黎寶龍
(陜西省漢中市湑惠渠管理局 723200)
提升農田灌溉水分利用效率的措施研究
黎寶龍
(陜西省漢中市湑惠渠管理局 723200)
水分利用率,是農業用水工作中十分重要的指標之一,其不單單關系著農田灌溉水資源的使用,同時還影響著作為的生長發育質量。在水資源緊張的現代社會,要發展節水農業,不單單要依托技術,更加要依靠管理。只有從技術與管理兩方面同時控制,才能夠從本質上提升農田灌溉水分的利用效率,減少農田灌溉水資源的損失。現文章主要針對如何提升農田灌溉水分利用效率的措施進行研究。
農田灌溉;水分利用率;實施措施
水資源是人類生產生活中十分重要的資源之一。我國作為一個農業大國,在水資源緊缺的環境下需要重點研究如何高效率利用有限的水資源來發展農業。我國地大物博,水資源分布不均,局部區域干旱少雨,水利工程基礎設施欠缺,導致農田灌溉水分利用率低。因此,針對提升農田灌溉水分利用率的措施進行研究,對于我國農業的可持續發展有著重要的實際意義。
水分利用率是指植物消耗水量生產出的同化量,水分利用率是體現植物水分利用特征的重要指標。影響水分利用率的因素主要分為三個生物學過程,分別是光合、呼吸以及蒸騰。這三個過程的耦合過程通常都是與植物氣孔開閉的情況有著密切的關系。近幾年來,水分利用率以及成為農業與生物學深入研究的熱點問題,這是由于:①水分利用率是體現植物在不同生存環境中水分適應策略的關鍵指標,是植物生長分布在不同區域的關鍵因素;②不同植物的抗旱性與水分利用率之間有著密切的聯系[1]。高水分利用率是作物抗旱性的重要激勵,能夠幫助作物在缺乏水資源的情況下保持正常的產量;③植物葉片的水分利用率主要與氣孔控制的光合與整體作用耦合過程有關;④從全球范圍來看,大約有34.4%的面積都位于干旱、半干旱地區,生態系統多元化,植物斑狀分布顯著,降水具有十分顯著的差異分布十分不均勻。農田灌溉水分的利用率對于農田作物的生長以及農田灌溉水資源的利用有著密切的關系。
2.1 農藝節水技術
農藝節水技術即為針對當前農田水分情況與蓄水保墑使用化學劑與耕作覆蓋的策略,進而提升農田灌溉水分的利用率。農藝節水技術有深耕、中耕保墑、覆蓋保墑三種主要技術。深耕:深耕翻起了常年耕作下踩踏而形成的犁底層,將最底層的死土覆翻起來,以降低作物根系下扎過程中遇到的阻力,同時輔助根系下扎,使得根系吸收范圍更大,風化土壤養分,使得土壤更具耕作性能與肥力。同時,利用深耕技術還能夠在雨季時期更加有效的吸收降水,以存儲留以旱季消耗,達到深耕蓄墑的目的,從而實現灌溉水分利用效率的提升。通常深耕均在作物收獲后的秋冬季節開始。暄土保墑:“墑”即為土壤中是水分。所謂“保墑”即為保存土壤水分,通過深耕、細耙等方式來降低土壤水分的蒸發,使得水分可以滿足更多的植物蒸騰。通常在雨季過后土壤表面處于干燥狀態時,在土壤表面松出大約10cm左右的暄土,暄土與下層土壤之間的毛細血管被切斷,導致其無法從下層獲取足夠的水分,所以會立即形成干燥沒有水分蒸發的“土壤被子”,將下層土壤的水分鎖住。覆蓋保墑:在農田中覆蓋地膜可以有效的意志土壤水分的蒸發與流失,使得水分實現橫向遷移,增強水分蒸發的阻力。覆膜保墑能夠推動土壤、作物與大氣的循環體系,使得耕層土壤的水分更加充足,從而提升灌溉水的利用效率[2]。
2.2 制定合理灌溉制度
(1)明確作物灌溉定額。作物產量與灌水量之間存在明顯的拋物線關系。當灌水量較少,水分不足的情況下,產量與灌水量、耗水量之間存在明顯的線性關系。主要表現為:當農田灌水量達到某一數值后,灌水量的增加會導致產量增加的幅度降低;當產量處于最高峰的時候,灌水量如果繼續增加,則產量則會處于降低的狀態。鑒于作物產量與灌水量之間存在的關系,應該需要使用邊際分析法來精確計算出最合適的灌溉量,指導節水灌溉工作,從本質上提升農田灌溉水分的利用率與農田的經濟效益。
(2)合理分配灌溉量。合理分配灌溉量即為在明確各類型作物不同的生長時期對水分需求量的基礎上,開展最優化的灌溉策略。將有限的水資源在作物生長期間進行最優化、最合理的分配,以保證各類型作物在成長過程中都能夠有充足而不過多的水分,進而提升農田灌溉水分的利用率,提升作物產值。要合理分配灌溉量則需要使用邊際分析、線性規劃法等來進行計算[3]。
(3)實施調虧灌溉。近幾年來對有限水分虧缺效應以及有限灌溉的理論大大推動了節水灌溉技術的發展。大量實驗資料研究表明,水分虧缺并不只是會降低作物產量,甚至作物在早期出現濕度水分虧缺反而更加有利于農作物的增產。部分作物在灌漿期間出現適當水分虧缺的情況則會推動灌漿過程的進行,從而使得作物的經濟效益更高。而調虧灌溉則是基于作物生理的角度來分析,在某一段時期內給作物主動施加一定的虧水訓練,讓作物在歷經一定的虧水訓練后實現節水生的目的,這樣不單單可以改變作物品質,同時還能夠降低作物生長冗余。以春小麥為例,在春小麥拔節、乳熟前受旱3~5d,能夠增加2~20%的產量,水資源消耗降低750~1050m3/hm2。因此,可以看出,作為適當的虧缺灌溉能夠有效的推動根系發育生長,提升作物的抗旱能力與抗道服能力,對于其生長發育有著一定的積極作用,并且節約灌溉水效益明顯,農田灌溉水分利用率得到了明顯的提升。
在水資源極度緊缺的現代化社會,農業合理用水是農業生產實現可持續發展的重要途徑,同時也是一項農業與水利技術緊密結合的工作。提升農田灌溉水分利用率不單單是結合水農業的關鍵,同時也是提升作物的經濟效益的關鍵。提升農田灌溉水分利用率可以通過農藝節水技術、制定合理灌溉制度來實現。只有從技術和制度上相結合,才能夠最大限度的降低農田灌溉過中水分的流失,從而提升整體水分利用率。
[1]趙吉峰,宋揚.提高農田灌溉水分利用效率的對策[J].水利科技與經濟,2014(07):118~119.
[2]孟素秀,謝敬芬.探討提高農田灌溉水分利用效率的主要措施[J].農業開發與裝備,2013(07):63~64.
[3]梅旭榮,康紹忠,于強.協同提升黃淮海平原作物生產力與農田水分利用效率途徑[J].中國農業科學,2013(06):1149~1157.
S274
A
1004-7344(2016)35-0157-01
2016-11-28