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灌溉農業的問題及解決措施范文1

關鍵詞： 農業用水 進展措施

中圖分類號：TN948.3文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791(2012)03(a)-0000-00

我國農業用水問題不僅僅關系到我國國民經濟的發展和我國社會的可持續發展，同時也是我國農業資源短缺，特別是用水的緊張，土地分配利用的不平衡的嚴峻形勢所逼迫的。我國的農業高效用水和節水型農業的實行對我國國家的水資源安全和農產品糧食的安全和農業生態環境的安全具有極其中要的影響地位和作用。而對于我國的農業節水問題在絕大多數情況下都需要高效用水和高效節水來實現解決。因此，加快我國節水型農業的新進展，用科學技術來推動農業生產力的發展，努力打造和我國國情相一致的現代高效節水型農業技術系統，這將是我國農業可持續發展的重要的途徑。

1現代高效用水研究進展

1）農業高效的節水技術策略。農業高效的節水技術策略主要從輸水工程上和農業灌溉方式技術上進行探究。比如在河南，在農業用水的運輸上，光在輸水量上就能損失到60%左右，這是占全省平均灌溉輸送水量的比率。而國外在20%左右。由此可見在農業用水中輸送水的過程是很重要的。在這些方面我們可以進行高效節水研究，在渠道的防滲方面、渠道的配套方式上，低壓管道的輸送農業用水方面上進行節水研究。像滴灌等各種節水措施都可以使用其上。

2）農業的高效節水措施分析，在農田之間可以通過各種措施實施節水，可以在限制作物的蒸騰上，抑制土壤的蒸發上進行探究。還有就是可以充分提高農田水的利用效率。可以通過抗旱育苗、限量農業生產、做好農田的保墑措施、高效節水灌溉措施，增加土壤的肥力等等措施。

3）節水管理措施，是在作物生育期內把有限的灌溉水量進行最優分配，來提高作物可吸收的根層儲水和灌溉水之間的轉化，以及經濟產量和光合產物效率的轉化。可采用抗旱灌溉、不十足的灌溉和低水量的灌溉等等措施，通過合理的措施來調節農作物對水分的供應，充分利用有效降雨的措施，提高作物對農田水的利用效率。采用低定額灌溉一般可節水30％～40％，而對產量無明顯影響，只有科學的管理, 建立完善的管理機構,健全規章制度與法規,才能使其他節水措施發揮應用作用,大力推廣現有的先進技術和科技成果, 用好水、管好水、使水資源發揮最大效益。

2我國農業高效用水前景探析

要想實施我國農業的高效用水技術，就必須在農業高效節水技術中充分的利用高分子材料、電子信息、和生物模擬的相關的高薪技術措施等等。當然這些技術不僅僅涉及的是農業用水管理的節水輸水工程上的技術問題，亦不是把生物節水和農藝節水簡單的連接在一起。而是在熟悉高效節水農業的實施技術的基礎上，充分的聯系水利學、工程學、農作學、遺傳學等等，各種學科要充分的聯系起來。把農業的高效節水結束措施定位在與水灌溉―土壤水保墑―污水利用―植物的光合作用―干物質質量―農作物的循環轉化等等。此外我國農業的高效用水和節水技術措施也需要信息、生物、計算機、化工、水利工程、現代的信息技術和現代的生物技術等等。為其科技含量的大幅提升帶來了新的契機與機遇?，深刻的影響著農業高效用水技術發展的進程?，其發展的主要特征是在保障區域生態環境安全與農業水資源高效利用的前提下，充分發揮現代的高新科學技術來對我國傳統的農業用水技術進行改造和升級。實施各類先進的高效的節水技術和農業產品的有機的結合在一起。促成我國農業管理、技術、專利、產業、標準為一體的高效節水型現代農業。

1）目前各國對水位農業的服務政策已經非常的明確。如果能夠在農業生產的過程中合理的利用水資源和高效的保護水資源就能保證我國農業的健康持續的發展進步。當前的立體化農業、新型生態農業、新興有機農業、新興設施農業等等模式都是高效節水型的綠色農業模式。特別是在地下灌溉、微型灌溉、營養液培植、膜下灌溉等技術措施都是可以采取的新型模式。2）噴灌機目前其研究開發方向是綜合利用項目及進一步節能節水，其仍是作為大面積機械化解決大田作物節水灌溉的主要方式，近年在兼噴施農藥和節能等方面有較大的突破。盡管不同噴灌機各自的優勢不同，但綜合考慮其條件，軟管卷盤式自動噴灌機、平移式全自動噴灌機及人工移管式噴灌機等是推廣重點。3）目前的地下灌溉技術是當今世界上普遍認為最好的和最高效的農業節水灌溉技術。雖然在推廣和應用的方面上還存在著速度慢、認可率低等等現象。但是依據這種技術的高技術含量，我相信這些理論實踐會得到很好的研究和解決在不久的將來。4）在旱地農業設施高效全面的機械化保水保墑措施將大有發展的潛力。在這種技術上已經形成了很多種農業體系系統。像深翻深耕農業耕地技術、輪作輪休農業技術、保護性和帶狀耕植技術、使用化學試劑進行保水保墑技術措施等等。這些技術措施如果能夠采用機械化的農業耕植系統將會給我國的農業現代化帶來很好的效果。

3結語

我國農業的高效用水和農業的高效節水是一個影響到世界每個人的全球性的用水問題。努力研究出人類同其他動物、植物和微生物之間的關系以及微生物同土地、水、大氣他們之間的內在關系，尋找出高效節約的用水方式和強有力的節水保護措施。在未來相當長的時間內在科技領域里的首位研究課題將是農業節水問題。

參考文獻

[1]王樂財.農業水資源高效利用的探討[J].中國新技術新產品.2009.

[2]雷波,劉鈺,許迪,等.農業水資源利用效用評價研究進展[J].水科學進展.2010.

灌溉農業的問題及解決措施范文2

【關鍵詞】巴楚縣；節水灌溉；發展規劃

中圖分類號： S274文獻標識碼： A

1概述

巴楚縣位于新疆西南天山南麓，塔里木盆地和塔克拉瑪干沙漠西北邊緣，東與阿克蘇地區阿瓦提縣接壤，東南越沙漠與和田地區墨玉縣，皮山縣相望，南與麥蓋提縣為鄰，西南與莎車縣、岳普湖縣相接，正西與伽師縣相接，西北與克孜勒蘇柯爾克孜自治州阿合奇縣、阿圖什市毗鄰，北至天山支脈柯坪山系與阿克蘇地區柯坪縣為界。巴楚縣東西最長218km，南北最寬134km，地理坐標為東經77°22´30″～79°56´15″，北緯38°47´30″～40°17´30″。縣城位于314國道以南21km處，東距阿克蘇260km，西距喀什276km，總面積2.17萬km2，是南疆的重鎮之一。全縣綠洲集中在葉爾羌河和喀什噶爾河沿岸的沖積扇平原上，由西南到東北呈狹長地形。

巴楚縣灌區是一個純灌溉農業區，多年來由于渠道防滲率低，灌溉方式單一，田間管理水平低等原因，造成灌區本來就缺乏的水資源更為緊張，農作物因得不到適時、適量的灌溉，農業單產、總產受到制約。要解決灌區農業缺水問題以及向下游下放生態水，必須進行節水，走節水型農業的道路。

巴楚縣節水灌溉發展規劃主要包括：渠系防滲工程規劃、田間節水灌溉規劃、高效節水灌溉規劃。

根據巴楚縣行政區劃、水系狀況、自然地理、氣候條件、經濟發展狀況和管理水平等因素，將巴楚縣分為三個區：Ⅰ區：躍進干旱極缺水井渠灌渠道防滲區；Ⅱ區：色力布亞干旱極缺水井渠灌渠道防滲區；Ⅲ區：紅海干旱極缺水庫灌渠道防滲區。

2規劃原則

（1）以灌區現狀為基礎，以節水為中心，在滿足下游塔里木河及灌區內部生態用水的基礎上，發展灌區社會經濟。

（2）工程規模、布置要滿足灌區灌溉發展需要。

（3）條田規劃必須為土地改良措施創造基本條件，要有利于田間灌溉渠網的布置，有利于機械作業和排水的要求，既要符合農業技術措施的要求，又要符合灌溉技術的要求。

（4）條田內部土地平整應遵循提高耕作質量、改良土壤、保證灌溉均勻度和提高農業生產水平的原則。

（5）農業防護林規劃必須綜合考慮防風、防沙、生物排水、改良土壤、改善農田小區氣候。遵照因地制宜、因害設防，農、林、牧相統一的原則。

（6）堅持統籌兼顧，注重經濟效益，做到節水灌溉工程的建設與水土保持、環境保護、防洪抗旱、防風治沙、改良鹽堿地、提高農業生產水平相結合相促進，獲取最大綜合效益。

（7）以充分利用地表水、地下水資源為中心，節流挖潛，在最大限度提高水資源的利用率的前提下，本著節約和高效的原則進行規劃，盡可能利用已有水利工程，做好灌區的節水灌溉發展規劃。

3常規節水規劃

（1）干渠防滲規劃

規劃改建巴楚縣干渠4條：蘇庫恰克水庫巴楚放水渠、聯合干渠、瓊庫恰克干渠、毛拉干渠。

干渠防滲建設完成后，可將葉爾羌河初洪期水量經過喀群樞紐、西岸輸水總干渠、蘇庫恰克水庫引水渠、蘇庫西庫外渠進入蘇庫巴楚放水渠，通過上游的躍進聯合渠、電站渠引至民生渠首，再經民生渠和巴楚總干渠引至紅海子水庫，最后通過勝利干渠和恰瓦克干渠將水量調至巴楚縣的最下游灌區。

這系統的建成，巴楚縣三個灌區得到互相貫通，可以在全縣范圍內進行水量調度，使葉爾羌河西岸總干渠可以直達灌區最下游，西岸輸水系統基本實現在渠內進行水量調度。這樣在葉爾羌河枯水期巴楚縣可以不經河道引水，同時大大減少輸水損失，為小洪水進入灌區爭取到10—15天農時。

（3）標準溝、畦灌

標準溝、畦灌技術是田間工程中最簡單易行，也是最普遍被采用的節水灌溉技術，這兩種灌溉技術在本灌區內各鄉均較為適用，也是本灌區主要灌溉方式，目前本灌區大多采用了溝、畦灌，但標準較低，有待進一步標準化。

針對灌區地形坡度和土壤透水性大致相同的特點，畦田的大小標準也基本相同。標準溝、畦灌比常規溝、畦灌節水5%以上。

4高效節水規劃

（1）Ⅰ區：躍進干旱極缺水井渠灌渠道防滲區

Ⅰ區包括阿瓦臺鎮、英吾斯坦鄉和瓊庫恰克鄉），本區土壤沙性大，地下水位較高，鹽漬化嚴重。本區田間節水工程適宜渠道防滲，滴灌及田間標準溝畦灌。灌區鹽堿地防治主要以防為主，同時結合地下水的開發，適當降低地下水位和控制地下水位上升。

（2）Ⅱ區：色力布亞干旱極缺水井渠灌渠道防滲區

Ⅱ區范圍包括色力不亞鎮、夏林場、夏牧場、阿拉格爾鄉、阿克薩馬熱勒鄉和夏鄉。本區土壤沙性大，地下水位較高，鹽漬化嚴重，土類均為潮土，本區內土壤肥力較高，土地質地較好，植被茂盛，是主要的農作物主栽區。田間節水工程適宜渠道防滲、標準溝、畦灌，特產園藝區適宜滴灌技術。該區鹽漬化的根本原因在于工程不配套、排灌不平衡，防止鹽堿化要進行節水灌溉，灌排結合，以排水為主，結合綜合防治措施，控制和降低地下水位。

（3）Ⅲ區：紅海干旱極缺水庫灌渠道防滲區

Ⅲ區包括城鎮、園藝場、良種場、紅海鄉、勝利鄉和恰瓦克鄉，區內土壤沙性大，地下水位較高，土類復雜。本區田間節水工程適宜渠道防滲、滴灌、標準溝、畦灌。防止土壤鹽堿化，主要以土壤改良為主，綜合治理，灌排系統配套完善，降低地下水位。

5農業技術配套措施

在田間節水技術中農業節水綜合技術是節水灌溉技術的基礎，作物品種的選擇和作物栽培技術也很重要。要提高農田的生產力和水分生產率，充分發揮土、水、肥的作用，必須做好農業節水綜合技術。目前灌區主要采用的農業節水措施有地膜覆蓋和覆蓋保墑，對膜上灌也進行了少量實施。

（1）地膜覆蓋技術在本灌區已廣泛推行了幾十年，它不僅能夠起到減少蒸發和節水的作用，還能提高光、熱、水的利用效率，能提高作物生長速度、早收獲，并提高作物產量。

（2）覆蓋保墑主要是麥桿覆蓋還田，它不僅能夠改變土壤水分蒸發狀況，提高土壤蓄水保墑抗旱能力，還能提高土壤有機質含量，為作物增加養分，改善土壤微結構狀況。

（3）膜上灌在本灌區農業上也進行了實驗，與地膜覆蓋不同，它是在膜上輸水，利用滲水孔將水滲入作物根部，為了田間減少滲漏，避免水分流失，具有輸水快、省水、保水、保肥的作用。

合理的調整種植結構，因地制宜地選用節水高產的耐旱作物品種，合理安排作物布局與品種搭配也是作物節水增產、低耗的重要環節。此外為增加土壤肥力秸桿直接還田、中耕除草，對農作物適時、適量的播種、澆水、施肥、松土，農田防護林網建設，調節農田小氣候，也是建立高效、低耗的作物結構，提高光、水、肥利用效率和農作物產量的有效途徑。

灌溉農業的問題及解決措施范文3

水資源缺乏已成為當今人類社會共同關注的問題.1988年,世界環境與發展委員會的文件指出:“水資源正在取代石油成為在全世界引起危機的主要問題”[46].面對世界性的水資源緊缺,能用于農業灌溉的用水將來不會顯著增加,而且隨著人口劇增和工業的發展,將來缺口最大的將會是農業用水[35].因此,如何用好有限的水資源,減少農業生產中水的需求量已成為一個國際性的研究目標.我國人均水資源2200m3,不足世界平均水平的1/4.農業是我國水資源利用的主體,農業用水總量占國民經濟用水總量的70%以上,而且農業用水浪費嚴重,灌溉水利用率只有40%~60%,水分生產效率不到1kg•m-3,搞好農業高效用水對緩解我國水資源危機的意義更為重要[30].目前,不僅先進的農業高效用水技術和設備層出不窮,而且由于多學科的交叉滲透和綜合集成,農業高效用水理論研究也有了很大進展.本文就國內外農業高效用水理論研究作一綜述.

2農業高效用水的概念和內涵

農業高效用水,在國內人們習慣用“節水農業”這一提法[13].關于節水農業的定義,國內大致有兩種觀點.第一種觀點認為節水農業只指灌溉農業,不包括旱作農業.粟宗嵩[23]、席承藩[47]等指出,節水型農業是灌溉農業的一種新形式,實質上就是節水灌溉.第二種觀點認為,節水農業是提高用水有效性的農業,節水農業需解決的中心問題是提高自然降水和灌溉水的利用效率和效益,包括節水灌溉農業和旱作農業,節水灌溉僅是節水農業的一部分[14,33,49].節水包含在用水之中,發展旱地農業,需要研究如何提高降水利用的有效性,可見第一種提法是對節水農業的狹義定義,對旱地農業未給予足夠的重視,而事實上隨著水資源危機的加劇,旱地農業將成為缺水地區未來農業發展的一種積極對策.

顯然,第二種觀點對節水農業給予廣義的定義,提倡既要大力發展節水灌溉農業,也要重視旱地農業,實現節水農業全面發展.節水農業的中心問題是提高降水和灌溉水的利用效率,用水有效性無疑成為判斷節水措施效果與潛力的指標,包括水分利用率和水分利用效率[24].水分利用率主要是農田水利學研究的主要內容,包括渠道水利用率、渠系水利用率、田間水利用率和灌溉水利用率[16].水分利用效率是衡量作物產量與用水量關系的一種指標,是農學、生理學、氣象學等學科的研究重點.作物產量分為光合產物、生物學產量和經濟產量3個不同的層次,對應于產量的3個不同層次,水分利用效率也分為單葉、群體和產量3個水平[29,39].對作物用水而言,水分利用效率又可分為3種,一種是作物總的耗水量,即蒸散量,這是人們普遍所指的水分利用效率;二是灌溉水量,得到的是灌溉水利用效率,它對確定最佳灌溉定額是必不可少的;三是天然降雨,得到的是天然降水利用效率,它是旱地農業研究中的重要指標[31].農田用水從水源(降水和灌溉水)到形成作物產量需要經過3個環節.第一個環節是灌溉水從水源到田間的輸水環節,存在提高輸水率的問題;第二個環節是灌溉水在田間通過各種方式灌溉到作物根系層形成土壤水,存在提高灌溉水利用率的問題;第三個環節是土壤水為蒸發蒸騰所消耗,存在提高水分利用效率的問題.第一、二個環節與作物生理過程不直接相關,靠水資源合理利用、節水工程和管理來提高水的利用率.

第三個環節中,作物蒸騰直接參與作物的光合作用等生理過程,土壤蒸發不參與作物的生理活動,但是蒸發與蒸騰是并存的兩個過程,二者之間存在密切的聯系,需通過農業和生物措施提高水的利用效率.這兩部分共同構成農業高效用水系統[53].綜合對農業高效用水內涵的界定,著重強調了如下幾點:農業高效用水的核心是提高水分利用率和利用效率;農業高效用水既包括灌溉農業,也包括旱地農業;農業高效用水涉及到自然科學、經濟科學乃至社會科學的范疇,以多學科交叉的、綜合的理論為基礎,是一個復雜的系統工程,農業節水措施也是建立在農業節水綜合理論體系上的綜合技術體系,包括水資源的合理開發利用、工程節水措施、農業節水措施和管理節水措施.

3農業高效用水的水文學研究

這方面的研究主要集中在農田蒸發、蒸散(農田蒸發與植物蒸騰之和)以及作物水分生產函數研究等方面.農田蒸發、蒸散可通過測定和計算方法來確定.測定方法主要有水量平衡法、蒸滲儀(Lysimeter)法、土壤水分通量法和渦度相關法等.水量平衡法適用范圍廣,在非均勻下墊面和任何天氣條件下都可以應用,目前此法仍被廣泛采用[8].過去由于受到測濕儀器的限制,一般只能測定1周以上的農田蒸散量.隨著張力計、中子儀、γ射線儀和電阻式土壤濕度儀的相繼問世,使逐日測定土壤水分成為可能,水量平衡法估算短期農田蒸散的精度大大提高.對于其他各分量,多數研究也不再是進行簡單的近似,而是在田間試驗小區附近修建徑流場、滲漏池及地下水利用量等測定裝置,從而使測定數據具有較好的代表性.

自從1937年美國俄亥俄州的肖克頓安裝蒸滲儀以后,該方法發展很快.聯合國糧農組織曾就Lysime-ter的類型、安裝、使用及維護等進行過專門介紹[11].蒸滲儀可實現農田蒸發、蒸散的精確測量,常用作其它方法校正用.但設計復雜,價格昂貴,器內植株的代表性對蒸發測定有影響,器內水分調節有困難,因此國內擁有的單位還不多.我國自20世紀80年代以來,先后在山東禹城、河南商丘、徐州漢王、保定冉莊等地安裝了大型蒸滲儀[34].土壤水分通量法是采用中子儀或負壓計實測土壤水勢,利用“零通量面(ZFP)法”推算某一時段的農田蒸散量[20,26].該方法使用簡單,是計算蒸散的一個新途徑,但當地下水位很高,零通量面不存在時不能使用.當降雨頻繁,零通量面不穩定時,也難以使用.渦度相關法是用特制的渦動通量儀,通過各種屬性的湍流脈動值,直接測定出蒸發[38].渦度相關法具有完備的物理學基礎,但由于其傳感器制作要求嚴密而且造價昂貴,目前多用于研究工作,還未能作為一種常規觀測儀器.

農田蒸發、蒸散的計算方法主要應用了能量平衡法、空氣動力學法、經驗公式法和綜合法.能量平衡法是根據潛熱對顯熱的比率(即波文比)來推算蒸發,理論依據嚴格,且不包括任何經驗參數,但需要進行輻射平衡、土壤熱通量和梯度觀測,比其它方法煩瑣,在風浪區小以及存在平流熱時,誤差也較大[2,48].空氣動力學法是以近地邊界層相似理論為基礎的.它通過測量不同高度的風速和比濕,并假定水汽交換系數等于動量交換系數,便可計算出農田蒸散.但近地面風速廓線的形狀取決于大氣穩定度,因此傳輸系數相等假設這一事實很少成立.在應用該方法時,如果不能確保測定嚴格準確,誤差將會很大,尤其是在不穩定層結下偏差更大.目前該方法只是在研究工作中使用,大面積應用還比較困難[4].水面蒸發量法、積溫法、Blaney-Criddie法、Thornthwaite法等經驗公式在計算蒸發方面也得到應用[41].這些經驗公式方法簡單,資料易得,計算大范圍、長時段的蒸散具有一定精度,但其物理意義不夠嚴密,公式適用的區域性較強,應用的局限性較大.Penman把能量平衡方程和空氣動力學結合,基于在英國洛桑試驗站20多年的試驗研究,并引用干燥力的概念提出了農田蒸散計算公式[28].Penman公式具有良好的物理基礎,又只用氣象站資料,精度較高,因而在農田蒸散計算中得到廣泛應用[44,51].

但Penman公式是基于英國的氣候條件得出的,應用到其它地區時,必須進行有關系數的訂正.在Penman等人研究的基礎上,Monteith通過引入冠層阻力的概念導出了Penman-Monteith公式.根據分布在世界各地的11個蒸滲儀實測資料,Penman-Monteith公式計算的參考作物蒸散量優于Penman公式及其修正的Penman公式[1].1990年聯合國糧農組織在意大利召開的蒸散量計算專題研討會上,推薦用Penman-Monteith公式計算參考作物蒸散量[37].水量(灌水量、耗水量)投入與作物產量之間的定量關系稱為水分生產函數.大量試驗表明,作物產量與灌水量的關系不如與耗水量的關系密切,因此,作物水分生產函數一般是指產量與耗水量之間的關系,可分為全生育期水分生產函數和生育階段水分生產函數[22].在水分為限制因素、產量水平較低時,產量與耗水量呈線性關系;在充分供水條件下,產量與耗水量呈拋物線或指數關系[25].生育階段水分生產函數主要有以Jensen為代表的乘法模型和以Blank、Stewart為代表的加法模型[22].由于作物在某個生育階段缺水時,不僅對該階段產生影響,而且還會影響到以后各階段,最終導致產量的降低.因此乘法模型在物理意義上要比加法模型優越.陳亞新[6]就這兩種模型的外觀有效性、建模假設、敏感指標的確認、兩種模型間敏感指標的對應關系以及在應用中常遇到的主要問題做過專門論述.

4農業高效用水的土壤學基礎研究

作物耗水的來源是降水、地表水和地下水,而真正為作物利用的只有土壤水.在降水、地表水、地下水、土壤水和植物水的相互轉化中,土壤水是“五水”轉化的紐帶.近年來,我國重點進行了土壤適宜含水量和土壤干旱下限指標等方面的研究.我國西北地區黃土的水分物理學研究表明[15],其水分特征曲線在接近田間持水量處,水分有效性下降很快,而在田間持水量40%~80%范圍內,土壤水分為作物利用的有效性下降非常緩慢.在此范圍以內的土壤水分對作物吸收影響幾乎同等有效(其能態指標接近).這類土壤從田間持水量的70%降低到50%時,其葉水勢并不明顯下降.而當葉片滲透勢和含水量降低到40%以下時,才與70%供水植株的葉片表現有明顯差異.

這表明在西北干旱和半干旱的黃土地區,土壤水分的有效性與植物根系吸水率相關,保持低含水量水平,不會使作物遭受明顯干旱而大幅度減產.華北地區的研究表明[5],光合作用對土壤水分有一臨界反應,當土壤水分低于田間持水量的65%~69%時,隨著土壤水分的提高光合速率增大,若超出此臨界值,光合速率將隨土壤含水量的增加而降低;而蒸騰與土壤水分一直呈線性相關,因此以光合作用的臨界濕度作為節水灌溉的田間土壤水分控制標準,不僅可控制蒸散量,而且還有利于作物生長和高產,顯著提高作物水分生產效率.這些研究的適宜土壤水分指標顯著區別于過去的70%田間持水量或以上的結論,為低定額的農業供水提供了土壤水分物理學的重要依據.

5農業高效用水的生理生態基礎研究

在水分與作物產量的關系上,過去一直認為,任何時期、任何程度的水分虧缺都將造成作物減產.但近年研究表明,作物在適度水分虧缺的逆境下,對于有限缺水具有一定的適應性和低抗效應[42].早期適度水分虧缺不一定使產量顯著降低,在某些作物上有利于增產,并使作物水分利用效率顯著提高[45].禾谷類作物上的試驗表明,苗期-拔節前,輕度-中度干旱后復水在生理生長和產量上可產生良好效果,對谷子而言,同化產物增長超過一直充足供水處理(包括光合速率、葉綠素含量、葉面積),同時,光合增加顯著超過了蒸騰增加,顯著提高了水分利用效率;對盆栽高粱而言,拔節前處于輕度至中等程度水分虧缺隨后復水的處理,與一直處于充足供水的對照相比,產量提高了15.5%,水分利用效率提高了25.8%,且復水后保持了較高的水勢和較低的滲透勢,其光合和氣孔導度也超過對照;對春小麥而言,田間試驗拔節前澆水600m3•hm-2,為充足供水量的25%,產量則達到了充分供水的75%,水分利用效率達到最大值的95%,對土壤儲水的利用率也提高了62%.上述結果說明,一定生育階段一定程度的水分虧缺可使禾谷類作物在節約大量用水的同時獲得較高產量[32].

已有資料表明,水分虧缺對與產量形成相關的各個生理過程的影響程度和順序不同.葉片伸長對缺水最敏感,物質運輸則最為遲鈍,不很嚴重的干旱反而對物質運輸有促進作用.在輕度干旱條件下,葉片生長受抑制,而光合則未受影響,復水后反而略有升高;適度干旱情況下,小麥籽粒對花期光合產物的利用率高于正常供水處理.在從輕度到嚴重的缺水過程中,缺水對禾谷類作物不同生理功能影響的先后順序為細胞擴張>氣孔運動>蒸騰運動>光合作用>物質運輸[33].不同作物和品種對水分虧缺的反應不同,這集中表現在其水分利用效率的差異上.一般認為,水分利用效率是品種抗旱增長的典型性狀,是可遺傳的,可以通過引種或選育具有高水分利用率的抗旱或耐旱品種達到節水的目的[27,43].研究證明,作物種間WUE(水分利用效率)存在很大差異,通常可達到2~5倍.作物品種間WUE雖然不如作物種間差異大,但也很顯著.小麥不同品種的WUE可相差40%.由于CO2同化方式的差異,C4作物的WUE比C3作物高出2~3倍,現在正嘗試用分子生物技術來轉變C3作物的碳代謝途徑,盡管這種遺傳工程難度很大,但C3~C4中間作物品種的存在已證明了實現它的可能性[40].選育水分利用率高的品種,需要一種有效的篩選指標,目前開始發展的13C豐度理論,為抗旱豐產育種提供了新思路和新方法[9,10,12].

6農業高效用水的灌溉理論研究

19世紀初,農業是以“豐水高產型”的充分灌溉為特征的,它的特點是適時適量地滿足作物的需水要求,追求的是單位面積的高產而較少考慮水的效益.20世紀70年代初,充分灌溉理論發展到了最高峰,但也逐漸暴露出用水量大、效益低等缺陷[17].近年來,一種和“豐水高產型”的充分灌溉理論相對應,以有限虧缺效應為指導的非充分灌溉理論在農業灌溉的具體實踐中初步產生,并逐漸受到人們的重視.非充分灌溉是指灌溉水源有限,不能充分滿足作物需水量的條件下,如何把有限的水最優分配至不同作物及作物的各個階段,追求的不是單位面積的產量最高,而是整個地區的總體增產[7].非充分灌溉最早出現于美國中部和南部干旱大平原,而后推廣到美國西部干旱和半干旱地區.加利福尼亞中央河谷灌區,從1969~1977年對6種作物進行了為期9年的充分灌溉與非充分灌溉的對比實驗.1981年由Marshall和Brian提出了非充分灌溉條件下可靠的產量模式與灌溉水的最優化管理問題.

80年代中期,我國開始進行專門試驗探索非充分灌溉問題,分別在春小麥、玉米和水稻上開展了非充分灌溉試驗研究[21].非充分灌溉以按作物的灌溉制度和需水關鍵期進行灌溉為技術特征,目前發展已比較完善,技術體系也比較成熟,得到了大面積的推廣應用.調虧灌溉是澳大利亞持續灌溉農業研究所Tatura中心于20世紀70年代中期提出的一種新的灌溉理論[36].它主要是根據作物的生理生化作用受到遺傳特性或生長激素影響的特征,在作物生長發育的某一階段施加一定程度的有益虧水度,調節其光合產物向不同組織器官分配的傾斜,從而提高所需收獲的產量而舍棄營養器官的生長量和有機物質的總量,達到節水增產的目的.其關鍵在于從作物的生理角度出發,根據其需水特征進行主動的調虧處理.調虧灌溉開辟了一條最佳調控水-土-植物-環境的有效途徑,不失為一種更科學、更有效的新的灌水策略.國際上調虧灌溉的研究多在果樹上進行[3,50].大田作物的研究國內剛剛起步[18,52].

調虧灌溉以按作物一定時期一定程度的虧水灌溉為技術特征,目前發展還不完善,不同作物的最佳調虧階段、調虧程度(水分虧缺的下限與歷時)以及與調虧灌溉技術相配套的作物栽培技術體系還有待于進一步研究.基于節水灌溉技術原理與作物感知缺水的根源信號理論而提出的控制性分根交替灌溉理論[19],其基本概念與傳統灌水方式有著明顯的不同.它追求的不是田間作物根系層的充分和均勻濕潤,而強調從根系生長空間上,改變其土壤濕潤方式,人為控制或保持根區土壤在某個區域干燥,交替使作物根系始終有一部分生長在干燥或較干燥的土壤區域中,限制該部分根系吸水,讓其產生水分脅迫信號傳遞至葉氣孔,形成最優氣孔開度,而使一部分生長在濕潤區的根系正常吸水,減少作物奢侈的蒸騰耗水和棵間全部濕潤時的無效蒸發,達到以不犧牲作物的光合產物積累而大量節水的目的.人工氣候室內進行的玉米分根交替供水試驗表明,在光合產物不減少的前提下,比全面積均勻供水方式節水34.0%~36.85%.由此設計的玉米控制性分根交替隔溝灌溉技術在甘肅民勤縣的應用表明,在保持高產水平下,比常規地面灌水技術節水33.3%[16].這種灌水新思路的提出,對改進傳統灌水方式,實現節水理論與技術的突破具有重要的理論和現實意義.控制性分根交替灌溉以作物根系的交替灌溉為技術特征,需要進一步深入研究的問題包括最佳田間灌水技術方案、開發適于分根控制替灌溉的新興灌水器以及與之配套的作物栽培技術體系等.

7展望

綜觀已取得的成果及存在的問題,未來農業高效用水理論將在以下幾方面深入開展研究:

(1)界面研究.與節水有關的蒸發、蒸騰、下滲、根系吸水等發生在土壤-大氣、作物-大氣、土壤-地下水、土壤-根系等界面上,加強界面上水熱通量規律及其與環境生態條件關系的研究,并尋找調控界面過程水熱通量的有效措施,將成為未來農業高效用水研究的熱點之一.

(2)土壤水動力學研究.土壤水是“五水”轉化的紐帶,對作物供水狀況的一切調控措施最終的作用區域是根系層的土壤水.土壤水動力學理論是實施土壤水分調控的基礎.廣泛開展不同土壤不同的水分能態對于不同作物在不同生育期的可利用性和對作物光合作用、蒸騰作用的影響,研究不同灌溉技術的水分、熱量、養分在土壤中的運移規律,是合理調控土壤水熱狀況,加強土壤水肥管理,實現農業高效用水的關鍵.

灌溉農業的問題及解決措施范文4

【關鍵詞】農田水利；工程；建設；農業；發展

我國人口多、土地少，水資源短缺，降水分布不平衡，而我國又是一個農業大國。所以，農田水利工程建設對我國的農業發展起著非常重要的作用。因此，加強農村水利工程的建設能夠使農業生產的環境得到極大改變，提高農業生產的產量，為現代農業的發展奠定堅實的基礎。

農田水利工程主要有水庫大壩的灌溉工程、消除洪澇災害的各種有助于農業生產的水利建設工程，這些過程不但能夠保障農業的高產、高效，對我國現代農業的發展起著非常重要的作用。農田水利工程是農業生產的基礎設施，但關系著農業生產的未來的發展，農村的經濟騰飛，所以，農田水利工程的建設與人們生活息息相關，具有重要的現實意義。

隨著我國經濟建設的不斷發展，改革開放的不斷深入，我國經濟發展保持著長足的發展趨勢，現代農業也有了大幅度的進展，也為各行各業的發展起了很大的促進作用，使我國能夠更好的立于世界強國之林，有了很大的保障。總起來說，農田水利工程的發展意義非凡，主要表現在以下幾個方面：

首先，中華民族有著波瀾壯闊的歷史，偉大的中華兒女和自然界的許多災害進行了連續不斷的、艱苦的斗爭，尤其是水災和旱災，如大禹治水，有三過家門而不入的佳話，所以，只有通過抗洪救災，疏通水道，發展水利工程，才能總結治理洪澇災害的成功經驗，也才能更好的造福人民。隨著我國經濟的不斷發展，雖然從上一個世紀七十年代起，我國的耕地面積就開始減少，但是，水利建筑工程卻有很大發展，灌溉面積也出現成倍增加。由于一些先進的灌溉技術的應用，糧食產量也出現了大幅度增長，徹底解決了我國糧食缺乏問題。使廣大的人民群眾從根本上解決了溫飽并奔向小康。所以，現代農業要得到快速發展，就必須大力發展農田水利工程，這也是我國的設計要求。

第二，現代農業的飛速發展離不開農田水利工程建設，可是社會的和諧穩定更離不開現代農業的發展。如何解決“三農”問題，即農村問題、農業問題和農民問題以及由此所產生的社會問題，包括貧富懸殊及流動人口等，“三農”問題是關系著國計民生的大事，關系到國民素質、經濟發展、社會穩定和我們國家的富強。所以，只有很好的發展現代農業，才能為工業發展和推進城鎮化建設打好基礎，才能保持社會的和諧穩定，更好的促進國民經濟的發展。因此，農田水利工程的建設，對國際經濟的發展有著十分重要的意義。

第三，我國的很多農副產品大都來自于灌溉良田，所以，農田水利工程的更新改造，直接影響著灌溉耕地的變化，從而對農副產品的質量和經濟效益也產生了很大的影響。由于受到灌溉農業用水量的限制，因此，只有合理利用灌溉水源，才能增大灌溉面積，提高經濟效益。隨著現代農業的不斷發展，這無疑給水利工程建設提出更高的要求，如何充分利用灌溉水源，實行低消耗高能效的灌溉技術和水利工程設施，是我們水利工程工作者所面臨的重大課題。只有使現代農業的飛速發展與農田水利工程建設協調一致，才能進一步促進國民經濟的發展，使人民更加和諧幸福，社會更加穩定發展。

現代農業與農田水利工程建設密切相連，為了保障農田水利工程建設更好更快的發展，特制定以下幾點措施：

（1）對農村水利工程建設要有長遠規劃。農村水利工程建設，必須有長遠規劃，不能鼠目寸光，只顧眼前利益。所以，必須要有強有力的組織領導，根據本鄉鎮或自然村的實際情況，制定出農田水利建設工程的總體規劃。同時，各政府主管部門要抓住重點、統籌安排，按步驟、有計劃的合理配置水資源，要講求實效，加強規劃，高起點、高標準的進行設計施工，使農田水利建設工程和管理規劃更加合理、科學、有效。

（2）積極招引資金，打開投資之門，推動農村水利工程配套設施建設。第一，要力爭國家政策性資金的使用，從而使農村綜合工程開發資金和大型灌溉工程配套設施的后續建造等資金的應用，逐步實現改造鹽堿地，改造中低產田變為優質良田，灌溉區域建筑物的維護和建設，分步對灌區設施實行改造，使灌溉地區的主體工程和田間灌溉設施有序統一，灌溉能力也得到最大限度的發揮。建立農田水利工程建設的專項資助基金，按計劃、分步驟的對一些旱地、洼地、沙荒等進行全面治理，同時要對農田里面的水利工程和水渠進行系統的節水施工改造，進一步提高田間水利工程配套設施建設，使農田水利工程基礎設施向著現代農業的高水平發展。另方面，要擴大招引資金的渠道，尤其是一些鄉村公益性水利工程的改造和建設，在政府資金補助的同時，積極引領農民力所能及的投資并義務出勞動力，最大限度的推動農村水利工程配套設施建設。

（3）運用先進的科學技術手段，大力推行新技術，充分運用信息網絡化資源，建立起合理的、準確的網絡化系統。充分利用各灌溉區域水資源，尤其利用好噴灌、滴灌等現代節水技術，充分發揮農田水利工程的作用，進一步推動現代農業的快速發展。

結語：

水利工程建設在農業生產中占有重要的地位，只有大力興修水利，才能提高灌溉質量，為現代農業的增產增收奠定基礎，也提高了防止洪澇災害能力。當前，我國水利工程施工中積累了非常豐富的經驗，也有足夠的技術資源和資金，為現代農業的快速發展，打下了堅實的基礎。但也面臨著許多問題，我們一定要認真分析研究，為實現人民達到小康水平作出貢獻。

【參考文獻】

灌溉農業的問題及解決措施范文5

    1從作物生理角度研究如何利用好土壤中的水分

    (1)加強作物根系的吸水能力。建立起強大的根系,同時改善作物根系吸水的外界條件,影響根系發育的主要環境因素有土壤水分、土壤溫度、土壤氣體環境和土壤養分。(2)提高水分的生產效率。作物對水分的生產效率可采取適當抑制蒸發,以減少水分的浪費,也可提高作物光合效率,增加物質的生產量。減少葉面蒸騰作用,可減小蒸騰面積,降低蒸騰速度;應用抗蒸騰藥劑;也可改善生態條件,維持小氣候條件等辦法,降低需水量。(3)關于作物的抗旱性和抗旱指標。作物的抗旱性,按其抗旱機理可分為三種類型,抗旱型、忍耐干旱型和躲避干旱型。作物的抗旱指標包括形態指標和生理生化指標兩個方面。形態指標有根系發達程度,葉的結構和質地,莖的肉之化趨勢等。可以用植株地上部分同地下部分的比例,比值小時抗旱強,反之則抗旱能力弱。生理生化指標包括,細胞內容物質的濃度,濃度高時可增加根系的吸水能力,同時增強了抗旱能力;植株組織水分也是抗旱的指標之一。

    2解決干旱問題的有效途徑

    根據多年旱作農業的實施,對旱作農業經驗的積累,不斷總結。目前,解決干旱問題有以下幾條途徑。(1)發展農田水利建設。通過農田水利工程建設,實行灌溉農業,可以取得農業的高產穩產,一般認為這是解決干旱的較優方案。但是,發展水利建設必須保證水源和大量資金。(2)采取相應措施發展旱作農業。解決干旱的問題只靠一兩項措施是不可能實現的,必須采取應用抗旱品種、抗旱耕作、抗旱施肥、抗旱栽培等多項配套措施,因地制宜地選擇農作物種植制度、耕作技術及施肥方式。如免耕、少耕、深耕和深松耕、增施有機肥料等。在提高農作物產量的同時,還有增加土壤滲透性、保蓄水分、減輕徑流沖刷的作用。通過科學合理地調整農作物種植制度和土地利用結構,選擇適宜的耕作技術,實現有效蓄水保土,蓄水保墑,充分利用天然降水,提高土地生產力和經濟效益的目的。(3)提高天然降水的利用率。一是提高農田整體水分利用效率。通過調整作物布局,優化種植結構,提高農田整體水分利用效率。從作物水分利用效率提高角度,根據不同作物的水分利用差異,如玉米等C4類植物較大豆等C3類植物水分利用效率高,以及作物不同品種的水分利用效率和產量不同,進行農田作物和品種的合理調配,根據區域和種植區實際,優化種植結構,提高農田整體水分利用效率。二是選育和應用節水高產品種。抗旱育種是提高作物抗旱增產的重要途徑,水分利用效率是一可遺傳性狀,以常規技術為基礎,將常規技術與生物技術相結合,確定以節水與增產相結合的育種目標,則有可能獲得高節水高產的作物品種。三是提高農藝節水水平。以耕作培肥為重點,加強農田作物栽培管理,提高農藝節水水平。四是進行節水的化學調控。以化學制劑提高作物抗旱性,增加土壤貯水,降低土面蒸發。化學節水劑包括保水劑、抗蒸騰劑和土壤改良劑等。

    綜上所述,要解決旱作農業的干旱問題,奪取旱作農業的高產穩產,須采用抗旱品種,采取抗旱耕作制度,抗旱栽培技術等綜合配套技術措施。增加有機農肥的使用,改善土壤結構,增加土壤保水抗旱的能力,提高作物吸水能力,營造生態小氣候。這是解決旱作農業的干旱問題,奪取高產穩產的根本途徑。

灌溉農業的問題及解決措施范文6

[關鍵詞] 新疆 哈薩克自治州 水資源調配 對策

[中圖分類號] S27 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 （2014）08-0285-01

新疆伊犁哈薩克自治州處于大陸性溫帶氣候，降水少，流失大，降水呈現出東西不等的狀況，東多西少。這樣的水資源現狀是無法滿足哈薩克自治州和大部分新疆地區農業的發展的。而且常常有新聞報導哈薩克農業產區面臨干旱問題，于是分布不均勻且不充裕的水資源造成了伊犁哈薩克自治州地區水利灌溉的農灌方式。但那么廣大的地區如何調配水資源也存在著不少問題。哈薩克自治州雖然已經實行了農業灌溉但是還屢屢報出了干旱的情況，水資源調配不夠完善，尚不可以有效地應對旱情和農業持續穩定發展。

一、新疆地區水利灌溉水資源調配過程中存在的問題

1.可用水量低

新疆的水資源總量不多，從中國地圖上看新疆，是一塊布滿河流的豐饒之土，事實上能利用的水資源就很少。新疆在大家心中就是一個深居內陸，多旱少雨的地帶。許多的冰川常年積貯在深山高峰，強烈的太陽光照又大大增加水資源的蒸發量。作為中國最大的自治區之一，新疆的地表水資源大約為八百億立方米，地下水資源大約是八十億立方米，地表水徑流量大約是九百億立方米，土地如此廣闊的新疆所占的地表徑流量僅僅只占全國的百分之三，顯現出明顯的不平衡。按平均徑流深度計算，北疆的儲水量遠大于南疆，按實際能利用的水量計算，北疆比南疆多四分之一。

2.時令性和區域性的不均等

新疆的水資源分布呈現地區性和季節性的不均等。新疆身居內陸，位于亞歐板塊的中心地帶，缺少降水，降水北疆占百分之四到五十，南疆占百分之六到八十，水資源季節分布不均，春季干旱、夏季洪澇洪、秋季缺水、冬季干枯的情況幾乎成為每年的固定模式。新疆北疆河流的水比南疆質量好，山區優于平原，西部優于東部。新疆水資源分布十分不協調，水資源往往那個有一個梯度，呈臺階式分布。而且夏季蒸發量大。

3.少量和分散的耕地不利于集中灌溉

新疆的種植環境少雨干旱，地面植被疏散，又很大面積的荒漠，耕地主要分布在附近有水源的山前傾斜平原和大河沖積平原，依靠灌溉進行農業生產，就是大家常說的“荒漠綠洲，灌溉農業。”如此廣袤的荒漠和極為稀疏的綠洲形成了一個巨大而尖銳的矛盾。在水資源調度上，跨地區的綠洲式的農業分布給灌溉帶來了難題。

4.可利用的水資源無法滿足多元的種植業結構的需求

新疆盛產，繁多的果樹種類有以當地特色哈密瓜味代表的作物等等等，構成了新疆特產情況。這些作物都是需要水來灌溉的，它們不僅要滿足新疆本地的需求，更要面對廣闊的中國內地市場甚至國際市場。上世紀九十年代末，新疆農作物總播種面積319.15萬公頃，其中糧食作物167.37萬公頃，總產825.34萬噸；棉花88.37萬公頃，總產115萬噸；油料17.60萬公頃，總產29.95萬噸；甜菜9.22萬公頃，總產388.71萬噸；蔬菜7.57萬公頃，總產295.59萬噸；果用瓜2.97萬公頃，總產86.78萬噸；薯類1.16萬公頃；苜蓿11.35萬公頃，總產70.05萬噸。如此巨大的生產量直接給水利灌溉的水資源調配增加了巨大的壓力。

二、新疆地區水利灌溉水資源調配過程中問題的解決對策

1.提高水資源的使用效率（綠色循環）

鑒于新疆地區的總水量較少，所以必須對水資源進行有效利用。就新疆哈薩克自治州來說水源主要來源于地下水和地表水。所以可以科學地適當地打“坎兒井”，但不宜過多，需要有計劃有制約地鉆井和取水，避免自然超荷。村民和居民也應該節約用水，對廢水進行循環利用。當地的政府也應該加大對污水處理廠的投資力度，對居民的生活廢水進行處理并且經過要求，達到一定標準時通過循環處進入灌溉系統。

2.對現有水資源進行集中管理和合理調度（以跨地域運輸水資源為主）

在全國范圍內，針對南北降水不均勻的情況，政府已經推行“南水北調”工程數年了，很大程度上改善了水資源地區不平衡的狀況。那么參照這個“南水北調”，新疆是不是也可以做一下效仿呢？針對新疆水資源的南北分布不均等問題“北水南調”就大有可為。可以由當地政府組織，建立起從新疆北部到新疆南部的管道運輸體系。由北疆負責取水，經過適當處理后再通過管道運輸給南疆。另一方面，優于新疆地區的降水呈現出季節性的特點，可以在汛口處興建水庫，將夏季的多余充沛的雨水儲存起來，當秋冬季節需要灌溉的時令輸送出來，用于灌溉。即做到了防洪，又做到了防旱，解決以哈薩克自治州為代表的地區旱情。這一點其實國內很早就有了，比如三峽水利工程和都江堰工程。這是，就需要發揮政府的力量了。

3.改進灌溉方式（以滴灌為主加強管道建造）

新疆的耕地的最大特點之一是分散式的綠洲耕地。而且土質比較貧瘠，舊有的漫灌式灌溉方式存在著很大的弊端，會造成本來就不肥沃的土質水土流失及沙化。為新疆的土質量身定做的應該是滴灌。這種新型灌溉方式也早已被廣泛采用，最大的特點就是節約水資源和保護土質。滴灌技術是需要管道設備為基礎的。所以網絡式的管道工程作為基礎設施也是必須的。

4.有計劃地分配水資源（以計劃分水為主）

由于新疆的種植業非常豐富，不同作物產區對水的需求量存在差異，比如棉花和哈密瓜，如果給棉花的單位配水量高于給哈密瓜的配水量，那肯定是違背科學規律的，會造成水資源的緊缺或浪費。新疆有那么多的自治州，每個州都有各自不同的生產計劃和供水需求，因此要統計好各項數據，由輸送方集中分配，減少浪費，發揮最大的效率。

三、總結

新疆是一個多產富饒與缺水貧存的區域，有著大量的灌溉需求。要想做到合理配置灌溉用水，要做到政府的集中處理和管道建設工程的支撐并且結合跨流域調水和滴灌的灌溉方式，還要配合以人民的節水意識。做到以上這些，才能使新疆的農業灌溉更好為種植業服務，才能促進新疆地區的經濟發展。

參考文獻

[1]魏麗輝. 淺談農田水利基本建設的現狀及改進措施[J]. 黑龍江科技信息，2013，02：270.