節(jié)水農(nóng)業(yè)的本質(zhì)是依靠科學(xué)技術(shù)最大限度地提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中單方水的產(chǎn)出,達到節(jié)水的目標。農(nóng)業(yè)節(jié)水的內(nèi)涵包括了水資源的合理開發(fā)利用與配置、輸配水系統(tǒng)的節(jié)水、田間灌溉過程的節(jié)水、作物生長水分轉(zhuǎn)化過程的節(jié)水、用水管理的節(jié)水以及農(nóng)藝節(jié)水增產(chǎn)技術(shù)措施等方面。
因此,農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)是由水源、工程、農(nóng)業(yè)、管理等環(huán)節(jié)的技術(shù)措施組成的一個綜合技術(shù)體系。
1 節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展的措施
1.1充分利用天然降水措施
提高天然降水的有效利用量,減少灌水次數(shù)和灌水定額,是最省投資的節(jié)水措施。對于有一定降水量的缺水地區(qū),意義尤為重大。例如運用井渠(河)結(jié)合,天然降水、地表水和地下水聯(lián)合運用,雨季回補地下水,既增加了水源調(diào)蓄能力和抗旱水源,又減輕了洪澇威脅。旱季利用地下水灌溉,可彌補地表水之不足。在不影響防洪排澇的情況下,經(jīng)合理規(guī)劃及調(diào)節(jié),在河道或排水溝適當位置修堤建閘,梯級攔蓄雨季洪水,既能直接作為灌溉水源,又可增加對地下水入滲補給,改變因超采形成地下水位急劇下降的狀況。此項措施也是對降水地表徑流的調(diào)控,實現(xiàn)雨水資源高效利用的一種水資源開發(fā)利用技術(shù),降水地表徑流的調(diào)控是手段,利用是目的。雨水集蓄利用技術(shù)的應(yīng)用有它一定的適應(yīng)性,應(yīng)因地制宜,一般不會對區(qū)域水環(huán)境的變化帶來負效應(yīng),在適當區(qū)域大面積推廣發(fā)展集雨灌溉是可行的,有可能發(fā)展成為高效農(nóng)業(yè),而且對區(qū)域生態(tài)環(huán)境改善也有促進作用。
1.2輸配水工程節(jié)水措施
渠道防滲技術(shù)能最有效地減少渠道滲漏損失,提高農(nóng)業(yè)用水利用率,更有效地利用水資源。將砌塊石襯砌防滲較土渠減少滲漏損失50%~60%;混凝土襯砌防滲較土渠減少滲漏損失60%~70%;塑料薄膜防滲較土渠減少滲漏損失70%~80%。低壓管道輸水技術(shù)是我國北方井灌區(qū)發(fā)展較快的一種節(jié)水技術(shù)。管道水利用系數(shù)平均在0.95以上,與土渠灌相比,平均667平方米次毛灌水量減少30-40立方米,減少渠道占地10%,減少提水能耗30%-40%。低壓管道輸水地面灌溉系統(tǒng)以其節(jié)水(30%)、節(jié)地(7%~13%)、造價低廉、快速輸水和便于管理等優(yōu)點,迅速地應(yīng)用于灌區(qū)。
1.3田間節(jié)水措施
田間灌水技術(shù)常分為全面灌溉和局部灌溉。全面灌溉是指全面濕潤整個農(nóng)田根系活動層的土壤,包括地面灌溉(如畦灌、溝灌、淹灌和漫灌)及噴灌。局部灌溉只濕潤作物周圍的土壤,行間或棵間的土壤仍保持干燥,又稱微量灌溉,如滴灌、微噴灌、涌灌(涌泉灌),膜上灌及滲灌等。
噴、微灌溉技術(shù)是當今世界上節(jié)水效果最明顯的技術(shù),已成為節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展的主流。目前噴微灌技術(shù)的發(fā)展趨勢是朝著低壓、節(jié)能、多目標利用,產(chǎn)品標準化、系列化及運行管理自動化方向發(fā)展。
2 節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)
節(jié)水農(nóng)農(nóng)業(yè)要走高技術(shù)、高投入、高風(fēng)險、高收益的道路,運用節(jié)水灌溉和現(xiàn)代早作技術(shù),發(fā)展優(yōu)質(zhì)高效農(nóng)業(yè),即通過發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè),大力調(diào)整農(nóng)業(yè)及農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),啟動農(nóng)業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)和市場,走短缺水資源的技術(shù)和資金替代的道路。發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的關(guān)鍵是應(yīng)用現(xiàn)代高新技術(shù)和信息技術(shù),提高作物自身的水分轉(zhuǎn)化效率,技術(shù)集成和創(chuàng)新應(yīng)以生物節(jié)水為主,結(jié)合管理和工程節(jié)水技術(shù)。
2.1生物技水用于農(nóng)業(yè)節(jié)水
只有提高作物自身的水分利用效率才有可能取得節(jié)水上的新突破。通過調(diào)動生物體的水是相對于以減少無效耗水的工程水性節(jié)水而言的,兩者相輔相成,不可代替,分子生物學(xué)和分子和生物技術(shù)的興起和發(fā)展正在揭開這個嶄新而誘人的領(lǐng)域,生物性節(jié)水的蹊徑正在開拓中,抗旱性分子育種與新品種培育,作物生理過程和根,土及微生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控,提高作物水分利用效率的灌溉技術(shù)和施肥技術(shù),抗旱性制劑的研制和施用等將逐漸形成生物性節(jié)水的技術(shù)體系。
2.2農(nóng)業(yè)管理措施一體化技術(shù)
在智能系統(tǒng)控制和引導(dǎo)下,依據(jù)農(nóng)田作物長狀況來判別作物生長是否受到土壤,水分、養(yǎng)分、病害、雜草的影響及其影響程度等們息,以便使智能控制體系定時,定量,定點使用水分、肥料、農(nóng)藥和除草劑等防中,達到明顯的節(jié)水,增產(chǎn)、降耗目的。
2.3高效用水的精細灌溉技術(shù)
目前,應(yīng)加強對各種精細地而灌溉技術(shù)要優(yōu)化組合的軟件開發(fā);作物生長環(huán)境和收獲產(chǎn)量實際分布的空間差異機理和環(huán)境脅迫作用與產(chǎn)量形成的遙感定量關(guān)系;信息監(jiān)測控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研制等內(nèi)容的研究。
2.4農(nóng)業(yè)高效用水智能決策系統(tǒng)
信息技術(shù)已成為提高農(nóng)業(yè)水土資源和水土資源利用效率的有效手段,今后應(yīng)將專家系統(tǒng),模擬模型、資源數(shù)據(jù)庫、控制技術(shù)、汁算機網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)有機結(jié)合起來,形成適合不同水資源狀況的水資源開發(fā)調(diào)配,農(nóng)用輸水與灌溉方式,農(nóng)田水分,與養(yǎng)分管理的農(nóng)業(yè)高效用水決策支持系統(tǒng)。
因此,建立農(nóng)民參與的水管組織,大力進行旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)體系建設(shè),建立節(jié)水種植制度和節(jié)水灌溉制度,建立墑情測報與節(jié)水農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng),進行節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)體系建設(shè),實施節(jié)水農(nóng)業(yè)高新技術(shù)示范工程以及啟動節(jié)水農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程,對關(guān)鍵重大科技問題進行聯(lián)合攻關(guān)研究,推動節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展,可極大地提高有限水土資源的利用效率。