第二讲第二讲 农业资源合理利用农业资源合理利用1 第一节第一节 农业资源类型农业资源类型 一、农业资源的概念一、农业资源的概念 1 1、资源与农业资源、资源与农业资源 资源定义：又称财源，资财的来源。包括资源定义：又称财源，资财的来源。包括人类需要的一切物质、能量、技术、信息、资人类需要的一切物质、能量、技术、信息、资金等。金等。 包括：包括：a.a.自然界所赋予的自然资源自然界所赋予的自然资源 b.b.人类通过自身劳动提供的资源人类通过自身劳动提供的资源 2 农业资源农业资源：从事农业生产或农业经济从事农业生产或农业经济活动所利用或可以利用活动所利用或可以利用 的各种资源。的各种资源。 农业资源与与农业生产关系密切。农业资源与与农业生产关系密切。 如：劳动对象：动植物如：劳动对象：动植物 生产资料：土地、机械、化肥生产资料：土地、机械、化肥 生产条件：水、热、气生产条件：水、热、气 3 二、二、 农业资源的分类农业资源的分类 根据资源与人的关系可分为：根据资源与人的关系可分为： 自然资源自然资源: :土地、气候、水、生物土地、气候、水、生物 社会资源社会资源: :技术、劳力、资金、信息、交技术、劳力、资金、信息、交通等通等 4根据资源再生与增长机理分为根据资源再生与增长机理分为： （1 1）可更新资源（再生资源）：）可更新资源（再生资源）： 太阳辐射、生物、水等太阳辐射、生物、水等 （2 2）不可更新资源）不可更新资源( (不可再生资源）：不可再生资源）： 燃料、金属等燃料、金属等 56第二节第二节 农业资源合理利用评价农业资源合理利用评价 一、农业资源高效利用的内涵一、农业资源高效利用的内涵 衡衡量量农农业业资资源源利利用用的的标标准准是是：节节约约利利用用资资源源，资资源源利利用用率率高高；有有效效利利用用资资源源，资资源源产产出出率率高高；投投入入少少，产产出出多多，经经济济效效益益高高；不不造造成成资资源源退退化化、枯枯竭竭，可可持持续续利利用用资资源源；不不污污染染环环境境，保保持持高高质质量量的的农农业业生生态态环环境（图）。境（图）。 二、农业资源高效利用的评价指标二、农业资源高效利用的评价指标 物理效率、经济效率（与价格有关的效率）物理效率、经济效率（与价格有关的效率） 利用率与资源产出率（效率）利用率与资源产出率（效率） 注意注意“率率”与与“效率效率”78 生态与经济协调是资源合理利用要处理好的生态与经济协调是资源合理利用要处理好的核心问题。核心问题。 经济效益的提高，有助于更多资金对生态环境进行整治、经济效益的提高，有助于更多资金对生态环境进行整治、改造，并开展有效的资源保护和增殖工作（要避免先污染后治改造，并开展有效的资源保护和增殖工作（要避免先污染后治理的问题，许多事实表明，往往治理需要很大的投入，以致得理的问题，许多事实表明，往往治理需要很大的投入，以致得不偿失）。生态效益的提高，为经济的持续增长提供了可靠的不偿失）。生态效益的提高，为经济的持续增长提供了可靠的资源基础和环境基础，资源基础和环境基础，良好的生态环境还可以提高食物质量，良好的生态环境还可以提高食物质量，改善生活素质改善生活素质, ,生态环境本身也可以创造经济效益（绿色、天生态环境本身也可以创造经济效益（绿色、天然农产品开发、生态观光农业）。然农产品开发、生态观光农业）。9 若经济效益、生态效益初分为好、中、差三种状态，则有若经济效益、生态效益初分为好、中、差三种状态，则有九种可能性，最理想的目标是实现双赢，至少应该以较小的生九种可能性，最理想的目标是实现双赢，至少应该以较小的生态代价获得较大的经济收益或以较小的现实经济损失获得较大态代价获得较大的经济收益或以较小的现实经济损失获得较大的生态改善，以获得长久的收益。的生态改善，以获得长久的收益。 如在一些地方的退耕还林还草措施，可以实现两者有效的如在一些地方的退耕还林还草措施，可以实现两者有效的统一。如在黄土高原陡坡区，耕地土壤流失量是草地的统一。如在黄土高原陡坡区，耕地土壤流失量是草地的5 52020倍，水的流失量是草地的倍，水的流失量是草地的2 28 8倍。陡坡耕地推耕造林种草，不倍。陡坡耕地推耕造林种草，不但可以治理水土流失，生态效益好，而且其经济效益也明显大但可以治理水土流失，生态效益好，而且其经济效益也明显大于种粮。据黄德基在黄土高原区试验，种粮盈利每公顷于种粮。据黄德基在黄土高原区试验，种粮盈利每公顷150150元，元，种草养牛达到种草养牛达到22302230元。元。 以严重损害生态为代价的经济发展，最终要付出更大的经以严重损害生态为代价的经济发展，最终要付出更大的经济和社会代价。（以太湖围网养殖为例）济和社会代价。（以太湖围网养殖为例） 10农业水肥资源利用效率的评价指标农业水肥资源利用效率的评价指标 效率计算层次效率计算层次: : 1 1、植物层次、植物层次 2 2、植物投入资源层次、植物投入资源层次 3 3、植植物物投投入入资资源源土土壤壤层层次次（在在土土壤壤层层次次，由由于于土土壤壤养养分分之之间间的的相相互互转转化化及及土土壤壤有有效效养养分分与与肥肥料料养养分分的的性性质质不不同同，计计算算可可能能意意义义不不大）大）111213 水分和养分利用效率在文献中的众多名称和定义，有些是水分和养分利用效率在文献中的众多名称和定义，有些是由于学科之间研究角度和范畴不同而引起的，有的是由于强调由于学科之间研究角度和范畴不同而引起的，有的是由于强调某一方面的研究目的而设的。往往相同的名词往往有不同的定某一方面的研究目的而设的。往往相同的名词往往有不同的定义义, ,如水分利用效率、养分利用效率和养分吸收效率等，都各如水分利用效率、养分利用效率和养分吸收效率等，都各有几种定义，也可看到，同一定义往往有不同的名词，如肥料有几种定义，也可看到，同一定义往往有不同的名词，如肥料利用率和回收率、养分收获指数和转移效率、养分效率比和生利用率和回收率、养分收获指数和转移效率、养分效率比和生理效率等，表现了名词和定义的混乱理效率等，表现了名词和定义的混乱。 141516 比较常用的如下：比较常用的如下： 肥肥料料利利用用率率（肥肥料料回回收收率率）（施施肥肥作作物物吸吸收收养养分不施肥吸收养分）分不施肥吸收养分）/ /养分施用量养分施用量 农学效率农学效率（施肥产量不施肥产量）（施肥产量不施肥产量）/ /施肥量施肥量 生生理理效效率率籽籽粒粒产产量量/ /养养分分吸吸收收量量）（籽籽粒粒生生产产效效率率）。在在一一些些研研究究中中定定义义与与此此不不同同，如如定定义义为为施施肥肥的的产量增量与养分吸收增量的比值。产量增量与养分吸收增量的比值。 养养分分收收获获指指数数( (养养分分转转移移效效率率) )籽籽粒粒中中养养分分/ /植植物物吸收养分吸收养分17第二节第二节 农田养分资源的高效利用农田养分资源的高效利用 一、农田养分资源高效利用的原理与技术一、农田养分资源高效利用的原理与技术 养养分分资资源源综综合合管管理理涉涉及及多多个个环环节节，它它包包括括4 4个个方方面面：1)1)农农田田养养分分和和肥肥料料效效应应时时空空变变异异的的监监测测和和施施肥肥调调控控；2)2)提提高高养养分分利利用用效效率率的的生生物物学学途途径径；3)3)施施肥肥技技术术与与其其它它农农学学措措施施的的结结合合；4)4)养养分分收收支支平平衡衡的的环环境境量量化化评评估估。其中以农田养分变异的实时监测和施肥调控最为重要。其中以农田养分变异的实时监测和施肥调控最为重要。18二、二、农田养分施肥调控技术模式农田养分施肥调控技术模式 技技术术模模式式是是合合理理施施肥肥必必须须遵遵循循的的技技术术框框架架。氮氮磷磷钾钾和和微微量量元元素素等等肥肥料料的的施施肥肥原原则则可可以以概概括括为为: :“调调控控施施用用氮氮肥肥，监监控控施施用用磷磷钾钾肥肥，矫矫正正施施用中、微量元素肥料，配合施用有机肥用中、微量元素肥料，配合施用有机肥”。191 1、调控施用氮肥、调控施用氮肥 作作物物对对过过量量施施氮氮的的反反应应较较磷磷、钾钾更更为为敏敏感感，由由氮氮氮氮肥肥施施用用不不当当对对大大气气、水水等等造造成成的的损损失失较较大大。据据此此，在在一一定定条条件件下下可可将将氮氮肥肥施施用用量量控控制制在在作作物物达达到到最最适适产产量量和和品品质质目目标标要要求求的的范范围围内内，以以此此为为基基础础，通通过过土土壤壤、植植物物测测试试确确定定具具体体田田块或作物的推荐施肥量。块或作物的推荐施肥量。202 2、监控施用磷钾肥、监控施用磷钾肥 作作物物对对磷磷钾钾反反应应与与氮氮相相比比敏敏感感度度低低，土土壤壤的的磷磷钾钾养养分分和和肥肥料料效效应应具具有有累累积积性性，中中、长长期期肥肥料料定定位位试试验验证证明明，可可以以将将获获得得作作物物持持续续较较高高产产量量并并维维持持土土壤壤有有效效磷磷钾钾不不低低于于或或在在临临界界值值的的施施肥肥量量为为合合理理施施肥肥量量，既既可可保保持持施施肥肥量量的的相相对对稳稳定定，又又可可节节约约用用量量。采采用用定定期期监监测测土土壤壤有有效效磷磷钾养分和年度间产量变化趋势的方法，决策推荐施肥量。钾养分和年度间产量变化趋势的方法，决策推荐施肥量。21 3 3、矫正施用中、微量元素肥料、矫正施用中、微量元素肥料 并非所有土壤和作物都需要施用中、微量元素肥料。借助于土壤测试或并非所有土壤和作物都需要施用中、微量元素肥料。借助于土壤测试或植株诊断等方法确定看缺素与否，并综合考虑作物产量、氮磷钾肥施用量和植株诊断等方法确定看缺素与否，并综合考虑作物产量、氮磷钾肥施用量和土壤母质等因素。施用不当，对不缺素的土壤或作物可产生危害。土壤母质等因素。施用不当，对不缺素的土壤或作物可产生危害。 4 4、配合施用有机肥、配合施用有机肥 有有机机肥肥和和化化肥肥各各有有优优缺缺点点，二二者者应应配配合合施施用用。适适量量有有机机肥肥的的作作用用是是培培肥肥土土壤壤和和稳稳定定产产量量。尤尤其其是是在在障障碍碍性性逆逆境境土土壤壤条条件件下下如如盐盐渍渍化化，质质地地过过粘粘、过过砂砂或或遇遇到到灾灾害害性性天天气气等等。从从宏宏观观管管理理看看, ,重重视视施施用用人人、畜畜粪粪尿尿对对土土壤壤磷磷的的归归还还作作用用，重重视视秸秸秆秆还还田田对对土土壤壤钾钾的的归归还还作作用用，施施用用半半腐腐熟熟有有机机肥肥对对设设施施条条件件下下土土壤壤的的改改良良作作用用。从从养养分分资资源源综综合合管管理理的的角角度度出出发发，施施用用有有机机肥肥后后化化肥肥的的用用量量必必须须相相应应地地降降低低，长长期期适适量量施施用用有有机机肥肥的的供供养养作作用用是是不不可可忽忽视视的。的。22 合理施肥决策目标合理施肥决策目标： 立立足足于于生生态态农农业业和和可可持持续续发发展展的的高高度度思思考考，要要从从肥肥料料产产量量、经经济济、环环境境、品品质质和和土土壤壤肥肥力力方方面面影影响响对对施施肥肥效效益益进进行行综综合合评评价价。要要根根据据不不同同营营养养元元素素的的土土壤壤养养分分和和肥肥料料效效应应的的时时空空变变异异特特点点，分分别别采采用用不不同同的的评评价价方方法法。氮氮肥肥的的残残效效较较小小，人人们们一一直直把把肥肥料料当当季季利利用用率率作作为为肥肥料料效效益益的的重重要要指指标标；磷磷钾钾的的残残效效较较大大，其其土土壤壤养养分分和和作作物物产产量量的的变变化化趋趋势势、保保持持土土壤壤养养分分平平衡衡是是更更为为重重要要的的指指标标，其其肥肥料料利利用用率率应应以以轮轮作作周周期期或或更更长长时时期期计计。从从最最大大产产量量施施肥肥量量决决策策转转变变为为经经济济施施肥肥决决策策以以至至生生态态经经济济决决策策施施肥肥，这在太湖等农业面源污染比较突出的地区显得尤为重要。这在太湖等农业面源污染比较突出的地区显得尤为重要。2324施肥决策技术施肥决策技术 （1 1）实地施肥管理模式）实地施肥管理模式( (site specific nutriment site specific nutriment management, SSNM)management, SSNM)（相当于测土施肥）相当于测土施肥）SSNMSSNM是通过对所输入数是通过对所输入数据综合分析后为用户提供更为经济有效的施肥推荐。该系统的输据综合分析后为用户提供更为经济有效的施肥推荐。该系统的输入项包括土壤氮、磷、钾的有效供应量入项包括土壤氮、磷、钾的有效供应量, ,作物产量作物产量, ,秸秆带走的养秸秆带走的养分量分量, ,上季作物的施肥量上季作物的施肥量, ,当地作物产品价格以及微量元素养分缺当地作物产品价格以及微量元素养分缺乏的临界值。乏的临界值。SSNMSSNM的操作程序如下的操作程序如下: : 在第在第1 1年测定土壤氮、磷、年测定土壤氮、磷、钾的有效供应量和诊断微量元素养分是否缺乏；推荐氮、磷、钾钾的有效供应量和诊断微量元素养分是否缺乏；推荐氮、磷、钾施肥量和补充所缺微量元素量；施肥量和补充所缺微量元素量；从移栽到开花灌浆期根据植株氮从移栽到开花灌浆期根据植株氮素状况监测结果调整最优施氮肥时间和施肥量素状况监测结果调整最优施氮肥时间和施肥量; ; 预测产量预测产量, ,秸秆秸秆返还土壤的养分量以及实际施肥量。以后就可通过上一个循环获返还土壤的养分量以及实际施肥量。以后就可通过上一个循环获得的数据得的数据, ,估算养分平衡状况估算养分平衡状况, ,进而预测土壤氮、磷、钾的变化。进而预测土壤氮、磷、钾的变化。这样的预测值又作为下一个循环计算肥料推荐量的输入项，如此这样的预测值又作为下一个循环计算肥料推荐量的输入项，如此每季作物连续运转。每季作物连续运转。 25（2) 2) 实时氮肥管理实时氮肥管理( (Real time N Real time N management)management)（不测土，实时监测作物养分状态不测土，实时监测作物养分状态施肥）施肥） 实实时时氮氮肥肥管管理理强强调调施施肥肥时时间间和和氮氮肥肥施施用用量量与与作作物物对对氮氮的的需需求求量量协协调调一一致致。由由于于叶叶片片氮氮素素含含量量与与光光合合速速率率及及干干物物质质生生长长密密切切相相关关，因因此此, ,在在一一个个生生长长季季内内，叶叶片片氮氮素素含含量量可可以以较较灵灵敏敏地地反反映映作作物物对对氮氮的的需需求求动动态态。叶叶绿绿素素测测定定仪仪( (SPAD)SPAD)提提供供了了简简单单、快快速速和和无无损损估估测测叶叶片片含含氮氮量量的的方方法法。由由于于SPADSPAD测测定定仪仪价价格格偏偏高高而而限限制制了了其其推推广广应应用用。许许多多国国家家尝尝试试采采用用叶叶色色卡卡( (leaf leaf color color chart, chart, LCC)LCC)指导实时施肥管理。指导实时施肥管理。 我校杨建昌教授的研究结果显示实地实时施肥的显著效果。我校杨建昌教授的研究结果显示实地实时施肥的显著效果。26272829(3) (3) 精确施肥法精确施肥法 以以斯斯坦坦福福养养分分平平衡衡公公式式为为基基础础，以以群群体体质质量量和和模模式式法法栽栽培培为为指指导导。在在参参数数确确定定上上提提出出以以高高产产栽栽培培为为基基础础，大大大大减减少少了了参参数数的的变变异异。全全生生育育期期与与分分阶阶段段计计算算。 计计算算设设定定5 5个个假假定定：（1 1）在在一一定定的的地地区区范范围围内内；（2 2）按按品品种种类类型型；（3 3）按按土土壤壤肥肥力力等等级级；（4 4）以以化化肥肥加加秸秸秆秆还还田田为为肥肥源源对对象象；（5 5）以以高高产产为为基基础础。全全省省试试验验，在在水水稻稻亩亩产产700700公公斤斤水水平平，氮氮量量18182222公公斤斤/ /亩亩, , 其其追追比比5.5:4.5-6:45.5:4.5-6:4，氮肥利用率，氮肥利用率39394545。303132二、提高养分资源的生物学途径二、提高养分资源的生物学途径 1 1、养分高效利用作物品种的选育、养分高效利用作物品种的选育 2 2、利用作物间互作机制、利用作物间互作机制 在华北地区石灰性土壤具有有效铁含量低、高在华北地区石灰性土壤具有有效铁含量低、高PHPH和高碳酸和高碳酸钙含量的特征，明显影响植物对铁的吸收，尤其是双子叶植物钙含量的特征，明显影响植物对铁的吸收，尤其是双子叶植物花生缺铁黄化现象较为严重而普遍。多年来，虽然人们采用土花生缺铁黄化现象较为严重而普遍。多年来，虽然人们采用土施和叶面喷施的办法补充铁肥，但始终未能从根本上解决植物施和叶面喷施的办法补充铁肥，但始终未能从根本上解决植物确铁黄化问题，花生与玉米间作，可改善花生的铁素营养，减确铁黄化问题，花生与玉米间作，可改善花生的铁素营养，减轻花生缺铁黄化现象的发生。机理是，玉米在土壤中能分泌植轻花生缺铁黄化现象的发生。机理是，玉米在土壤中能分泌植铁载体，与土壤难溶性铁形成铁载体螯合物通过专一性的吸收铁载体，与土壤难溶性铁形成铁载体螯合物通过专一性的吸收系统被植物吸收。系统被植物吸收。同时，玉米在缺铁情况下，还能分泌加倍。同时，玉米在缺铁情况下，还能分泌加倍。 333435三三、养分资源宏观管理、养分资源宏观管理 农农业业生生态态系系统统的的养养分分循循环环存存在在着着农农田田养养分分平平衡衡和和系系统统养养分分平平衡衡两两个个相相互互制制约约的的平平衡衡关关系系，具具有有时时空空变变异异的的特特点点。以以我我国国为为例例，其其时时间间变变异异主主要要表表现现为为建建国国后后全全国国土土壤壤养养分分、肥肥料料效效应应、肥肥料料养养分分结结构构( (有有机机肥肥与与化化肥肥比比例例, ,氮氮磷磷钾钾比比例例等等) )的的变变化化和和肥肥料料进进出出口口战战略略等等；空空间间变变异异主主要要表表现现为为全全国国土土壤壤养养分分区区域域变变化化、肥肥料料的的作作物物结结构构和和区区域域分分配配等等。鉴鉴于于我我国国农农业业生生产产的的所所有有制制和和组织形式，今后要特别注重对农户一级养分资源管理的调研组织形式，今后要特别注重对农户一级养分资源管理的调研。36四四、施肥技术物化、施肥技术物化 施施肥肥技技术术物物化化就就是是以以商商品品肥肥料料为为载载体体，通通过过提提高高产产品品的的科科技技含含量量使使农农民民在在施施用用肥肥料料的的同同时时，也也将将科科学学施施肥肥技技术术应应用用于于生生产产实实践践。据据养养分分资资源源综综合合管管理理的的理理论论，我我国国的的施施肥肥技技术术物物化化至至少少应应考考虑到下列技术原则：虑到下列技术原则： 371 1、兼顾产品的专用性和广谱性、兼顾产品的专用性和广谱性 专专用用性性是是基基于于不不同同营营养养元元素素的的土土壤壤养养分分和和肥肥料料效效应应的的时时空空变变异异特特征征; ;广广谱谱性性则则是是为为便便于于农农民民使使用用和和市市场场营营销销。世世界界发发达达国国家家肥肥料料产产品品开开发发几几乎乎都都有有共共同同的的历历程程，即即随随着着推推荐荐施施肥肥技技术术和和农农化化服服务务水水平平的的提提高高, ,散散装装复复混混肥肥和和用用于于制制造造复复混混肥肥或或调调节节复复合合肥肥养养分分的的单单质质肥肥( (含含流流体体肥肥) )的比例越来越大。的比例越来越大。382 2、 强调养分适时监测数据强调养分适时监测数据 养养分分时时空空变变异异规规律律对对作作物物和和土土壤壤进进行行实实时时测测定定, ,这这不不仅仅是是推推荐荐施施肥肥的的需需要要, ,也也是是产产品品开开发发的需要。的需要。393 3、 强调强调“两个不能代替两个不能代替” 肯肯定定优优质质生生物物制制剂剂( (即即所所谓谓“生生物物肥肥料料”) )和和商商品品有有机机肥肥的的积积极极作作用用，生生物物制制剂剂只只是是在在特特定定条条件件下下，补补充充或或改改善善作作物物营营养养，因因而而不不能能代代替替化化肥肥；商商品品有有机机肥肥还还给给土土壤壤的的有有机机质质有有限限, ,不不能能代代替替常常规规农农家家肥肥的的改改土土作作用用。综综上上所所述述，养养分分资资源源管管理理是是一一个个技技术术体体系系，其其重重点点是是农农田田养养分分管管理理，管管理理的的要要点点就就是是“区区别别对对待待, ,实实时时测测控控”，即即对对不不同同营营养养元元素素的的土土壤壤养养分分和和肥肥料料效效应应变变异异特特点点，分分别采取不同的实时监测方法和施肥调控方法。别采取不同的实时监测方法和施肥调控方法。40第三节第三节 农业水资源高效利用与节水农业农业水资源高效利用与节水农业 一、节水农业的意义及存在问题一、节水农业的意义及存在问题 1 1、节水农业的意义、节水农业的意义 短短缺缺与与浪浪费费并并存存是是中中国国农农业业用用水水紧紧张张的的重重要要特特性性。一一方方面面，农农业业供供水水因因水水资资源源紧紧缺缺而而难难以以增增加加，与与此此同同时时，工工业业和和城城市市的的发发展展也也将将进进一一步步削削减减明明显显不不足足的的农农业业灌灌溉溉用用水水，从从而而使使得得农农业业缺缺水水问问题题日日益益突突出出；另另一一方方面面，农农业业用用水水浪浪费费严严重重，这这启启示示出出农农业业节节水水的的巨巨大大潜潜力力。发发展展以以节节水水和和提提高高水水分分利利用用率率为为中中心心的的节节水水型型农农业业, ,将将是是解解决决农农业业缺缺水水问问题的关键。题的关键。41一、一、 中国农业用水存在的主要问题中国农业用水存在的主要问题 1、水水利利工工程程设设施施不不足足且且老老化化严严重重，水水分分利利用用系系数数低低 全全国国平平均均达达到到57%，即即水水分分利利用用系系数数仅仅为为43%，远远低低于于欧欧洲洲等等发发达达国国家家的的70%80%。据据统统计计，全全国国渠渠道输水损失量占灌溉用水总损失量的道输水损失量占灌溉用水总损失量的80% 4243 2 2、灌溉技术落后，水分生产率低、灌溉技术落后，水分生产率低 中中国国农农作作物物水水分分生生产产率率平平均均只只有有1 1kg/mkg/m3 3左左右右, ,而而世世界发达国家平均为界发达国家平均为2 2kg/mkg/m3 3。 3 3、管理体制机制落后，水费价格偏低。、管理体制机制落后，水费价格偏低。44二、二、 节水农业技术体系节水农业技术体系 节节水水农农业业技技术术体体系系是是指指为为充充分分利利用用有有限限水水资资源源或或灌灌溉溉水水资资源源, ,提提高高有有限限水水的的利利用用率率和和利利用用效效率率, ,达达到到农农作作物物高高产产高高效效且且具具有有一一定定水水平平的的技技术术措措施施, ,是是由由水水资资源源、工工程程、农农业业、管管理理等等环环节节组组成成的的综综合合技技术术体体系系，包包括括常常规规技技术术体体系系和和高高新新技技术体系术体系( (图图) )。45461 1、土壤水开发利用技术、土壤水开发利用技术 (1) 地膜秸秆覆盖技术地膜秸秆覆盖技术 农农田田地地膜膜秸秸秆秆覆覆盖盖在在我我国国发发展展十十分分迅迅速速。地地膜膜秸秸秆秆覆覆盖盖改改变变了了土土壤壤、植植物物、大大气气间间的的能能量量交交换换和和水水分分传传输输过过程程,改改善善了了农农田田小小气气候候，创创造造了了作作物物适适宜宜的的水水分分和和温温度度环环境境，不不仅仅增增温温保保墒墒节节水水增增产产，而而且且提提高高水水分分生生产产率率。河河南南开开封封沙沙地地试试验验站站田田间间试试验验表表明明，西西瓜瓜地地膜膜覆覆盖盖和和花花生生 秸秸 秆秆 覆覆 盖盖 较较 不不 覆覆 盖盖 潮潮 湿湿 土土 耕耕 层层 水水 分分 含含 量量 增增 加加4.8%14.6%和和4.5%38.5%，040cm土土层层蓄蓄水水量量增增加加5.9%23.4%，花生增产，花生增产31.8%，且保水效果显著。，且保水效果显著。47(2) (2) 水肥耦合技术水肥耦合技术 根据土壤肥力和农业生态学原理，通过合理施肥，根据土壤肥力和农业生态学原理，通过合理施肥，培肥土壤肥力，以肥调水，以水保肥，肥水结合，充分培肥土壤肥力，以肥调水，以水保肥，肥水结合，充分发挥水肥的协同效应和相互促进机制，提高作物的抗旱发挥水肥的协同效应和相互促进机制，提高作物的抗旱能力和水分利用效率。开封沙地试验站长期田间试验结能力和水分利用效率。开封沙地试验站长期田间试验结果表明，在氮磷肥不变的基础上，土壤耕层蓄水量与有果表明，在氮磷肥不变的基础上，土壤耕层蓄水量与有机肥施用量呈显著正相关，水分利用率也随之而增加，机肥施用量呈显著正相关，水分利用率也随之而增加，每增施每增施15t/hm2有机肥，水分利用率增加有机肥，水分利用率增加0.6kg/mm.hm2。同时，土壤耕层有效养分明显提高。同时，土壤耕层有效养分明显提高。 48(3) (3) 优化作物布局与耐旱品种筛选优化作物布局与耐旱品种筛选 通通过过调调整整作作物物布布局局，建建立立不不同同根根系系农农作作物物的的间间套套轮轮作作，可可以以较较充充分分地地利利用用不不同同层层次次的的土土壤壤水水分分，提提高高土土壤壤水水利利用用效效率率和和单单位位土土地地生生物物学学产产量量，形形成成不不同同区区域域适适应应性性的的高高效效种种植植模模式式，达达到到增增产产、节水与高效相结合。节水与高效相结合。49(4) (4) 少、免耕节水技术少、免耕节水技术 少少耕耕、免免耕耕耕耕作作法法具具有有土土壤壤结结构构好好、耗耗能能少少、增增加加土土壤壤有有机机质质、维维持持土土壤壤生生态态良良性性循循环环等等优优点点，同同时时提提高高土土壤壤贮贮水水量量，减减少少水水分分蒸蒸发发。据据美美国国内内布布拉拉斯斯加加州州统统计计资资料料，常常规规耕耕作作蒸蒸发发损损失失为为88%，而而免免耕耕法法只只有有57%，土土壤壤贮贮水水率率增加增加10%20%，作物产量增加，作物产量增加900kg/hm2左右。左右。502 2、节水灌溉技术、节水灌溉技术 目目前前，世世界界上上采采用用的的节节水水灌灌溉溉技技术术很很多多，主主要要有有低低压压管管道道输输水水灌灌溉溉技技术术、渠渠道道防防渗渗技技术术、喷喷灌灌技技术术、微微灌灌技技术术、膜膜上上灌灌技技术术、地地下下灌灌溉溉技技术术等等等等。渠渠道道防防渗渗与与土土渠渠相相比比，可可减减少少渗渗漏漏损损失失60%90%以以上上;喷喷灌灌与与地地面面灌灌溉溉相相比比,大大田田作作物物节节水水30%50%,增增产产10%30%;微微灌灌与与膜膜上上灌灌较较常常规规节节水水50%80%和和40%60%;地地下下灌灌溉溉可可减减少少表表土土蒸蒸发发损损失失,灌灌溉溉水水利利用用率率较较高高,一一般般可可增增产产10%30%。近近年年来来,西西北北农农业业大大学学等等通通过过土土壤壤)植植物物)大大气气连连续续体体水水分分传传输输和和节节水水机机理理研研究究,提提出出了了农农田田节节水水调调控控的的新新思思路路，即即控控制制性性分分根根交交替替灌灌溉溉，初初步步证证明明控控制制性性分根交替灌水是一种高效而可行的节水新技术。分根交替灌水是一种高效而可行的节水新技术。513 3、抗旱、保水制剂节水技术、抗旱、保水制剂节水技术 利用高分子化合物的吸水、保水功能，制成的抗利用高分子化合物的吸水、保水功能，制成的抗旱剂、壮根剂、保水剂等旱剂、壮根剂、保水剂等, ,可达到抑制作物生长发育可达到抑制作物生长发育中过度的水分蒸腾，防止奢侈耗水，减轻干旱危害中过度的水分蒸腾，防止奢侈耗水，减轻干旱危害, ,促进作物根系下扎提高土壤深层水分利用。目前，我促进作物根系下扎提高土壤深层水分利用。目前，我国已研制成功壮丰安、氟铃脲、复合包衣剂、黄腐酸国已研制成功壮丰安、氟铃脲、复合包衣剂、黄腐酸及多功能抑蒸抗旱剂和及多功能抑蒸抗旱剂和ABTABT生根粉等多种保水剂。用生根粉等多种保水剂。用ABTABT生根粉拌种或浸种生根粉拌种或浸种, ,可提高土壤储水利用率可提高土壤储水利用率20%20%以以上。上。 52防防渗渗渠渠道道53农田喷灌农田喷灌5455565758596061温室花卉微喷温室花卉微喷62三、水稻节水栽培技术三、水稻节水栽培技术 1、水稻节水栽培意义、水稻节水栽培意义 水水稻稻是是我我国国主主要要粮粮食食作作物物之之一一，全全国国水水稻稻产产量量约约占占粮粮食食作作物物总总产产量量的的40%,稻稻田田面面积积约约占占全全国国粮粮食食作作物物总总面面积积的的28%。北北方方稻稻区区处处于于干干旱旱半半干干旱旱地地区区，水水资资源源不不足足，水水量量供供需需矛矛盾盾日日益益严严重重，甚甚至至有有些些地地区区由由于于缺缺水水而而难难以以维维持持继继续续种种植植。全全国国大大部部分分稻稻田田分分布布在在南南方方，在在该该区区域域,水水稻稻的的灌灌溉溉用用水水量量占占总总灌灌溉溉用用水水量量的的90%以以上上，虽虽然然南南方方降降水水及及水水资资源源比比北北方方丰丰富富，但但由由于于降降水水在在年年际际、特特别别是是年年内内分分布布极极不不均均匀匀，水水资资源源在在地地区区间间的的分分布布亦亦不不均均匀匀，南南方方每每个个省省(自自治治区区)都都有有成成百百万万亩亩的的稻稻田田水水源源不不足足。因因此此，无无论论北北方方和和南南方方,推推行行水水稻稻节节水水灌灌溉溉有有着着十十分分重重要要的的意义。意义。632 2、水稻节水灌溉模式、水稻节水灌溉模式 所谓水稻灌溉模式，系通过灌溉与排水，使水稻田间在不所谓水稻灌溉模式，系通过灌溉与排水，使水稻田间在不同阶段形成的水分状态，以及不同阶段内有水层时灌前最低水深、同阶段形成的水分状态，以及不同阶段内有水层时灌前最低水深、灌后最高水深和雨后允许的极限水深，无水层时灌前最低土壤含灌后最高水深和雨后允许的极限水深，无水层时灌前最低土壤含水率，或者露田或落干水率，或者露田或落干(无水层无水层)天数、晒田天数等相应的控制标天数、晒田天数等相应的控制标准。灌溉模式不同，灌溉制度准。灌溉模式不同，灌溉制度(灌水次数、时间、定额与灌溉定灌水次数、时间、定额与灌溉定额额)亦不同，灌溉模式对水稻产量以及水土环境亦有显著的影响。亦不同，灌溉模式对水稻产量以及水土环境亦有显著的影响。在我国在我国1990年颁布的全国灌溉试验规范中年颁布的全国灌溉试验规范中,对于稻田田间水分状对于稻田田间水分状况一些术语的含义，提出了以下标准：深水水深大于况一些术语的含义，提出了以下标准：深水水深大于60mm；浅水水深为浅水水深为1060mm；湿润水稻根层土壤含水率为饱和湿润水稻根层土壤含水率为饱和含水率的含水率的80%至田面至田面10mm水深水深;晒田晒田根层土壤含水率低于根层土壤含水率低于饱和含水率的饱和含水率的80%。水稻节水灌溉代表性模式有。水稻节水灌溉代表性模式有3种：种：浅湿灌晒浅湿灌晒灌溉模式、控制灌溉模式灌溉模式、控制灌溉模式 、蓄水控灌模式蓄水控灌模式。6465（1 1）“浅浅湿晒湿晒”模式模式 该该模模式式是是我我国国应应用用地地域域最最广广，时时间间较较久久的的节节水水灌灌溉溉模式。表模式。表1 1列出的该模式田间水分控制标准。列出的该模式田间水分控制标准。 浅浅湿湿灌灌溉溉是是一一种种浅浅水水与与湿湿润润反反复复交交替替，适适时时落落干干，浅、湿、干灵活调节的一种灌溉方式。浅、湿、干灵活调节的一种灌溉方式。 6667 效应：效应： 有利高产：生育前期促进根系发达，土壤昼夜温差有利高产：生育前期促进根系发达，土壤昼夜温差大，可促进分蘖早生快发，中期晾田控制无效分蘖，茎大，可促进分蘖早生快发，中期晾田控制无效分蘖，茎杆粗壮抗倒伏，生育后期干干湿湿，以气养根，防止黑杆粗壮抗倒伏，生育后期干干湿湿，以气养根，防止黑根和早衰，有利于干物质积累和提高结实率的效果。根和早衰，有利于干物质积累和提高结实率的效果。 节水：多数生育阶段灌水只持续一两天浅水层，大节水：多数生育阶段灌水只持续一两天浅水层，大部分时间处于湿润状态，因渗漏而损失的水量少、气孔部分时间处于湿润状态，因渗漏而损失的水量少、气孔开度有所减少，叶面蒸腾、棵间蒸发减少。开度有所减少，叶面蒸腾、棵间蒸发减少。68减轻病虫危害减轻病虫危害： 与与长长期期淹淹灌灌相相比比，采采用用节节水水灌灌溉溉模模式式稻稻田田株株间间空空气气昼昼夜夜温温差差可可提提高高13度度,株株间间空空气气湿湿度度降降低低15个个百百分分点点。节节水水灌灌溉溉提提高高株株间间昼昼夜夜温温差差和和降降低低株株间间空空气气湿湿度度,植植株株生生长长健健壮壮，有有利利于于减减轻轻水水稻稻病病虫虫害害，从从而而治治理理病病虫虫害害的的农农药药用用量量可可显显著著减减少少,稻稻田田的的水水土土环环境境污污染染程程度度亦亦可可显显著著减减轻。轻。69减排减排： 溶溶解解于于水水中中的的养养分分会会随随稻稻田田垂垂直直渗渗漏漏而而流流入入地地下下水水，随随旁旁渗渗而而由由排排水水排排至至容容泄泄区区。若若渗渗漏漏水水量量减减少少，进进入入地地下下水水与与容容泄泄区区的的养养分分亦亦减减少少。据据广广西西桂桂林林灌灌溉溉试试验验站站测测坑坑中中不不同同渗渗漏漏量量条条件件下下养养分分流流失失的的观观测测结结果果，渗渗漏漏量量减减少少50%(由由6mm/d减减少少到到3mm/d)，氮氮肥肥(NH4+N)在在水水稻稻全全生生育育期期内内流流失失量量减减少少约约36%,磷磷肥肥(PO3-4)P)流流失失量量减减少少约约58%。与与长长期期淹淹灌灌相相比比，稻稻田田渗渗漏漏量量约约降降低低30%70%，氮氮肥肥、磷磷肥肥流流失失大大幅幅度度减减少少。雨雨后后可可承承接接较较多多雨雨水水，提提高高雨雨量量利利用用率率。可可减减少少甲甲烷烷排放。排放。70（2 2） 水稻控制灌溉技术水稻控制灌溉技术 秧苗移栽后，田面保持秧苗移栽后，田面保持5 525cm25cm薄水层返青复苗，薄水层返青复苗，返青后的各生育阶段返青后的各生育阶段, ,田面不再建立灌溉水层。田面不再建立灌溉水层。 综合效应同（综合效应同（1 1）。）。71节水节水40%50% 增产增产10%甲烷减排甲烷减排39%85%72（3 3） 水稻蓄水控灌技术水稻蓄水控灌技术 利利用用水水稻稻对对旱旱- -涝涝胁胁迫迫的的适适应应性性，在在降降低低土土壤壤水水分分控控制制下下限限的的同同时时，提提高高雨雨后后蓄蓄水水上上限限和和滞滞留留时时间间 。 关键指标：旱涝胁迫的适宜组合。关键指标：旱涝胁迫的适宜组合。 不同干旱胁迫下的允许雨后深度和淹水历时。不同干旱胁迫下的允许雨后深度和淹水历时。73水稻蓄水控灌技术水稻蓄水控灌技术返青期返青期分蘖期分蘖期拔拔节孕穗期孕穗期抽穗开花期抽穗开花期乳熟期乳熟期黄熟期黄熟期前期前期中期中期后期后期前期前期后期后期土壤水分下限土壤水分下限（%）100807060708090907080蓄水上限蓄水上限（mm）7080100晒田晒田15015015080-74表表 不同控制排水模式下水稻灌排水量与灌排次数不同控制排水模式下水稻灌排水量与灌排次数处 理理处理号理号灌水量灌水量灌水次灌水次数数排水量排水量排水次排水次数数降雨利降雨利用率用率实际产量量()(次次)(mm)(次次)(%)(t/hm2)淹淹 灌灌CKCK853.1619265.4556.18.52控制灌控制灌溉CICI570.9913332.9844.944.98.998.99蓄水控蓄水控灌灌CFICFI452.261042.7392.99.6175