亓翠芹
(萊蕪市鋼城區(qū)辛莊鎮(zhèn)農技站,山東萊蕪 271100)
重視農業(yè)技術 發(fā)展節(jié)水農業(yè)
亓翠芹
(萊蕪市鋼城區(qū)辛莊鎮(zhèn)農技站,山東萊蕪 271100)
一直以來,農業(yè)發(fā)展問題是我國高度重視的問題。如何建立現(xiàn)代化農業(yè)模式,完善我國現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展中的技術措施,是文章主要探究的問題。文章從發(fā)展節(jié)水農業(yè)的方向出發(fā),重點介紹并討論現(xiàn)代節(jié)水農業(yè)發(fā)展中的高效節(jié)水種植技術、節(jié)水灌溉技術和現(xiàn)代生物節(jié)水技術,并對于相關的節(jié)水裝備、新材料的應用和如何進行區(qū)域農業(yè)高效節(jié)水進行闡述。
現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展 節(jié)水農業(yè) 措施與建議
根據(jù)相關資料顯示,我國的水資源總量在28億m3左右,而人均水資源量僅有不到2500 m3。近年來,隨著我國現(xiàn)代工業(yè)技術的進一步發(fā)展,水資源問題更加嚴重,再加上污染嚴重,水資源危機已經不容忽視。而農業(yè)的發(fā)展又離不開水。確保農業(yè)的發(fā)展,關系到我國的糧食安全、經濟安全。那么,在農業(yè)發(fā)展與水資源短缺這個矛盾中,發(fā)展節(jié)水農業(yè)的重要性可見一斑。節(jié)水農業(yè)將是我國未來農業(yè)發(fā)展的重點方向。
目前,我國節(jié)水農業(yè)的發(fā)展,主要還是以傳統(tǒng)技術為主,雖然有一些高新技術的使用,但是,總體上并沒有與高新技術完全結合,開發(fā)的潛力巨大。所以,未來我國節(jié)水農業(yè)發(fā)展的重點是,研發(fā)高新技術與現(xiàn)代節(jié)水農業(yè)發(fā)展有效地融合,使農業(yè)節(jié)水發(fā)展模式更加成熟,進而建立起適合我國的現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展模式。
1.1 我國現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
隨著工業(yè)的進一步發(fā)展,水資源日益短缺的問題已成為全球性的問題。目前,發(fā)展節(jié)水農業(yè),提高農業(yè)生產中,灌溉用水的使用效率、再生水使用率是現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的重點。如何在現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展中,引入高新技術,如生物工程技術、高分子材料技術等,為現(xiàn)代農業(yè)的發(fā)展提供更有力的幫助,是未來現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的重點研究方向。從20世紀50年代開始,我國大力發(fā)展灌溉農田,但是由于技術相對落后,人們的節(jié)水意識并不強,農業(yè)中存在的水資源浪費現(xiàn)象比較嚴重。這一問題引起了國家的重視,并在制定“九五”國家發(fā)展規(guī)劃時明確,將發(fā)展節(jié)水農業(yè)作為未來農業(yè)發(fā)展的重點。此后,在農業(yè)部門的支持和配合下,我國的節(jié)水農業(yè)技術取得了一系列重大進展。農業(yè)節(jié)水項目已經上升到了國家農業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略層面。在隨后的一些重大科學研究規(guī)劃中,農業(yè)節(jié)水項目一直被包括其中,這為我國的農業(yè)節(jié)水技術的發(fā)展,提供了堅強有力的后盾。
目前為止,我國已經初步建成了與國情想結合的現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展模式,尤其在節(jié)水農業(yè)方面有了一定的經驗積累。但目前,在我國現(xiàn)代節(jié)水農業(yè)發(fā)展的過程中,仍然存在著許多問題,特別是基礎性資料積累方面,缺乏標準化,節(jié)水技術應用沒有做到有效地檢測和監(jiān)督,也沒有建立有效地評估反饋機制,導致我國的節(jié)水農業(yè)缺乏定量化和集成化。這一點與國外的現(xiàn)代農業(yè)模式相比較,表現(xiàn)得更加突出。國外的新型農業(yè)技術已經得到了大面積的應用,其中不乏高科技術,比如利用GPS、GIS、RS與計算機相結合的農業(yè)控制系統(tǒng),能夠根據(jù)作物情況,對農業(yè)灌溉和施肥進行精確調整,既提高了作物產量,又節(jié)省了人工管理時間,節(jié)約了水資源,且農業(yè)產品也已經標準化生產。而美國、德國、日本等國家,在材料合成方面,已經取得了較大的優(yōu)勢。
1.2 現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展中常用的節(jié)水技術
農業(yè)節(jié)水技術總體上歸納為四大類:工程節(jié)水技術、農藝節(jié)水技術、生物節(jié)水技術和水管理技術。
工程節(jié)水技術就是指利用現(xiàn)代科學技術的發(fā)展,采用高新技術為農業(yè)節(jié)水灌溉,提供更現(xiàn)代化設備,提高水資源的使用率和節(jié)約率。比如,采用激光控制的方式,對土地進行平整,平整后的土地,更加細化,更加適合作物生長。
農藝節(jié)水技術是利用一些相關的化學制劑,對農田的水分狀況、蓄水狀況進行調節(jié),從而提高農田水分的儲蓄率,更有利于作物吸收。
這一方面,我國已經總結出許多方法。比如,節(jié)水生化制劑的使用。但與國外相比較,仍然存在較大差距。法國、美國等國家正在開展的PAM(聚丙烯酰胺)噴施技術,對于農田中的水土流失、水分蒸發(fā),甚至是改善土壤結構,都有著非常好的效果。
生物節(jié)水技術是指利用作物自身的生物體調控機制,與相關的高效用水技術緊密結合,研制開發(fā)的一種節(jié)水技術。比如,分根區(qū)交替灌溉(ARDI)。這一技術,可以非常明顯地提高作物對水分的利用效率。該技術一般采用系統(tǒng)分析的理論,對于灌溉區(qū)多種水源有效地聯(lián)合運用進行研究。這樣,充分實現(xiàn)區(qū)域內的水源的協(xié)調補給,使農田的水灌溉得到保障。
水管理技術主要是指,通過改善管理手段,實現(xiàn)灌溉系統(tǒng)的自動化和現(xiàn)代化、智能化,從而降低灌溉過程中,造成的水浪費現(xiàn)象,實現(xiàn)節(jié)水。這一點,未來的發(fā)展方向是建立農田區(qū)整個用水決策支持系統(tǒng)。通過模擬農作物的產量,對需水量進行分析,然后通過互聯(lián)網、GPS、GIS RS等技術手段,實現(xiàn)信息的采集和交換,經系統(tǒng)分析后,為用戶提供不同動態(tài)配水。
2.1 現(xiàn)代節(jié)水農業(yè)的研究重點
在現(xiàn)代農業(yè)的研究中,重點要對前沿的高科技術進行研究,與傳統(tǒng)的農業(yè)節(jié)水技術進行融合,提高農業(yè)節(jié)水的效率。根據(jù)作物的生理需水情況,對作物進行精準灌溉。同時,農業(yè)發(fā)展中的一些問題,要多進行觀察和總結,對于一些傳統(tǒng)的節(jié)水原理和技術,要勇于創(chuàng)新,改良技術設備手段,為我國現(xiàn)代化農業(yè)發(fā)展,奠定良好的基礎。
對農作物在節(jié)水條件、產量變化關系建立的模型進行分析,以便根據(jù)后期分析結果,實現(xiàn)如何在保證產物產量最大化的前提下,進行節(jié)水控制。要根據(jù)不同生態(tài)區(qū)域作物季節(jié)的需水量做好研究。同時,構建作物水分需求和有限灌溉條件下的生產函數(shù)。對于不同土壤,也要研究記錄作物的需水情況,為后期作物進行灌溉方案設計時,提供最優(yōu)的方案。
2.2 現(xiàn)代節(jié)水農業(yè)未來的發(fā)展趨勢
隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展,很多高科技為現(xiàn)代節(jié)水農業(yè)的發(fā)展,提供了空間。在現(xiàn)代節(jié)水農業(yè)中,生物技術的發(fā)展,將是未來的重點方向。生物技術是利用生物體自身機能對需水量進行控制,同時提高作物的產量。
非傳統(tǒng)水源地開發(fā),也是未來節(jié)水農業(yè)發(fā)展的方向。隨著水資源供求關系的日益矛盾,對于非傳統(tǒng)的水源,比如污水、廢水等,利用相關化學方法進行處理,進而變成可利用的灌溉水源,是未來節(jié)水農業(yè)發(fā)展具有可操作性的一種方式。同時,利用先進的科學技術進行新材料的設計和生產,對節(jié)水農業(yè)中的設備進行更新?lián)Q代,提高節(jié)水率,減少蒸發(fā),也是未來發(fā)展的一個方向。
目前,我國正處在轉型期,可持續(xù)發(fā)展之路,是未來現(xiàn)代化節(jié)水農業(yè)發(fā)展的重點方向。因此,對于節(jié)水農業(yè)的相關研究,如何把最新的高科技引入到現(xiàn)代農業(yè)中來,是一個非常關鍵的問題。這一方面,我國相關工作還不成熟,應該作為將來現(xiàn)代節(jié)水農業(yè)研究中的重點問題進行研究。
[1] 吳普特.中國節(jié)水農業(yè)科技戰(zhàn)略與區(qū)域發(fā)展模式.中國節(jié)水農業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究與實踐,2006
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[3] 張維幀.農業(yè)灌溉節(jié)水問題.灌溉排水,2009
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