葉云雪
遼寧省阜新蒙古族自治縣大固本鎮農科農機服務中心
水資源短缺是一個世界性的難題, 全球約有50多個國家面臨干旱缺水的問題, 中國水資源總量大,位于世界第六位,但人均占有量不足世界平均的1/4,位于世界第109 位,是13 個貧水國之一。 中國2013年的水資源總量為27957.9 億立方米,但是地理分布極為不均,從水資源分區看,北方6 區水資源總量為6508 億立方米,占全國的23.3%;南方4 區水資源總量為21449.9 億立方米,占全國的76.7%。 長江以北人口約占全國的45.3%,耕地占全國的64.1%,人均占有水資源量相當于全國人均量的1/5 和世界人均量的1/20。 北方地區耕地多,人口多,水資源少的多重原因共同造成了中國北方地區嚴重缺水的現狀。農業爭水的形勢將更加嚴峻。
農業用水在我國總用水量中占據著較大比例,在水資源嚴重缺乏的情況下我國農業水的利用效率并不高,浪費嚴重,農田灌溉水有效利用系數為0.43,遠低于世界發達國家的0.8, 平均灌溉水生產效率0.8千克/立方米, 與世界先進水平2.0 千克/立方米還有很大差距,以色列的作物水分生產效率可達到2.2 千克/立方米,顯示著我國農業具有極大的節水潛力。
干旱缺水地區面積占我國國土面積的52%,半干旱地區的耕地面積約有2000 萬公頃,在我國21 世紀農業中占有重要地位。但是目前該地區的灌溉面積僅為20%左右,單位面積產量僅為全國平均值的一半。水資源是干旱半干旱地區發展農業的最主要限制因素,這一地區農業生產得以持續穩定發展,有兩個問題值得重視并應著重加以研究解決:一是尋求提高農田生產力和改善生態環境的新結合點,從區域全局角度確定農田產量目標和農業發展方向,綜合考慮農業資源的可持續利用,經濟效益與生態效益最佳結合的前提下確定適宜的增產幅度和合理的農業結構,而不是單純追求單位面積產量的提高;二是尋求進一步挖掘降水生產能力的技術途徑, 目前只有30%~40%降水用于旱地作物直接蒸騰。
隨著水資源不足對農業和生態環境不利影響的加劇,發展節水農業已成為世界各國實現水資源約束下可持續發展的重要對策。我國是世界上典型的貧水國,同時是灌溉農業比重較大的國家,但農業生產中水資源不足與浪費嚴重、利用效率低下等共存矛盾十分突出,發展節水農業更為緊迫。
我國半干旱區太陽輻射強,日照時間短,光照資源豐富。 干旱少雨是發展農業生產的主要限制因素,即使在水資源較好的地區也不能充分滿足作物生長發育的需水要求。 近百年來全球氣候變暖,使得干旱化的形勢更加嚴峻。再加之人類不合理的開發和利用自然資源,更加嚴重的生態問題限制了半干旱地區農業發展。 將近半個世紀以來,水資源短缺一直是限制玉米主產區發展的重要因素。而半干旱區水利設施建設不完善和灌溉技術的落后更進一步降低了玉米生產規模,水資源不充足和使用不當兩個問題一直困擾干旱地區農業的發展。隨著全球水資源供需矛盾的日益加劇,發展節水高效農業始終被作為實現農業可持續發展的重要措施。 我國農業水資源嚴重緊缺,農業水資源利用效率低。作為世界上最大的肥料生產國和消費國,實現水肥的合理分配極為重要。
節水農業是一項系統工程,是以提高降水與灌溉水的利用效率和水分生產效率為目標,以各種工程和非工程措施為手段的農業生產體系。工程節水主要包括渠道防滲技術、低壓管道輸水技術、噴灌技術和滴灌技術。在我國大部分的灌區,尤其是干旱缺水地區,過量灌溉導致作物的水肥利用效率不高,糧食產量停滯不前,滴灌成為我國灌溉技術的重要內容。 滴灌技術根據滴灌帶的鋪放位置可分為膜下滴灌、地下滴灌和地表滴灌。膜下滴灌技術是將覆膜種植技術與滴灌技術相結合的一種高效節水灌溉技術。滴灌利用管道系統供水,使灌溉水成滴狀,緩慢、均勻、定時、定量地浸潤作物根系發育區域,使作物主要根系區的土壤始終保持在適宜含水量狀態。