摘 要:非充分灌溉技術是作物灌溉的一種方式,其能夠有效地節約水資源。在當下水資源正日益缺乏的情況下,對其進行研究,進而大力推廣,具有一定的社會意義。而我國在其實施上還存在一定的問題,會阻礙作物的良好生長。基于此,文章首先闡述了非充分灌溉技術的理論基礎,然后就現階段我國的非充分灌溉實施中存在的問題進行較為深入的分析,最后提出了三種行之有效的非充分灌溉模式。希望通過文章的分析,能夠促進非充分灌溉技術的更好發展,進而使農民群眾能夠合理、高效的利用水資源。
關鍵詞:非充分灌溉;水分虧缺;存在問題;可行方法
引言
眾所周知,對于全世界而言,水資源都在缺乏,所以人們越來越重視水資源的科學合理運用。農業的灌溉需要大量的水資源,所以專家提出了非充分灌溉技術。這是一種新的灌溉制度,主張高效的利用水資源,不追求單位面積的最高產量,而是通過增加灌溉面積而獲得大面積的增產增收,達到經濟效益、生態效益、社會效益的三者融合。
1 非充分灌溉技術的理論基礎
1.1 作物對水分的缺少有一定的適應性
經過相關的試驗可以看出,植物生長時如果發生水分缺少的情況,機體會有所反應,如基部粗壯、葉面卷曲、提前成熟等。光合作用和葉面蒸騰和葉面氣孔開張度有著密切的聯系。在研究中不難發現,這兩個因素與氣孔開張度反應不盡相同,在一定范圍內光合速率和氣孔開張度呈正比例增加,但如果氣孔開張度達到一定數值時,這種增加就不顯著。但蒸騰速率會隨著氣孔開張度增大線性增加。如果是干旱缺水,那么根系將產生激素,主要是將缺水的情況傳遞給葉子,調節氣孔開張度,控制蒸騰消耗水分,進而不會影響光合作用下的產物積累。
1.2 有限水分虧缺下的作物補償效應
補償效應在生物是廣泛存在的。遇到干旱的情況,會在一定程度上影響作物生長,導致作物生長的減慢或停止,如果此時遇到復水后短期內生長速度會有明顯的加快,有時會超過沒有受過干旱的作物,這就是生長的補償效應。也可以這么理解,那就是作物在某一時期缺水,并不代表著產量會降低,相反還可能有增長的效果。作物在干旱的條件下如果沒有超出一定的適應范圍,那么當復水后,在補償效應的作用下,會有利于作物產量的增長。
1.3 有限水分虧缺對光合作用產物品質的影響
大量試驗證明,不能將水分脅迫完全看成是負面的,在特定發育階段、有限的水分脅迫將有利于作物品質的提升。
1.4 作物在不同生育期對缺水敏感度不同
研究表明,農作物在不同的生育期內對水分的需求是不同的,并且差異性很大。通常情況下,作物營養生長盛期需要的水分多一些,而在苗期和營養生長結束時,適當的水分虧缺不會對其產生什么實質性的影響。有的旱作物苗期的土壤含水量比較低,有利于促進根系深扎,使得土壤水能夠得到有效利用。待到成熟期土壤含水量保持在較低的水平上是很有必要的,這會有效防止倒伏。
2 非充分灌溉技術實施中存在的主要問題
2.1 概念沒有確定
現階段節水農業研究領域中一個熱點課題就是非充分灌溉,但其并沒有得到確認,非充分到什么程度,其最終目標該怎樣確定?如今有關農作物的栽培技術得到了很大的發展,品種也進行了改良,很多地區的灌溉用水量較從前有了大幅度降低,但產量卻有很大的提升,這要歸功于非充分灌溉,還是作物因生長條件改善灌水尚無定論。
2.2 給工程設計帶來誤區
近年來各地都在進行大型灌區節水改造的規劃工作,有的灌區已經較建設時的水源供水量大大降低了,而為了保住甚至是擴大原有的灌溉面積就很盲目地規劃使用采取非充分灌溉制度,卻沒有行之有效的措施。即使提出了實施非充分灌溉的計劃,有時也會因為一些客觀條件而無法最終實施。
2.3 經濟性確定方法不明確
非充分灌溉是一項復雜工程,涉及到很多方面的利益。所以有專家指出非充分灌溉相對于充分灌溉的單產,降低不應大于5%,還要對灌溉工程的投入和產出有一個嚴格的論證。無論是哪個地區的灌溉,都要產生一定的經濟代價,這就要在每個地區都實施節約灌溉用水,終極目標都是以灌溉來獲得高效益。
2.4 操作性不強
現階段我國實行了土地承包責任制,農民群眾有權來選擇種植什么作物,種植的面積,而每一種作物所需要的水量和灌水時間也有一定的差異。非充分灌溉,首先要保證渠中始終保持水量的充沛。大范圍、小流量供水,除了會在無形中加大工作人員的工作量外,還在一定程度上導致渠道內的水資源流失。
3 生產上可行的三種非充分灌溉技術
3.1 控制性干濕交替灌溉
它的工作原理主要是在人為的作用下使作物根系處于半邊濕潤、半邊干燥的土壤環境中,充分利用水分,減小或避免干旱影響的一種全新灌溉方法。局部干旱,會刺激受旱側的根系生長,還會調節作物的水分消耗速率,進而降低作物株間水分蒸發損失和葉片水分蒸騰損失,提高水分的利用率,這樣植株的干物質積累不會有非常明顯的減少,保證了作物正常的生長和產量。相比于地面全部濕潤灌溉,交替灌溉能夠很好地降低作物株間水分蒸發損失和葉片水分蒸騰損失,提高水分的利用率。
3.2 調虧灌溉
主要是指作物在某一生育期內,有目的、主動地減少灌水量,造成作物受到一定程度的水分脅迫的灌溉方法。某大學和澳大利亞持續灌溉研究所進行了合作研究,調控了桃樹水分供應來抑制樹冠發育,不僅降低了修剪工作量,還在一定程度上解決了透光問題。他們是在桃樹營養生長期,采用用水虧缺的方法進行處理,經過試驗得到在第二期實施水分虧缺處理后,桃樹果實大小沒有發生明顯的變化,枝條的生長上變化比較大。進入后階段充分供水,當果實成熟時,果實卻較大,產量也有所增加。
3.3 優化灌水制度,灌關鍵水
工作原理是將有限的灌溉水量進行良好的分配,進而達到提高灌溉水向作物可吸收根層的貯水轉化以及光合產物向經濟產量轉化效率的目的。限制對作物的水分供應,改用灌關鍵水,增加有效降雨利用,加大土壤調蓄能力,同時對作物進行抗旱鍛煉,降低騰發量,使水資源得到充分高效的利用。
4 結束語
通過文章的分析使我們充分認識到非充分灌溉技術是比較復雜的,也是當今業界研究的重點問題。非充分灌溉技術最佳的適用范圍是井灌區,而大型灌區只能作為一種應急機制,不宜推廣應用。主要是因為大型灌區的控制面積比較大,灌水周期長,結合我國現階段的管理體制,作為一種應急措施比較合適。而井灌區的控制面積相對來說比較小,并且我國的很多地方都實行了低壓管道輸水灌溉,在合理調度的作用下,有利于實施非充分灌溉。從總體上來看,我國的非充分灌溉技術發展空間還是比較大的,相信通過研究人員的不懈努力,其必將在我國得到更廣泛的應用和推廣。
參考文獻
[1]劉建德.非充分灌溉對春小麥生長發育及產量影響的研究[J].節水灌溉,2006(4):29-31.
[2]朱姍姍.建立水權轉讓制度,促進灌區經濟發展[J].節水灌溉,2006(6):72-73.
[3]張志川.非充分灌溉數學模型中參數確定的改正及驗證[J].節水灌溉,2006(6):20-21.
[4]李風民,等.干旱環境條件下春小麥適度調虧灌溉產量效應[J].灌溉與排水,2005(6):38-39.
[5]曹偉,馬英杰,張勝江,等.干旱區棉花畦灌非充分灌溉技術研究——以新疆尉犁縣為例[J].節水灌溉,2012(8).