姚友新 孫義傳 林 光

（平邑縣臨澗鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，山東 平邑 273314）

現(xiàn)階段，人們對(duì)資源的需求量不斷增加，能源短缺問題日益凸顯。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)水資源的需求量巨大，在這一背景下，農(nóng)業(yè)用水難度不斷提高，不利于我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的長遠(yuǎn)發(fā)展。因此，有必要對(duì)農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)展開研究，這對(duì)于提高農(nóng)業(yè)水資源利用率、促進(jìn)農(nóng)業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展具有重要的意義。

1 農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)概述

農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)是借助農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)，以農(nóng)業(yè)種植區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況、氣候條件、地質(zhì)條件等為依據(jù)，對(duì)現(xiàn)有的耕作制度加以調(diào)整，科學(xué)選擇節(jié)水抗旱的農(nóng)作物；同時(shí)，采取不同的措施達(dá)到減少水資源使用量的目的，在保持農(nóng)作物基本用水量的基礎(chǔ)上，減少農(nóng)作物的蒸騰作用［1］。農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)包含水肥耦合、耕作保墑、秸稈還田等。從機(jī)制上來看，農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)可以分為保墑節(jié)水類措施、降低蒸騰類措施。前者根據(jù)不同農(nóng)作物生產(chǎn)的用水量提供不同量的水資源，對(duì)農(nóng)作物的用水量進(jìn)行嚴(yán)格控制；后者主要是在控制農(nóng)作物用水量的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)農(nóng)作物的光合作用，改善群體葉面積指數(shù)，提高水資源利用率。

2 農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)在農(nóng)藝發(fā)展中的應(yīng)用

2.1 耕作保墑技術(shù)

耕作保墑技術(shù)主要是利用耕、鋤等措施對(duì)土壤耕層結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，使其能夠更好地蓄水，降低土壤水分的蒸發(fā)量，促進(jìn)農(nóng)作物生長發(fā)育，提高水資源利用率。在深耕蓄墑過程中，深耕時(shí)間的選擇是蓄雨的重點(diǎn)。一般深耕時(shí)間的確定參考農(nóng)田水分收支情況，通常選擇在旱秋。深耕深度取決于氣候、土壤、農(nóng)業(yè)工具等因素，通常為20～22 cm，部分地區(qū)可以適當(dāng)加深。在深耕蓄墑過程中，通過上述措施，輔以蓄水、除草等措施，可以減少土壤水分的蒸發(fā)量，同時(shí)減少地表徑流，從源頭上控制水分的減少。中耕保墑措施主要包括鋤地、鏟地等，中耕時(shí)間一般選擇在雨前、雨后，或者根據(jù)農(nóng)作物生長發(fā)育狀況選擇。中耕深度在幼苗生長期可以進(jìn)行深中耕，避免對(duì)農(nóng)作物的生長造成影響，同時(shí)又可以實(shí)現(xiàn)高效用水。耙耱保墑是指在耕后采取一定的措施使土壤表面土塊碎散，實(shí)現(xiàn)耕作層上實(shí)下虛［2］。該措施的作業(yè)時(shí)間一般選擇在春秋兩季，以使耕田在伏前耕后及時(shí)蓄水，并熟化土壤，而立秋后雨水減少，可以進(jìn)行耙耱。在立秋至秋播這一段時(shí)間，一般每次雨后都需要耙耱一次，使土壤能夠有效蓄水。在耙耱保墑過程中，應(yīng)多次進(jìn)行斜耙、橫耙，改善土壤的水分條件。在晝消夜凍時(shí)，農(nóng)民需要頂凌耙地，中斷毛管水運(yùn)行，最大限度地減少解凍后土壤的水分蒸發(fā)量。同時(shí)，在秋播前通過耙耱保墑可以減少土壤板結(jié)情況，降低土壤水分的蒸發(fā)量。對(duì)于耙耱深度而言，早春時(shí)深度以3～5 cm為宜，耙茬播種區(qū)域的深度一般為8～10 cm。如果秋播前進(jìn)行耙耱保墑，則深度通常比播種深度淺一些，減少水分流失情況。鎮(zhèn)壓提墑也是抗旱保墑的措施之一，根據(jù)播種前后土層情況、種子發(fā)芽情況進(jìn)行鎮(zhèn)壓，從而調(diào)節(jié)土壤中的水分，避免土壤板結(jié)。同時(shí)，鎮(zhèn)壓措施可以壓碎表面土塊，降低土壤的孔隙度，減少水分蒸發(fā)，使種子更有效地吸水。

2.2 覆蓋保墑技術(shù)

覆蓋保墑技術(shù)是從國外引進(jìn)的一項(xiàng)農(nóng)業(yè)技術(shù)，在我國華北、西北等地區(qū)得到了較為廣泛的應(yīng)用。在耕地表面覆蓋塑料薄膜、秸稈能夠減少土壤水分蒸發(fā)，蓄水保墑，使土壤水資源利用率得到大幅提升。農(nóng)田地膜覆蓋使得土壤水分的垂直蒸發(fā)現(xiàn)象進(jìn)一步減少，造成水分橫向遷移，不利于土壤水分的蒸發(fā)，土壤抑蒸力在80%以上。該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)農(nóng)作物對(duì)深層水分加以吸收與利用，創(chuàng)造了良好的土壤水分條件。如果在干旱地區(qū)使用這一節(jié)水措施，不僅能夠顯著提高農(nóng)作物產(chǎn)量，而且可以使降水利用率提高至80%以上，節(jié)水效果十分明顯。

小麥?zhǔn)俏覈鴸|北地區(qū)的主要農(nóng)作物，采用覆蓋保墑技術(shù)可以減少地表徑流，使得耕層供水量增加。有研究表明，采用覆蓋保墑技術(shù)后土壤能夠減少耗水量865.5 m3/hm2［3］。地膜覆蓋的保墑作用主要為阻隔土壤水分與大氣的交換過程，使土壤蒸發(fā)的水分聚集在覆蓋膜上，并從覆蓋膜上滴落，再次回到土壤中。同時(shí)，覆蓋地膜可以調(diào)節(jié)土壤溫度，土壤中的水分會(huì)向土層上方移動(dòng)。相關(guān)研究結(jié)果顯示，使用覆蓋保墑技術(shù)后，土壤上層的含水量明顯高于下層含水量，也使得土壤含水量較為穩(wěn)定。在應(yīng)用覆蓋保墑技術(shù)過程中，倘若采用機(jī)械鋪膜，則需要將地膜與含水量較好的土壤進(jìn)行包蓋，需要完全貼實(shí)，并做好密封工作，最后進(jìn)行固定。在鋪膜前，應(yīng)選擇地勢(shì)平坦、土層肥厚、農(nóng)作物較多的區(qū)域，并且土壤并未出現(xiàn)板結(jié)情況、分布均勻，同時(shí)對(duì)土壤進(jìn)行施肥，參考農(nóng)作物的品種、土壤肥力條件的差異選擇施肥時(shí)間與數(shù)量。覆蓋地膜的幅寬與工藝要求一致，兩端整齊完好。在平作鋪膜時(shí)，直接將地膜覆蓋在平整的土壤表面，并將地膜兩端壓在土壤溝內(nèi)。畦作鋪膜則是地膜覆蓋高畦，地膜兩端分別壓于畦兩側(cè)的溝內(nèi)，使土層斷面為梯形。而作物桔梗覆蓋技術(shù)主要是進(jìn)行秸稈還田，增加土壤的有機(jī)肥，減少水分蒸發(fā)。秸稈還田就是通過一系列機(jī)械化手段，使秸稈得以粉碎，并將粉碎后的秸稈翻埋至土壤中，增強(qiáng)土壤肥力，減少環(huán)境污染。在秸稈還田前，在施肥過程中，一般會(huì)補(bǔ)施一定量的氮肥與磷肥，這是因?yàn)榻酃１旧淼牡⒘缀枯^少。在深埋階段，將肥土與桔梗充分拌和，并深埋于土層下。在整地過程中，精細(xì)整地，減少土壤架空情況。在播種農(nóng)作物前，通過澆水可以減少土層架空的現(xiàn)象，并且可以避免桔梗與麥苗搶水。在小麥或玉米行間覆蓋秸稈也能減少地表蒸發(fā)和降雨徑流，提高耕層供水量，取得明顯增產(chǎn)效果。據(jù)測定，秸稈覆蓋的抑蒸保墑效應(yīng)可波及土體深1 m，減少耗水量865.5 m3/hm2［4］。同時(shí)，秸稈覆蓋具有成本低、就地取材、使用方便、無污染、改良土壤、培肥地力、增加降水入滲且保墑效果好等優(yōu)點(diǎn)。多年的試驗(yàn)研究證實(shí)，小麥、夏玉米兩季作物實(shí)行秸稈覆蓋，可節(jié)水120～150 mm，折合增產(chǎn)1 800～2 250 kg/hm2。為實(shí)現(xiàn)兩作秸稈覆蓋，不擾動(dòng)耕層土壤，小麥、夏玉米兩季作物可3 a深耕一次，可3 a施一次磷肥，對(duì)增加產(chǎn)量發(fā)揮著積極的作用，達(dá)到節(jié)水、節(jié)能、干旱不減產(chǎn)的目的。

2.3 化學(xué)調(diào)控技術(shù)

化學(xué)調(diào)控技術(shù)是通過使用外援植物激素，即植物生長調(diào)節(jié)劑等調(diào)控農(nóng)作物的功能體現(xiàn)，進(jìn)而改善農(nóng)作物生理代謝的技術(shù)。在農(nóng)藝節(jié)水化學(xué)調(diào)控措施中，利用保水劑等達(dá)到節(jié)水的目的，這一措施被廣泛使用。有專家指出，利用保水劑可以減少農(nóng)作物對(duì)土壤水分的消耗量，并且可以調(diào)節(jié)土層中的水分，做到高效用水，也能大幅提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。作物化學(xué)調(diào)控技術(shù)具有以下特點(diǎn)：①作物化學(xué)調(diào)控劑的用量不多，農(nóng)戶不需要花費(fèi)較多的成本購買或制作，具有較高的經(jīng)濟(jì)性；②作物化學(xué)調(diào)控技術(shù)在應(yīng)用過程中一般需要使用機(jī)器，而機(jī)械操作較為便捷，可以節(jié)省人力與物力，同時(shí)反應(yīng)快速、見效快；③作物化學(xué)調(diào)控技術(shù)是參考農(nóng)作物的生長情況使用的，靈活性較高，較為高效。在常用的外援植物激素中，植物生長調(diào)節(jié)劑可以提高農(nóng)作物的生存能力，具有明顯的促糧效應(yīng)，使農(nóng)作物可以較好地適應(yīng)干旱環(huán)境；作物蒸騰調(diào)控劑具有無毒無害、污染小的特點(diǎn)，與作物生長調(diào)節(jié)劑不同，其不含激素，借助噴灑滲入土壤中，降低氣孔導(dǎo)度，調(diào)節(jié)葉片蒸騰，能夠加快農(nóng)作物的光合作用。

2.4 水肥耦合技術(shù)

水肥耦合技術(shù)就是根據(jù)不同水分條件，提倡灌溉與施肥在時(shí)間、數(shù)量和方式上合理配合，促進(jìn)作物根系深扎，擴(kuò)大根系在土壤中的吸水范圍，多利用土壤深層儲(chǔ)水，并提高作物的蒸騰和光合強(qiáng)度，減少土壤的無效蒸發(fā)，提高水資源的利用率。不同水分脅迫條件下，水肥對(duì)作物的生長發(fā)育和生理特性有著不同的作用機(jī)理和效果。在水分脅迫較輕時(shí)，養(yǎng)分能促進(jìn)農(nóng)作物根系發(fā)育成熟，可以提高農(nóng)作物根系吸水效果，而且可以降低氣孔導(dǎo)度，進(jìn)而改善植株的水分狀況，促進(jìn)光合產(chǎn)物的形成。在氮素虧缺時(shí)，采用水肥耦合技術(shù)可以使深層土壤的水分向上移動(dòng)，可以增加土壤水庫的容量，實(shí)現(xiàn)高效用水。在具體應(yīng)用方面，以河南省新鄉(xiāng)市小麥、玉米種植為例，在不同灌水條件下，科學(xué)進(jìn)行水肥管理，地面灌可節(jié)水15%～20%，化肥有效利用率提高15%左右，水分生產(chǎn)率為1.5～2.1 kg/m3。與此同時(shí)，采用水肥耦合技術(shù)可以增加土壤中氮、磷元素含量，可以顯著改善土壤肥力，對(duì)農(nóng)作物的生長發(fā)揮著積極的作用。

3 結(jié)語

在水資源緊缺的今天，大家必須認(rèn)識(shí)到農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)的重要性，從每個(gè)地區(qū)的實(shí)際情況出發(fā)，綜合利用化學(xué)調(diào)控技術(shù)、耕作保墑技術(shù)、覆蓋保墑技術(shù)及水肥耦合技術(shù)，增強(qiáng)土壤肥力，降低氣孔導(dǎo)度，調(diào)節(jié)葉片蒸騰，促進(jìn)水分高效循環(huán)利用，增強(qiáng)農(nóng)作物的光合作用，促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。