解析農(nóng)業(yè)高效用水問題

時間:2022-11-01 05:06:00

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解析農(nóng)業(yè)高效用水問題

按中國未來人口15億人計算,中國的人均水資源量每人每年僅為1875m3。2000年中國工農(nóng)業(yè)及生活需水量達6500億~7000億m3,而可供水量僅有6000億m3。2005年中國工農(nóng)業(yè)及生活需水量達7000億~7500億m3,而可供水量僅有5000億m3。水資源短缺已成定局,作為占用水量80%的農(nóng)業(yè)用水必須提高水的利用率,以讓有限的農(nóng)業(yè)水資源滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要。因此,發(fā)展高效用水的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)是長期的戰(zhàn)略任務(wù)。

1農(nóng)業(yè)灌溉與高效用水

農(nóng)業(yè)灌溉將水從水源輸送到農(nóng)田的過程,可以劃分為3個環(huán)節(jié),第1個環(huán)節(jié)是通過灌溉輸配水系統(tǒng),將水自水源引至田間;第2個環(huán)節(jié)是在田間地表水入滲到土壤中,在土壤中再分配轉(zhuǎn)化為土壤水,而后被作物吸收;第3個環(huán)節(jié)是作物吸收水分后通過光合作用將輻射能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,最后形成有機物質(zhì)。

高效用水的目標是極大地提高上述3個環(huán)節(jié)水的轉(zhuǎn)化和產(chǎn)出效率,既節(jié)水又高產(chǎn)。在第1個環(huán)節(jié)上,要提高輸水效率,通過工程的投入,實行輸水渠道的配套、防滲,將來實行輸配水管道化,從而大大減少滲漏損失和蒸發(fā)損失。在第2個環(huán)節(jié)上,要合理調(diào)控農(nóng)田水分狀況,使引進田間的水最大限度地為農(nóng)作物所利用。在第3個環(huán)節(jié)上要調(diào)控土壤和地表面附近的大氣環(huán)境,使農(nóng)作物的生長有一個良好的外在環(huán)境。對于第2、3環(huán)節(jié)要逐步推廣噴灌、滴灌等先進灌水技術(shù)、田間覆蓋保墑技術(shù),并加強田間用水管理。

由于農(nóng)業(yè)用水存在很大浪費,水資源出現(xiàn)零增長或負增長,所以發(fā)展高效用水的農(nóng)業(yè)不僅是必須的,也是可行的,提高水的利用率,發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)是解決未來農(nóng)業(yè)水資源短缺的根本出路,也是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的基本要求。另外,在采用技術(shù)措施的同時,還要重視非技術(shù)措施,如完善管理體制和技術(shù)服務(wù)體系,農(nóng)業(yè)水資源立法,農(nóng)業(yè)供水水價的合理調(diào)整等,從而提高農(nóng)業(yè)用水的管理水平,提高田間作物水的生產(chǎn)率。

2現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的主要節(jié)水措施

2.1節(jié)水技術(shù)措施

節(jié)水技術(shù)措施主要包括輸水工程和灌溉技術(shù)。在輸水方面,以山東省為例,全省平均渠灌區(qū)輸水損失量在50%左右,而以色列小于10%,美國小于22%。因此,輸水工程中的節(jié)水潛力巨大,可以進行渠系配套、渠道防滲、低壓管道輸水等工程。節(jié)水灌溉技術(shù)如“小白龍”、滴灌、滲灌等,用水量僅為常規(guī)灌溉用水量的30%~50%,節(jié)水效果明顯。

2.2節(jié)水農(nóng)業(yè)措施

通過田間節(jié)水,抑制土壤蒸發(fā)和作物蒸騰,提高農(nóng)田水分利用效率,是發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)的主要措施之一,主要包括適水生產(chǎn)、抗旱育種、節(jié)水高效灌溉制度、農(nóng)田保墑技術(shù)、培肥地力等。根據(jù)有關(guān)研究成果,通過上述措施,可提高水分利用率30%左右。

2.3節(jié)水管理措施

節(jié)水潛力的40%在于管理,只有科學(xué)的管理,才能使其他節(jié)水措施發(fā)揮應(yīng)用作用,建立完善的管理機構(gòu),健全規(guī)章制度與法規(guī),大力推廣現(xiàn)有的科技成果和先進技術(shù),管好水、用好水,使水資源發(fā)揮其最大效益。

3農(nóng)業(yè)高效用水技術(shù)

農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)內(nèi)容很廣泛,主要可分為工程節(jié)水和農(nóng)藝節(jié)水。農(nóng)藝節(jié)水包括制定各種農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉制度及農(nóng)田灌溉管理技術(shù)。由于各種作物對水分的敏感期、需水耗水規(guī)律均不同,各自的灌溉制度及管理措施也不同。灌溉制度包括作物播種前以及全生育期內(nèi)的灌水次數(shù)、每次灌水的日期與灌水定額、灌溉總定額3方面,這些方面的研究已趨于成熟。節(jié)水型農(nóng)田灌溉技術(shù)主要有:小畦灌、長畦分段短灌、寬淺式畦溝結(jié)合灌等優(yōu)化畦灌技術(shù);節(jié)水型溝灌技術(shù),如封閉式直形溝、方形溝、鎖鏈溝、八字溝、細流溝、溝壟灌水、溝畦灌等;地膜覆蓋灌水技術(shù),如膜上灌等。此外,田間管理方面,可通過平整土地,秸稈覆蓋,地膜覆蓋,少耕免耕技術(shù),灌溉水全面規(guī)劃、合理調(diào)蓄、綜合利用、定量調(diào)配,因地因水(狀況)制定適宜的水價及電費政策,對浪費實行罰款等措施,以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)水資源的可持續(xù)利用。此外,還可利用各種化學(xué)制劑調(diào)控土壤表面及作物葉面蒸發(fā),以達到節(jié)水的目的,如土面增溫保濕劑、抗旱劑、保水劑、種子包衣劑等;利用植物基因工程手段培養(yǎng)高效節(jié)水品種,如農(nóng)大146等小麥品種。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,通過遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)及計算機網(wǎng)絡(luò)獲取、處理、傳送各類農(nóng)業(yè)節(jié)水信息,實現(xiàn)高效節(jié)水的現(xiàn)代化技術(shù)已日趨成熟,今后將被廣泛推廣應(yīng)用。