[摘 要] 作為一個水資源貧乏的國家,在我國推廣農藝節水技術的責任不言而喻。本文綜合分析現代農業節水技術的研究發展狀況與發展形勢,以及我國節水技術未能迅速發展的原因。
[關鍵詞] 農業節水;發展趨勢;節水技術
[中圖分類號] S275 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909(2017)07-80-2
近年來,節水灌溉工程與節水灌溉農藝技術在我國的發展有所推進。但相比來說,我國要想更進一步對此技術進行推廣在現階段是很難實現的。我國經濟正處于高速發展的階段,有關農業用水也面臨著巨大的考驗,中國是水資源比較缺乏的國家,目前的形式是工農業用水不斷增加,對于我國來說節水的意義也就比較深長。要想解決這一問題,就應從現在開始密切關注我國農藝節水這一現狀,在政策、資金、管理由國家幫襯的基礎上,利用現代化節水技術與傳統節水技術相融合的方法,探索適合我國現階段的農業節水技術[1]。
調查顯示,截至目前,中國水資源總量大約為28 100億m3,而我國人均水資源量卻很少,約2 200 m3,僅占世界平均值的1/4。由此可以看出,我國水資源比較突出的特點是時間、空間上分布不均勻,而且人均分配較少。我國水資源分布狀況與國民經濟的布局和發展存在很大差異。截至目前,水資源的短缺嚴重制約了我國國民經濟的可持續發展,所以加大對現代節水農業技術的研究刻不容緩[2]。
1 我國的農業節水技術
我國農業發展歷史悠久,農業的發展經歷了長久的歷史演變過程,自建國以后,我國現代化農業發展道路逐步代替了傳統的農業發展道路,也就自然而然地解決了十幾億人口的溫飽問題。隨著生活水平的不斷提高,現有的資源已經不能滿足人們日益增長的物質需求,而現在只有發展節水農業,才能促進我國經濟的再度發展,滿足人們的需求。如今,全球范圍內的水資源供需不均衡問題日益嚴重,很大一部分發達國家都把研究重點放在高效節水農業上,以此作為現代農業可持續發展的解決途徑。發達國家設定自己的主要目標為提高灌溉(降)水的利用率,并結合現代高科技技術來建立適合國情的節水體系[3]。
1.1 我國農藝節水技術
我國采用耕作覆蓋措施和化學制劑,以此調控農田水分分布和蓄水狀況,這就是農藝節水技術。通過此方法能提高農田的水分利用率和降低養分流失率。因此,農藝節水最有效的途徑就是耕作覆蓋、蓄水保墑及化學制劑的使用[4-6]。
最近幾年,水肥耦合技術得到廣泛認可,此項技術的重點在于把水分、養分的有效性和根系的吸收功能與加大水分養分耦合利用效率的灌水方式、農田灌溉制度、保持底部根區的濕潤相結合,此方法能有效提高水分養分耦合利用效率,進而能夠大大提高農作物的質量。
1.2 我國水管理節水技術
目前大部分國家的灌溉管理技術正向自動化、信息化、智能化的方向齊頭并進,此方法是為了滿足灌溉系統準確、靈活的需要。
1.3 生物(生理)節水技術
我國現在的調虧灌溉技術、分根區交替灌溉的方式和部分根干燥方法等均為生物生理節水技術。該技術將作物水分生理調控機制和作物高效用水技術緊密結合,能提高作物對水分的吸收效率,提高水資源的利用率。分根區交替灌溉技術和部分根干燥方式主張在土壤垂直面或水平切面保持某個區域土壤干燥,這是與傳統灌水方法不同的方面。我國傳統的灌溉方法追求大面積的田間農作物根系活動層的充分和均勻吸水,但其效果遠遠小于調虧灌溉和分根區交替灌溉。分根區交替灌溉的方式和部分根干燥方法的工作原理是僅讓一部分土壤區域灌水濕潤,交替控制根系區域干燥與濕潤,這樣有利于刺激根系的吸收功能,因為其可以使不同區域的根系交替經受水分脅迫鍛煉,這種方法使根部信號ABA向上傳輸至葉脈,以保持調節氣孔的開度適宜,這樣不僅能達到不犧牲作物光合物質積累的情況下能減少其奢侈的蒸騰耗水,而且還大大減少了農作物株間的土壤浸水面積,減少棵間呼吸作用蒸發損失。
1.4 我國的工程節水技術
新發展的精細地面灌溉技術正隨著現代化規模經營農業的發展越來越受到人們的青睞。而且在我國發展起來的地面灌溉控制參數反求法,在很大程度上提高了我國地面灌溉技術的評價精度。而且制定的地面灌溉實施方案準確性大大提高,有效地克服了田間土壤性能的空間變異變化,從而獲得了最佳的灌水控制標準。許多國家為節約來自農田輸水系統的水量損失,著手落實灌溉輸水系統網絡化和施工手段機械化程度的提高。
2 我國現代農藝節水技術的發展現狀
我國現代農業節水技術的發展,是在傳統的農業節水技術中不斷增加、融合現代的生物技術、計算機模擬技術、電子信息技術、高分子材料技術等一系列新出現的高新技術和現代節水技術。他們最主要的特征是各種不同單項技術相互滲透融合,以及多種學科技術相互合并。傳統的水利工程學、土壤學、作物學、生物學、遺傳學和材料學等學科,則為現代節水農業技術提供了基礎理論。根據實踐他們有機地結合在一起,進而方便了降水(灌溉)土壤-作物水光合作用-干物質量經濟產量的轉化循環過程,大大提高了各個環節中水的轉化效率與生產效率。我國特別重視提高農業用水的利用率和水的生產效率,因此應大力研發與農業節水相關的一系列重要的關鍵技術,積極建立適合我國國情的現代化農業節水技術體系。
3 現代節水技術農業研究對我國的重要意義
我國在現代節水農業發展這一問題上應給予高度重視,應加強新技術的研發和對現有技術的升級換代。例如,對于噴微灌系統遠程智能化自功控制及噴微灌條件下水肥高效利用,借用激光控制平地下的精細地面灌溉、渠道和管網,灌溉系統高效輸水,網絡技術支持下的灌溉系統動態配水的快速發展,在未來可以預見的情況下將會顯著提高農業用水效率,促進農業水資源的高效利用與合理利用。
4 結語
當前我國水資源短缺、水土資源配置失衡等形勢十分嚴峻,同時也是阻擋我國國民經濟和社會可持續發展的瓶頸。農業節水是保障國家用水安全,我國國家糧食安全和我國的生態安全的重要基礎。我國農業和農村經濟可持續發展也離不開農業節水。對農業節水技術的大力支持,是非常重要的戰略。世界各國不斷加強對現代節水農業技術的研究。在這種情形下,要以科技創新促進生產力發展,并且建立與完善我國的現代節水農業技術體系。只有通過這一系列的方法措施,才能真正促進我國節水農業實現可持續發展和重大發展。
參考文獻
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