遼寧旱作農業節水技術應用與發展對策

摘要：遼寧55%的農田集中在遼西北風沙半干旱區，存在降水量少、水資源短缺、旱災頻繁發生等問題。闡述遼寧旱作農業節水技術應用現狀，介紹主要的旱作農業節水技術模式，分析生產實踐中遇到的問題并提出解決對策，以期為推動遼寧旱作農業節水技術發展提供參考。

關鍵詞：旱作農業； 節水； 水肥一體化； 坐水播種； 地膜覆蓋； 技術模式

中圖分類號：F323.3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2024）04-0068-03

遼寧位于我國東北地區南部，是重要的糧食主產區，其糧食作物的穩產高產對于保障國家糧食安全具有重要意義[1]。同時，遼寧也是全國優質粳稻、專用玉米、高油大豆、設施蔬菜、優質水果的生產優勢區，是重要的商品糧生產基地。全省現有耕地面積500.00萬hm2，其中旱作農田面積為266.67萬hm2，占總耕地面積的65%。充分挖掘旱作農業節水技術增產潛力，找準旱作農業節水技術存在的主要問題，提出遼寧旱作農業節水技術發展路徑，有助于促進現代農業發展和保障國家糧食安全。

1 遼寧旱作農業節水技術應用現狀

遼西北風沙半干旱區擁有土地資源6.82萬km2，全省55%的旱作農田集中在此。該地區氣候多樣，自然降水少，土地資源和光資源豐富，發展潛力大[2]。主要問題在于降水量較少，水資源短缺，旱災頻繁發生，風蝕沙化嚴重，坡地水土流失加劇，土壤肥力不足，光、溫、水等自然資源利用率較低，農業生產效益不高，農田綜合生產能力低且不穩。對此，從2020年開始，為提高旱區糧食綜合生產能力，在農業農村部的大力支持下，遼寧啟動旱作農業節水技術推廣行動，在義縣、阜蒙縣、喀左縣、建平縣和建昌縣建設旱作節水灌溉技術示范區4.00萬hm2，初步形成了“集、蓄、保、用”全方位一體化的集成高效節水模式。玉米淺埋滴灌、花生膜下滴灌等水肥一體化技術，全生物降解地膜減量技術，抗旱坐水播種、蓄墑耕作、測墑節灌等抗旱抗逆技術，均得到了大面積推廣應用，對遼西北地區糧食高產穩產發揮了重要作用。

2 遼寧旱作農業節水技術模式

遼寧西北部旱作農業土壤主要存在“旱、薄、瘦”三大問題[3]，有必要采用行之有效的技術措施，用科學技術改善農業生態困境。

2.1 水肥一體化技術模式

水肥一體化技術模式的要點是將液體肥、水溶肥等可溶性肥料在水中溶解后，通過管道系統輸送，將水與肥同時施入土壤，實現高效灌溉、精準注肥和水肥自動監測，達到水肥一體化高效利用的效果。技術內容包括膜下滴灌、噴滴灌、淺埋滴灌、地埋可伸縮噴灌等。根據遼寧不同地區自然環境特點和水資源分布情況，結合不同種植方式和水肥耦合要求，以蔬菜、果樹、玉米三大作物為重點，建立三大水肥一體化技術示范區，即全省設施農業及露地蔬菜瓜果水肥一體化示范區，全省果園滴灌、微噴灌水肥一體化示范區，遼西旱區玉米及雜糧作物水肥一體化示范區。

2.2 抗旱抗逆技術模式

針對雨養農業區春季干旱少雨、耕層土壤水分不足導致無法按時播種問題，以抵御干旱缺水環境脅迫為核心，示范推廣抗旱坐水播種技術，配套施用保水劑技術。在風沙較大的花生種植區，以抵御農田風蝕水蝕為核心，示范推廣玉米花生間作種植模式，提高作物抗旱抗逆適應能力，提升水土資源利用率。

2.2.1 抗旱坐水播種技術 由拖拉機背負水箱載水或拖車載水，載水量與拖拉機功率和載水箱體積密切相關。中小功率拖拉機的載水量一般低于800 kg，單溝坐水播種長度低于500 m。大功率拖拉機的載水量可適當增加。坐水量需結合播種前土壤墑情來確定。如果坐水量少，不能滿足出苗保苗要求；反之，會降低作業效率，或引起種子飄移，影響種子分布均勻度。適宜的坐水量能保證幼苗正常生長25～35 d。遼西褐土區建議坐水量在300 kg/667 m2左右。

抗旱坐水播種技術適用于遼寧旱區玉米大田作物，在春播墑情不足、播種比較困難的地區應用效果好。抗旱坐水播種可與壟溝集雨、保水劑施用等技術配套使用，能夠不誤農時，增強抗旱保墑減災能力。

2.2.2 玉米花生防蝕間作技術 玉米和花生采用4∶4、8∶8、8∶16間作或帶狀種植，第二年輪換栽培，可減少重茬危害。秋季玉米機械化收獲時，秸稈留茬1/3，可減少風蝕。

玉米花生防蝕間作技術適合在遼西北風沙較大地區推廣應用，有助于充分利用光照和水肥資源，提高土地產出率。

2.3 蓄水保墑技術模式

以提高降雨和灌溉水利用效率為核心，通過深耕蓄水、耙耱保墑、鎮壓提墑、地表覆蓋、少免耕等耕作措施，創建虛實共存的耕層結構，擴蓄增容，增加地表水入滲，提高土壤蓄水保墑能力，提高水資源利用率，最大限度地實現“藏水于地”。配套深溝播種、施用長效肥等措施，可促進水肥耦合，適用于遼寧旱區玉米大田作物。可根據當地實際，推廣蓄墑耕作、覆蓋保墑和保水劑施用單項技術，或集成應用。

2.3.1 蓄墑耕作 即深松整地。一般秋季或春季實施，尤以秋季作業為佳。玉米機械化收獲后使用深松機作業，以打破犁底層。作業深度30～35 cm，作業后碎土鎮壓。年際間可深淺耕結合。

2.3.2 覆蓋保墑 即秸稈覆蓋還田。秋季將作物秸稈覆蓋于地表，采用免少耕保護性耕作技術，配以良種良法、平衡施肥、病蟲害防控等農藝要求，實現土壤地力提升、保水保土保墑、水土流失防控和農業增產增收。秸稈覆蓋還田包括秸稈大量覆蓋還田、秸稈部分覆蓋還田和秸稈少量覆蓋還田，也可將玉米整稈就地鑲嵌在玉米行間，實施秸稈帶狀覆蓋。多地試驗表明，旱作農業區實施保護性耕作技術可有效提高土壤水分含量，增強土壤肥力，提高土壤地溫，進而有效改善耕地質量，促進農業可持續發展[4]。

2.3.3 保水劑施用 一是將種子放入容器內或攤在塑料布上，用凝膠型保水劑均勻攪拌后晾曬，達到大粒種子互不粘連、小粒種子互相搓散即可。二是將顆粒型保水劑與肥料混勻后溝施或穴施，播種后澆透水。三是將顆粒型保水劑與細土混勻后撒在地面，然后翻地澆水。

2.4 地膜減量增效技術模式

地膜覆蓋可根據種植作物和氣候特點，進行半膜覆蓋或全膜覆蓋。采用生物全降解地膜代替傳統地膜，采用半膜覆蓋方式代替全膜覆蓋，采用土壤保水、秸稈覆蓋、生草覆蓋方式代替地膜覆蓋，均可從源頭降低地膜使用率，減少殘膜污染。

2.4.1 生物全降解地膜 結合太陽輻射量、積溫條件、灌溉條件等因素選擇全生物降解地膜。若優先考慮增溫保墑性能，可選擇無色全生物降解地膜；若優先考慮除草性能，可選擇黑色全生物降解地膜；對不同的作物，可根據功能期的長短差異來選擇全生物降解地膜。進行機械覆膜作業時，要選擇力學性能較好的全生物降解地膜，以滿足機械化作業需求。生物全降解地膜可在遼寧旱區廣泛使用，適用于玉米、馬鈴薯、花生、蔬菜等作物。

2.4.2 液態地膜 將液態地膜稀釋均勻后，在播種后噴施于土壤表面，自然成膜。液態地膜可采取普通噴霧方式進行噴施，也可采取機械噴施方式。噴施液態地膜前應關注天氣變化，以晴朗天氣噴施為宜，保證成膜期間無降雨。液態地膜覆蓋技術需在當地試驗示范的基礎上進一步推廣應用。

2.5 墑情自動監測技術模式

以縣為基本單元，利用土壤墑情自動監測站、管式自動監測儀等設備監測墑情。結合不同地區氣候特點，根據耕地質量、作物分布、灌溉基礎、生產力水平等多種因素，各縣選擇具有代表性的農田，布設5個以上墑情監測點，建設墑情監測網絡體系。采用固定式土壤墑情自動監測站和管式自動監測儀等設備，基于不同地區、不同氣候、不同土壤類型和不同種植作物的墑情指標，構建本區域不同作物土壤墑情評價指標體系，用以改進監測手段、提升監測效率、提高墑情監測服務能力。具體監測內容包括：1）“漬澇”。土壤水分飽和，田面出現積水，持續超過3d；無法播種，作物停止生長。2）“ 過多”。土壤水分超過出苗及生長發育所要求的適宜含水量上限，此時土壤相對含水量大于80%，田面積水3 d后方可排除，不利于作物播種或生長。3）“ 適宜”。土壤水分滿足出苗或生長發育需求，一般土壤相對含水量為60%～80%，利于作物生長。4）“ 不足”。土壤水分低于出苗或生長發育所要求的適宜含水量下限，此時土壤相對含水量為50%～60%，無法滿足作物需求，影響生長發育，午間葉片會出現短期萎蔫和卷葉現象。5）“ 干旱”。土壤水分供應持續不足，此時土壤相對含水量低于50%；干土層深度達5 cm以上，危害作物生長發育，葉片出現持續萎蔫、干枯等表象。6）“嚴重干旱”。土壤水分供應持續不足，干土層深度達10 cm以上，嚴重危害作物生長發育，甚至導致作物干枯死亡。

根據墑情監測結果，提出有針對性的抗旱排澇、節水灌溉、因墑播種、種植結構調整等旱作農業節水措施，適用于遼寧灌溉農業區、旱作農業區、設施農業區的各種作物。

3 遼寧旱作農業節水技術應用中的主要問題與對策

3.1 干旱尤其是春旱頻發

干旱是旱地農業區最主要的障礙因素。按照旱情發生季節，干旱有春旱、夏旱、秋旱之分。遼西地區出現春季和秋季嚴重干旱的次數最多，平均每隔10 a發生一次。春旱具有明顯的區域性，主要發生在遼西地區和遼南部分地區，尤以朝陽地區最重，直接影響播種出苗。其他地區春旱時有發生，但多數春旱對農業生產影響不大。除遼東地區外，伏旱和“秋吊”在全省大部分地區均有發生。針對遼寧多地存在水資源短缺、水分利用率低和春旱頻發問題，亟待改變傳統高耗水模式，著力提高水資源利用率。坐水播種、淺埋滴灌技術可有效解決春旱問題，配合使用全生物降解地膜效果更佳。水肥一體化技術有助于提高水分利用率，墑情自動監測技術能為精準灌溉提供依據。在農業生產實踐中，有待進一步加大水肥一體化、抗旱抗逆、蓄水保墑、地膜減量、墑情自動監測五大技術的推廣應用力度，依靠技術手段解決干旱問題。

3.2 水肥一體化技術應用面積不廣

節水灌溉水肥一體化技術應用面積不廣，也是制約遼寧旱地農業發展的重要障礙。水肥一體化技術是目前主要的旱作農業節水方式，包括噴滴灌、淺埋滴灌、膜下滴灌、地埋可伸縮噴灌等節水灌溉模式。遼寧水肥一體化技術應用較晚，與新疆、甘肅、寧夏、河北等中西部省區相比，相關設備設施普遍較為簡陋，施肥技術相對落后，應用規模較小。針對這一問題，有待通過種植大戶和合作社的示范引領，發揮水肥一體化與墑情自動監測技術協同功能，適時適地推廣新技術新裝備，為旱地農業豐產增效提供技術和裝備支撐。

3.3 節水灌溉技術集成度較低

旱作農業節水單項技術相對成熟，在遼西等旱作農業區得到了一定范圍的應用。但這些單項技術之間缺乏系統集成，尚未針對某一區域形成適于不同水土類型條件下的節水農業技術集成體系，導致節水效益效能沒有顯現出來，應用范圍受到限制。相關部門應因地制宜，結合當地自然條件和栽培模式，盡可能將水肥一體化、抗旱抗逆、蓄水保墑、地膜減量、墑情自動監測五大技術相融合，以達到顯著的抗旱保墑減災效果。蓄水保墑+間作模式，生物地膜+淺埋滴灌模式，水肥一體化+墑情自動監測模式，都是很好的技術組合方式，可在農業生產實踐中發揮重要作用。

參考文獻

[1] 鄭家明，楊寧，李開宇，等.遼寧省旱作農業節水技術研究與應用進展[J].遼寧農業科學，2012（6）：34-37.

[2] 康貴春，李明宇.遼寧省遼西北地區旱作農業節水發展模式[J].東北水利水電，2007（7）：10-11.

[3] 李真，趙艷艷，魏鐵霞，等.遼寧西部旱地農業土壤的主要問題分析[J].山西農業科學，2013（11）：1205-1208+1211.

[4] 張海軍.旱作農業區保護性耕作技術推廣實施效果分析——以遼寧省阜新市為例[J].農機使用與維修，2019（6）：88.