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灌溉农业的问题及解决措施范文1
关键词： 农业用水 进展措施
中图分类号：TN948.3文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2012)03(a)-0000-00
我国农业用水问题不仅仅关系到我国国民经济的发展和我国社会的可持续发展，同时也是我国农业资源短缺，特别是用水的紧张，土地分配利用的不平衡的严峻形势所逼迫的。我国的农业高效用水和节水型农业的实行对我国国家的水资源安全和农产品粮食的安全和农业生态环境的安全具有极其中要的影响地位和作用。而对于我国的农业节水问题在绝大多数情况下都需要高效用水和高效节水来实现解决。因此，加快我国节水型农业的新进展，用科学技术来推动农业生产力的发展，努力打造和我国国情相一致的现代高效节水型农业技术系统，这将是我国农业可持续发展的重要的途径。
1现代高效用水研究进展
1）农业高效的节水技术策略。农业高效的节水技术策略主要从输水工程上和农业灌溉方式技术上进行探究。比如在河南，在农业用水的运输上，光在输水量上就能损失到60%左右，这是占全省平均灌溉输送水量的比率。而国外在20%左右。由此可见在农业用水中输送水的过程是很重要的。在这些方面我们可以进行高效节水研究，在渠道的防渗方面、渠道的配套方式上，低压管道的输送农业用水方面上进行节水研究。像滴灌等各种节水措施都可以使用其上。
2）农业的高效节水措施分析，在农田之间可以通过各种措施实施节水，可以在限制作物的蒸腾上，抑制土壤的蒸发上进行探究。还有就是可以充分提高农田水的利用效率。可以通过抗旱育苗、限量农业生产、做好农田的保墒措施、高效节水灌溉措施，增加土壤的肥力等等措施。
3）节水管理措施，是在作物生育期内把有限的灌溉水量进行最优分配，来提高作物可吸收的根层储水和灌溉水之间的转化，以及经济产量和光合产物效率的转化。可采用抗旱灌溉、不十足的灌溉和低水量的灌溉等等措施，通过合理的措施来调节农作物对水分的供应，充分利用有效降雨的措施，提高作物对农田水的利用效率。采用低定额灌溉一般可节水30％～40％，而对产量无明显影响，只有科学的管理, 建立完善的管理机构,健全规章制度与法规,才能使其他节水措施发挥应用作用,大力推广现有的先进技术和科技成果, 用好水、管好水、使水资源发挥最大效益。
2我国农业高效用水前景探析
要想实施我国农业的高效用水技术，就必须在农业高效节水技术中充分的利用高分子材料、电子信息、和生物模拟的相关的高薪技术措施等等。当然这些技术不仅仅涉及的是农业用水管理的节水输水工程上的技术问题，亦不是把生物节水和农艺节水简单的连接在一起。而是在熟悉高效节水农业的实施技术的基础上，充分的联系水利学、工程学、农作学、遗传学等等，各种学科要充分的联系起来。把农业的高效节水结束措施定位在与水灌溉―土壤水保墒―污水利用―植物的光合作用―干物质质量―农作物的循环转化等等。此外我国农业的高效用水和节水技术措施也需要信息、生物、计算机、化工、水利工程、现代的信息技术和现代的生物技术等等。为其科技含量的大幅提升带来了新的契机与机遇?，深刻的影响着农业高效用水技术发展的进程?，其发展的主要特征是在保障区域生态环境安全与农业水资源高效利用的前提下，充分发挥现代的高新科学技术来对我国传统的农业用水技术进行改造和升级。实施各类先进的高效的节水技术和农业产品的有机的结合在一起。促成我国农业管理、技术、专利、产业、标准为一体的高效节水型现代农业。
1）目前各国对水位农业的服务政策已经非常的明确。如果能够在农业生产的过程中合理的利用水资源和高效的保护水资源就能保证我国农业的健康持续的发展进步。当前的立体化农业、新型生态农业、新兴有机农业、新兴设施农业等等模式都是高效节水型的绿色农业模式。特别是在地下灌溉、微型灌溉、营养液培植、膜下灌溉等技术措施都是可以采取的新型模式。2）喷灌机目前其研究开发方向是综合利用项目及进一步节能节水，其仍是作为大面积机械化解决大田作物节水灌溉的主要方式，近年在兼喷施农药和节能等方面有较大的突破。尽管不同喷灌机各自的优势不同，但综合考虑其条件，软管卷盘式自动喷灌机、平移式全自动喷灌机及人工移管式喷灌机等是推广重点。3）目前的地下灌溉技术是当今世界上普遍认为最好的和最高效的农业节水灌溉技术。虽然在推广和应用的方面上还存在着速度慢、认可率低等等现象。但是依据这种技术的高技术含量，我相信这些理论实践会得到很好的研究和解决在不久的将来。4）在旱地农业设施高效全面的机械化保水保墒措施将大有发展的潜力。在这种技术上已经形成了很多种农业体系系统。像深翻深耕农业耕地技术、轮作轮休农业技术、保护性和带状耕植技术、使用化学试剂进行保水保墒技术措施等等。这些技术措施如果能够采用机械化的农业耕植系统将会给我国的农业现代化带来很好的效果。
3结语
我国农业的高效用水和农业的高效节水是一个影响到世界每个人的全球性的用水问题。努力研究出人类同其他动物、植物和微生物之间的关系以及微生物同土地、水、大气他们之间的内在关系，寻找出高效节约的用水方式和强有力的节水保护措施。在未来相当长的时间内在科技领域里的首位研究课题将是农业节水问题。
参考文献
[1]王乐财.农业水资源高效利用的探讨[J].中国新技术新产品.2009.
[2]雷波,刘钰,许迪,等.农业水资源利用效用评价研究进展[J].水科学进展.2010.
灌溉农业的问题及解决措施范文2
【关键词】巴楚县；节水灌溉；发展规划
中图分类号： S274文献标识码： A
1概述
巴楚县位于新疆西南天山南麓，塔里木盆地和塔克拉玛干沙漠西北边缘，东与阿克苏地区阿瓦提县接壤，东南越沙漠与和田地区墨玉县，皮山县相望，南与麦盖提县为邻，西南与莎车县、岳普湖县相接，正西与伽师县相接，西北与克孜勒苏柯尔克孜自治州阿合奇县、阿图什市毗邻，北至天山支脉柯坪山系与阿克苏地区柯坪县为界。巴楚县东西最长218km，南北最宽134km，地理坐标为东经77°22´30″～79°56´15″，北纬38°47´30″～40°17´30″。县城位于314国道以南21km处，东距阿克苏260km，西距喀什276km，总面积2.17万km2，是南疆的重镇之一。全县绿洲集中在叶尔羌河和喀什噶尔河沿岸的冲积扇平原上，由西南到东北呈狭长地形。
巴楚县灌区是一个纯灌溉农业区，多年来由于渠道防渗率低，灌溉方式单一，田间管理水平低等原因，造成灌区本来就缺乏的水资源更为紧张，农作物因得不到适时、适量的灌溉，农业单产、总产受到制约。要解决灌区农业缺水问题以及向下游下放生态水，必须进行节水，走节水型农业的道路。
巴楚县节水灌溉发展规划主要包括：渠系防渗工程规划、田间节水灌溉规划、高效节水灌溉规划。
根据巴楚县行政区划、水系状况、自然地理、气候条件、经济发展状况和管理水平等因素，将巴楚县分为三个区：Ⅰ区：跃进干旱极缺水井渠灌渠道防渗区；Ⅱ区：色力布亚干旱极缺水井渠灌渠道防渗区；Ⅲ区：红海干旱极缺水库灌渠道防渗区。
2规划原则
（1）以灌区现状为基础，以节水为中心，在满足下游塔里木河及灌区内部生态用水的基础上，发展灌区社会经济。
（2）工程规模、布置要满足灌区灌溉发展需要。
（3）条田规划必须为土地改良措施创造基本条件，要有利于田间灌溉渠网的布置，有利于机械作业和排水的要求，既要符合农业技术措施的要求，又要符合灌溉技术的要求。
（4）条田内部土地平整应遵循提高耕作质量、改良土壤、保证灌溉均匀度和提高农业生产水平的原则。
（5）农业防护林规划必须综合考虑防风、防沙、生物排水、改良土壤、改善农田小区气候。遵照因地制宜、因害设防，农、林、牧相统一的原则。
（6）坚持统筹兼顾，注重经济效益，做到节水灌溉工程的建设与水土保持、环境保护、防洪抗旱、防风治沙、改良盐碱地、提高农业生产水平相结合相促进，获取最大综合效益。
（7）以充分利用地表水、地下水资源为中心，节流挖潜，在最大限度提高水资源的利用率的前提下，本着节约和高效的原则进行规划，尽可能利用已有水利工程，做好灌区的节水灌溉发展规划。
3常规节水规划
（1）干渠防渗规划
规划改建巴楚县干渠4条：苏库恰克水库巴楚放水渠、联合干渠、琼库恰克干渠、毛拉干渠。
干渠防渗建设完成后，可将叶尔羌河初洪期水量经过喀群枢纽、西岸输水总干渠、苏库恰克水库引水渠、苏库西库外渠进入苏库巴楚放水渠，通过上游的跃进联合渠、电站渠引至民生渠首，再经民生渠和巴楚总干渠引至红海子水库，最后通过胜利干渠和恰瓦克干渠将水量调至巴楚县的最下游灌区。
这系统的建成，巴楚县三个灌区得到互相贯通，可以在全县范围内进行水量调度，使叶尔羌河西岸总干渠可以直达灌区最下游，西岸输水系统基本实现在渠内进行水量调度。这样在叶尔羌河枯水期巴楚县可以不经河道引水，同时大大减少输水损失，为小洪水进入灌区争取到10—15天农时。
（3）标准沟、畦灌
标准沟、畦灌技术是田间工程中最简单易行，也是最普遍被采用的节水灌溉技术，这两种灌溉技术在本灌区内各乡均较为适用，也是本灌区主要灌溉方式，目前本灌区大多采用了沟、畦灌，但标准较低，有待进一步标准化。
针对灌区地形坡度和土壤透水性大致相同的特点，畦田的大小标准也基本相同。标准沟、畦灌比常规沟、畦灌节水5%以上。
4高效节水规划
（1）Ⅰ区：跃进干旱极缺水井渠灌渠道防渗区
Ⅰ区包括阿瓦台镇、英吾斯坦乡和琼库恰克乡），本区土壤沙性大，地下水位较高，盐渍化严重。本区田间节水工程适宜渠道防渗，滴灌及田间标准沟畦灌。灌区盐碱地防治主要以防为主，同时结合地下水的开发，适当降低地下水位和控制地下水位上升。
（2）Ⅱ区：色力布亚干旱极缺水井渠灌渠道防渗区
Ⅱ区范围包括色力不亚镇、夏林场、夏牧场、阿拉格尔乡、阿克萨马热勒乡和夏乡。本区土壤沙性大，地下水位较高，盐渍化严重，土类均为潮土，本区内土壤肥力较高，土地质地较好，植被茂盛，是主要的农作物主栽区。田间节水工程适宜渠道防渗、标准沟、畦灌，特产园艺区适宜滴灌技术。该区盐渍化的根本原因在于工程不配套、排灌不平衡，防止盐碱化要进行节水灌溉，灌排结合，以排水为主，结合综合防治措施，控制和降低地下水位。
（3）Ⅲ区：红海干旱极缺水库灌渠道防渗区
Ⅲ区包括城镇、园艺场、良种场、红海乡、胜利乡和恰瓦克乡，区内土壤沙性大，地下水位较高，土类复杂。本区田间节水工程适宜渠道防渗、滴灌、标准沟、畦灌。防止土壤盐碱化，主要以土壤改良为主，综合治理，灌排系统配套完善，降低地下水位。
5农业技术配套措施
在田间节水技术中农业节水综合技术是节水灌溉技术的基础，作物品种的选择和作物栽培技术也很重要。要提高农田的生产力和水分生产率，充分发挥土、水、肥的作用，必须做好农业节水综合技术。目前灌区主要采用的农业节水措施有地膜覆盖和覆盖保墒，对膜上灌也进行了少量实施。
（1）地膜覆盖技术在本灌区已广泛推行了几十年，它不仅能够起到减少蒸发和节水的作用，还能提高光、热、水的利用效率，能提高作物生长速度、早收获，并提高作物产量。
（2）覆盖保墒主要是麦杆覆盖还田，它不仅能够改变土壤水分蒸发状况，提高土壤蓄水保墒抗旱能力，还能提高土壤有机质含量，为作物增加养分，改善土壤微结构状况。
（3）膜上灌在本灌区农业上也进行了实验，与地膜覆盖不同，它是在膜上输水，利用渗水孔将水渗入作物根部，为了田间减少渗漏，避免水分流失，具有输水快、省水、保水、保肥的作用。
合理的调整种植结构，因地制宜地选用节水高产的耐旱作物品种，合理安排作物布局与品种搭配也是作物节水增产、低耗的重要环节。此外为增加土壤肥力秸杆直接还田、中耕除草，对农作物适时、适量的播种、浇水、施肥、松土，农田防护林网建设，调节农田小气候，也是建立高效、低耗的作物结构，提高光、水、肥利用效率和农作物产量的有效途径。
灌溉农业的问题及解决措施范文3
水资源缺乏已成为当今人类社会共同关注的问题.1988年,世界环境与发展委员会的文件指出:“水资源正在取代石油成为在全世界引起危机的主要问题”[46].面对世界性的水资源紧缺,能用于农业灌溉的用水将来不会显著增加,而且随着人口剧增和工业的发展,将来缺口最大的将会是农业用水[35].因此,如何用好有限的水资源,减少农业生产中水的需求量已成为一个国际性的研究目标.我国人均水资源2200m3,不足世界平均水平的1/4.农业是我国水资源利用的主体,农业用水总量占国民经济用水总量的70%以上,而且农业用水浪费严重,灌溉水利用率只有40%~60%,水分生产效率不到1kg•m-3,搞好农业高效用水对缓解我国水资源危机的意义更为重要[30].目前,不仅先进的农业高效用水技术和设备层出不穷,而且由于多学科的交叉渗透和综合集成,农业高效用水理论研究也有了很大进展.本文就国内外农业高效用水理论研究作一综述.
2农业高效用水的概念和内涵
农业高效用水,在国内人们习惯用“节水农业”这一提法[13].关于节水农业的定义,国内大致有两种观点.第一种观点认为节水农业只指灌溉农业,不包括旱作农业.粟宗嵩[23]、席承藩[47]等指出,节水型农业是灌溉农业的一种新形式,实质上就是节水灌溉.第二种观点认为,节水农业是提高用水有效性的农业,节水农业需解决的中心问题是提高自然降水和灌溉水的利用效率和效益,包括节水灌溉农业和旱作农业,节水灌溉仅是节水农业的一部分[14,33,49].节水包含在用水之中,发展旱地农业,需要研究如何提高降水利用的有效性,可见第一种提法是对节水农业的狭义定义,对旱地农业未给予足够的重视,而事实上随着水资源危机的加剧,旱地农业将成为缺水地区未来农业发展的一种积极对策.
显然,第二种观点对节水农业给予广义的定义,提倡既要大力发展节水灌溉农业,也要重视旱地农业,实现节水农业全面发展.节水农业的中心问题是提高降水和灌溉水的利用效率,用水有效性无疑成为判断节水措施效果与潜力的指标,包括水分利用率和水分利用效率[24].水分利用率主要是农田水利学研究的主要内容,包括渠道水利用率、渠系水利用率、田间水利用率和灌溉水利用率[16].水分利用效率是衡量作物产量与用水量关系的一种指标,是农学、生理学、气象学等学科的研究重点.作物产量分为光合产物、生物学产量和经济产量3个不同的层次,对应于产量的3个不同层次,水分利用效率也分为单叶、群体和产量3个水平[29,39].对作物用水而言,水分利用效率又可分为3种,一种是作物总的耗水量,即蒸散量,这是人们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,它对确定最佳灌溉定额是必不可少的;三是天然降雨,得到的是天然降水利用效率,它是旱地农业研究中的重要指标[31].农田用水从水源(降水和灌溉水)到形成作物产量需要经过3个环节.第一个环节是灌溉水从水源到田间的输水环节,存在提高输水率的问题;第二个环节是灌溉水在田间通过各种方式灌溉到作物根系层形成土壤水,存在提高灌溉水利用率的问题;第三个环节是土壤水为蒸发蒸腾所消耗,存在提高水分利用效率的问题.第一、二个环节与作物生理过程不直接相关,靠水资源合理利用、节水工程和管理来提高水的利用率.
第三个环节中,作物蒸腾直接参与作物的光合作用等生理过程,土壤蒸发不参与作物的生理活动,但是蒸发与蒸腾是并存的两个过程,二者之间存在密切的联系,需通过农业和生物措施提高水的利用效率.这两部分共同构成农业高效用水系统[53].综合对农业高效用水内涵的界定,着重强调了如下几点:农业高效用水的核心是提高水分利用率和利用效率;农业高效用水既包括灌溉农业,也包括旱地农业;农业高效用水涉及到自然科学、经济科学乃至社会科学的范畴,以多学科交叉的、综合的理论为基础,是一个复杂的系统工程,农业节水措施也是建立在农业节水综合理论体系上的综合技术体系,包括水资源的合理开发利用、工程节水措施、农业节水措施和管理节水措施.
3农业高效用水的水文学研究
这方面的研究主要集中在农田蒸发、蒸散(农田蒸发与植物蒸腾之和)以及作物水分生产函数研究等方面.农田蒸发、蒸散可通过测定和计算方法来确定.测定方法主要有水量平衡法、蒸渗仪(Lysimeter)法、土壤水分通量法和涡度相关法等.水量平衡法适用范围广,在非均匀下垫面和任何天气条件下都可以应用,目前此法仍被广泛采用[8].过去由于受到测湿仪器的限制,一般只能测定1周以上的农田蒸散量.随着张力计、中子仪、γ射线仪和电阻式土壤湿度仪的相继问世,使逐日测定土壤水分成为可能,水量平衡法估算短期农田蒸散的精度大大提高.对于其他各分量,多数研究也不再是进行简单的近似,而是在田间试验小区附近修建径流场、渗漏池及地下水利用量等测定装置,从而使测定数据具有较好的代表性.
自从1937年美国俄亥俄州的肖克顿安装蒸渗仪以后,该方法发展很快.联合国粮农组织曾就Lysime-ter的类型、安装、使用及维护等进行过专门介绍[11].蒸渗仪可实现农田蒸发、蒸散的精确测量,常用作其它方法校正用.但设计复杂,价格昂贵,器内植株的代表性对蒸发测定有影响,器内水分调节有困难,因此国内拥有的单位还不多.我国自20世纪80年代以来,先后在山东禹城、河南商丘、徐州汉王、保定冉庄等地安装了大型蒸渗仪[34].土壤水分通量法是采用中子仪或负压计实测土壤水势,利用“零通量面(ZFP)法”推算某一时段的农田蒸散量[20,26].该方法使用简单,是计算蒸散的一个新途径,但当地下水位很高,零通量面不存在时不能使用.当降雨频繁,零通量面不稳定时,也难以使用.涡度相关法是用特制的涡动通量仪,通过各种属性的湍流脉动值,直接测定出蒸发[38].涡度相关法具有完备的物理学基础,但由于其传感器制作要求严密而且造价昂贵,目前多用于研究工作,还未能作为一种常规观测仪器.
农田蒸发、蒸散的计算方法主要应用了能量平衡法、空气动力学法、经验公式法和综合法.能量平衡法是根据潜热对显热的比率(即波文比)来推算蒸发,理论依据严格,且不包括任何经验参数,但需要进行辐射平衡、土壤热通量和梯度观测,比其它方法烦琐,在风浪区小以及存在平流热时,误差也较大[2,48].空气动力学法是以近地边界层相似理论为基础的.它通过测量不同高度的风速和比湿,并假定水汽交换系数等于动量交换系数,便可计算出农田蒸散.但近地面风速廓线的形状取决于大气稳定度,因此传输系数相等假设这一事实很少成立.在应用该方法时,如果不能确保测定严格准确,误差将会很大,尤其是在不稳定层结下偏差更大.目前该方法只是在研究工作中使用,大面积应用还比较困难[4].水面蒸发量法、积温法、Blaney-Criddie法、Thornthwaite法等经验公式在计算蒸发方面也得到应用[41].这些经验公式方法简单,资料易得,计算大范围、长时段的蒸散具有一定精度,但其物理意义不够严密,公式适用的区域性较强,应用的局限性较大.Penman把能量平衡方程和空气动力学结合,基于在英国洛桑试验站20多年的试验研究,并引用干燥力的概念提出了农田蒸散计算公式[28].Penman公式具有良好的物理基础,又只用气象站资料,精度较高,因而在农田蒸散计算中得到广泛应用[44,51].
但Penman公式是基于英国的气候条件得出的,应用到其它地区时,必须进行有关系数的订正.在Penman等人研究的基础上,Monteith通过引入冠层阻力的概念导出了Penman-Monteith公式.根据分布在世界各地的11个蒸渗仪实测资料,Penman-Monteith公式计算的参考作物蒸散量优于Penman公式及其修正的Penman公式[1].1990年联合国粮农组织在意大利召开的蒸散量计算专题研讨会上,推荐用Penman-Monteith公式计算参考作物蒸散量[37].水量(灌水量、耗水量)投入与作物产量之间的定量关系称为水分生产函数.大量试验表明,作物产量与灌水量的关系不如与耗水量的关系密切,因此,作物水分生产函数一般是指产量与耗水量之间的关系,可分为全生育期水分生产函数和生育阶段水分生产函数[22].在水分为限制因素、产量水平较低时,产量与耗水量呈线性关系;在充分供水条件下,产量与耗水量呈抛物线或指数关系[25].生育阶段水分生产函数主要有以Jensen为代表的乘法模型和以Blank、Stewart为代表的加法模型[22].由于作物在某个生育阶段缺水时,不仅对该阶段产生影响,而且还会影响到以后各阶段,最终导致产量的降低.因此乘法模型在物理意义上要比加法模型优越.陈亚新[6]就这两种模型的外观有效性、建模假设、敏感指标的确认、两种模型间敏感指标的对应关系以及在应用中常遇到的主要问题做过专门论述.
4农业高效用水的土壤学基础研究
作物耗水的来源是降水、地表水和地下水,而真正为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转化中,土壤水是“五水”转化的纽带.近年来,我国重点进行了土壤适宜含水量和土壤干旱下限指标等方面的研究.我国西北地区黄土的水分物理学研究表明[15],其水分特征曲线在接近田间持水量处,水分有效性下降很快,而在田间持水量40%~80%范围内,土壤水分为作物利用的有效性下降非常缓慢.在此范围以内的土壤水分对作物吸收影响几乎同等有效(其能态指标接近).这类土壤从田间持水量的70%降低到50%时,其叶水势并不明显下降.而当叶片渗透势和含水量降低到40%以下时,才与70%供水植株的叶片表现有明显差异.
这表明在西北干旱和半干旱的黄土地区,土壤水分的有效性与植物根系吸水率相关,保持低含水量水平,不会使作物遭受明显干旱而大幅度减产.华北地区的研究表明[5],光合作用对土壤水分有一临界反应,当土壤水分低于田间持水量的65%~69%时,随着土壤水分的提高光合速率增大,若超出此临界值,光合速率将随土壤含水量的增加而降低;而蒸腾与土壤水分一直呈线性相关,因此以光合作用的临界湿度作为节水灌溉的田间土壤水分控制标准,不仅可控制蒸散量,而且还有利于作物生长和高产,显著提高作物水分生产效率.这些研究的适宜土壤水分指标显著区别于过去的70%田间持水量或以上的结论,为低定额的农业供水提供了土壤水分物理学的重要依据.
5农业高效用水的生理生态基础研究
在水分与作物产量的关系上,过去一直认为,任何时期、任何程度的水分亏缺都将造成作物减产.但近年研究表明,作物在适度水分亏缺的逆境下,对于有限缺水具有一定的适应性和低抗效应[42].早期适度水分亏缺不一定使产量显著降低,在某些作物上有利于增产,并使作物水分利用效率显著提高[45].禾谷类作物上的试验表明,苗期-拔节前,轻度-中度干旱后复水在生理生长和产量上可产生良好效果,对谷子而言,同化产物增长超过一直充足供水处理(包括光合速率、叶绿素含量、叶面积),同时,光合增加显著超过了蒸腾增加,显著提高了水分利用效率;对盆栽高粱而言,拔节前处于轻度至中等程度水分亏缺随后复水的处理,与一直处于充足供水的对照相比,产量提高了15.5%,水分利用效率提高了25.8%,且复水后保持了较高的水势和较低的渗透势,其光合和气孔导度也超过对照;对春小麦而言,田间试验拔节前浇水600m3•hm-2,为充足供水量的25%,产量则达到了充分供水的75%,水分利用效率达到最大值的95%,对土壤储水的利用率也提高了62%.上述结果说明,一定生育阶段一定程度的水分亏缺可使禾谷类作物在节约大量用水的同时获得较高产量[32].
已有资料表明,水分亏缺对与产量形成相关的各个生理过程的影响程度和顺序不同.叶片伸长对缺水最敏感,物质运输则最为迟钝,不很严重的干旱反而对物质运输有促进作用.在轻度干旱条件下,叶片生长受抑制,而光合则未受影响,复水后反而略有升高;适度干旱情况下,小麦籽粒对花期光合产物的利用率高于正常供水处理.在从轻度到严重的缺水过程中,缺水对禾谷类作物不同生理功能影响的先后顺序为细胞扩张>气孔运动>蒸腾运动>光合作用>物质运输[33].不同作物和品种对水分亏缺的反应不同,这集中表现在其水分利用效率的差异上.一般认为,水分利用效率是品种抗旱增长的典型性状,是可遗传的,可以通过引种或选育具有高水分利用率的抗旱或耐旱品种达到节水的目的[27,43].研究证明,作物种间WUE(水分利用效率)存在很大差异,通常可达到2~5倍.作物品种间WUE虽然不如作物种间差异大,但也很显著.小麦不同品种的WUE可相差40%.由于CO2同化方式的差异,C4作物的WUE比C3作物高出2~3倍,现在正尝试用分子生物技术来转变C3作物的碳代谢途径,尽管这种遗传工程难度很大,但C3~C4中间作物品种的存在已证明了实现它的可能性[40].选育水分利用率高的品种,需要一种有效的筛选指标,目前开始发展的13C丰度理论,为抗旱丰产育种提供了新思路和新方法[9,10,12].
6农业高效用水的灌溉理论研究
19世纪初,农业是以“丰水高产型”的充分灌溉为特征的,它的特点是适时适量地满足作物的需水要求,追求的是单位面积的高产而较少考虑水的效益.20世纪70年代初,充分灌溉理论发展到了最高峰,但也逐渐暴露出用水量大、效益低等缺陷[17].近年来,一种和“丰水高产型”的充分灌溉理论相对应,以有限亏缺效应为指导的非充分灌溉理论在农业灌溉的具体实践中初步产生,并逐渐受到人们的重视.非充分灌溉是指灌溉水源有限,不能充分满足作物需水量的条件下,如何把有限的水最优分配至不同作物及作物的各个阶段,追求的不是单位面积的产量最高,而是整个地区的总体增产[7].非充分灌溉最早出现于美国中部和南部干旱大平原,而后推广到美国西部干旱和半干旱地区.加利福尼亚中央河谷灌区,从1969~1977年对6种作物进行了为期9年的充分灌溉与非充分灌溉的对比实验.1981年由Marshall和Brian提出了非充分灌溉条件下可靠的产量模式与灌溉水的最优化管理问题.
80年代中期,我国开始进行专门试验探索非充分灌溉问题,分别在春小麦、玉米和水稻上开展了非充分灌溉试验研究[21].非充分灌溉以按作物的灌溉制度和需水关键期进行灌溉为技术特征,目前发展已比较完善,技术体系也比较成熟,得到了大面积的推广应用.调亏灌溉是澳大利亚持续灌溉农业研究所Tatura中心于20世纪70年代中期提出的一种新的灌溉理论[36].它主要是根据作物的生理生化作用受到遗传特性或生长激素影响的特征,在作物生长发育的某一阶段施加一定程度的有益亏水度,调节其光合产物向不同组织器官分配的倾斜,从而提高所需收获的产量而舍弃营养器官的生长量和有机物质的总量,达到节水增产的目的.其关键在于从作物的生理角度出发,根据其需水特征进行主动的调亏处理.调亏灌溉开辟了一条最佳调控水-土-植物-环境的有效途径,不失为一种更科学、更有效的新的灌水策略.国际上调亏灌溉的研究多在果树上进行[3,50].大田作物的研究国内刚刚起步[18,52].
调亏灌溉以按作物一定时期一定程度的亏水灌溉为技术特征,目前发展还不完善,不同作物的最佳调亏阶段、调亏程度(水分亏缺的下限与历时)以及与调亏灌溉技术相配套的作物栽培技术体系还有待于进一步研究.基于节水灌溉技术原理与作物感知缺水的根源信号理论而提出的控制性分根交替灌溉理论[19],其基本概念与传统灌水方式有着明显的不同.它追求的不是田间作物根系层的充分和均匀湿润,而强调从根系生长空间上,改变其土壤湿润方式,人为控制或保持根区土壤在某个区域干燥,交替使作物根系始终有一部分生长在干燥或较干燥的土壤区域中,限制该部分根系吸水,让其产生水分胁迫信号传递至叶气孔,形成最优气孔开度,而使一部分生长在湿润区的根系正常吸水,减少作物奢侈的蒸腾耗水和棵间全部湿润时的无效蒸发,达到以不牺牲作物的光合产物积累而大量节水的目的.人工气候室内进行的玉米分根交替供水试验表明,在光合产物不减少的前提下,比全面积均匀供水方式节水34.0%~36.85%.由此设计的玉米控制性分根交替隔沟灌溉技术在甘肃民勤县的应用表明,在保持高产水平下,比常规地面灌水技术节水33.3%[16].这种灌水新思路的提出,对改进传统灌水方式,实现节水理论与技术的突破具有重要的理论和现实意义.控制性分根交替灌溉以作物根系的交替灌溉为技术特征,需要进一步深入研究的问题包括最佳田间灌水技术方案、开发适于分根控制替灌溉的新兴灌水器以及与之配套的作物栽培技术体系等.
7展望
综观已取得的成果及存在的问题,未来农业高效用水理论将在以下几方面深入开展研究:
(1)界面研究.与节水有关的蒸发、蒸腾、下渗、根系吸水等发生在土壤-大气、作物-大气、土壤-地下水、土壤-根系等界面上,加强界面上水热通量规律及其与环境生态条件关系的研究,并寻找调控界面过程水热通量的有效措施,将成为未来农业高效用水研究的热点之一.
(2)土壤水动力学研究.土壤水是“五水”转化的纽带,对作物供水状况的一切调控措施最终的作用区域是根系层的土壤水.土壤水动力学理论是实施土壤水分调控的基础.广泛开展不同土壤不同的水分能态对于不同作物在不同生育期的可利用性和对作物光合作用、蒸腾作用的影响,研究不同灌溉技术的水分、热量、养分在土壤中的运移规律,是合理调控土壤水热状况,加强土壤水肥管理,实现农业高效用水的关键.
灌溉农业的问题及解决措施范文4
【关键词】农田水利；工程；建设；农业；发展
我国人口多、土地少，水资源短缺，降水分布不平衡，而我国又是一个农业大国。所以，农田水利工程建设对我国的农业发展起着非常重要的作用。因此，加强农村水利工程的建设能够使农业生产的环境得到极大改变，提高农业生产的产量，为现代农业的发展奠定坚实的基础。
农田水利工程主要有水库大坝的灌溉工程、消除洪涝灾害的各种有助于农业生产的水利建设工程，这些过程不但能够保障农业的高产、高效，对我国现代农业的发展起着非常重要的作用。农田水利工程是农业生产的基础设施，但关系着农业生产的未来的发展，农村的经济腾飞，所以，农田水利工程的建设与人们生活息息相关，具有重要的现实意义。
随着我国经济建设的不断发展，改革开放的不断深入，我国经济发展保持着长足的发展趋势，现代农业也有了大幅度的进展，也为各行各业的发展起了很大的促进作用，使我国能够更好的立于世界强国之林，有了很大的保障。总起来说，农田水利工程的发展意义非凡，主要表现在以下几个方面：
首先，中华民族有着波澜壮阔的历史，伟大的中华儿女和自然界的许多灾害进行了连续不断的、艰苦的斗争，尤其是水灾和旱灾，如大禹治水，有三过家门而不入的佳话，所以，只有通过抗洪救灾，疏通水道，发展水利工程，才能总结治理洪涝灾害的成功经验，也才能更好的造福人民。随着我国经济的不断发展，虽然从上一个世纪七十年代起，我国的耕地面积就开始减少，但是，水利建筑工程却有很大发展，灌溉面积也出现成倍增加。由于一些先进的灌溉技术的应用，粮食产量也出现了大幅度增长，彻底解决了我国粮食缺乏问题。使广大的人民群众从根本上解决了温饱并奔向小康。所以，现代农业要得到快速发展，就必须大力发展农田水利工程，这也是我国的设计要求。
第二，现代农业的飞速发展离不开农田水利工程建设，可是社会的和谐稳定更离不开现代农业的发展。如何解决“三农”问题，即农村问题、农业问题和农民问题以及由此所产生的社会问题，包括贫富悬殊及流动人口等，“三农”问题是关系着国计民生的大事，关系到国民素质、经济发展、社会稳定和我们国家的富强。所以，只有很好的发展现代农业，才能为工业发展和推进城镇化建设打好基础，才能保持社会的和谐稳定，更好的促进国民经济的发展。因此，农田水利工程的建设，对国际经济的发展有着十分重要的意义。
第三，我国的很多农副产品大都来自于灌溉良田，所以，农田水利工程的更新改造，直接影响着灌溉耕地的变化，从而对农副产品的质量和经济效益也产生了很大的影响。由于受到灌溉农业用水量的限制，因此，只有合理利用灌溉水源，才能增大灌溉面积，提高经济效益。随着现代农业的不断发展，这无疑给水利工程建设提出更高的要求，如何充分利用灌溉水源，实行低消耗高能效的灌溉技术和水利工程设施，是我们水利工程工作者所面临的重大课题。只有使现代农业的飞速发展与农田水利工程建设协调一致，才能进一步促进国民经济的发展，使人民更加和谐幸福，社会更加稳定发展。
现代农业与农田水利工程建设密切相连，为了保障农田水利工程建设更好更快的发展，特制定以下几点措施：
（1）对农村水利工程建设要有长远规划。农村水利工程建设，必须有长远规划，不能鼠目寸光，只顾眼前利益。所以，必须要有强有力的组织领导，根据本乡镇或自然村的实际情况，制定出农田水利建设工程的总体规划。同时，各政府主管部门要抓住重点、统筹安排，按步骤、有计划的合理配置水资源，要讲求实效，加强规划，高起点、高标准的进行设计施工，使农田水利建设工程和管理规划更加合理、科学、有效。
（2）积极招引资金，打开投资之门，推动农村水利工程配套设施建设。第一，要力争国家政策性资金的使用，从而使农村综合工程开发资金和大型灌溉工程配套设施的后续建造等资金的应用，逐步实现改造盐碱地，改造中低产田变为优质良田，灌溉区域建筑物的维护和建设，分步对灌区设施实行改造，使灌溉地区的主体工程和田间灌溉设施有序统一，灌溉能力也得到最大限度的发挥。建立农田水利工程建设的专项资助基金，按计划、分步骤的对一些旱地、洼地、沙荒等进行全面治理，同时要对农田里面的水利工程和水渠进行系统的节水施工改造，进一步提高田间水利工程配套设施建设，使农田水利工程基础设施向着现代农业的高水平发展。另方面，要扩大招引资金的渠道，尤其是一些乡村公益性水利工程的改造和建设，在政府资金补助的同时，积极引领农民力所能及的投资并义务出劳动力，最大限度的推动农村水利工程配套设施建设。
（3）运用先进的科学技术手段，大力推行新技术，充分运用信息网络化资源，建立起合理的、准确的网络化系统。充分利用各灌溉区域水资源，尤其利用好喷灌、滴灌等现代节水技术，充分发挥农田水利工程的作用，进一步推动现代农业的快速发展。
结语：
水利工程建设在农业生产中占有重要的地位，只有大力兴修水利，才能提高灌溉质量，为现代农业的增产增收奠定基础，也提高了防止洪涝灾害能力。当前，我国水利工程施工中积累了非常丰富的经验，也有足够的技术资源和资金，为现代农业的快速发展，打下了坚实的基础。但也面临着许多问题，我们一定要认真分析研究，为实现人民达到小康水平作出贡献。
【参考文献】
灌溉农业的问题及解决措施范文5
1从作物生理角度研究如何利用好土壤中的水分
(1)加强作物根系的吸水能力。建立起强大的根系,同时改善作物根系吸水的外界条件,影响根系发育的主要环境因素有土壤水分、土壤温度、土壤气体环境和土壤养分。(2)提高水分的生产效率。作物对水分的生产效率可采取适当抑制蒸发,以减少水分的浪费,也可提高作物光合效率,增加物质的生产量。减少叶面蒸腾作用,可减小蒸腾面积,降低蒸腾速度;应用抗蒸腾药剂;也可改善生态条件,维持小气候条件等办法,降低需水量。(3)关于作物的抗旱性和抗旱指标。作物的抗旱性,按其抗旱机理可分为三种类型,抗旱型、忍耐干旱型和躲避干旱型。作物的抗旱指标包括形态指标和生理生化指标两个方面。形态指标有根系发达程度,叶的结构和质地,茎的肉之化趋势等。可以用植株地上部分同地下部分的比例,比值小时抗旱强,反之则抗旱能力弱。生理生化指标包括,细胞内容物质的浓度,浓度高时可增加根系的吸水能力,同时增强了抗旱能力;植株组织水分也是抗旱的指标之一。
2解决干旱问题的有效途径
根据多年旱作农业的实施,对旱作农业经验的积累,不断总结。目前,解决干旱问题有以下几条途径。(1)发展农田水利建设。通过农田水利工程建设,实行灌溉农业,可以取得农业的高产稳产,一般认为这是解决干旱的较优方案。但是,发展水利建设必须保证水源和大量资金。(2)采取相应措施发展旱作农业。解决干旱的问题只靠一两项措施是不可能实现的,必须采取应用抗旱品种、抗旱耕作、抗旱施肥、抗旱栽培等多项配套措施,因地制宜地选择农作物种植制度、耕作技术及施肥方式。如免耕、少耕、深耕和深松耕、增施有机肥料等。在提高农作物产量的同时,还有增加土壤渗透性、保蓄水分、减轻径流冲刷的作用。通过科学合理地调整农作物种植制度和土地利用结构,选择适宜的耕作技术,实现有效蓄水保土,蓄水保墒,充分利用天然降水,提高土地生产力和经济效益的目的。(3)提高天然降水的利用率。一是提高农田整体水分利用效率。通过调整作物布局,优化种植结构,提高农田整体水分利用效率。从作物水分利用效率提高角度,根据不同作物的水分利用差异,如玉米等C4类植物较大豆等C3类植物水分利用效率高,以及作物不同品种的水分利用效率和产量不同,进行农田作物和品种的合理调配,根据区域和种植区实际,优化种植结构,提高农田整体水分利用效率。二是选育和应用节水高产品种。抗旱育种是提高作物抗旱增产的重要途径,水分利用效率是一可遗传性状,以常规技术为基础,将常规技术与生物技术相结合,确定以节水与增产相结合的育种目标,则有可能获得高节水高产的作物品种。三是提高农艺节水水平。以耕作培肥为重点,加强农田作物栽培管理,提高农艺节水水平。四是进行节水的化学调控。以化学制剂提高作物抗旱性,增加土壤贮水,降低土面蒸发。化学节水剂包括保水剂、抗蒸腾剂和土壤改良剂等。
综上所述,要解决旱作农业的干旱问题,夺取旱作农业的高产稳产,须采用抗旱品种,采取抗旱耕作制度,抗旱栽培技术等综合配套技术措施。增加有机农肥的使用,改善土壤结构,增加土壤保水抗旱的能力,提高作物吸水能力,营造生态小气候。这是解决旱作农业的干旱问题,夺取高产稳产的根本途径。
灌溉农业的问题及解决措施范文6
[关键词] 新疆 哈萨克自治州 水资源调配 对策
[中图分类号] S27 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2014）08-0285-01
新疆伊犁哈萨克自治州处于大陆性温带气候，降水少，流失大，降水呈现出东西不等的状况，东多西少。这样的水资源现状是无法满足哈萨克自治州和大部分新疆地区农业的发展的。而且常常有新闻报导哈萨克农业产区面临干旱问题，于是分布不均匀且不充裕的水资源造成了伊犁哈萨克自治州地区水利灌溉的农灌方式。但那么广大的地区如何调配水资源也存在着不少问题。哈萨克自治州虽然已经实行了农业灌溉但是还屡屡报出了干旱的情况，水资源调配不够完善，尚不可以有效地应对旱情和农业持续稳定发展。
一、新疆地区水利灌溉水资源调配过程中存在的问题
1.可用水量低
新疆的水资源总量不多，从中国地图上看新疆，是一块布满河流的丰饶之土，事实上能利用的水资源就很少。新疆在大家心中就是一个深居内陆，多旱少雨的地带。许多的冰川常年积贮在深山高峰，强烈的太阳光照又大大增加水资源的蒸发量。作为中国最大的自治区之一，新疆的地表水资源大约为八百亿立方米，地下水资源大约是八十亿立方米，地表水径流量大约是九百亿立方米，土地如此广阔的新疆所占的地表径流量仅仅只占全国的百分之三，显现出明显的不平衡。按平均径流深度计算，北疆的储水量远大于南疆，按实际能利用的水量计算，北疆比南疆多四分之一。
2.时令性和区域性的不均等
新疆的水资源分布呈现地区性和季节性的不均等。新疆身居内陆，位于亚欧板块的中心地带，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，水资源季节分布不均，春季干旱、夏季洪涝洪、秋季缺水、冬季干枯的情况几乎成为每年的固定模式。新疆北疆河流的水比南疆质量好，山区优于平原，西部优于东部。新疆水资源分布十分不协调，水资源往往那个有一个梯度，呈台阶式分布。而且夏季蒸发量大。
3.少量和分散的耕地不利于集中灌溉
新疆的种植环境少雨干旱，地面植被疏散，又很大面积的荒漠，耕地主要分布在附近有水源的山前倾斜平原和大河冲积平原，依靠灌溉进行农业生产，就是大家常说的“荒漠绿洲，灌溉农业。”如此广袤的荒漠和极为稀疏的绿洲形成了一个巨大而尖锐的矛盾。在水资源调度上，跨地区的绿洲式的农业分布给灌溉带来了难题。
4.可利用的水资源无法满足多元的种植业结构的需求
新疆盛产，繁多的果树种类有以当地特色哈密瓜味代表的作物等等等，构成了新疆特产情况。这些作物都是需要水来灌溉的，它们不仅要满足新疆本地的需求，更要面对广阔的中国内地市场甚至国际市场。上世纪九十年代末，新疆农作物总播种面积319.15万公顷，其中粮食作物167.37万公顷，总产825.34万吨；棉花88.37万公顷，总产115万吨；油料17.60万公顷，总产29.95万吨；甜菜9.22万公顷，总产388.71万吨；蔬菜7.57万公顷，总产295.59万吨；果用瓜2.97万公顷，总产86.78万吨；薯类1.16万公顷；苜蓿11.35万公顷，总产70.05万吨。如此巨大的生产量直接给水利灌溉的水资源调配增加了巨大的压力。
二、新疆地区水利灌溉水资源调配过程中问题的解决对策
1.提高水资源的使用效率（绿色循环）
鉴于新疆地区的总水量较少，所以必须对水资源进行有效利用。就新疆哈萨克自治州来说水源主要来源于地下水和地表水。所以可以科学地适当地打“坎儿井”，但不宜过多，需要有计划有制约地钻井和取水，避免自然超荷。村民和居民也应该节约用水，对废水进行循环利用。当地的政府也应该加大对污水处理厂的投资力度，对居民的生活废水进行处理并且经过要求，达到一定标准时通过循环处进入灌溉系统。
2.对现有水资源进行集中管理和合理调度（以跨地域运输水资源为主）
在全国范围内，针对南北降水不均匀的情况，政府已经推行“南水北调”工程数年了，很大程度上改善了水资源地区不平衡的状况。那么参照这个“南水北调”，新疆是不是也可以做一下效仿呢？针对新疆水资源的南北分布不均等问题“北水南调”就大有可为。可以由当地政府组织，建立起从新疆北部到新疆南部的管道运输体系。由北疆负责取水，经过适当处理后再通过管道运输给南疆。另一方面，优于新疆地区的降水呈现出季节性的特点，可以在汛口处兴建水库，将夏季的多余充沛的雨水储存起来，当秋冬季节需要灌溉的时令输送出来，用于灌溉。即做到了防洪，又做到了防旱，解决以哈萨克自治州为代表的地区旱情。这一点其实国内很早就有了，比如三峡水利工程和都江堰工程。这是，就需要发挥政府的力量了。
3.改进灌溉方式（以滴灌为主加强管道建造）
新疆的耕地的最大特点之一是分散式的绿洲耕地。而且土质比较贫瘠，旧有的漫灌式灌溉方式存在着很大的弊端，会造成本来就不肥沃的土质水土流失及沙化。为新疆的土质量身定做的应该是滴灌。这种新型灌溉方式也早已被广泛采用，最大的特点就是节约水资源和保护土质。滴灌技术是需要管道设备为基础的。所以网络式的管道工程作为基础设施也是必须的。
4.有计划地分配水资源（以计划分水为主）
由于新疆的种植业非常丰富，不同作物产区对水的需求量存在差异，比如棉花和哈密瓜，如果给棉花的单位配水量高于给哈密瓜的配水量，那肯定是违背科学规律的，会造成水资源的紧缺或浪费。新疆有那么多的自治州，每个州都有各自不同的生产计划和供水需求，因此要统计好各项数据，由输送方集中分配，减少浪费，发挥最大的效率。
三、总结
新疆是一个多产富饶与缺水贫存的区域，有着大量的灌溉需求。要想做到合理配置灌溉用水，要做到政府的集中处理和管道建设工程的支撑并且结合跨流域调水和滴灌的灌溉方式，还要配合以人民的节水意识。做到以上这些，才能使新疆的农业灌溉更好为种植业服务，才能促进新疆地区的经济发展。
参考文献
[1]魏丽辉. 浅谈农田水利基本建设的现状及改进措施[J]. 黑龙江科技信息，2013，02：270.
