農藝節水技術的應用模式

1.納雨蓄墒耕作技術

包括深耕深鬆蓄墒、鎮壓提墒、中耕保墒蓄墒等。

深耕鎮壓相結合，打破犁底層，促進土壤熟化，加厚活土層，改善深層土壤的物理性能，減少土壤機械阻抗，有利於作物根系向深層土壤延伸，增加植株對底土水分和養分的吸收範圍，擴大營養面積，促進作物高產。耕鬆後雨水迅速入滲，起到蓄水保墒的作用，可增加土壤中氧氣含量，利於有機物分解，消滅雜草，防止作物病蟲害發生。鎮壓是用不同形狀和輕重的農具鎮壓土壤，冬春季節避免跑風漏風，早春季節有利於底墒深墒向上載導，播後壓使種子與土壤密切結合，利於種子吸收水分並及早發芽。苗期雨後適墒中耕鬆土，改變土壤結構，抑制土壤水分蒸發。免耕措施是在儘量不耕翻土壤的條件下，儘可能保留前茬作物殘存莖葉及根茬，並採用化學鋤草和病蟲害防治。這種耕作栽培的特點不破壞土壤結構，保持土壤原有的物理性狀，使耕作層保持良好的水分狀況。免耕增產是由於非耕土壤蓄水保墒的能力，尤其作物苗期階段的土壤墒情狀況。另外應用模式還有等高壟溝種植法、水平等高耕作、水平梯田耕作等蓄水保墒耕作方式。

2.農田覆蓋技術

包括砂石覆蓋、秸杆殘茬覆蓋、地膜覆蓋。

砂石覆蓋是我國西北半乾旱地區的抗旱保墒增產措施。做法是把卵石、礫石與粗砂、細砂平鋪在經過深耕、施肥、壓平以後的田地上。長期實踐已證明，覆蓋後的砂田比無任何覆蓋的土田有突出抗旱、壓鹼、增產的作用。

地膜覆蓋是利用厚度為0.002～0.02mm的聚乙烯塑料薄膜覆蓋在地表的一種保温提墒措施。薄膜凝集從土壤蒸發的水量回補土壤水分，形成耕層與地膜的水循環體系。在減少土壤無效蒸發的同時，減少土壤積鹽，保護耕地免受風蝕水蝕。增強地面反射光與散射光，增加葉面下部光合強度，高寒地區提高地温2℃～4℃，延長生長期，提早上市。存在問題有地膜覆蓋早衰問題，病蟲害問題，地膜殘留問題。

秸杆覆蓋是利用秸杆等作物性物質覆蓋土壤表面的一種增温保墒措施。可避免因雨滴的直接衝擊在土壤表面形成不易透水透氣的土壤板結硬殼，減少徑流，增加降雨直接入滲量，防止風蝕水蝕。覆蓋割斷了蒸發層與下層土壤的毛管聯繫，減少土壤空氣與大氣的亂流交換，有效抑制蒸發，進而抑制鹽分累積。覆蓋在地表形成土壤與大氣熱交換的障礙物，防止太陽直接輻射，並減少土壤熱量向大氣散發，緩解氣温激變對作物的傷害。覆蓋秸杆經微生物分解轉化形成腐殖質，能提高土壤的緩衝性能並可和碳酸鈉作用形成腐殖酸鈉，降低土壤鹼性；還能刺激作物生長，增強抗鹽能力，促進團粒結構的形成，使孔隙度增加，透水性增強，有利於鹽分淋洗，同時使毛管作用減弱，有利於抑制返鹽。秸杆覆蓋需考慮覆蓋量和覆蓋時間及覆蓋可能引起得病蟲害滋生。覆蓋量應根據當地氣候條件、土壤類型而定。如較濕季節或較濕土壤帶，覆蓋量過多造成土壤過冷或過濕，作物生長不利。乾旱季節和地區，加大覆蓋量，有利於覆蓋保墒。

3.化學制劑調控水分技術

（1）保水劑

保水劑主要成分為高吸水性樹脂，是一種高分子材料，能吸收並保持相當於自身重量幾百甚至幾千倍的水分。按其原料和合成途徑可分為澱粉類化合物、纖維素合成物、聚合物３種類型。其主要功能是施入保水劑的土壤在降水或灌溉後，保水劑可吸收相當於自身重量數百倍或上千倍的水分，土壤在水分缺乏時所含水分慢慢釋放，供作物吸收利用，遇降水或灌溉後再吸水膨脹，在土壤中形成一個具有水分調節能力的分子水庫，對土壤中的水分含量起到一定的緩衝作用。保水劑的這種吸水保水功能可增加土壤田間持水量，減少地表地下徑流，同時一定程度上減緩地面蒸發。可用於種子包衣、複合製劑拌種、幼苗蘸根及土壤內播施等。表現在促進種子發芽，提前出苗，提高出苗率和移栽成活率，具有突出的促苗生長效應，並延緩凋萎時間，提高穗粒數和粒重。

（2）植物抗蒸騰劑

目前抗蒸騰劑主要有3個類型：關閉氣孔型、薄膜型、反射型。目前應用廣泛的是黃腐酸製劑FA旱地龍。FA旱地龍以天然低分子量黃腐酸為主要成分，含植物所需的多種營養元素和16種氨基酸及生理活性強的多種生物活性基因。旱地龍用於葉面噴施，能調節縮小葉片氣孔開度，減輕水分脅迫的危害，在減少用水量的情況下保證光合產物的有效積累，對抵禦季節性乾旱和乾熱風效果顯著，噴施一次可持效17～21d；旱地龍富含有效磷，黃腐殖酸對土壤有顯著的解磷作用，使對磷的吸收增強，促進根系發育，進而提高對土壤水分的吸收；可保護細胞膜的透性，增加葉片遊離脯氨酸含量，促進蛋白質、可溶糖及蔗糖的合成和積累，增強細胞抗寒力，從而對作物起到防寒抗凍的作用；黃腐酸與金屬元素結合後會出現絮狀現象，有利於土壤團粒結構的形成；旱地龍是一種酸性製劑，隨水澆灌可以改善鹽鹼地和板結土壤的多項理化性質；旱地龍也是很好的農藥緩釋增效劑。化學制劑調控水分應用應注意的幾個問題：①切實搞清不同製劑最根本的抗旱機理及其它特性，以便抓住本質特性進行研究及應用。②長期應用效果及對環境的評價。③不同土壤作物生育期施肥條件下，使用的最佳時期、最適宜用量及濃度、使用的土壤水分條件及氣候乾旱條件。④適宜的製劑品種及類型。

4.增施有機肥，水肥耦合平衡施肥技術

一般旱區乾旱缺水、土壤貧瘠、盲目施肥是作物產量和水分利用效率偏低的主要原因。有資料研究表明，一般年降水量在500mm以上的地區，施肥增產效果較好，但降水量低於300mm且分佈不均時，肥料的作用受到限制，要進一步提高產量，水分因素變得突出。增加土壤營養對提高水分利用效率的作用：旱地土壤一般營養缺乏，施肥後解除了作物生長受到的營養制約，羣體鬱被度增大，棵間蒸發變少，羣體水分利用效率增大。施肥促進根系擴展，作物吸收更多水分，無機營養對幹物質的促進作用大於同時增加的耗水作用，水分利用效率提高。增施有機肥，有機質經微生物分解後形成腐殖質中的胡敏酸，增加土壤中的團粒結構，孔隙度增大，增加降水入滲量及毛管水持水量。採用適宜的肥料品種、適宜的肥料用量、適宜的施肥時期以及適宜的施肥培肥方式，有利於作物水分利用效率的提高。施肥提高水分利用效率範圍在不同作物為35％～75％。

5.調整種植結構，選育抗旱品種

利用生物適應環境的特性，通過調整作物佈局和改進輪作方式可提高一個地區作物中對水的利用效率，通過抗旱育種選育提高品種的水分利用效率。不同物種及其各生育期在相同的自然和栽培條件下水分利用效率差異很大。不同光合途徑類型CMA、C3、C4WUE水分利用效率存在很大差異。一般相差可達2～5倍。CMA植物WUE最高，C3植物如玉米、高梁、甘蔗WUE次之，C4植物如小麥、油菜、大豆WUE最低。這是調整種植結構的重要依據。據當地降水規律，擴大雨熱同季秋熟作物種植面積，提倡適雨種植。利用作物生育期不同進行年際調節，利用作物對土壤水分利用的深度和強度不同進行層間調節。同一作物，選育抗旱節水品種。當前國內外抗旱育種選育目標：蒸發蒸騰耗水時間較短的速生作物品種，不需大量增加供水就能顯著增產的作物品種。其選育的基本依據都是水分利用效率高。水分利用效率是一個可遺傳性狀。現在已初步應用的葉光合和蒸騰特徵，通過選育出根系長、下孔深、根系密度大、水傳導阻力大的品種，可以改變作物現行的水分利用方式，達到提高水分利用效率的目的。