基于水資源管理的農藝節水新型技術應用分析

任思燕

（聊城市茌平區農業農村局，山東 聊城 252100）

農藝節水技術被提出之初，目的是通過對多種水資源利用形式的創新和完善，減緩土壤蒸發及作物的蒸騰作用，借此用于耐寒作物品種的種植中，可以基于對水分利用率的提高來達到增產之效[1]。農藝節水技術與水資源管理和農業生產的關系也日益密切，根本上而言是實現對資源支持使用范圍的進一步拓展，從而實現對水資源的良好管理。為達到節水增收之效，有關研究人員也展開了諸多相關試驗和報道，并在農作物的種植模式、灌溉方法等多方面取得很大進展，并借由實踐與研究經驗的積累，為推動農藝節水技術的發展提供了充足支撐[2]。

1 覆蓋保墑技術的應用

本技術用于農藝生產中，是以覆蓋的形式進行保墑保水，用于調節作物種植區域的土壤溫度，從而給作物生長提供良好的溫度支持、營造有利的生長環境，促使種植地塊的土壤肥力更進一步得到提高，并對土壤水分過量流失加以抑制，實現對水資源的充分管理、提高水分利用率。

1.1 秸稈覆蓋技術

常被用在旱地農業中，是抗旱保墑、高效用水的重要技術，根本目的在于充分利用農業肥料來促進增產。秸稈覆蓋是再循環利用秸稈資源的一種重要方式，能夠減少因違規焚燒秸稈而帶來的霧霾污染問題，且可以減少地膜殘留給土壤造成的污染[3]。

其技術優勢表現在以下幾個方面：（1）秸稈資源豐富：收獲農作物之后便可得到充足的秸稈資源，具有可再生利用性，我國農作物秸稈產量巨大。（2）確切的蓄水保墑效果：當秸稈覆蓋于地表之后，會在土壤表面與空氣之間形成一層天然的物理遮蔽層，有效阻隔太陽照射在地表的輻射量，從而起到降低地表溫度、阻止土壤水分發揮的作用；由于覆蓋了秸稈，影響到土壤表面環境，地表從此變得粗糙，使地表徑流、雨水沖刷帶給土壤的直接打擊變弱，從而確保土壤結構的疏松程度、保證土壤的透水性，有利于增加雨水的下滲量，以保蓄來促進作物良好生長。保墑效果方面，秸稈覆蓋基于有效蓄水、保水作用，提高全生育期作物種植地塊的土壤含水量，凸顯出增墑效果。研究發現，于秋閑期使用秸稈覆蓋可提高0～10cm土壤耕層的儲水量，凸顯出確切的增墑效應，具體數據體現在：夏玉米秸稈粉碎覆蓋組較不覆蓋組在2017～2018年的0～10cm土層儲水量分別提高20.2mm和9.1mm；從而有利于以較好土壤環境的形成促進作物的生殖與生長，有利于作物高產[4]。

1.2 地膜覆蓋技術

為了抵御干旱，地膜覆蓋栽培技術已經成為我國西北干旱、半干旱和半濕潤等易旱地區的重要抗旱減災技術，同時有利于促進農業的增產和增收。地膜覆蓋技術也主要經歷了以下三次變革更新：一次是從1982～1994年，在作物種植中使用窄膜覆蓋種植技術，使用的地膜寬度為70cm，地表覆蓋度為45.5%；一次是從1995～2002年，在作物種植中使用的是寬膜覆蓋種植技術，使用的地膜寬度為120cm，地表覆蓋度為81.8%；一次是從2003年到目前為止，多使用全膜雙壟溝播種植技術，使用地膜寬度為120cm、地表的覆蓋度是100%。經歷了以上技術上的革新之后，每一次都更進一步地提高了作物種植產量以及抗逆能力[5]。

干旱地區鋪設地膜，目的是通過將一層不透氣的膜鋪設到土壤的表面，阻止土壤水分的垂直蒸發、促使水分橫向轉移，繼而有效保蓄土壤中的水分，減少蒸發量，對作物生長用水、需水矛盾進行協調，同時促進對深層水分的良好利用。

關于地膜使用顏色的選擇，隨著科技水平的不斷提高、耕作栽培實踐的不斷深入，出現了有色地膜，雖然對于藍、紅等有色地膜而言，對作物并無顯著的增產效果，但仍然阻擋不住農業領域對有色地膜的研究。有試驗研究設置了黑色地膜覆蓋、白色地膜覆蓋以及不覆膜三個處理，對不同顏色地膜覆蓋下土壤的水分利用率及水熱效應、玉米產量情況作出研究；試驗結果表明：黑色地膜于各生育期內0.15cm土層的土壤溫度都要明顯低于白色地膜覆蓋，平均可以降低0.77℃；于0～60cm土壤中的含水率明顯高于不覆膜處理，且在0～100cm土層中的土壤含水率和白色地膜覆蓋并無顯著差異，突出有較好的土壤保墑效果，最重要的是，黑色地膜覆蓋可以顯著提高玉米百粒重及產量，較白色地膜的百粒重平均高出6.46%、產量較之高出5.99%、水分利用效率提高4.76%[6]。

另外在地膜材質上，由于長時間覆膜連坐造成的“白色污染”問題，近年來的技術研究集中在可降解覆蓋材料來替代塑料地膜進行對“白色污染”的有效治理。有關技術研究報道中：以4種可降解地膜、1種普通塑料地膜覆蓋處理以及無覆蓋裸地種植棉花為對照，結果發現，無論是可降解地膜還是普通塑料地膜都存在著良好的保墑保溫效用，雖然可降解地膜在性能上較普通塑料地膜較弱，但卻因后期會逐漸降解，并不會留下“白色污染”問題[7]。這也是覆膜覆蓋技術后期研究創新的新方向。

2 有機肥增施技術的應用

水肥技術是農作物生產活動中關系密切的技術，因此不乏從肥料供給上來進行節約水資源的研究，根本目的是通過施用合適的肥料對土壤結構進行完善、提高土壤中的有機質含量，促使微生物在土壤中進行有效調節。在設施番茄的栽培中，施用100%有機肥替代化肥施用，有利于提高土壤中的脲酶活性，以過氧化氫酶活性的降低來提高土壤中有機質、速效磷以及速效鉀的含量，提示有機肥施用對改善設施土壤的理化性質作用顯著，有利于提高水分利用率[8]。

有試驗報道對有機肥和化肥配施對于旱地小麥水分利用率的影響展開研究，報道中定位研究了常量化肥（B）、豬糞替代常量化肥（A1B1，替代20%；A1B2，替代30%，A1B3，替代40%）以及羊糞替代常量化肥（A2B1，替代20%；A2B2，替代30%；A2B3，替代40%）對旱地小麥水分利用率產生的影響，結果表明，與僅施以常量化肥比較，有機肥替代適量化肥有利于提高水分利用率，而豬糞、羊糞對于水分利用率的效應也有一定差異，其中，豬糞于風水年但生育期階段性干旱且春季遭遇凍害的年型下，能夠提高水分利用率，水分利用率可提高4.91kg/（hm2·mm）；羊糞于干旱年份但關鍵生育期皆有降水且休閑期貯水量較高的年型下，可提高水分利用率，水分利用率可提高12.68（hm2·mm）。綜上可知，無論是豬糞還是羊糞配施化肥，皆可提高旱地小麥的水分利用率，實現節水技術的高效應用[9]。

3 節水灌溉技術的應用

農藝節水灌溉技術的種類諸多，近年來新型技術也被廣泛用于田間地頭。在農藝節水灌溉工作當中，也需要基于對當地實情的了解，以客觀、全面的角度出發，來保證農藝節水灌溉技術的有效實施。

3.1 膜下滴灌技術

本技術是近年來大力推廣的一種新型節水灌溉技術，其中融合了諸多工藝，像是農機、水利、農藝，該技術是基于農業機械的牽引下，進行一系列鋪管、鋪膜和播種的復合性作業，將滴灌帶鋪于地膜之下，從而完成農藝節水灌溉。該技術中融合了覆膜栽培技術與滴灌技術，主要優勢體現在：（1）最大的優勢就是可以實現水資源節約，通過直接濕潤作物的根系部位，再聯合覆膜栽培技術，減少作物棵間的水分蒸發量，并充分利用降雨的水資源，實現節約用水。 （2）有利于進一步提升肥料的施用率，以滴灌技術將可溶性肥料以水為載體直接滴于農作物根系位置，促使肥料可以直接作用于作物根部，提高肥料施用率。（3）以適時、適量地供應于作物根系以水、肥，進一步提高作物產量，并基于對作物棵間溫度和濕度的良好調節，為作物營造有利的生長環境，綜而提高最終產量。據試驗報道，膜下滴灌于河套灌區玉米種植過程中以傳統漫灌為對照組、以滴灌灌溉為試驗處理，發現滴灌處理下玉米生產水分利用率要更高于傳統漫灌處理[10]。

3.2 微噴灌技術

其于農藝生產實際中的應用，涉及對水泵、動力機等動力設備的使用，以加壓的方式把水經壓力管道輸送至田間，或借助于水本身自然落差產生的壓力輸送到田間，最終以噴水的形式展現，從而促使澆灌水形成霧狀細水滴，均勻噴灑在農田間，進行節水澆灌，除了可以節水之外，還能增產。

微噴灌技術相較于傳統的灌溉方法而言，于農藝生產中有如下應用優勢：首先，微噴灌技術適用于各種類型的作物種植區域，布設占地面積小，能夠提高在有限適用范圍內的利用率，提高作物增產；其次，微噴灌技術的灌水均勻性很高，因此不會造成嚴重的土壤板結和水土流失問題，綜而對田間的小氣候、農業的大環境進行改進；第三，也是最重要的一點，當屬微噴灌技術有甚好的節水效果。據報道，在試驗研究中，使用裂區試驗設計方法，以灌溉方式（微噴灌與畦灌）為主區，灌溉量及灌水時期為副區，分別設置微噴灌與畦灌的6個和12個灌水量水平，以此分析微噴灌技術的節水潛力，試驗數據結果發現，兩種灌溉模式下小麥供水量（降水+灌溉水）和產量呈2次曲線關系，達到最高產量的微噴灌、畦灌供水量相應是228.7mm、325.8mm，相應的耗水量則是386.3mm、449.7mm，從而可知，微噴灌技術的節水潛力更大[11]。

4 結語

上文內容對基于水資源管理前提下，現代農藝節水新型技術的應用進行了分析。隨著我國現代農業的發展，越來越多更先進、完善的農藝節水技術被廣泛用到農業生產活動中，為農業生產活動的可持續發展奠定了堅實基礎，從應用形式來看，常見的農藝節水方式有覆蓋保墑技術、有機肥增施技術和節水灌溉技術等，這些農藝節水措施也必將在今后的實踐中得到更好的應用效果。