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农艺节水技术的发展与应用

作者:王春华 发布日期:2019-01-08 09:00

  从农艺节水着手是保障粮食生产实现安全性的有效途径之一,农艺节水需要对多种技术进行综合运用来实现。农田土壤调控技术以及作物生理调控技术都在其中,这对农作物产量的提升有积极意义。在进行农业生产时,必须立足于实际实现对各项技术的合理使用,其中主要涉及耕作保墒、增施有机肥以及秸秆还田等。
  农艺节水技术综述
  农艺节水是农业节水工作中的重要组成部分。种植地区实际地形、气候是科学使用农艺节水所必须充分考虑的内容。在这一过程当中,也需要提高对农作物节水抗旱品种的重视程度,利用农业综合技术实现对水资源的有效节约,促使农作物水分生产率得到真正意义上的提升。在上述条件满足的基础上,才能使农业节水高产目的得以顺利实现。耕作保墒、覆盖保墒、增施有机肥、秸秆还田以及化学调控和水肥耦合等是现阶段农艺节水技术所涉及的几个主要内容,在实际作业过程中,需要结合农作物生产需求,实现对上述手段的科学选择。
  现阶段农艺节水技术的应用
  (1)增施有机肥和秸秆还田技术。相关研究资料表明,秸秆中不仅存在着丰富的无氮浸出物和粗纤维,还含有较高的氮、钾、镁、磷等物质,因此其综合利用率很高。与此同时,秸秆还田能够有效地完善土壤的结构,提高土壤有机质的含量,从而改善土壤的微生物作用。此外,专家在相关领域研究发现,秸秆还田还能够通过提高土壤有机质含量来降低土壤的容重,从而有效地扩大土壤的孔隙度,在无任何微量元素化肥的前提下,可以提升土壤中活性酶、氮、铁等微量元素的含量,因而对土壤环境有着很好的调控作用。
  在此基础上结合实际适当增施有机肥,对土壤中腐殖酸含量的提升有推动作用。较为分散的单粒土壤会逐步融合成为一种团粒的结构。入渗水与毛管水之间的转化也是在这一过程中完成。土壤肥力在不断完善的同时,蓄水能力也可得到有效改善。
  (2)覆盖保墒技术。现阶段国内外覆盖保墒技术已经取得较为明显的成就,在对其进行细化的过程中可获得秸秆覆盖保墒技术、沙石覆盖保墒技术、地膜覆盖保墒技术、化学覆盖保墒技术等。覆盖保墒技术主要是通过调节土壤地温以及增加土壤肥力的方式实现蓄水保墒的目的,在这一过程中地表径流会受到一定的抑制,并且能最大限度防止土壤水分出现无效蒸发的问题,这对农田土壤水分整体利用率的提升有相当重要的作用,可最终实现作物增收的目标。调查与研究发现,使用最为广泛的两种技术为地膜覆盖技术和秸秆覆盖技术,这也可充分说明上述两种技术在某些方面占据一定的优势。
  秸秆覆盖技术是指将干草或者农作物秸秆均匀地铺盖在农田表面。造价低、调温性能强以及实现对杂草生长的有效抑制,是秸秆覆盖技术的明显优势与特征。与常规技术下的农田工作进行比较后可以发现,实现对土壤蒸发以及地温条件的有效完善,是秸秆覆盖所起到的主要作用。
  专家学者的研究表明,将玉米秸秆铺盖于麦田,能够有效地提升冬季小麦地的地温,还能够使小麦吸收到土壤深层的水分,有效缩短了小麦的灌浆时间。在学者的研究中,指出了当秸秆覆盖量为1.6公斤每平方米时,能够有效地维持25厘米土壤深度的含水量,而无覆盖条件下,土壤的蒸发速率为30%,与其相比,有覆盖农田中单株产量将上升约0.3%。有关学者将秸秆覆盖与地膜覆盖技术相结合,由大田对照实验对冬小麦节水增产的效果进行了研究,发现此模式的成效十分显著,水分的综合利用效率达到了2.5克每平方米,单位水量内小麦的增产率达到了60%。
  (3)化学调控技术和水肥耦合技术。农艺节水化学调控技术使用较广泛,现阶段使用最为普遍的为作物蒸腾调控剂和土壤保水剂。有学者认为,保水剂这种化学调控技术对农作物土壤水分消耗的降低有积极作用,同时可以帮助土壤实现对自身含水量的最大限度提升。这也是改善土壤水分利用率的途径之一,主要是通过对土壤物理特性的不断完善,实现农作物增产增收。
  作物蒸腾调控剂具有如下的优势:无毒、无害、无污染且不含有激素,一般通过作物种子浸泡以及喷洒方式来实现使用。科学地使用作物蒸腾调控剂,能够实现农作物叶片的水分蒸腾,并降低农作物气孔的开度,从而有效提升农作物叶片的叶绿素含量,并促进农作物的光合作用,以确保农作物根系的健康生长。
  水肥耦合技术的关键在于确保农作物土壤水肥的含量,以实现增产增收的目的,通过构建耦合模型,以发挥水肥的激励机制,从而提升农作物的抗旱能力。
  (4)耕作保墒技术。土壤的耕作措施能有效地综合天然降水量,并提升灌溉用水的有效性,是地下水、土壤水以及大气降水调控的关键所在。在农艺技术中,耕作保墒技术主要有以下四种:耙耱保墒、深耕保墒、镇压保墒和中耕保墒。以上农艺耕作保墒技术能够通过疏松土壤来切断水分的通道,进而有效提升土壤的活性,并降低土壤水分无效蒸发率,实现高效用水的目的。
  有关学者通过研究东北地区春玉米,发现此项技术能够通过分层盖土来密实土壤,进而实现了水分的上移,从而使玉米的发芽速度得到加快,出苗率也得到了有效的保障。目前,在国内,还有很多耕作措施能够提高农田土壤的含水量,从而有效实现农业种植增产增收的目的。■
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来源:水与中国杂志 编辑:李楠