紧身奥特曼被虐微博:节水高效灌溉技术系列讲座

作物灌溉制度是为了促使农作物获得高产和节约用水而制定的适时、适量的灌水方案，它既是指导农田灌溉的重要依据，也是制定灌溉规划、设计灌溉工程以及编制灌区用水计划的基本依据。作物灌溉制度包括：农作物播种前及全生育期内的灌水次数、灌水时间、灌水定额和灌溉定额。灌水定额是指单位耕地面积上的一次灌水量，而灌溉定额是指单位耕地面积上农作物播种前和全生 育期内的总灌溉水量。

节水高效灌溉制度是把有限的灌溉水量在作物生育期内进行最优分配，以提高灌溉水向根层贮水的转化效率和光合产物向经济产量转化的效率。对旱作物可根据水源供水状况，在水源充足时采用适时、适量的节水灌溉；在水源供水不足的情况下采取非充分灌溉、调亏灌溉、低定额灌溉、储水灌溉等，对水稻可采用浅湿灌溉、控制灌溉等，限制对作物的水分供应，一般可节水30%-40%，而对产量无明显影响。制定节水高效灌溉制度一般不需要增加很多投入，只是根据作物生长发育的规律，对灌溉水进行时间上的优化分配，农民易于掌握，是一种投入少、效果显著的管理节水措施。节水高效灌溉制度又分为充分供水条件下的节水高效灌溉制度和供水不足条件下的节水高效灌溉制度。

充分灌溉是指水源供水充足，能够全部满足作物的需水要求，此时的节水高效灌溉制度应是根据作物需水规律及气象、作物生长发育状况和土壤墒情等对农作物进行适时、适量的灌溉，使其在生长期内不产生水分胁迫情况下获得作物高产的灌水量与灌水时间的合理分配，并且不产生地面径流和深层渗漏，既要确保获得最高产量，又应具有较高的水分生产率。供水不足条件下的节水高效灌溉制度是在水源不足或水量有限条件下，把有限的水量在作物间或作物生育期内进行最优分配，确保各种作物水分敏感期的用水，减少对水分非敏感期的供水，此时所寻求的不是单产最高，而是全灌区总产值最大。供水不足条件下的节水高效灌溉制度包括非充分灌溉的经济用水灌溉制度和调亏灌溉制度。非充分灌溉的经济用水灌溉制度是以经济效益最大或水分生产率最高为目标，确定作物的耗水量与灌溉水量。调亏灌溉制度是根据作物的遗传和生物学特性，在生育期内的某些阶段，人为地施加一定程度的水分胁迫（亏缺），调整光合产物向不同组织器官的分配，调控作物生长状态，促进生殖生长，控制营养生长的灌溉制度。

节水高效灌溉制度是在水资源总量有限，无法满足传统充分供水灌溉需求的背景下提出和发展起来的。节水高效灌溉制度总体目标是：充分利用降水，按水源可供灌溉水量，根据作物产量与耗水量的关系，以经济效益最大或水分生产效率最高为目标，确定作物的灌水时间及灌水定额。在水源供水量有限的情况下，由于采用节水高效灌溉制度下的总灌水量要比传统充分供水灌溉制度下的总灌水量有明显减少，所以作物在整个生育期内一些时段的需水必然要受到限制，形成一定程度的干旱胁迫。那么什么时段限制供水，以及限制供水到什么程度才能做到用水量最少，减产量最小呢？或有限的供水应当如何分配才能保证取得最大的增产效益呢？这就是节水高效灌溉制度要解决的主要问题。水资源的短缺是区域性的，而这种区域性的短缺又是通过区域内各田块供水量不足来具体体现的。因此，节水高效灌溉制度的制定要体现在两个层次上。第一个层次是田间层次，即一个田块可供应的总水量在不同的作物生育时期内应当如何分配才能获得最大产量；第二个层次是区域层次，即区域内有限的水量应当如何分配至不同的田块，以保证整个区域的总产量（或总效益）最高。由此可见，节水高效灌溉制度的总体目标是使有限的水量得到最大效益的利用。它并不追求某些田块产量达到最高，而是期望通过合理调配有限的水资源，取得区域总产量或总效益最佳。

节水高效灌溉制度是节水灌溉综合技术的一个重要组成部分。它是把有限的灌溉水量在作物生育期内进行最优分配，以提高灌溉水向根层贮水的转化效率和光合产物向经济产量转化的效率。制定节水高效灌溉制度一般不需要增加投入，只是根据作物生长发育的规律，对灌溉水进行时间上的优化分配，农民易于掌握，是一种投入少、效果显著的管理节水措施。因此，节水高效的灌溉制度是当前推广应用节水灌溉技术的一项主要内容。

目前节水高效灌溉制度已从传统的丰产灌溉向限额灌溉发展，研究不同作物关键需水阶段，寻求不同水文年型主要作物的基本灌溉模式，运用边际产量和生产弹性指标的概念，研究主要作物的灌溉定额与边际产量的关系，提出作物的经济灌溉定额。即用尽可能少的水的投入，取得尽可能多的农作物产出的一种灌溉模式，它是遵循作物生长发育需水机制进行的适时灌溉，又是把各种水的损失降低到最小限度的适量灌溉，包涵着节水与高效的双重含义。 随着节水灌溉技术研究和推广应用的发展，节水高效灌溉制度将越来越受到重视。我国将在开展根据水与作物生长、发育及产量形成之间的关系，通过有限水量在作物生育期内的最优分配，以提高有限灌溉水量向作物根系吸水转化和光合产物向经济产量转化的效率为目标，进而达到高产和高的水分生产率等方面的研究取得重要进展，并将成果在生产中应用，获得显著节水增产效益。根据灌溉对象的生长发育规律及生产和实际需要，有目的地不充分供给水分，使作物经受水分胁迫，在特定时期限制某些方面的生长发育，达到节水又增产的调亏灌溉技术也将进入实用。水稻浅湿灌溉、小麦优化灌溉等在我国更大面积上推广应用。今后，我国绝大多数灌区都将实施节水灌溉制度，在水资源紧缺的地区，非充分灌溉，限额灌溉等会有大规模的发展。 农作物生长发育的自然条件和农业耕作技术对节水高效灌溉制度有很大的影响，由于不同地区或不同年份的自然条件和农业技术有很大差异，因此，同一种作物在不同地区或不同年份的节水高效灌溉制度往往也是不同的，必须根据具体条件加以具体分析研究来确定。在制定节水高效灌溉制度时，常采用总结群众的灌水经验；根据灌溉试验资料；根据土壤水量平衡分析成果并参考群众灌水经验或试验资料等三种方法。

一是总经群众的灌水经验制定：农民群众在长期的生产实践中，积累有许多灌水经验，熟悉作物的需水特性和当地自然条件，经过实践而获得的节水高效灌溉制度往往有着重要的实用价值。但群众的灌水经验是在一定的具体条件下获得的，因此，在应用群众经验时，必须结合具体情况进行分析研究，然后再确定采取的节水高效灌溉制度。在农业生产实践中，我国许多地方都总结群众灌水经验，根据自己的具体条件，拟定适宜本地应用的节水高效灌溉制度。如北方地区群众总结的麦收“八、十、三场雨”，就是北方农民群众对冬小麦灌水时间的高度概括。在我国北方如果在农历八月、十月、三月降三场透雨，就基本能保证冬小麦的需水要求，可获得较好收成。农历八月正是北方冬小麦的播前期，下透雨后可保证冬小麦足墒播种，有利于出全苗、长壮苗；农历十月正是冬小麦处在越冬前，下场透雨有利于冬小麦越冬与地下部分生长，而且从越冬至来年三月初，此期间尽管气温低、蒸发量小，需水强度也低，但适宜的土壤水分有利于根系生长，形成强大的根群，对返青时茎、叶生长有利；农历三月是冬小麦拔节期，此间小麦由营养生长转为营养生长与生殖生长并进阶段，需水强度大，此时下一场透雨，对小麦增穗增粒都十分有利。因此，如届时无降雨或降水不足，就应灌好这三次水。还有，在西北集雨灌区，农民将有限的集雨水量用于补灌“关键水”或“救命水”，取得了显著的增产作用。这些，都是总结群众灌水经验得出的节水高效灌溉制度。 二是根据灌溉试验资料制定：我国在各地不同的类型区建立了许多灌溉试验站，可以根据不同要求，设计不同的灌溉制度进行试验，来确定各种条件下的节水高效灌溉制度。节水高效灌溉制度试验一般采用对比法，并针对所采用的灌溉方法安排不同的试验处理，有条件时还应进行灌溉制度与灌溉方法的多因素试验。灌溉试验站通过开展作物缺水敏感期与灌水关键期试验，有限水量在作物不同生育阶段进行合理分配的试验和作物水分生产函数试验，对结果进行综合分析，以确定作物缺水的主、次敏感时期及灌水关键时期或时间；探求灌溉水量有限时，获得最优作物产出的单位面积灌溉用水总量、各生育阶段之间水量分配策略以及最佳灌水时间。“七五”期间，为了拟定华北地区主要作物的节水高效灌溉制度，根据43个灌溉试验站多年的试验资料和专门安排的受旱试验，通过研究分析，确定了主要作物、不同水文年、不同供水量和不同的初始土壤含水率条件下，产量最大时的水量最优分配方案，分区整理出95%、75%和50%三种频率水文年的冬小麦、夏玉米、春玉米、棉花的节水高效灌溉制度。

三是利用土壤水量平衡分析成果并参考群众灌水经验或试验资料制定：这种方法是根据土壤含水率的变化情况来确定农田的需水情况和全生育期的灌溉制度，然后参考群众灌水经验或试验资料确定节水高效灌溉制度。为了满足农作物正常生长的需要，土壤根系吸水层中的含水率应保持在一定范围内。通常，以根系吸水层当作灌水时的土壤计划湿润层，即作为灌溉调节水分状况的土层范围，其深度随着作物根系集中层深度、作物需水情况、土壤性质、微生物的生命活动等因素而变动。计划湿润层深度应通过试验或总结生产经验来确定。计划湿润层中最适宜的土壤含水率随作物种类、各个发育阶段的需水情况、施肥情况和土壤性质等因素而变化。最适含水率及最大保水率需通过实地观测来确定。在确定了土壤计划湿润层、最适含水率及最大保水率后，根据试验资料得出的作物田间需水量、作物生育期内的有效降雨量、作物生育期内作物自土壤中获得的水量等参数，经计算分析，确定作物播前灌水定额和生育期内的灌溉定额，然后采用图解分析法或列表计算法来逐时逐段地进行水量平衡分析计算，确定作物的灌溉制度，最后再参考群众灌水经验或试验资料确定其节水高效灌溉制度。

这种事先确定的节水高效灌溉制度，虽然与以后的实际灌溉执行情况有一定的出入，农民灌水时需要通过“看天、看地、看庄稼”进行修正，但却是灌区规划、设计和管理工作中所必不可少的重要资料。

我国推广应用作物的节水高效灌溉制度包括两个方面，一是结合建设节水灌溉工程或对现有灌溉工程进行节水改造推广应用；二是在现有灌溉工程中推广应用。根据《节水灌溉工程技术规范》（GB/T50363-2006）规定：“灌溉制度应依据当地高效节水条件下的灌溉试验资料确定”；“水资源紧缺地区灌溉用水量宜根据作物不同生育阶段对缺水的敏感性，采用灌关键水、非充分灌溉等方式确定”。因此，要建成或改造成节水灌溉工程必须采用节水灌溉制度。根据水利部门统计，截止到2005年底，全国节水灌溉工程面积为3.20亿亩，其中耕地上节水灌溉工程面积2.95亿亩；非耕地上约为0.25亿亩，主要为林果草节水灌溉。另外，在“九五”期间，在2.5亿亩农田中推广了各种非工程节水技术措施，这些技术措施主要是推广应用水稻和旱作物的节水高效灌溉制度。由此可见，作物的节水高效灌溉制度在我国己得到较大面积的推广应用。

根据水利部最近编制的《全国节水灌溉规划》，为高效利用我国的水资源，保障国家粮食安全、促进经济社会持续健康发展，“十一五”期间需发展耕地节水灌溉工程面积1000万公顷、牧草节水灌溉面积23.3万公顷、林果节水灌溉面积36.7万公顷、节水措施面积1333.3万公顷。到2020年，发展耕地节水灌溉工程面积3133.3万公顷、牧草节水灌溉面积86.7万公顷、林果节水灌溉面积113.3万公顷、节水措施面积1000万公顷。由此可见，我国推广应用节水高效灌溉制度任重而道远。