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辽宁省抗旱节水农业构建设想


辽宁省抗旱节水农业构建设想
王淑梅 (辽宁职业学院辽宁铁岭112001)
摘要:文章就干旱及其对农业生产的危害.归纳了抗旱技术研究的现状。指出辽宁省旱灾发生比较频繁,抗旱

节水的措施主要有兴修水利工程搞好农田基本建设、提高旱灾监测预报与评估水平、推广抗旱适用技术(如农艺抗旱、 物理化学抗旱、生物抗旱和节水灌溉)和建立防御旱灾技术体系等。提出充分利用自然降水资源是今后辽宁省抗旱节 水农业的重要发展方向。
关键词:干旱;旱灾防御;节水农业

1干旱及其危害 干旱是指因长期无雨或少雨。空气和土壤极度 干燥。植物体内水分平衡受到破坏,影响正常生长 发育,造成损害或枯萎死亡的现象。按受旱机制, 可将其分为土壤十旱、大气干旱和生理干旱。按发 生时间,可分为春旱、夏旱、秋旱、冬旱和连旱[1]。 干旱是世界性的农业气象灾害【2】。中国旱灾频 繁,在我国各主要农业区都有发生,危害作物、树 木、牧草等,造成严重减产、歉收或绝收。作为北 方省份。辽宁省的主要气象灾害是干旱。旱灾严重 的年份如1997年.全省14个市除盘锦市外,都遭受 到不同程度的旱灾.全省作物受旱面积158.67万hm2, 减产粮食40亿kg,果树因旱减产6.8亿kg,直接经 济损失8.46亿元。2009年8月,北方大面积高温少 雨,气象资料统计结果表明,6~8月辽宁省平均降水 量为历史同期最少。尤其是辽宁两部地区出现了60 年来最严重的伏旱.辽宁省气象局8月对辽西发布 了干旱最严重级别的“红色预警”,部分县、市降水 偏少五成以上。为新中国成立以来所罕见.造成 66.67多万公顷农田受旱,440多万人受到缺水影响。 我国水资源总量为28100亿m3.人均水资源量 约2200m3,仅为世界平均值的1/4。而辽宁全省水 资源总量342亿m,。人均水资源量为826m3,仅为全

国平均值的1/3和世界平均值的1/12。水资源的突 出特点是时空分布不均,水土资源极不匹配。其中. 辽西北耕地面积占全省耕地总面积的48%。但水资源 量却只有全省的24%:辽东地区耕地面积仪为全省的 10%。而水资源量却占全省的44%。沈阳、大连等许 多地区的人均水资源为300~600m,.大大低于国际上 的缺水警戒线。解决农业缺水问题的根本出路在于 依靠科技进步。发展抗旱节水高效农业。 2国内外抗旱技术的研究 世界各国采用的抗旱节水农业技术通常可归纳 为工程节水、农艺节水、生物节水和水管理节水技 术等4类。节水农业技术的应用大致分布在四个基 本环节中:一是减少灌溉渠系输水过程中的水分蒸 发与渗漏损失:二是减少田间灌溉过程中的水分深 层渗漏和地表流失:i是减少农田土壤的水分蒸发 损失:四是提高作物水分生产效率,减少作物的水 分奢侈性蒸腾消耗。节水农业发达的国家农业技术 的研究重点正从工程节水向农艺节水、生物(生理) 节水、水管理节水等方向倾斜,尤其重视农业节水 技术与生态环境保护技术的密切结合b】。 在干旱防御技术方面.美国、前苏联、澳大利 亚、英国、法国、以色列、比利时、印度及俄罗斯 等国家在不同领域都有所发展和突破。我国20世纪

收稿日期:2009—12—02 作者简介:王淑梅(1960一),女,辽宁西丰人,副教授,主要从事农业气象及灾害防御方面的研究工作,主编辽宁省通用农业气 象教材。E—mail:wsml96025@163.com

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60年代以来就开始进行旱灾防御的研究。20世纪80 年代后。抗旱的农业技术得到了长足发展,尤其是 保水剂、作物抗蒸腾剂和土面覆盖剂等研究都取得 了新的突破。如我国首创的黄腐酸(FA),在水分调 控上具有开源节流的双重功能,居世界领先水平。 同时。对于各地区防旱抗旱系统及其优化途径,中 国农业科学院农业气象研究所在这一领域已开展了 多年研究。如“抑蒸集水防旱抗旱集成技术研究”。 在抗旱种衣剂的研制及配套使用技术和旱地集水底 墒灌溉与地膜覆盖的集成技术方面取得两项研究成 果。并在地膜覆盖畦集水、秸秆全程覆盖、关键期集 水补灌等方面取得进展[41: “农业气象灾害控制技术 研究”和863节水农业课题“节水化学制剂的研制与 产品开发”等项目都取得了令人瞩目的成果。
3辽宁省发展抗旱节水农业的思路

可采取等雨来了再耕的方法。实现耕播一次完成。 并根据不同作物的需水临界期,灌关键水。如小麦
是孕穗到抽穗期,玉米是“大喇叭口”期到乳熟期,

高粱和谷子是孕穗到灌浆期.马铃薯是开花到块茎
形成期。

(2)耕作保墒。如适当深耕,打破犁底层,增厚 耕作层,提高土壤的吸水性和透水性;适期中耕松 土,破坏浅层土壤毛管孔隙,减少土壤水分蒸发; 对含水鼍较低的沙土或疏松土壤适时镇压.可起到 保墒和提墒的作用。 (3)水肥耦和。通过对土壤肥力的测定。建立以 肥、水和作物产量为核心的耦和模型和技术。合理 施肥,尤其是多施农家肥和旱地专用肥。充分发挥 水肥协同效应,提高抗旱能力和水分利用效率。 (4)地面覆盖。在农田表面覆盖砂石、秸秆、稻 草、绿肥、畜粪、油纸和薄膜等,可有效抑制土壤 水分蒸发。而且将腐烂的秸秆翻入土中。有利于改 善土壤结构。 (5)垄作沟播。紧贴拍实的垄面覆盖塑料薄膜, 降雨时雨水顺薄膜集中于沟内。有助于提墒保温。 (6)少耕或免耕。少耕是指减少耕作次数或间隔 耕种.如以深松代翻耕。以旋耕代翻耕及间隔带状 耕种等。免耕是指直接在茬地上播种。少耕、免耕 可以防止或减轻土壤侵蚀。减少水分蒸发。国外免 耕法首先是利用前作残茬或播种牧草作为覆盖物; 其次是采用联合作业的免耕播种机开沟、喷药、施 肥、播种、覆土及镇压一次完成作业:三是采用农 药防治病虫和杂草。 3.3.2理、化抗旱技术 由于农作物生长发育的各个时期都可能遇到干 旱的危害.可在作物生长不同时期选择适用的物理、 化学抗旱技术,并组装到抗旱生产体系中来。 (1)采用新型土壤保墒剂和土壤改良剂,以及具 有节水功能的种子包衣剂。如将保水剂和吸水剂掺 人土壤.可抑制土壤水分蒸发。 (2)利用高分子化学物质制成乳状液,喷洒到土 壤表面.形成覆盖膜,既可抑制土壤蒸发,又不影 响降水渗入土壤。用黄腐酸(FA)等抗旱剂拌种或 对叶片喷施,可减少水分蒸腾,抗旱增产效果明显。 美国、法国等将聚丙烯酰胺(PAM)喷施在土壤表 面。起到了抑制农田水分蒸发、防止水土流失、改

旱灾防御包括人们为减轻旱灾而采取的各种社 会行动和工程措施,旱灾的监测、预测、防灾、抗 灾、救灾和援建六项措施缺一不可,构成了减灾过
程的必要环节。

3.1兴修水利.搞好农田基本建设 农田基本建设主要包括平整农田、改良土壤、 营造防护林带和河水流域综合治理等。水利工程是 农业减灾工程的主体。除了拦河筑坝和修建水库等 大型工程外,在干旱少雨的丘陵地区,可通过修建 坑塘、水窖等汇集和积蓄自然降水,发展径流农业。 3.2提高旱灾监测、预报与评估水平 做好大面积旱灾的准确预报工作,在防灾减灾 中能起到相当大的作用。随着长期天气预报科学不 断取得新的突破,必将在旱灾预报方面取得新的进 展。同时,电子和信息技术及现代生物技术在农业 减灾中得到了越来越广泛的应用。卫星遥感和雷达 探测已普遍用于宏观预测和监测。使旱灾预报的准 确率显著提高。现代通信技术,特别是计算机网络 系统能非常迅速有效地将旱灾信息和减灾措施的指 令传递到各地,从而极大地提高减灾指挥和协调的 效率。在掌握大量自然和社会信息的基础上,研究 和建立旱灾发生机制和减灾途径的定量模式及有关 的专家系统,将实现对旱灾的有效控制。 3.3推广抗旱适用技术
3.3.1农艺抗旱技术

(1)调节播种期。如在降水少、干旱严重年份,

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善土壤结构的明显效果。美国利用沙漠植物和淀粉 类物质成功地合成了生物类的高吸水物质,取得了 显著的保水效果。 如果将理、化抗旱技术和其他抗旱技术相结合, 形成集成技术效果会更好。 3.3.3生物抗旱技术 一是改变品种的遗传特性.创造出抗旱能力强 的新品种。二是对已有良种进行各种处理,使之在 某一时间里提高抗旱能力。在抗旱节水作物品种的 选育方面,发达国家已选育出一系列的抗旱、节水 及优质的作物品种。如澳大利亚和以色列的小麦品 种、以色列和美国的棉花品种、加拿大的牧草品种、 以色列和两班牙的水果品种等。这些品种不仅具备 节水抗旱性能。还具有稳定的产量性状和优良的品 质特性。特别是近年来,在植物抗旱基因的挖掘和 分离、水分高效利用相关的基冈定位以及分子辅助 标记技术、转基因技术及基因聚合技术等在抗旱节 水作物品种的选育上取得了一些极富开发潜力的成
果。

(5)地下水灌溉。把水输入地下铺设的透水管 道,或采用其他工程措施抬高地下水位,依靠土壤
的毛细管作用浸润根层土壤。因减少了表土蒸发损

失。水分利用率明显提高。 (6)微灌。包括滴灌、微喷灌和涌泉灌等,具有 节水节能、灌水均匀、和适应性强等优点。缺点是 一次性投资大,灌水器易堵塞等。 (7)玉米坐水种植。用坐水单体玉米播种机,使
开沟、浇水、播种、施肥和覆土一次完成,既省水 又增产[5|。

3.4农业水资源合理开发利用 (1)水资源优化分配。对水资源进行综合评价。 提出能充分利用水资源发挥最大效益的优化分配方 案,对水资源进行开发利用。 (2)多水源联合利用。用系统T程理论和模糊数 学方法,建立优化调度模型,采用计算机管理,充 分发挥水资源优势,实现节水增产并保持灌区水资 源的良性平衡。 (3)劣质水的利用。将城市生活污水、工业废水 等劣质水.经过严格净化处理达到灌溉水质标准后
再利用。 3.5加强节水管理

此外。还可以将作物水分生理调控机制与作物 高效用水技术紧密结合。通过调亏灌溉、分根区交 替灌溉和部分根干燥等作物生理节水技术,可明显 提高作物和果树的水分利用效率。如调亏灌溉是从 植物生理角度出发。在一定时期内。主动施加一定 程度的有益的亏水锻炼,不仅能节水增产、改善品 质,还可控制植株地上部分的生长量,实现矮化密 植,减少整枝等丁作量。此法不仅适用于大田作物, 而且适用于果树等经济作物。 3.3.4节水灌溉抗旱 (1)喷灌。利用专门的设备将水加压,或利用水 的自然落差将有压水通过压力管道送到田间,再经 喷头喷射到空中形成细小的水滴.均匀散落在农田 上,具有省水和增产的双重效应。 (2)低压管道输水灌溉。用塑料管或混凝土管道 输水,其输水的有效利用率达95%,可加快灌溉进 度,有利于控制灌水量。 (3)渠道防渗。通过土壤建立的不易透水的防护 层,如运用混凝土护面、塑料薄膜防渗及混合材料 防渗等,可明显减少输水渗漏的损失。 (4)膜上灌溉。把以往的地膜旁侧灌水改为膜上 灌水,水沿放苗孔和地膜旁侧渗水灌溉。

如建立节水灌溉制度、土壤墒情监测与灌溉预报 技术、灌区配水技术、灌区量水技术和和现代化灌
溉管理技术等。 3.6建立防御旱灾技术体系

旱灾是多种因素造成的,防旱、抗旱和减灾是 一项十分复杂的系统工程.必须发挥政府部门的主 导作用,加强减灾管理16J。要有避旱和防旱的抗御对 策和补救对策。 要从农业生态系统的整体着手探求防御旱灾的 措施,使系统在外界因素异常或波动时。具有一定 的抗御性能而不致影响生产力.并有较大恢复力。
3.7

因地制宜.对旱灾进行分区治理

辽宁省旱灾比较频繁.但由于各区的地理环境、
自然条件及社会经济状况不同。干旱发生的时空变

化规律也各有所异。 按照各地干旱机率。参照气象、地形地貌、土 壤类型及水文地质等条件.结合各地实际出现的旱 情。可将全省分为i类旱区。较重干旱区在辽西山 丘、辽南和辽北低丘平原区。干旱几率为52% ̄72%,

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辽西素有“十年九旱”之称;一般干旱区在辽西走 廊、辽河下游及辽南低丘平原区,干旱几率为15%~ 55%:基本不旱区是辽河下游平原涝洼区和辽东山 区。干旱几率为13%广22%。 要根据各地的水资源现状,本着宜农则农、宜 林则林、宜草则草、宜牧则牧的原则,对较重干旱 区,应把防御旱灾放在农业生产的重要地位。综合
运用工程节水、农艺节水、生物(生理)节水和水

现代抗旱节水农业发展的发展方向是充分利用 自然降水,提升节水灌溉技术与装备水平,加强非 传统水资源、特别是劣质水资源的开发与利用,发 展生物节水技术。充分利用自然降水资源,是今后 抗旱节水农业发展的突破口。建立完整的降水资源 转化利用技术体系。并与微灌工程技术、生物节水 技术等有效结合。带动干旱半干旱地区以及半湿润 偏旱地区农业生产的提高:将水利工程学、农业气 象学、土壤学、作物学、生物学及遗传学等学科有 机地结合在一起,多学科相互交叉、各种单项技术 相互渗透的特征越来越明显。现代抗旱节水农业必 然走多技术集成应用之路.也是一条全面和谐发展 之路。
参考文献 [1]中国农业科学院主编.中国农业气象学[M].北京:中国

管理节水技术。切实提高水资源使用效率。在水土 流失严重的地区和年降雨量400mm以下的地区,要 通过种草、种树恢复植被,改善生态条件,以畜牧 业为主。使农林牧综合发展。而在易旱地区和少雨 年份,应因地冈时制宜选择抗旱作物和抗旱品种, 如谷子和豆类等。 3.8进一步开展防御干旱的科学研究 随着科学技术的发展,农业酝酿着新的变革, 在一些世界普遍关注的前沿领域中开展研究,将有 利于减轻和最终战胜干旱等农业气象灾害。在培育 北方农作物优质高效新品种时。要适当注意其抗旱 性能;在防御干旱等自然灾害的研究中,充分运用 现代丁业技术和现代科技;加强农业水资源高效利 用与节水农业技术、旱作农业技术研究,发展水土 保持型农业,促进农业可持续发展;应用农业生物 工程技术,开展抗旱作物工厂化育苗,培育抗逆品 种;运用农j眦信息技术,开发适合辽宁省省情的农 业气象灾害预警和防御实用软件;开展农作物抗逆 生理生态和缺水地区节水农业的基础性研究等f7]。 随着计算机技术的普及。辽宁省应逐步应用灌 区用水决策支持系统,对大型供水渠道进行自动化 管理。开展灌区输配水系统的自控技术应用。

农业出版社,1999:977 ̄991.
[2] 《气候变化对农业影响及其对策》课题组.气候变化对农

业影响及其对策[M].北京:北京大学出版社,1993:
8~18.

[3]李玉中,程延年,郝卫平.我国北方抗旱技术研究展望

[J].中国农业气象,2003,1:19 ̄21. [4]李乐中,等.抑蒸集水抗旱技术[M].北京:气象出版社,
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[5]宋志伟,张宝生,等.植物生产与环境[M].北京:高等 教育出版社,2008:160~165. [6]郑大玮.农业灾害学[M].北京:中国农业出版社,2000:
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[7]卢良恕.21世纪中国农业科技展望[M].济南:山东科学
技术出版社。1993:73~86.

(责任编辑

潘月红)

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辽宁省抗旱节水农业构建设想
作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 被引用次数: 王淑梅, Wang Shumei 辽宁职业学院,辽宁,铁岭,112001 农业展望 AGRICULTURAL OUTLOOK 2010,6(2) 1次

参考文献(7条) 1.中国农业科学院 中国农业气象学 1999 2.<气候变化对农业影响及其对策>课题组 气候变化对农业影响及其对策 1993 3.李玉中.程延年.郝卫平 我国北方抗旱技术研究展望[期刊论文]-中国农业气象 2003(1) 4.李玉中 抑蒸集水抗旱技术 1990 5.宋志伟.张宝生 植物生产与环境 2008 6.郑大玮 农业灾害学 2000 7.卢良恕 21世纪中国农业科技展望 1993

引证文献(1条) 1.代明 雨水集蓄利用技术与实践[期刊论文]-现代农业科技 2010(10)

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