2021-07-30 09:33:07
炎熱的夏天已經(jīng)來到，夏季農(nóng)業(yè)灌溉工作正在進(jìn)行。中國是一個農(nóng)業(yè)大國，水資源需求量大，發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水措施是科技人員研究的重點(diǎn)。
如果你有機(jī)會走進(jìn)農(nóng)田觀察，會發(fā)現(xiàn)我國的節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展迅速，使用噴灌、微灌等工程節(jié)水技術(shù)只是基礎(chǔ)，此外，我國還采用了一系列的“農(nóng)作節(jié)水技術(shù)”。
“農(nóng)作節(jié)水”一般從作物自身和外界輔助兩方面出發(fā)。依靠作物自身節(jié)水包括培育節(jié)水品種、調(diào)控作物節(jié)水。外界輔助節(jié)水包括對種植結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整、使用覆蓋保墑技術(shù)，即在耕地表面覆蓋塑料薄膜、秸稈或其他材料可以抑制土壤水分蒸發(fā)，減少地表徑流，蓄水保墑，提高地溫，培肥地力，改善土壤物理性狀。此外還可以使用深松深耕蓄水技術(shù)，或者是使用化學(xué)制劑等。
成熟的農(nóng)作物，需要學(xué)會自己節(jié)約用水
遺傳改良培育抗旱節(jié)水作物，從源頭上減少對水的需求，這也是干旱地區(qū)普遍使用的方法。如在我國新疆地區(qū)種植的新小黑麥1號、新小黑麥2號、新小黑麥3號等就是通過遠(yuǎn)緣雜交等遺傳改良技術(shù)將黑麥與小麥進(jìn)行雜交培育出的優(yōu)質(zhì)小麥品種，它們不僅耐瘠薄、耐寒、耐旱，還有巨大的雜種生長優(yōu)勢，被大量種植用于生產(chǎn)糧食、飼料、釀酒和生物能源等。
充分挖掘作物自身節(jié)水潛力，通過生理調(diào)控達(dá)到節(jié)水的目的也是常用的方法。干旱缺水對植物的影響有一個從“適應(yīng)”到“傷害”的過程，不超過適應(yīng)范圍的缺水，往往復(fù)水后可以產(chǎn)生生理、生長和產(chǎn)量形成上的補(bǔ)償效應(yīng)，在保證產(chǎn)量基本不受影響的同時，還能節(jié)約大量用水。
目前，我國已將作物水分生理調(diào)控機(jī)制與作物高效用水技術(shù)緊密結(jié)合，開發(fā)出諸如調(diào)虧灌溉和分根區(qū)交替灌溉等作物生理節(jié)水技術(shù)，可明顯地提高作物和果樹的水分利用效率。
調(diào)虧灌溉是指在作物生長發(fā)育的某些階段主動施加一定的水分脅迫，即主動讓作物缺水來促使作物光合產(chǎn)物的分配向人們需要的組織器官傾斜，以提高其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的節(jié)水灌溉技術(shù)。
分根區(qū)交替灌溉，是指在灌溉過程中使土壤垂直剖面或水平面的某個區(qū)域保持干燥，僅讓一部分區(qū)域灌水濕潤，在下次灌溉過程中，交替灌水濕潤與非灌水干旱區(qū)域，使根系的不同區(qū)域經(jīng)受一定程度的水分脅迫，刺激根系吸收補(bǔ)償功能。
玉米隔溝交替灌溉技術(shù)（圖片來源：作者提供）
如何用科技支撐農(nóng)業(yè)節(jié)水?
除了靠農(nóng)作物自身，農(nóng)作物節(jié)水還需要科技的支撐。
調(diào)整農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)，充分利用降水資源。不同作物對水的需求和消耗規(guī)律不同，可以利用這個差異進(jìn)行農(nóng)用水資源的優(yōu)化配置。比如說，可以改進(jìn)作物布局，建立節(jié)水型的種植體系，這種方式目前已取得良好的效果。
假如你要在華北地區(qū)種植農(nóng)作物，按照它的區(qū)域特點(diǎn)，適當(dāng)調(diào)整作物熟制和播期，順應(yīng)自然降雨規(guī)律，做好作物區(qū)域布局，發(fā)展適地種植，使作物需水高峰期和雨季重合，充分利用好自然降雨，大大減少地下水的開采。
覆蓋保水技術(shù)是最常用的節(jié)水技術(shù)，既不影響農(nóng)作物接受陽光的照射，還可以減少水分的流失，很好地保證了農(nóng)作物的生長。比如，我們看到有些田地里會鋪上塑料膜，農(nóng)作物透過塑料膜扎根在土壤里，這就是農(nóng)民為減少農(nóng)作物水分流失想出來的小妙招。
通過塑料薄膜（地膜）或者作物秸稈覆蓋種植，提高了地表溫度，減少了雨水的徑流，抑制了土壤水分蒸發(fā)，抑蒸力可達(dá)80%以上，很好地保存了土壤水分。良好水熱條件有利于實(shí)現(xiàn)作物的節(jié)水增產(chǎn)，比如干旱地區(qū)地膜小麥可增產(chǎn)150千克/公頃左右，地膜春玉米可使降水利用率提高到80%以上，效果極其顯著。
西北玉米全膜雙壟溝播覆蓋集雨技術(shù)（圖片來源：作者提供）
深松深耕可以打破因?yàn)檗r(nóng)田長期的機(jī)械碾壓所形成的堅硬的土壤耕層（犁底層），降低土壤容重，提高土壤通透性，增大“土壤水庫”的蓄水量，有利于農(nóng)作物在深層土壤中扎根，及時吸收更多的土壤水分、養(yǎng)分供農(nóng)作物生長發(fā)育，提高產(chǎn)量。
當(dāng)農(nóng)作物的根莖深入到地下約1.5 m 的位置時，利用深耕蓄水可促進(jìn)根莖吸水量增加25%左右，可使農(nóng)作物增產(chǎn)約40%。在我國北方，雨季前，如果能改變耕作方式，適當(dāng)深松深耕，疏松土壤，促進(jìn)降雨下滲，可以在汛期有效積蓄更多雨水，從而減少作物生育期灌水量。
土壤深松耕作作業(yè)現(xiàn)場（圖片來源：作者提供）
借助特殊的制劑，比如保水劑、吸水劑來幫助存水。保水劑、吸水劑是功能高分子材料，吸水能力特別強(qiáng)，在遇到水后的15-20分鐘時間里，可吸收自重150-160倍的水分！農(nóng)民伯伯再也不用擔(dān)心作物缺水啦。值得一提的是，這些化學(xué)制劑無毒無害，能反復(fù)釋水、吸水，因此農(nóng)業(yè)上人們把它比喻為“微型水庫”。
灌溉或降雨時，保水劑能在土壤中形成“小水庫”，當(dāng)發(fā)生干旱時，吸足水的保水劑釋放水分，使周圍的土壤保持濕潤，能供給植物根系水分。通過這種方式，即使在沙漠地區(qū)，或遭遇極端的干旱氣候時，也可種草植樹。同時，它還能吸收肥料、農(nóng)藥、并緩慢釋放，增加肥效、藥效，最終提高農(nóng)田水肥藥利用效率。
作為農(nóng)業(yè)大國，我國的耕種歷史十分久遠(yuǎn)。耕種絕不僅是簡單的身體勞動，更體現(xiàn)著同時代人的智慧。作為水資源缺乏的農(nóng)業(yè)大國，如何利用有限的水資源種植出更多作物，是我們這個時代一直在探索的課題。
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