（二）农艺节水技术类型与特征

节水农业技术的特点有哪些~

我国是农业大国。农田是用水大户，用水量大约占全国用水总量的80%，但是，其中真正被农作物用到的还不到30%。大量的水在灌溉过程中蒸发了。因此，应当改进灌溉方式，发展节水农业。
节水农业是提高用水有效性的农业，是水、土、作物资源综合开发利用的系统工程。衡量节水农业的标准是作物的产量及其品质，用水的利用率及其生产率。节水农业包括节水灌溉农业和旱地农业。节水灌溉农业是指合理开发利用水资源，用工程技术、农业技术及管理技术达到提高农业用水效益的目的。早地农业是指降水偏少而灌溉条件有限而从事的农业生产。 节水农业是随着节水观念的加强和具体实践而逐渐形成的。它包括四个方面的内容：一是农艺节水，即农学范畴的节水，如调整农业结构、作物结构，改进作物布局，改善耕作制度（调整熟制、发展间套作等），改进耕作技术（整地、覆盖等），二是生理节水，即植物生理范畴的节水，如培育耐旱抗逆的作物品种等；三是管理节水，即农业管理范畴的节水，包括管理措施、管理体制与机构，水价与水费政策，配水的控制与调节，节水措施的推广应用等；四是工程节水，即灌溉工程范畴的节水，包括灌溉工程的节水措施和节水灌溉技术，如精准灌溉、微喷灌、滴灌、涌泉根灌等。

（一）岩溶水资源开发
1.岩溶水系统特征
果化示范区地表、地下岩溶极为发育，形成以地下管道流为主的岩溶水系统。大气降水通过岩溶洼地、槽谷汇集，大部分通过落水洞、裂隙下渗，进入岩溶管道，以泉的形式集中排泄。形成龙烈—更米（1号管道）、更正—龙船（2号管道）、龙何—布尧（3号管道）三条岩溶水集中径流带。1、2号管道水均由西往东（峰丛洼地—峰林谷地）径流，在东部的山前地带出露，出露标高约为130m。3号管道由北往南径流至布尧谷地出露，标高为350m，在谷地经一段明流后复入地下，向洼地外径流。
大气降雨一部分滞留于表土层或近地表溶隙、裂隙中，由于受局部岩石的渗透性的下降或地形坡度突变，以表层岩溶泉出露。如图9所示。

图9 果化示范区岩溶水系统概念模型

2.岩溶水资源开发工程
（1）对布洋1号和龙何上高位表层岩溶带泉，采取蓄—引的技术方法进行开发示范，并配套修建水柜蓄水池3个及引水主管道1030m。解决了龙何、龙情、龙怀一带164 hm2农作物的自流灌溉。
（2）对布尧村东南坡坡麓地带的散流状表层岩溶带地下水，采取截—蓄—引的技术方法进行开发示范，解决了布尧村多户村民的饮水问题。
（3）对位于高洼地底的龙何地下河天窗，采取提—蓄—引的方式进行开发示范，将地下水提到高处，并配套修建水柜蓄水池1个及引水主管道250m，解决了龙何屯114户共530人的自流饮用水（日用水量为28.5t）及龙何洼地内（约10hm2）全部农作物的自流灌溉。
（4）在峰丛洼地与峰林平原交界地带的更米饱水带岩溶泉，采取提—蓄—引的技术方法进行开发示范，并配套修建水柜蓄水池1个及引水管道500m，解决了妙冠屯164户共805人的自流饮用水问题，日用水量为41t。
（5）修建地头水柜4个，装水容量1018.24m3，铺设各类大小水管1858m，安装φ 80阀门4个和φ 65阀门6个，可根据灌地分片、水柜互通来达到按需调水（源）之能力，并安装有喷灌、滴灌、浇灌三位为一体的灌溉系统，灌溉面积达15hm2，直接受益者250余人。
（6）修建生活污水蓄池11个，蓄水容量30m3，配套灌溉引水塑料管1km，浇灌菜地约0.3hm2；修建集雨水窖50个，蓄水容量达800m3。灌溉总面积达20hm2。
（二）农艺节水和节水灌溉工程
岩溶地区水资源总量丰富，但是水资源利用效率低，蓄、引水以增加和平衡水的供给、节水潜力大，尤其农业节水是水资源开发利用工作的重点。由于试验区属旱作雨养农业，生产水平较低，农业结构调整应限制扩大粮食作物面积而不片面强调粮食自给，生态环境建设则应把阻止生态环境进一步恶化放在重要位置，水资源的合理配置应重点保证人畜饮水和耕地用水，而荒山荒坡应主要依靠封山育林、天然降水来恢复其自然植被。针对峰丛洼地水资源利用困难的现实，需要积极采取对策与措施。产业结构调整需以保护生态环境，提高人民生活水平，增收富民为目标。以市场为导向，优先发展高新技术产业，将资源优势转化为经济优势。通过特色资源（包括种植业、畜牧业和林业）开发，带动产业结构调整。提高水资源利用的效率与效益。在水资源管理方面，保持水资源公有，明晰水权，发挥市场的水资源配置功能，建立各方参与和协商的水资源管理制度。
农艺节水技术是提高农田水分利用效率的重要措施，如间套种植下不同灌水方式结合运用技术，不同节水灌溉方式下的水肥耦合及调配施用技术，间套作格式、耕作措施的优化与改进技术，以及间套种植下农、水措施结合的菜单式成套组合技术等，通过发挥成套技术措施的整体效益，减少作物生长期内的水分消耗和提高产量，最终达到节水、高产、高效的目的。同工程节水措施相比，农艺节水技术措施投资少、见效快，农户较易于掌握，便于实施和推广，可有效缓解农业用水紧张状况。本书主要建立了不同岩溶类型节水农业和产业结构调整研究及示范。
1.通过培育和选择高水分利用效率的树种、品种的节水农业示范
抗旱品种的培育和选择是为了提高水分利用效率和光合作用效率。粮食作物方面，玉米在春季苗期比较能耐旱。从示范与推广效果看，在低洼地区，“迪卡”表现最好，“花单”较差。在坡中部沟谷地中，“登海”较“玉美头”产量显著增高达123%（表4）。
表4 2004～2005年玉米各主要品种不同立地类型的产量


果树方面，火龙果是CAM 植物，为了避免水分丧失，白天气孔关闭，肉质茎中的叶绿体能够将白天吸收的光能储藏起来，晚上进行光化学反应，固定生物能，而且因为叶面积小，呼吸损失能量也较少，所以生产效率高，火龙果肉质茎保持水分吸收延迟脱水的发生，保持高的组织水势，具有较强的耐旱性特点。2004年和2005年已经投产，2004年单批产量测定，管理水平较好农户何广豪、何广生等，单批亩产达340～355kg，并且在达到盛果期前产量逐年增加。
在示范区中的山坡中上部的难以利用土地广泛种植任豆树。对龙何棕色石灰土上生长的任豆树叶解剖结构实验结果表明，任豆树营养器官具有明显的抗旱结构。其根系十分发达，光合效率比较高，在9～10月份两个月的旱季，很多植物在高温干旱胁迫下已经表现枯萎、卷叶甚至落叶等生理现象，而任豆与银合欢一样，生长依然十分旺盛。龙何任豆树生长快，幼树3年可达5m以上，具有多种用途，除了材用以外，每3年砍一次“头”，鲜叶喂牛羊，枝条作冬季取暖燃料。
牧草方面，普那菊苣与禾本科及豆科植物混播取得了较好的生态和经济效益。农户何广灵2005年春天播种，已刈割多次，通过测产，年产量可达1.1万kg/亩。牧草覆盖比黄豆覆盖增加土壤含水量3%～5%，无论牧草的质量、产量还是适口性，在示范区都取得了显著的效果，带动养殖业的发展。目前已经种植混播牧草60亩，2005年秋季在冬闲地上种植黑麦草约100亩。
2.通过栽培技术措施提高水分利用率的节水农业示范
平衡施肥是龙何示范区主要的地力培肥保水栽培技术措施，粮食作物施用有机肥平均为815kg/亩，果树定植每株（坑）施有机肥25kg/株，以后每年均施有机肥1～2次，同时根据不同植物种类情况施一定量化肥，特别注意施用复合肥和钾肥。研究表明，施肥作物具有较强的抗旱能力，说明土壤有机质含量增多，可增加土壤含水量，提高水分利用率。增施有机肥一方面可改善土壤结构，使土壤疏松多孔；另一方面，改变了土壤的胶体状况，使土壤吸附作用增强。这两方面都有利于土壤水分的保持。
秸秆覆盖是农田保墒的重要技术措施，具有减少土壤蒸发、保墒蓄水、调节土温、提高土壤肥力、抑制杂草生长等多方面的综合作用。龙何示范区玉米秸秆全部作为干草回田覆盖，秸秆覆盖层对太阳辐射的反射率高，减少了土壤的能量，降低了扩散进入大气的水汽传导速率，从而有效地减少土壤蒸发量，充分利用有效的水量，增加了作物的蒸腾量。通过灌水后对比，覆草地土壤水分含水量比裸地高2.2%～11 %。
通过发展立体农业的模式，作物布局改单一农作为坡地立体布局，除了粮食作物玉米，洼地还种植黄皮、火龙果、牛心李等果树，而坡地中间以玉米、任豆、药用植物苏木（乔木树种）、苦丁茶（茶用、材用）、饲料植物银合欢（小乔木）、木豆（灌木）、金银花（藤本药用植物）以及其他常绿阔叶乔木如狗骨木、茶条木等，既能因土制宜，保持水土，又可利用多年生乔灌植物的强大根系吸收利用底层水分，如黄皮根系可深入80～90cm 土层，使之从1m 土体贮水库容中吸取水量，由一年生作物的28.0%提高到36.3%，即能多利用有效水33.7m m，相当于337m3/ha，李树根深70～75cm，尽管茂密的枝叶会蒸腾大量土壤水，但由于其截住大气降水和防止土表蒸发，仍然能在土体中截留较多的水量。
通过采用复合农林业技术，果树与草本的牧草、黄豆、药材等套种，植被覆盖率增加10%～40%，既能减少裸面，储蓄水分，又能提高养分含量和光能利用率，增加经济效益40%～204%。果园内套种草本植物如黄豆、牧草，土壤含水量比单纯种植黄豆增加2.7%～19.7%。所以乔灌结合及乔草结合，比单纯种植玉米土壤含水量分别增加15.7%～17.1%，比单纯的草丛增加19.1%～20.6%。
3.通过节水灌溉制度的节水农业示范
根据作物需水特性和降水的变化规律，进行适时、适量灌溉，同时积极发展喷灌、滴灌，提高灌溉水利用率。目前的灌溉耕地采用的喷灌、滴灌，比一般的地面灌溉节水40%～60%，且有明显的增产效益。总体来看，对地形的适应性强。岩溶区微灌节水主要是减少漫灌导致形成地面径流进入岩溶裂隙造成浪费。自2004年起进行坡地牛心李喷灌设施灌溉30亩，3年生牛心李基本封行，2005年已初花。进行岩溶区火龙果滴水灌溉示范30亩，试验表明滴灌比撒灌可节水50%以上。进行岩溶区移动式胶管喷撒技术研究与示范，这是示范区普遍采用的一种灌溉方法。在龙何的弄情、弄怀、弄闷（苗圃地）以及槐前村共计约150亩，对火龙果、黄皮、黄豆、澳洲坚果、板蓝根、牧草、甘蔗等作物开展示范，胶管喷撒灌溉成本低，技术要求不高，是当地群众比较乐于接受和常用的技术。因为龙何示范区从未有灌溉历史，通过该示范应用，大大缓解示范区夏秋季农作物旱情，为岩溶山区的水资源开发利用打开一条路子。
调亏灌溉试验研究表明，甘蔗调亏灌溉是可行的，可以同时实现节水、高产、高效目标。调亏灌溉减少了棵间蒸发，水分亏缺时段内显著抑制蒸腾强度，而光合速率下降不明显，复水后光合作用具有超补偿效应，光合产物具有超补偿积累，而且有利于向茎的运转与分配。在甘蔗的调亏灌溉试验表明，在9月～次年1月旱季条件下，调亏灌溉可使水分利用效率提高15.96%～32.98%。水资源季节性不足是岩溶旱区农业生态系统良性循环和农作物产量提高的主要限制因子，在石漠化地区缺水问题尤为突出。调亏灌溉是一种新的灌溉方法，开辟了又一条调控水—土—植物—环境关系的有效途径，是农业用水高效持续的关键技术之一。
通过径流农业研究与示范，把降水资源最大限度地保蓄、利用，将水分引入农田，增加土壤水分来源，以调整季节分配不均的问题。目前已建立梯级自流水水柜14个，可蓄水2270m3。其中抽取岩溶地下管道补给的饮用水柜500m3，保证了全村全年饮用自来水源，完全能够解决农村妇女的挑水劳力问题。在灌溉方面，采用自流管道建立灌溉网，进行喷灌、滴灌和移动浇灌等，每1m3水每年可灌果草复合系统6.72m2，增产4000kg/亩鲜草，增加收入720元/亩；每年灌溉板蓝根3次，20m2（11月下旬～12月中旬采收）增产60kg/亩，增收240元/亩，生产效益和经济效益显著。

农艺节水技术包括节水灌溉技术和节水农业技术，农业和水利措施相结合，通过化控、农艺技术措施，提高灌溉水和天然降雨的利用率，实现农业稳产和增产，发挥成套综合技术的整体效益，实现节水增收，是当前世界各国研究的突破点。

1.耕作保墒技术

采用深耕松土，镇压、耙耱保墒，中耕除草，改善土壤结构等耕作方法，可以疏松土壤，增大活土层，增强雨水入渗速度和入渗量，减少降雨径流流失，切断毛细管，减少土壤水分蒸发，既可提高蓄积降水的能力，又可减少土壤的蒸发，使土壤水的利用率得到显著提高。

2.覆盖保墒技术

在耕地表面覆盖塑料薄膜、秸秆或其他材料可以抑制土壤蒸发，减少地表径流，蓄水保墒，提高地温，培肥地力，改善土壤物理性状。因此，起到蓄水保墒、提高水的利用率，促进作物增产的良好效果。秸秆覆盖一般可节水15%～20%，增产10%～20%。覆盖塑料薄膜，可增加耕层土壤水分1%～4%，节水20%～30%，增产30%～40%。

3.水肥耦合技术

通过对土壤肥力的测定，建立以肥、水、作物产量为核心的耦合模型和技术，合理施肥，培肥地力，以肥调水，以水促肥，充分发挥水肥协同效应和激励机制，提高抗旱能力和水分利用效率。可在不增加施肥量的条件下，获得较大的经济效益，以节约水肥资源，减少污染，改善生态环境，增产增收。在不增加施肥量和水量情况下，肥料利用率可提高3%～5%，产量增加20%～30%。

4.化学制剂保水节水技术

合理施用保水剂、复合包衣剂、黄腐酸及多功能抑蒸抗旱剂和“ABT”生根粉等，可在作物生长发育中抑制过度蒸发，防止奢侈耗水，减轻干旱危害，以及提高根系对土壤深层储水的利用，能显著增强作物抗旱能力和提高水分生产效率。小麦、玉米用保水剂拌种后，出苗率比不拌的提高20%～30%，增产15%～25%，喷黄腐酸可使作物叶片蒸腾速度降低19%～27%，田间耗水量减少7%～9%，增产9%～12%，水分利用效率提高2.5%～5%。用“ABT”生根粉拌种或浸种，可提高土壤储水利用率20%以上。

---

阳曲县13877665324： 节水农业技术的特点有哪些 - ？
函律麝香： 节水农业技术通常可分为工程节水技术、农艺节水技术、生物节水技术和化学节水技术等四类.节水农业技术的应用主要有四个方面:(1)减少灌溉渠系输水过程中的水量蒸发与渗漏损失,提高农田灌溉水的利用率.(2)减少田间灌溉过程中水分深层渗漏和地表流失,在改善灌水质量的同时减少单位灌溉面积用水量.(3)减少农田土壤的水分蒸发损失,有效地利用天然降水和灌溉水资源.(4)提高作物水分生产率,减少作物的水分蒸腾消耗,获得较高的作物产量.节水农业发达的国家始终把提高以上四方面灌溉水利用率作为重点,研究重点正从工程节水向农艺节水、生物节水、化学节水等方向转变,尤其重视农业节水技术与生态环境保护技术的密切结合.

阳曲县13877665324： 什么是农艺节水灌溉措施? - ？
函律麝香： 农艺节水措施包括调整作物种植结构,如我国北方适当减少耗水量大的水稻、小麦等的种植面积;采用耐旱节水品种;加强耕作覆盖,如秸秆覆盖、塑膜覆盖等;施用化学保水剂;推行节水灌溉制度;其它耕作技术等等.

阳曲县13877665324： 农业节水可以从哪些方面入手 - ？
函律麝香： 节水灌溉措施有多种分类方法.这里,首先将节水灌溉措施划分为工程类措施、管理类措施和农艺措施三大类.其中工程类措施又可进一步划分为三类:渠系输水节水措施、田间灌水节水措施.前瞻规划院指出,渠系节水措施通常又分为渠道防...

阳曲县13877665324： 田间节水灌溉方式有哪几种? - ？
函律麝香： 田间节水灌溉的方式有喷灌、滴灌等. 喷灌:喷灌是由管道将水送到位于田地中的喷头中喷出,有高压和低压的区别,也可以分为固定式和移动式. 适用范围及优缺点:喷灌对土地平整要求不严格,特别适用于地形复杂,推行沟畦灌比较困...

阳曲县13877665324： 在节水农业中,都有哪几种新型的灌溉技术 - ？
函律麝香： 你好,在国外有这么几种新型的灌溉技术.第一,自动灌溉.法国国立农艺研究所研制出自动灌溉装置,即在作物茎秆或果树果枝等部位,安置一些特制的“触角”,以测试作物的细微变化.当作物不能从土壤中获取水分,必须消耗本身茎秆或...

阳曲县13877665324： 节水灌溉有哪些方式及相关措施 - ？
函律麝香： 根据农作物蓄水规律和当地供水条件,高效利用降水和灌溉水,以取得农业最佳经济效益、社会效益和环境效益的综合措施总称,一个完整的节水灌溉技术体系,包括了节水灌溉工程技术、农艺及生物节水技术和水资源优化调配及节水管理技术...

阳曲县13877665324： 农业水利技术主要有哪些方面 - ？
函律麝香： 农田水利(irrigation and drainage)以农业增产为目的的水利工程措施,即通过兴建和运用各种水利工程措施,调节、改善农田水分状况和地区水利条件,提高抵御天灾的能力,促进生态环境的良性循环,使之有利于农作物的生产.发展灌溉...

阳曲县13877665324： 目前在大棚种植上最好的灌溉方法是什么? - ？
函律麝香： 我国是一个水资源严重短缺的农业大国,大力推广节水型农业是我国农业发展的必然趋势,节水灌溉是节水农业的核心,它是通过采用先进的灌溉方法和技术将水源尽可能均匀、适度的分配到作物根区土壤中,使土壤经常保持适宜于作物生长的...

阳曲县13877665324： 信息技术在农业节水中主要融合了哪些技术 - ？
函律麝香： 节水农业是随着节水观念的加强和具体实践而逐渐形成的.它包括四个方面的内容: 1、农艺节水,即农学范畴的节水,如调整农业结构、作物结构,改进作物布局,改善耕作制度(调整熟制、发展间套作等),改进耕作技术(整地、覆盖等)...

阳曲县13877665324： 什么是生物节水 - ？
函律麝香： 对于全国乃至全世界缺水问题,生物节水技术成为了研究的热点.那么,什么是生物节水呢,以及生物节水概念的又是怎样发展的? 生物节水是一个广泛的概念.广义的生物节水应该是指利用森林和草原进行水土保持,产生更大的经济和生态效...