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节水灌溉综合技术应用推广系列讲座

花匠小妙招
2024-10-05 18:26

第二期：节水灌溉配套农业技术措施

节水灌溉配套农业技术措施是提高农田水分利用效率的重要措施之一，它通过选择适当的作物种类、品种、种植方式，合理有效的灌溉管理、配方施肥、耕作、覆盖、化控调节等措施，来减少作物生长期的水分消耗，提高作物的水分利用效率，减少作物灌溉用水，最终达到节水、高产、高效的目标。农业节水技术措施大致上可划分为七大类：即种植结构优化技术、抗旱节水品种筛选应用技术、耕作保墒技术、覆盖保墒技术、蒸腾蒸发抑制技术、化学制剂保水技术和水肥耦合技术。

1 种植结构优化技术

种植结构优化技术是依据当地的水、土、光、热资源特征以及不同作物需水特性和耗水规律，以高效、节水为原则，以水定植，合理安排作物的种植结构及灌溉规模，限制和压缩高耗水、低产出作物的种植面积，从而建立与当地自然条件相适应的节水高效型作物种植结构，以缓解用水矛盾，提高降水和灌溉水的利用效率。该技术可在较大范围内产生节水效果。

1.1技术原理、要点和适用条件

1.1.1 技术原理

不同作物对水分亏缺的反应不同，这集中表现在抗旱节水特性和水分利用效率的差异。作物抗旱性是在缺水条件下作物能获得足够产量的能力。作物的节水性是指作物以较低的水分消耗，维持正常生长发育并获得一定经济产量的特性。水分利用效率是指单位耗水量生产的生物量、经济产量以及经济价值。许多研究结果表明，在相同干旱条件下，不同作物种间的水分利用效率存在很大差异，通常可达到2～5倍。由于不同作物种间的抗旱节水特性与水分利用效率差异以及雨水资源的时空分布不均，这就为作物选择与合理布局而建立节水型种植结构提供了理论依据。

1.1.2 技术要点

① 选择需水与降水耦合性好、耐旱、水分利用率高的作物品种

适当扩大水分利用效率较高的作物（如甘薯、春玉米、马铃薯等）种植面积，压缩水分利用较低的作物（如春小麦、亚麻等）种植面积，以充分利用当地水资源。在华北平原两熟制地区的深井灌区，压缩高耗水冬小麦、夏玉米等作物，增加传统的耐旱节水优质高效的作物种植，如春播或者夏播的谷子、高粱等小杂粮、豆类、以及优质饲草、甘薯、特种玉米和其他特色作物。在北方灌溉水源保证率不高的地区，严格控制稻田的规模，对稻田面积的扩大要进行认真的水资源供需平衡论证。1亩稻田的灌溉用水可以满足3亩充分灌溉的旱作用水，稻田只能在局部低洼易涝地上发展。对于士壤还没有彻底脱盐的盐渍化地区，每年需要大量淡水用于压碱、洗盐，平衡士壤盐分，更需要加大水稻改旱作的力度，推动稻田改制。在南方丘陵地区压缩一些灌溉保证率不高，冬春严重缺水的岗丘稻田，即俗称的"望天田"、"雷响田"，加强地面径流拦蓄，充分利用相对丰富的天然降水实行退水改旱，或水旱轮作，种植耗水较少但经济效益较高的旱地作物，如棉花、麻类、烟草、瓜菜、药材，果树或其他经济作物、经济林木。

② 调整作物熟制，使之与水分条件相适应

根据我国夏秋季节降水较多、光热充足的特点，适当扩大夏秋作物的种植比例，以充分利用水热资源。如南方三熟制双季稻区，淘汰劣质低效的双季早稻，增加一季旱作；在热量条件两熟有余，三熟略感不足的长江中下游地区，改部分双季稻三熟制为单季稻两熟制，扩大一季中稻或一季晚稻的种植，保证冬种的充分生长，即常说的"三三得九不如二五得一十"；减少早春整地播种，缓解夏季双抢期间灌溉高峰期的用水压力；北方西部干旱条件下的一熟制冬小麦或春小麦地区，由于小麦对水分要求的条件较高，可以改种部分耐旱节水的小杂粮、豆类、饲草，或建立节水高效的轮作制；在黄淮豫东平原，春夏播作物需水和降水的耦合关系较好，生长期降雨量占年降雨量的60%以上，尤以棉花最高，达82%，其次是春播花生、红薯和高梁等。

③ 调整作物播期

调整作物播期，使作物生育期耗水与降水相耦合，可以提高作物对降水的有效利用。对于灌区，要根据来水的季节变化特点，合理安排作物种植比例，缓解用水矛盾。

④ 优化协调粮、经、饲三者比例

在满足粮食生产基本需求的情况下，调整农业结构，压缩粮食种植面积并提高其品质，增加饲料作物、经济作物、林果、名优特产作物的种植比例。把目前以粮食作物为主兼顾经济作物的二元结构，逐步发展为"粮、经、饲"的三元结构。

⑤ 发展立体、轮作种植

我国各地因所在的纬度、海拔高度不同，气候条件有很大差异，应根据当地的自然条件、土壤条件和作物的生物学特性，采用不同的种植方式，合理搭配种植。一般无霜期较长、热量充足的地区，应积极发展间、套、复种等种植方式；无霜期较短、热量资源较差的地区，应采用以间作为主要形式的种植方式，或实行高秆作物与矮秆作物、深根作物与浅根作物的混作等，以充分利用有限的水、肥、光、热资源。

立体种植应遵循的原则：

a．不仅作物地上部分的茎、枝、叶应当分布合理，而且作物根系也应搭配合理，使地下部分深、浅根作物配合，达到既提高光热资源利用率，又提高不同深度的土壤水分利用率的目的。

b．根据当地的降水特征，做到不同需水特征的作物合理搭配，并特别重视利用夏秋季节的雨热资源。

c．充分注意不同作物的需水要求，采用不同的耕作方式。

d．根据作物套种的需水特点，调整灌水时间和灌水方式，尽量做到套种作物和前茬作物或另一套种作物之间一水两用。

轮作种植应遵循的原则：

a．高耗水作物与低耗水作物搭配，有利于水分恢复和平衡；

b．深根作物与浅根作物搭配，以充分利用土壤深层储水，并增强土壤蓄纳降水的能力，提高土壤水分的保蓄能力；

c．根据当年降雨年型和播前土壤墒情合理安排种植。在干旱年，种植耐旱作物，丰水年种植丰水高产品种。

1.1.3 适用条件

对于水资源短缺严重，种植结构不合理，粮食作物种植比例过大，经济作物比例过小，作物种植与降水、光热不适应，茬口不合理，连茬、重茬过多的地区适宜采用该项技术。

1.2各地区应用的种植结构优化技术

我国地域辽阔，自然资源条件和社会经济发展水平以及消费需求结构的地区差异很大，因此各地区应因地制宜地采用种植业结构优化措施。

1.2.1 北部地区适用的种植结构优化技术

北部地区应当发挥土地资源丰富的优势，将宜农荒地资源充分利用起来，走提高单产与适当扩大耕地面积相结合的道路，保持具有全国意义的粮食、大豆、甜菜优势。同时改进种植制度，选择相宜作物，开展与小麦、玉米、甜菜等作物间作，同一生长期内多种多收。

① 内蒙古河套灌区种植结构优化技术

内蒙古河套灌区按照"三压三扩"的调整原则进行种植结构调整，即压缩夏田种植面积，扩大秋田面积；压缩高耗水作物种植面积，扩大低耗水作物种植面积；压减重盐碱地和低产田种植面积，扩大林草种植面积或退耕还林还草面积。种植结构调整后，引黄灌区的小麦面积由2002年的20万公顷减少到10万公顷，增加4万公顷优势牧草，使牧草种植面积达到6.7万公顷；种植乳化全株青储玉米7万公顷以上；新增覆膜种植7万公顷，达到23万公顷。

② 北京市种植结构优化技术

北京市主要灌溉作物过去以水稻、冬小麦、蔬菜为主，从2000年开始，北京市进行农业结构调整，在当年压缩水稻面积0.53万公顷的基础上，2001又把包括京密引水渠沿线水稻在内的0.5万公顷水稻全部改种其它节水作物。京密引水渠沿线的水稻几十年来一直依靠密云水库的来水灌溉，每年的用水量都达上亿立方米。2001年引水渠停止给农业供水后，京密引水渠沿线密云、怀柔、昌平、海淀等区县的水稻已全部改种果树、苗圃。仅海淀区在2001年就投资2亿元将0.17万公顷水稻调整为林木、苗圃，并全部采用了喷灌、微灌、管灌等高效节水技术，节水效果明显，往年京密引水渠沿线海淀段水稻的年用水量达1500万立方米，而改种节水作物后只用水210万立方米，节水达86%。

目前北京市水稻种植面积由1.9万公顷压缩到0.15万公顷，冬小麦种植面积由最高峰时期的16.8万公顷减少到2.8万公顷。通过压缩高耗水作物，节约了宝贵的水资源，使长期以来农业用水占全市用水总量50%的格局下调到25%～30%左右。

1.2.2 西部地区适用的种植结构优化技术

西部地区在解决粮食自给的基础上，适当压缩春小麦种植面积，大力发展甜菜等经济作物，扩大马铃薯、谷子、高粱等耐旱粮食作物和人工牧草种植，实行休闲轮作制。扩大糜子、马铃薯、玉米等生育期水分满足程度高的作物种植面积，在提高粮食产量人均占有水平的基础上，适当扩大经济作物和饲草面积的比重。同时实行退耕还草，以草养畜，农牧结合，重点建设优质高产的棉花、糖料基地，区域商品粮生产基地和瓜果基地。

① 甘肃省张掖市种植结构优化技术

地处甘肃河西走廊中段的张掖，是依靠发源于祁连山冰川雪山的中国第二大内陆河黑河水滋养的一片绿洲。这里曾经是西部重要的粮食生产基地，近10多年来，张掖以甘肃省5%的耕地，提供了全省35%的商品粮，但这却以消耗大量的水资源为代价。张掖市灌溉1公顷粮田需要至少1万立方米以上的水，远远高于全国平均水平，农业生产用水量占全市总用水量的90%以上，而农业生产每立方米水的产出仅为全国平均水平的十六分之一。高耗水使张掖市对黑河水资源利用迅速增加，过多的占用水资源不仅直接导致黑河断流，下游额济纳绿洲生态急剧恶化，同时也给张掖市自身引来了生态麻烦，沙尘频起，靠近沙漠边缘的田地被沙漠侵蚀。

从2000年初开始，张掖市进行全国第一个节水型社会的试点，对黑河流域内各地区的用水量进行总量控制，同时按照全市的水权总量，核定单位工业产品、人口、灌溉面积和生态用水定额。提出了"三字经"—"三禁三压三扩"，即禁止新开荒地，禁止移民，禁止新上高耗水作物；全面压缩耕地面积，压缩粮食面积，压缩高耗水作物；扩大林草面积，扩大经济作物面积，扩大低耗水作物面积。到2002年底，张掖市已压缩用水量大的水稻面积0.56万公顷，大田作物1.53万公顷，并完成退耕还林还草1.2万公顷。2003年，张掖将把剩余的0.1万公顷水稻全部压缩，从此告别种植水稻历史。2000年张掖市粮经比例是52∶48，经过两年的调整，粮经草比例已达到35∶57∶8，基本形成以"生态农业"为理念的节水型经济新模式，全市年节水9亿多立方米，有效地缓解了黑河流域的生态危机。

② 宁夏引黄灌区种植结构优化技术

宁夏是全国水资源最少的省区之一，农业灌溉主要靠黄河引水，是一个典型的灌溉农业区。36万公顷引黄灌区是宁夏农业的精华地带，以占全区1/3的耕地生产了全区2/3的粮食，农业产值占全区的87%以上。

2003年，宁夏引黄灌区遭遇了新中国成立以来最严重的缺水困难。夏秋灌期间，黄河上游来水比多年同期偏少44%。根据水利部《2003年旱情紧急情况下黄河水量调度预案》及黄委会月旬水量调度计划，2003年4月至8月上旬分配宁夏引水量33.83亿立方米，耗水量22.52亿立方米，分别比2002年同期减少36.4%和28.0%。面对严重的缺水形势，宁夏自治区采取了以调整农业种植结构为主的一系列节水增效措施。通过引导群众大规模调整种植结构，压减小麦种植面积2.29万公顷，压减水稻种植面积2.3万公顷；增加饲草、玉米、蔬菜等秋作物5.3万公顷。农业种植结构的调整既有效地缓解了灌溉用水的压力，促进了节水，又增加了农民收入。2003年宁夏引黄灌区仅压减水稻一项就减少引水3.5亿立方米，稻作调整区每公顷耕地减少1.5万立方米左右的灌溉用水。

1.2.3 南部和东部地区适用的种植结构优化技术

南部和东部地区自然资源要素组合好，粮食生产潜力大，应当继续发挥水稻高产优势，并保持目前的粮油生产比例。适当增加玉米、饲用稻和大麦生产，以满足畜牧业发展需求；扩大水旱轮作面积，改变目前双季稻连作带来的不良生态后果。在盆地地区推行间、套、复种等种植方式，提高复种指数；海拔较高的地区，应在强化粮食基础同时，适当扩大油、烟、麻、蚕、茶种植，尤其应发挥高原独特的气候资源优势，发展优质烟、茶和药材等特种作物。

湖北省随州市种植结构优化技术：湖北省随州市地处鄂东北丘陵地带，属封闭性流域，境内河流皆为河源，全市人均年水资源量仅1300立方米，耕地平均水资源量为24000立方米/公顷。但由于水利建设及管理中存在的薄弱环节，以及农业种植结构调整不到位，一些地区本来水源条件不好，却偏偏要种水稻，有的地方农民宁愿"抗"出"成本"跟"收入"差不多的稻谷，也不愿调整结构后买几角钱一斤的大米，往往是"先插秧，后找水，抗旱求丰收"，加剧了水资源的供求矛盾。

2002年开始，随州市开始进行农业种植结构调整。一是将水利死角地区的1.33万公顷水田全部改种旱作物，每年省水6000万立方米。二是压缩水源条件保障率低的水稻种植面积2万公顷。本着以水定种的原则，对每公顷平均蓄水量不足4500立方米或依靠提水保种、保收的地区，控制水稻种植面积。全市压缩水稻面积2万公顷改种高效耐旱经济作物，每年省水9000万立方米。三是将现有普通旱作物调整为耐旱作物品种，让高效经济作物进正田。将1.33万公顷普通旱作物调整为畜、禽、渔饲草和林果等耐旱作物品种，增加保收系数，发挥避灾效益。通过水改旱、压缩水稻面积和改种耐旱作物，随州市每年节水1.5亿立方米。

1.2.4 中部地区适用的种植结构优化技术

中部地区特别是华北地区是我国水资源矛盾最尖锐的地区，种植业结构应向节水高效方面优化。具体的优化措施包括：适当扩大对天然降水利用率较高的玉米、棉花的种植面积；增加甘薯、花生等优质饲料来源作物的种植比例，逐步形成种植结构三元化；由于北方冬季转暖，南部地区可以适当扩大油菜等越冬作物的种植比例。

① 河北衡水种植结构优化技术

河北衡水是一个水资源严重匮乏的地区，全市人均水资源占有量为120立方米，仅为全省人均水平的38%，全国的5.4%。由于既没有地上水源，年降水量又少，主要靠开采地下水维持生计。针对水资源匮乏的实际，衡水市积极推广节水农业种植结构调整技术，按照以水定产业结构布局、以水定发展方向的思路，积极推进农业种植结构的调整。采取压面积、提单产、保总产的方式，压缩了高耗水的小麦等作物，扩大棉花、林草等节水作物。近年来，已压减小麦面积近6.7万公顷，扩种棉花、林草6.7万公顷。通过种植结构的调整，每年可节水1亿多立方米。

② 天津市种植结构优化技术

天津市是一个水资源严重短缺的滨海城市。近年来，天津市依据水资源状况进行了种植结构的调整，优质、高产、高效、低耗水农作物的种植比例大幅提高。耗水量较大的水稻种植面积从6.7万公顷压缩到1.33万公顷左右，小麦由14.7万公顷压缩到8.7万公顷，优质粮食品种逐年提高；耐旱的棉花种植面积达到8.53万公顷。种植结构的调整取得了较好的节水增产效果。经测算，全市年节水达到7亿多立方米，年增加农业生产能力折合粮食1.38亿千克，估算直接增加经济效益可达2.77亿元。

第二期：节水灌溉配套农业技术措施

2 抗旱节水品种筛选应用技术

所谓抗旱节水品种是指抗旱性强、水分利用效率高、综合性状优良的作物品种。培育或引进适合当地条件的节水高产型品种是降低作物耗水量、提高水分利用效率的一项重要措施。

2.1技术原理、要点和适用条件

2.1.1 技术原理

同一作物不同品种之间在抗旱性和水分利用效率方面差异很大，这种差异除了环境条件的影响外，更主要的是植物本身遗传基础的差异。充分挖掘并利用作物的抗旱、节水、增产潜力，改良作物的抗旱性，对发展节水农业具有重要意义。

2.1.2 技术要点

① 严格遵照用种程序

试验、示范、推广是一套不可逆的缺一不可的品种筛选应用程序。

首先要进行严格的、规范的试验。试验中，对品种的特征、特性、抗逆性、产量性状和产量、品质性状和品质、生态适应性、利用价值和前景等方面进行全面考查。严格遵守种子法，在试验成功的基础上开展一定规模和范围的示范。通过特定程序，经专门机构审定或认定，合法地逐步推广。

② 选用适宜的品种类型

尽管不同作物的品种繁多，但都有一定的类型归属。种植中，品种类型适宜是前提，如果类型不当，就不能完成生长发育过程，失去了种植意义。掌握具体作物品种的特征和特性，结合每种作物的种植区划，计算用种地区的积温，综合其他生态条件，选用适宜的品种类型，是种植成功的保证。

③ 选用抗逆性强、高产优质作物品种

冬小麦节水抗旱品种的主要筛选指标是：种子吸水力强、叶面积小、气孔对水分胁迫反应敏感，根系大入土深，株高80厘米左右，分蘖力中等，成穗率高，生长发育冬前壮、中期稳、后期不早衰，籽粒灌浆速度快、强度大，穗大粒多，千粒重40～45克，抗寒、抗旱、抗病、抗干热风。玉米节水抗旱品种的主要筛选指标是：出苗快而齐，苗期生长健壮；中后期光合势强，株型紧凑；籽粒灌浆速度快；耐旱、抗病、抗倒伏；产量高而稳，籽粒品质好；生育期适合于当地种植制度。

2.1.3 适用条件

选用节水高产基因型作物品种要因地制宜。不同作物品种对环境的要求和适应力都有一系列的生理生态和形态差异，因此,只有环境与作物品种的生理生态和遗传特性相适应时,才能充分发挥品种的优良特性与产量潜力,合理利用资源,趋利避害,发挥资源增产优势。

① 地区类型

注意作物和品种生育期的地理变化。如果产地和被引入地区的环境和生态条件大致相同，一地种植成功的可能性就大。

② 光温特性

不同作物及不同的品种生长发育过程中，所要求的光、温等生态条件各不相同，对其有不同的反应。如有些小麦品种生态型对光、温条件要求非常严格，如果引入不当，可能造成绝收的严重损失。

2.2各地区应用的抗旱节水品种筛选应用技术

2.2.1 抗旱节水冬小麦筛选应用技术

石家庄市农科院的小麦课题组经过多年的试验探索，选育出既高产又具有节水抗旱性能的新一代小麦品种—石家庄8号。试验结果显示，在栾城实验站做的"0水处理"（即小麦从播种到收获不浇水）试验中，平均产量可以达到7150千克/公顷，居6省(市)19个参试品种的第一名。在"1水处理"（即小麦从播种到收获只浇1水）试验中，该小麦新品种平均产量7415千克/公顷。经过中国农科院作物所、河北省农科院旱作所、西北农大等多个科研单位多年鉴定，"石家庄8号"在水浇地表现节水高产，在半干旱地表现抗旱丰产，水分利用效率高达1.9千克/立方米，较目前国内一般高产小麦品种的水分利用效率提高25%左右。

2.2.2 抗旱节水水稻筛选应用技术

上海市农业科学院育成的"中旱3号"、"沪旱3号"、"沪旱7号"等水稻节水抗旱品种已在广西、湖北、浙江、江西、江苏、山东、河北等省区的干旱地区大面积推广种植。目前累计推广面积已达3566万公顷，增产稻谷3亿千克，节约水资源16亿立方米，实现经济效益589亿元。与抗旱稻相配套的节水栽培技术也趋于成熟，在一些种植区域，节水可达50%，而且还可在坡耕地实现水土保持，减少近七成的泥沙流失。

2.2.3 山西省寿阳地区抗旱节水玉米筛选应用技术

玉米是山西省寿阳县的第一大作物，长期以来，该地区一直沿用中单2号、烟单14等一些20世纪70年代和80年代育成的玉米杂交种，使当地玉米生产水平的进一步发展受到很大限制。2004年开始，寿阳县引进高产、抗旱节水的优良玉米杂交种，以高产和高效用水为目标进行筛选试验。

引进的品种中，东农250、龙单23和四早113在产量和水分利用效率方面均明显高于寿阳多年应用的主栽品种，对寿阳地区的水热条件具有很好的适应性, 表现出高产、高效用水的显著特点。

2.2.4 抗旱节水高粱筛选应用技术

晋杂101是山西省农业科学院高粱研究所育成的抗旱、节水、酿酒专用高粱新品种。该品种抗旱指数为1.13，具有很好的抗旱及高产、稳产性能，在山西晋中生产示范表明，该品种平均产量为10140千克/公顷，最高产量可达到12630千克/公顷。目前已在山西、内蒙、河北等地推广种植，其高产、稳产、多抗的特点深受农民欢迎。该品种适应种植地区广，在黑龙江、吉林、内蒙、山西等高粱春播早熟区和山东、河北、山西、河南等夏播区均可种植。

第二期：节水灌溉配套农业技术措施

3 耕作保墒技术

3.1深松蓄墒技术

深松是指疏松土壤，打破犁底层，使雨水渗透到深层土壤，增加土壤储水能力，且不翻动土壤，不破坏地表植被，减少土壤水分无效蒸发损失的耕作技术。

3.1.1 技术原理

长期浅耕及机械的田间作业会造成土壤压实，在距地表16－25厘米下面形成坚硬、密实粘重的犁底层，阻碍雨水下渗，减弱土壤蓄水能力，影响作物根系发育，导致作物减产。深耕松土就是使用深松机械将犁底层耕松，创造疏松深厚的耕作层。通过深松加厚了活土层，疏松的土层增加了土壤孔隙度，提高土壤接纳降雨的能力；同时，翻耕切断了土壤水分向地表移动的通道，减少了土壤下层水分表逸的机会和数量，进而达到蓄水保墒的效果。一般耕作时，水分入渗量只有5毫米/时，1米土层蓄水量不足1350立方米/公顷，深耕松土后土壤水分入渗量达到7～8.5毫米/时，1米土层蓄水量达1800立方米/公顷。

3.1.2 技术要点

深松有全面深松和局部深松2种。全面深松使用深松犁全面松土，适用于配合农田基本建设，改造耕浅层的黏质土。局部深松则是用杆齿、凿形铲进行松土与不松土间隔的局部松土，即深松土少耕法。

①技术要求：

a.深松时间。适时深松是蓄雨纳墒的关键，深松的时间应根据农田水分收支状况决定，一般宜在伏天和早秋进行。对于一年一熟麦收后休闲的农田要及早进行伏深松或深松耕。一年两熟区一般在播种前进行。

b.深松深度。深松深度因深松工具、土壤等条件而异，应因地制宜，合理确定。一般深松深度以20～22厘米为宜，有条件的地方可加深到25～28厘米，深松耕深度可至30厘米。

c.深松间隔。密植作物（小麦等）的深松间隔为30～50厘米；宽行作物（玉米等）深松间隔40～70厘米（量好与当地玉米种植行距相同）。

d. 作业周期。深松有明显的后效，一般可达2～4年。因此，同一块地可每2～4年进行一次深松。

②机具要求：

a.深松作业前的土壤比较坚硬，深松机入土困难，牵引阻力大，需匹配大功率拖拉机。

b.根据土质、土壤墒情、深松幅宽确定拖拉机功率匹配。

c.深松作业是保护性耕作技术内容之一，保护性耕作要求秸秆和残茬覆盖地表，因此，要求工作部件（松土铲）有良好的通过性能而不被杂草缠结。

d.深松机要求具有保证其松土而不粉碎土壤、不乱土层的性能。

e.深松机工作部件应使土壤底层平整均匀。

③农艺要求：

a.深松后为防止土壤水分的蒸发，应根据土壤墒情状况确定是否镇压表土。

b.深松后要求土壤表层平整，以利于后续播种作业，保证播种时种子覆土深度一致。

3.1.3 适用条件

该技术适宜在地势平坦，土层深厚，农业机械化程度高的地区推广使用。

3.2耙耱镇压保墒技术

耙耱是改善耕层结构达到地平、土碎、灭草、保墒的一项整地措施。镇压既能使土壤上实下虚减少土壤水分蒸发，又可使下层水分上升，起到提墒引墒作用。

3.2.1 技术原理

所谓耙耱是指翻地后用齿耙或圆盘进行碎土、松土、平整地面等措施。实行翻地－耙地－耱地的"三连贯"作业，可以进一步耱碎表土、耱平耙沟，使田面更加平整，并具有轻压作用，使地面形成一个疏松的覆盖层，减少土壤水分蒸发。秋翻地要随犁、随耙、随耱，称为秋耕地耙耱。小麦为了防止土壤返浆水的无效蒸发，要进行早春顶凌耙耱，早春顶凌耙地时间一般在早春土壤解冻2—3厘米(即昼消夜冻期间)。顶凌耙地保墒的关键：一是要早，二是要细，三是次数要适宜。

3.2.2 技术要点

① 耙耱时间

耙耱保墒主要是在秋季和春季进行。麦收后休闲田伏前深耕后一般不耙，其目的是纳雨蓄墒、晒垡，熟化土壤。但立秋后降雨明显减少，一定要及时耙耱收墒。从立秋到秋播期间，每次下雨以后，地面出现花白时，就要耙耱一次，以破除地面板结，纳雨蓄墒。一般要反复进行多次耙耱，横耙、顺耙、斜耙交叉进行，耙耱连续作业，力求把土地耙透、耙平，形成"上虚下实"的耕作层，为适时秋播保全苗创造良好的土壤水分条件。秋作物收获后，进行秋深耕时必须边耕边耙耱，防止土壤跑墒。早春解冻土壤返浆期间也是耙耱保墒的重要时期。在土壤解冻达3～4厘米深，昼消夜冻时，就要顶凌耙地，以后每消一层耙一层，纵横交错进行多次耙耱，切断毛管水运行，使化冻后的土壤水分蒸发损失减少到最小程度。在播种前也常进行耙耱作业，以破除板结，使表层疏松，减少土壤水分蒸发，增加通透性，提高地温，有利于农作物适时播种和出苗。

② 耙耱的深度

耙耱的深度因目的而异。早春耙耱保墒或雨后耙耱破除板结，耙耱深度以3～5厘米为宜。耙耱灭茬的深度一般为5～8厘米，但耙茬播种的地，第一次耙地的深度至少8～10厘米。在播种前几天耙耱，其深度不宜超过播种深度，以免因水分丢失过多而影响种子萌发出苗。

③ 镇压时间

播种前土壤墒情太差，表层干土层太厚，播种后种子不易发芽或发芽不好，尤其是小粒种子不易与土壤紧密接触，得不到足够的水分时，就需要进行镇压，使土壤下层的水分沿毛细管移动到播种层上来，以利种子发芽出苗。

冬季地面坷垃太多太大，容易透风跑墒。在土壤开始冻结后进行冬季镇压，压碎地面坷垃，使碎土比较严密地覆盖地面，以利冻结聚墒和保墒。

3.2.3 适用条件

镇压一般是在土壤墒情不足时采取的一种抗旱保墒措施。镇压后表层出现一层很薄的碎土时是采用镇压措施的最佳时期，土壤过干或过湿都不宜采用。土壤过干或在沙性很大的土壤上进行镇压，不仅压不实，反而会更疏松，容易引起风蚀；土壤湿度过大时镇压，容易压死耕层，造成土壤板结。此外，盐碱地镇压后容易返盐碱，也不宜镇压。

3.3各地区应用的耕作保墒技术

3.3.1 北部地区适用的耕作保墒技术

辽宁阜新玉米镇压保墒技术：辽宁省农业科学院在辽宁阜新地区的玉米不同镇压方式试验结果表明，镇压可以提高耕层土壤含水量，播后24和48时，0~10厘米土壤含水量分别比对照高0.4~0.94个百分点和1.59~2.88个百分点；10~20厘米土壤含水量分别比对照高0.18~0.44个百分点和1.14~1.66个百分点。镇压还有利于玉米干物质的积累和产量的提高，镇压处理产量比对照提高18.3%～22.9%。节水增产效果显著。

3.3.2 西部地区适用的耕作保墒技术

① 甘肃兰州市机械深松营造"土壤水库"工程技术

甘肃省兰州市是黄土高原、青藏高原、内蒙古高原交汇的地方，腹地沟谷纵横，旱地面积占总耕地面积的63.8%，气候以干旱少雨为主，年均降雨300毫米左右，且年内分配相当集中，一般在7~9月份，多以暴雨形式出现，自然降雨与农作物需水时间不同步。近20年来，由于农业经营规模变小和大中型拖拉机的减少，土地耕作主要使用小型拖拉机和役畜，沿用传统的浅耕翻耕作方式，80%以上的耕地未进行过深耕或深松。长期以来，耕地土壤由于人畜的踩踏，机车轮子碾压和铧式犁年复一年的耕翻，加之大量不科学施用化肥等综合作用，在耕作层底部耕作层与芯土层之间形成了一层8~15厘米厚的坚硬的犁底层。它阻隔了降水和灌溉水的渗入，使土壤蓄水保墒能力减弱，易形成地表积水或径流，造成大量水土流失，也阻隔了地下水上升；在水浇地，因耕作层小，大大提高了水分蒸发量，使水的利用率和生产率下降。另外，犁底层还影响了作物根系向土壤深层生长，不利于土壤中气、热交换和微生物的繁衍分解，犁底层己成为农业生产的一大障碍，为此，兰州市实施了"机械深松营造'土壤水库'工程技术的推广研究"项目。

1998~2003年，兰州市累计推广机械深松面积1.24万公顷，其中，机械深松旱地0.68万公顷，机械深松水浇地0.56万公顷，主要种植作物为小麦、啤酒大麦、马铃薯、玉米、胡麻等。机械深松取得了显著的增产增收效益，机械深松旱地的小麦、马铃薯、胡麻分别增加纯收益602.7元/公顷、825元/公顷、360元/公顷；机械深松水浇地的小麦、玉米、胡麻分别增加纯收益864.6元/公顷、541.5元/公顷、757.5元/公顷。实践证明：机械深松用于旱地可减少地表径流，提高蓄水保墒能力；用于水浇地可减少水分蒸发，节约灌溉用水，是一项保持水土节水抗旱的耕作新技术，也是广大旱作区农业增效、农民增收的有效途径。

② 宁夏彭阳县耙耱镇压技术

小麦是宁夏彭阳县的主要粮食作物，从2000年开始，彭阳县大面积推广耙耱镇压技术，取得了明显的增收效果。与对照田比较，采用耱镇压提高0～10厘米土层含水量1.4%，10～20厘米土层含水量提高3.4%，小麦基本苗增加4.4%，增产3.3%。

3.3.3 东部地区适用的耕作保墒技术

江西红壤地机械深松技术：据江西省农业科学院农业工程研究所在红壤地的试验结果，在机械深松30厘米的条件下，15~20厘米土层含水率比普通犁耕提高15.2%，晚大豆的产量增加17.1%，花生产量增加21.2%，玉米产量增加15.0%。深松30厘米的生产成本为300元/公顷，各作物按当时市场可比价格计算，大豆增产的收入为657元/公顷，花生增产的收入为1195.5元/公顷，玉米增产的收入为1465.5元/公顷，纯增加的收入为357～1165.5元/公顷。

3.3.4 南部地区适用的耕作保墒技术

广西柳江县机械化深松技术：据广西柳江县农机局测定在黄沙土甘蔗地测定，使用机械化深耕深松比牛耕土壤含水量增加0.5%～1.5%，在连续3个月干旱的情况下，深耕深松的土壤含水率达12.97%，比牛耕的增加1.7个百分点。平均增产1.815万千克/公顷，按当地甘蔗价格0.26元/千克计算，每公顷增值4719元，效益显著。

3.3.5 中部地区适用的耕作保墒技术

河南省麦田耕作保墒技术：河南省民权县气象局的试验证明，干旱时对麦田播前镇压，可使0~8厘米土层的水分提高1%~3%，干土层厚度由3~5厘米下降为1~2厘米，利于出苗扎根。冬前与早春镇压，可使0~5厘米土层的水分增加3%左右，能有效地促根增蘖、抗旱防冻。麦田镇压还可促进生长发育，增加植株高度及成穗数，一般可增产6%~20%。

据河南省农科院测定，采用松耕作法，疏松深度在20厘米以上，耕层有效水分可增加4.0%～5.6%，渗透率提高13%～14%，粮豆增产10%。在伏雨前深松，可使40～100毫米土体蓄水量增加73%，小麦增产5.9%～29.6%。

第二期：节水灌溉配套农业技术措施

4覆盖保墒技术

4.1技术原理、要点和适用条件

4.1.1 技术原理

作物田间通过利用作物秸秆或地膜覆盖，可以截留和保蓄雨水及灌溉水，保护土壤结构，降低土壤水分消耗速度，减少棵间蒸发量和养分损耗，从而提高水资源利用效率，同时该技术具有调节土温、抑制杂草生长等多方面的综合作用。覆盖保墒技术根据覆盖材料的不同分地膜覆盖和秸秆覆盖两种形式。

4.1.2 地膜覆盖保墒技术

① 技术要点

a. 精细整地

精细整地是地膜覆盖的基础。地膜覆盖的田块秋季收获后要进行秋、冬翻耕，耕后及时耙耱保墒。第二年春季只耙耱不翻耕，早春要及时顶凌耙耱保墒。雨后还要及时耙耱保墒。经过这些工序，达到地平、土碎、墒足，无大土块，无根茬，为保证覆膜质量创造良好条件。

b. 科学施肥

根据土壤养分亏缺状况科学配比施肥，是地膜覆盖增产的保证。一般来说，在土壤翻耕时要施足基肥。基肥以有机肥和磷肥为主，有机肥施用量较常规增施30%～50%，作物中后期应及时采用扎根追肥、灌水的方法补充肥水，以防止作物脱肥早衰。高肥地块氮素肥料应减少20%左右，增施磷、钾肥，以控制作物徒长。低肥地块增施氮肥，则有利于增产。

c. 早起垄

在冬前或早春整好地后随即起垄。垄应做成中间高、两侧呈缓坡状的圆头高垄。一般垄高10～15厘米，垄底宽50～60厘米。垄向以南北向为宜。垄做好后，再轻轻镇压垄面，使垄面光滑平整，覆膜时地膜容易绷紧，膜面能紧贴垄面，增温保墒效果好，而且还有利于土壤毛细管水分上升。在干旱少雨地区，大面积采用地膜覆盖时，应在垄沟中分段打埂，以便纳雨蓄墒。

d. 喷洒除草剂

地膜覆盖容易在膜下滋生杂草，特别在多雨低温年份，易形成草荒，与作物争水、争肥、争光照，影响盖膜效果。所以在覆膜前要适当使用除草剂，按照适宜的剂量和稀释浓度，均匀地喷洒地面，以防药害。为保证安全，可按常规用量减少20%。

e. 覆膜

覆膜质量直接关系到地膜覆盖的效果，是地膜覆盖栽培的关键。整地、起垄、喷洒除草剂后应立即覆膜。覆膜时，要将地膜拉展铺平，使地膜紧贴地面。地膜的两侧、两头都要开沟埋入土中，并要压紧、压严、压实，使膜面平整无坑洼，膜边紧实无孔洞。然后再在膜面上每隔1.5米压一土堆，每隔3米压一土带，以防风吹揭膜。应用地膜覆盖机覆膜功效高，质量好，均匀一致，并且节省地膜。

f. 播种与定植

播种与定植时间、方法、质量，关系到出苗早晚和缓苗快慢，是地膜覆盖的主要技术环节，因此，应根据不同作物、不同地区和地膜覆盖的特征，选择适宜的播期。地膜覆盖的春播作物，一般是晚霜前播种，晚霜后出苗或放苗，播种、定植过晚则失去地膜覆盖的意义。一些抗寒作物可以适当提早，但由于盖膜后播种至出苗的时间缩短，出苗期较早，所以播种也不能过早，以防早春霜冻危害。地膜覆盖的播种方式一般采用先盖膜后播种或定植，主要有条播和穴播或移栽等几种方式。播种时先按株、行距在膜面上开直径为4～5厘米的圆孔或十字形口，然后再播种或定植。随后要及时用湿土把播种或定植孔连同地膜一起封严压实，以防风吹揭膜，降低土温和蒸发失水，并可抑制杂草。

g. 田间管理

在播种、定植后，覆盖在田间的地膜常会因风吹、雨淋和田间作业遭到破坏，有的膜面出现裂口，有的膜侧出现漏洞，如不及时用土封堵严实，地膜会很快裂成大口，使地温下降，土壤水分损失，杂草丛生，失去盖膜的作用。因此，在田间管理时，应注意不要弄破地膜；要经常检查，发现破口及时封堵，以防大风揭膜，造成毁苗伤苗。

在先播种后盖膜的农田，出苗后应及时打孔放苗。孔的大小以4厘米为宜，按照密度确定适宜的株距。幼苗放出后，及时用土把孔口密封严实，防止透气和灌风揭膜。先盖膜后播种的田块，如播种后遇雨，易形成板结，应及时破除播种孔的硬结，以利幼苗出土。幼苗出土后，应根据不同作物，在适宜的时期进行间苗、定苗，保证全苗，达到适宜的密度。其他的田间管理，如中耕除草、追肥、防治病虫害等，应根据不同地区、不同作物、不同生育阶段，采取相应的措施。此外，地膜覆盖的作物，往往前期容易徒长，后期容易早衰。因此，在前期要注意控水蹲苗，促进根系生长。在中、后期要注意灌水、追肥，防止脱肥早衰，促使作物早发、稳长、不早衰。

在地膜覆盖下，作物生育期普遍提前，成熟期较早，应及时收获，达到增产增收的目的。作物收获后，要及时拣净、收回田间的破旧地膜，以免污染土壤，影响下茬作物的生长发育。

② 适用条件

地膜覆盖适用于地势平坦、肥力较好、土质疏松、有一定保水和保肥能力的地块。在坡地、沙土地、涝洼地、冷渍田、瘠薄地、重盐碱地和无水源的严重干旱地不适用。此外，风口地块也不宜选用。

一般年平均气温在5摄氏度以上，无霜期125天左右，有效积温在2500摄氏度左右的地区适宜推广玉米地膜覆盖栽培技术。在降雨量400毫米以上的地区适宜推广小麦地膜覆盖栽培技术。

4.1.3 秸秆覆盖保墒技术

① 技术要点

a. 主要形式

直茬覆盖：主要应用于小麦联合收割机收获后，小麦高茬覆盖地表。

粉碎覆盖：用秸秆还田机对作物秸秆直接进行粉碎覆盖。

带状免耕覆盖：用带状免耕播种机在秸秆直立状态下直接播种。

浅耕覆盖：用旋耕机或旋播机对秸秆覆盖地进行浅耕地表处理。

b. 覆盖量与覆盖时间

直播作物：小麦、玉米等作物播种后、出苗前，以2250～3000千克/公顷干秸秆均匀铺盖于土壤表面，以"地不露白，草不成坨"为标准。盖后抽沟，将沟土均匀地撒盖于秸秆上。

移栽作物：油菜、红薯、瓜类等移栽作物，先覆盖秸秆3000～3750千克/公顷，然后移栽。

夏播宽行作物：棉花等宽行作物在最后一次中耕除草施肥后覆盖秸秆，用量3000～3750千克/公顷。

果树、茶桑等果茶园：可随时覆盖秸秆，用量以春季4500 千克/公顷，秋季3750千克/公顷为宜。

休闲期覆盖：在上茬作物收获后，及时浅耕灭茬，耙耱平整土地后将秸秆铡碎成3-5厘米覆盖在闲地上，覆盖量视土壤肥力状况，一般4500～7500 千克/公顷。

总之，覆盖量以把地面盖匀、盖严但又不压苗为度。一般以3750～15000千克/公顷为宜，应酌情掌握。一般原则是：休闲期农田覆盖量应该大些，作物生育期覆盖量应该小些；用粗而长的秸秆作覆盖材料时量应多些，而用细而碎的秸秆时量应少些。

c. 覆盖材料

采用农作物生产的副产品（茎秆、落叶）或绿肥为材料进行农田覆盖。一般情况下，麦秸、稻草、玉米秸秆、麦糠等都可以作为农田和果园的覆盖材料。

d. 灌水方法

灌好底墒水；

采用450立方米/ 公顷左右的小定额灌水。

e. 田间管理

均匀覆盖；

注意病虫草害。

② 适用条件

适用于我国南北各地的气候与土壤条件。秸秆覆盖条件下，使用地面灌溉时会出现秸秆随水漂移壅塞阻水、灌水均匀度低、灌水定额大等难以解决的技术问题。因而秸秆覆盖技术必须与适宜的田间灌水技术相结合，才能充分发挥其节水效果。实践证明，采用孔口出流软管灌水、卷盘自回收PE管地面机具灌水或喷灌灌水等灌水方法，可以较好地解决灌水过程中壅塞阻水及秸秆漂移问题。

4.2各地区应用的覆盖保墒技术

4.2.1 北部地区适用的覆盖保墒技术

① 沈阳地区水稻地膜覆盖技术

沈阳地处辽浑太流域的辽宁中部平原，是工业密集、水稻种植面积较大的地区，工农业的大量用水，造成相互间争水现象严重，供需矛盾日益突出。该区近1/2的农业作物为水稻，由于用水短缺，生产受到了严重的影响。

从2002年开始，沈阳市开展水稻覆膜插秧节水技术试验，结果表明，地膜水稻节水2310立方米/公顷，增产525千克/公顷，净增收348元/公顷。苏家屯地区1.6万公顷水田全部采用地膜覆盖，节水3696万立方米，增加经济效益556.8万元。

② 甜菜地膜覆盖技术

甜菜是我国北方地区一种主要的经济作物，甜菜地膜覆盖技术20世纪80年代初在内蒙古、吉林、黑龙江、新疆等省区开始试验推广，以后应用面积逐渐扩大，各地地膜栽培都获得了节水增产增收效果。1983年，内蒙巴盟地区推广1900多公顷，产量达6.38万千克/公顷，含糖提高0.5～0.9度。1985年河套地区地膜甜菜0.35万公顷，平均产量6.18万千克/公顷，含糖率达到了17.25%，每公顷增产值1500元，1987年吉林省白城子地区0.27万余公顷地膜甜菜，每公顷产量1.5万千克以上，较裸地播种甜菜增产40%左右，黑龙江推广500多公顷，较裸地播种甜菜增产62.1%，含糖提高0.74度，新疆石河子甜菜研究所两年试验，地膜甜菜单产4.14～4.59万千克/公顷，比裸地播种甜菜增产1.78～1.83万千克，增产63.8%～78.9%，含糖提高0.45～1.3度，产糖量增加2457～3042千克，纯度也有提高。由于增产增糖效果显著，地膜甜菜面积在不断扩大。

4.2.2 西部地区适用的覆盖保墒技术

① 新疆棉花膜下滴灌技术

膜下滴灌技术产生于兵团农八师石河子垦区。这里位于天山北麓、准噶尔盆地南缘，年降雨量只有100到200毫米，年蒸发量高达2000到2400毫米，是典型的干旱地区，农业生产完全依赖于灌溉，用水矛盾十分突出。

从上个世纪八十年代起，农八师的水利工作者开始尝试在大田滴灌节水技术的可行性，自1996年到1998年，对不同土壤条件下的不同作物进行试验，获得成功，1999年开始，兵团以农八师为中心在全兵团大面积推广，第一年即推广0.25万公顷，目前的推广面积较1999年增长了近46倍。

2002年，石河子垦区11万公顷棉田有8万公顷采用了膜下滴灌技术，棉花平均单产达4500千克，创历史新高。全师棉花增产了20%，平均单产提高了整整750千克，就以每千克籽棉3.5元的市场价计算，每公顷地可增加收入2625元，如此，仅增产因素就为农八师增加收入近两亿元，若按一个农业职工3.3 公顷的平均承包定额，则农工平均增收达8750元。

② 四川巴中水稻覆膜节水抗旱栽培技术：

四川巴中市大力推广水稻覆膜节水抗旱栽培技术，以地膜覆盖为核心，以节水抗旱为主要手段，通过旱育秧、厢式免耕、精量推荐施肥、地膜覆盖、"大三围"栽培、节水灌溉、病虫害综合防治等先进技术有机整合，取得了显著的节水增产效果。运用覆膜节水抗旱栽培技术后每公顷可节水70%以上，节省10%—15%的氮肥，省种量50%左右，省工150个以上，增产2250—3000千克。目前，巴州区兴文乡、通江县民胜镇、平昌县六门乡等地已示范推广该技术。

4.2.3 东部地区适用的覆盖保墒技术

江苏少免耕秸秆覆盖技术：地处江苏省黄海之滨东辛农场，为泻湖相沉积母质，粘质盐渍土，质地粘重，宜耕期短，俗称"干时凉僵湿又粘，不干不湿两三天"。由于机械作用阻力大，耕翻后土块失墒快，结块不易破碎；湿土经机械挤压又板结闭塞以致无法播种，延误农时。

上世纪90年代开始，东辛农场推广少免耕秸秆覆盖技术，实行新的耕作制度，提高复种指数，为作物生态环境创造了充分的时空条件。经过多年来对免耕秸秆覆盖的田间调查与统计分析表明，夏玉米和夏大豆实行免耕秸秆覆盖当季分别增产16%和19%，并降低农本。免耕秸秆覆盖每公顷投入成本比耕翻对照田可降低465元和270元；夏玉米实行免耕秸秆覆盖每公顷净增1230元，提高53.9%；夏大豆每公顷净增580元，提高63%。

4.2.4 南部地区适用的覆盖保墒技术

① 广西秸秆覆盖还田技术

秸秆覆盖还田是一项集节水农业、生态农业和环境保护于一体的沃土工程技术。近年来，广西秸秆还田技术推广取得明显成效，呈现出强劲的发展势头。广西钦州市钦北区，早稻收割后，农民把稻草覆盖还田，并施秸秆腐熟剂，晚稻播种时稻田土壤变得更加肥沃、疏松，每公顷增产稻谷840千克；兴业县采用免耕栽培马铃薯与稻草覆盖还田技术相结合，农民只需在冬闲稻田上"摆一摆、盖一盖、捡一捡"，马铃薯平均产量2.25万千克/公顷以上，每公顷节本增收3000～3750元。2005年，广西秸秆覆盖还田面积达188万公顷，占广西农作物播种面积的30%，比1995年翻了一番。实行秸秆还田的作物一般增产10%以上，其中稻草覆盖还田每公顷增产稻谷245～865千克，增产效果十分明显。

② 南方山区水稻覆膜栽培技术

低温冷害是山区水稻生产的主要限制因子，为了探索山区水稻高产栽培的新技术，湖北省十堰市和竹山县农业局的农业科技人员借鉴地膜玉米覆盖栽培和水稻地膜育秧的技术，进行了山区水稻地膜全程覆盖栽培技术试验。1993年在竹山县大庙乡万兴村选择沙壤土稻田进行小面积（0.05公顷）地膜栽培与常规栽培对比试验，地膜水稻采取半旱式垄作、覆盖地膜打孔栽培，结果地膜水稻单产达8000千克/公顷，比常规稻增产36.4%，平均可节水约1200立方米/公顷。1994～1998年，湖北省的地膜水稻迅速推广至15000公顷，目前湖北省山区适于种植地膜水稻的面积就有近15万公顷，如全部推广种植地膜水稻，可节水约1.8亿立方米。中国水稻研究所1996年开始覆膜种稻研究，在我国几个不同水分生态区试点开展试验研究，初步结果显示，将旱作物地膜覆盖技术移植到水稻上，结合目前生产上应用的水稻旱育稀植等先进实用技术，进行覆膜种稻有明显的节水增产效果，与一般的水稻旱种相比，不同地区增产幅度在13.4%～26.1%。

4.2.5 中部地区适用的覆盖保墒技术

① 山西小麦地膜覆盖技术

山西省吕梁市从2002年开始大面积推广小麦地膜覆盖技术，2002～2004年推广膜侧条播、膜上穴播和膜侧加膜上条穴播3种模式，其中膜侧条播面积23286.7公顷，平均单产2247千克/公顷，比未覆盖田平均增产600千克/公顷，增产率36.4%；膜上穴播面积9406.7公顷，平均单产4920千克/公顷，比未覆盖田平均增产1024.5千克/公顷，增产率26.3%；膜侧膜上条穴播模式1500公顷，平均单产5640千克/公顷，比未覆盖田平均增产1789.5千克/ 公顷，增产率46.5%。

② 河北承德水稻覆膜湿种节水技术

承德是京津两大水源—密云水库和潘家口水库的主要水源地。武烈河上游地区涉及隆化、承德两县，现有水稻面积0.44万公顷。由于连年干旱，加上上游地区水稻大量用水，造成武烈河下游连续出现断流，影响向城市供水。河北省承德市为保证向京津供水，并实现水稻业的可持续发展，开始在武烈河上游地区推广水稻覆膜湿种节水技术。在0.2万公顷示范区应用水稻覆膜湿种节水技术后，每公顷稻田节水1.2万立方米，水稻产量每公顷平均在7500千克以上。水稻覆膜湿种技术取得了显著得节水增产效果，并大大降低了劳动强度。

黄腐酸，简称FA，是腐殖酸（HA）中分子量较小的水可溶组分。FA除具有HA的一般特征外，还具有自身的特点，即分子量较小，醌基、酚羟基、羧基等活性基团含量较高，生理活性强，易溶于水，易被植物吸收利用，水溶液成酸性等。因而FA对植物起着以调控水分为中心的多种生理功能，是一种调节植物生长型的抗蒸腾剂。

①缩小气孔开张度，抑制水分蒸腾：叶面当日喷施抗旱剂一号，气孔开张度明显降低。次日测定，小麦叶片气孔平均开张度0.6微米，对照为2.2微米，直喷剂后第10天仍然明显，小麦的蒸腾强度在14天内平均降低40%。喷剂一次引起气孔导性降低所持续的时间为12～20天，在水分调控上达到保水节流。

②增加叶绿素含量，促进光合作用：小麦在孕穗期遭受干旱后植株发黄，叶绿素含量下降，而喷施FA后叶色浓绿，小麦旗叶叶绿素含量较对照增加0.35米克/克干叶，倒二叶增加0.5 米克/克干叶，这一现象一直可以维持到生长中后期。旗叶、倒二叶光合产物在籽粒形成中占据到35.1%，从而有利于光合作用的正常进行。

③提高根系活力，防止早衰：研究证明，叶片衰老指数C旗/C基，即基部叶片与顶部叶片叶绿素含量的比值，与根系活力呈显著正相关。叶面喷施FA后，促进了根系活力，增强了从土壤深层对矿物质和水分的吸收能力，一般比对照多吸收13%～40%，表现出叶片衰老明显减缓，在水分调控上达到增墒开源。

④减慢土壤水分消耗，改善植株水分状况：由于FA制剂抑制蒸腾，使土壤水分消耗减慢，土壤含水率相应提高。喷剂9天植株总耗水量比对照减少6.3%～13.7%，土壤含水率相应提高0.8%～1.3%，从而改善了植株水分平衡状况。

密植作物配比用量为种子∶FA∶水=50千克∶200克∶5千克；稀植作物配比用量为种子∶FA∶水=50千克∶100克∶5千克。方法是将200克FA溶解在5千克水中，然后将药液洒在种子上掺拌均匀，堆闷2～4时后即可拌种。

h.喷施要领：基本要求是要保证农作物功能叶片均匀受药。如冬小麦以旗叶和倒二叶为中心的上部叶片必须受药，喷量以刚从叶片上滴落雾滴为度，并检查叶片上是否均匀分布褐色雾滴作为喷雾的质量标准。

黄腐酸抗旱剂在我国南北各地均适用，各地在使用时应视植株大小、当地水质状况、土壤状况选择适宜用量，如植株大、水的硬度高、土壤呈碱性时，用量可稍加大，反之宜降低用量。

能够在水面形成单分子膜并能抑制水面蒸发的制剂称之为水面蒸发抑制剂，在化学上属于表面活性剂的范畴。这类物质为直链的高级脂肪族化合物，碳原子数目在11个以上，具有抑制水分蒸发的能力。其分子具有不对称结构，一端含有极性的亲水基团，另一端具有非极性疏水基团，将这种乳液喷于水面后，分子中的疏水基团由于与水排斥而转向空间，亲水基团转向水中，与水分子发生缔合。这样水与单分子膜物质间牢牢吸引，在水面就会形成肉眼看不见的单分子膜层，膜层厚度为0.00000025米，对水面产生较高的表面压力，阻挡水分子向大气中扩散。同时单分膜层分子间的空隙可让氧气和二氧化碳透过，而水分子却通不过，因而能有效抑制水分蒸发。当然，由于抑制了水分蒸发，使蒸发潜热积累于水中，从而可提高水温。

④抗风性：单分子膜层对风敏感，当风速为0.8米/秒时，膜层就会随风移动，风速为3米/秒时有助于膜层的扩散和提高抑制蒸发率，当风速超过3米/秒时，单分子膜被风吹成褶皱破裂而失效。

① 喷施

将水面抑制蒸发剂加水稀释10～30倍成为水乳液，然后用喷雾器喷洒水面，即自动扩散成膜。

② 挂施

将水面抑制蒸发剂的水乳液用纱布包好，挂在水稻田水流入水口处，经流水缓慢冲击，乳液从纱布团中不断浸出，随漂浮水面扩散成膜，经流水带动扩散使整块稻田水面全部成膜。

5.2.3 适用条件

水面抑制蒸发剂无毒、无污染，对人畜安全，并能为生物降解。技术简单，无需增添专用设备，易于农民掌握，适合于我国南北方广大地区。

5.3土壤保墒剂

5.3.1 技术原理

裸露土壤中的水分主要是通过蒸发散失。散失途径有两条：一是毛管水通过毛细管上升作用不断输送到地表损失；二是以气态水的方式扩散到空气中损失。将成膜制剂喷于土表，干燥后即可形成多分子层的化学保护膜固结表土，阻隔土壤水分以气态水方式进入大气。同样以土壤结构改良剂混合土壤，可显著增加土壤水稳性团粒结构，从而阻断土壤毛管水的连续性，降低毛管水上升高度，达到抑制水分蒸发的目的。

它的主要功能：

①抑制土壤水分蒸发：土面增温剂的抑制蒸发率为80%～90%，保墒增温剂的抑制蒸发率为75%～95%，土壤结构改良剂的抑制蒸发率一般在30%～50%之间。

②提高土壤温度：在20摄氏度的室温下，每蒸发1克水约需消耗584.9cal热量，抑制了土壤蒸发，就意味着减少了蒸发耗热而用以提高土温。在我国北方春季晴朗的天气条件下，充分湿润的土面蒸发量可达7～8毫米/天，即在1厘平方米的土面上1天就要蒸发掉0.7～0.8克水，并消耗420～480cal热量，减少蒸发就保存了部分汽化热而使土壤温度得以提高。由于这类制剂的颜色多为深褐色和黑色，故能增加太阳辐射的吸收率而进一步增温，使土壤增温效果十分显著。

③改善土壤结构：将土壤结构改良剂与土壤混施后，由于氢键和静电作用，对电解质离子、有机分子、络合物等发生吸附而促使土壤形成团粒结构。粒级为2～1、1～0.5、0.5～0.25毫米土粒的百分含量，处理比对照分别增加33.3%、29.5%和59.6%。

① 喷土覆盖

增温保墒剂需在用水稀释后喷洒土表用来封闭土壤，所以用量较大。每公顷全覆盖用量为原液1200～1500千克加5～7倍水稀释。先少量多次加水，不断搅拌均匀后再大量加水至所需浓度，经纱布过滤后倒入喷雾器即可喷施。若预先用水对土表喷施湿润后，则更有利于制剂成膜并节省用量。对于冬小麦这类条播作物，喷剂时只需喷施播种行，不必对土壤进行全覆盖，也同样能取得好的效果。

② 混施改土

将土壤结构改良剂与土壤混合，用量一般为干土重的0.05%～0.3%，约2800～3000千克/公顷。混施可促进土壤团粒结构形成，尤其对各种土壤水稳性团粒结构形成作用明显，有利于保持水土。

③ 渠系防渗

用沥青制剂喷于渠床封闭土壤可大大减少水分渗漏损失。在渠系表面或15厘米层处喷施沥青制剂，每平方米用量80～110克。

④ 灌根蘸根

对于一些育苗移栽作物除了喷土覆盖外，也可采用土壤保湿剂乳液直接灌根，浓度配比为1:10。也可用此浓度乳液蘸根包裹后长途运输再作移栽，用以减少蒸腾，保持成活。

⑤ 刷干保护

对移栽的果树类作物和林木树干，可用制剂乳液喷涂刷干，通过膜层保护减少蒸发，防寒防冻，保护苗木安全越冬、病虫害防治和早春抽条。

5.3.3 适用条件

土壤保墒剂在我国主要应用于渠道防渗、盐渍改良、沙漠和荒漠的绿化和改良、防止水土流失、旱地增温、保墒等方面。

5.4 各地区应用的蒸腾蒸发抑制技术

5.4.1 北部地区适用的蒸腾蒸发抑制技术

① 北京郊区"FA旱地龙"应用技术

北京市从1997年开始在各郊区县进行了"FA旱地龙"试验和推广工作，选择小麦、玉米、蔬菜、果树等作物作为推广对象。试验表明，小麦经过"旱地龙"拌种和生长期喷施，平均可增产15%左右；玉米经过"旱地龙"拌种和生长期喷施，平均可增产13%左右；蔬菜和果树使用"旱地龙"喷施平均可增产20%左右，并可提高果实的糖度。1997~2000年四年中，北京市在京郊房山、门头沟、昌平、延庆、怀柔、密云、平谷、朝阳、丰台、海淀、通州、大兴、顺义以及农场局的长阳农场等13个郊区县的易旱地区进行"旱地龙"推广，累计推广使用"旱地龙"面积达到6.15万公顷，其中小麦1.65万公顷，玉米1.83万公顷，蔬菜0.83万公顷，果树1.84万公顷，占全市易旱面积13万公顷的47.3%。四年累计小麦增产1297万千克，玉米增产1603万千克，蔬菜增产1000万千克，果树增产2770万千克，总计增收11205万元，综合投入产出比达到l:13，而且还减少了化肥、农药的使用，取得了很好的经济效益、生态环境效益和社会效益。

② 北京密云苹果树应用"旱地龙"技术

中国农业大学在北京密云对苹果树的试验表明，在有限灌水条件下黄腐酸类抗旱剂"FA旱地龙"对果树的生长发育、保墒能力、果实品质及产量的影响较大。果树施用"FA旱地龙"后，有抗旱增产效果，增产幅度可达4.88%~7.32%，平均单果重量增加4.2%~8.4%，并且使果实品质得到改善；与充分灌溉条件相比，水分利用效率也有所提高，每公顷节约灌溉水量487.5立方米。

5.4.2 西部地区适用的蒸腾蒸发抑制技术

① 甘肃武威地区"FA旱地龙"应用技术

。甘肃武威地区从1997年开始推广"FA旱地龙"，在春小麦上应用面积达0.22万公顷，取得了十分显著的经济效益。使用旱地龙后，春小麦增产388千克/ 公顷，节水530立方米/ 公顷，净增收387元/ 公顷。

② 宁夏固原地区马铃薯喷施黄腐酸技术

宁夏固原地区农科所对马铃薯喷施黄腐酸的试验结果，喷施不同量的黄腐酸，马铃薯产量比对照提高9.17%~52.96%。以喷施黄腐酸3750米l/公顷增产效果最明显，比对照增产4250千克/公顷，增产率为52.96%。

③ 新疆巴楚县棉花施用"旱地龙"技术

新疆巴楚县农技推广中心的试验表明，棉花生产使用"旱地龙"，单产可增110～3728千克/公顷，增产率达到7.38%～24.1%。而且可以改善棉花品质，如纤维长度、衣分都有提高。不同施用时期与施用量增收在2535～4200元/公顷之间。

5.4.3 东部地区适用的蒸腾蒸发抑制技术

福建省"旱地龙"应用技术：福建由于受特定的自然地理条件和气候特点的影响，一方面洪涝灾害频繁，另一方面干旱缺水也常常威胁着农业生产。虽然全省已建成蓄水工程12万处，有效灌溉面积达93.2万公顷，保灌面积达75.5万公顷，分别占总耕地面积的79％和64％。从1997年起，福建首批引进推广"旱地龙"，在全省18个县（市、区）的267 公顷易旱耕地开展抗旱试验，并取得了成功。

实践表明，使用"旱地龙"不仅能抗旱、抗寒、抗干热风，而且可以促进农作物根系发育生长，用量小，增效快，无污染，在节水的同时，农作物平均增产20％～30％。这一抗旱技术的应用，为全省重旱区的抗旱减灾，稳产增收发挥了重要作用。

目前，福建各地不断扩大使用面积，莆田、上杭、同安、丰泽等县（市、区）将新一代"旱地龙"用于芦笋、花生、水果、蔬菜等0.33万公顷粮食和经济作物生产中，节水增产效果明显，平均增产近三成，颇受农民欢迎。

5.4.4 南部地区适用的蒸腾蒸发抑制技术

广西"旱地龙"应用技术：1996年，广西开始引进具有抗旱作用的多功能植物抗旱营养生长剂"旱地龙"，探索喷施"旱地龙"对不同农作物需水保水性、耐早能力、提高产量的方式。田间试验证明，采用节水灌溉结合喷施"旱地龙"，用水量可平均降低30%～65%，节水效果十分显著。作物喷施"旱地龙"后平均增产率为：水稻8.5%、玉平方米0%、甘蔗18%、花生24%、荔枝10%、龙眼14%、葡萄14%、西红柿13%、辣椒21%，并且果实个大，外观成色好，维生素和含糖量高。1999年，在通过试验取得大量数据、并积累了一定经验的基础上，广西各县市开始大力推广使用"旱地龙"，1999～2003年累计推广使用"旱地龙"面积1.77万公顷，产生了十分显著的经济效益，如百色市2000～2002年，甘蔗累计使用面积7400公顷，增产甘蔗9800万千克，新增纯收入1478万元，财政新增特产税145万元，糖业新增税利1439万元，农民人均纯收入也增加了180元。柳江县的66.67公顷葡萄园使"旱地龙"后，每公顷增产3727.5千克，按每千克4元计算，每公顷增加收入14910元，而购买"旱地龙"的成本不足150元。试验推广应用证明，"旱地龙"在广西壮族自治区确实能起到抗旱增产的作用，是一种投资省、见效快、操作简单、使用方便、效益较高的节水增产实用技术。

5.4.5 中部地区适用的蒸腾蒸发抑制技术

山东济南"FA旱地龙"应用技术：山东省济南市1998年开始大力推广"FA旱地龙"应用技术，在历城、平阴、章丘、济阳、长清等县（市）区进行大面积推广。至1999年底，累计推广施用面积5.2万公顷，其中，小麦4.43万公顷，玉米0.43万公顷2，蔬菜和果品0.34万公顷。施用"FA旱地龙"后，作物增产10%～15%，节水20%～30%，投入产出比为1∶15，经济作物则达1∶20以上，取得了显著的经济、社会与环境效益。

第二期：节水灌溉配套农业技术措施

6化学制剂保水技术

6.1技术原理、要点和适用条件

6.1.1技术原理

保水剂又称土壤保水剂、保湿剂、高吸水性树脂、高分子吸水剂，是利用强吸水性树脂制成的一种超高吸水保水能力的高分子化合物。它与水分接触时，能够迅速吸收和保持相当于自身重量几百倍至几千倍的去离子水、数十倍至近百倍的含盐水分，而且具有反复吸水功能，吸水后膨胀为水凝胶，可缓慢释放水分供作物吸收利用，从而增强土壤保水性，改良土壤结构，减少深层渗漏和土壤养分流失，提高水分利用率。大量试验研究表明，保水剂能提高农田保水保肥能力，节约农田用水量，改良土壤结构，提高种子出苗率、幼苗移栽成活率，促进作物幼苗生长发育等功效。

6.1.2技术要点

① 施用方法

保水剂的施用方法大致有十几类，根据农林业使用的经验，一般大田作物采用拌种并配合沟（穴）施，果树及其他经济作物采用蘸根或沟（穴）施，效果最佳。

保水剂施用时要掌握以下要领：

a. 耙土挖沟

无论是耙土还是挖沟（穴），都不要伤动主根，造成"伤筋动骨"，影响植物成活和正常生长，但开挖时要有利于根系吸水，所以大部分毛根应露出，但最好不要将毛根外表的土层剔得太干净，使保水剂凝胶体与毛根直接接触，也就是说露出毛根应保留一层薄薄的土为好。这样既不会对吸水产生影响，而且可以防止保水剂凝胶体与毛根直接接触而发生对根的腐蚀或者由于伴随吸水发生体积变化后根被切断。另外，沟（穴）的深度应略大于播种深度，有利于根系朝有水的方向生长，防止倒伏。

b. 撒施浇水

无论干施、湿施都要均匀，否则吸水后在局部会产生糊状凝胶，造成土壤蓄水过高，影响土壤通气和植物生长，甚至枯死。一般来说，保水剂（颗粒剂型）干施时，只要与土拌匀就能解决这个问题；如果不拌土，就一定要撒匀。同时，要注意土壤水分和施用时间在干旱少雨且灌溉条件又比较差的地方，土壤含水量低于10%时，施用保水剂前应将其投入大容器中充分浸泡饱和，使之充分吸水呈凝胶状后再与土壤混合使用（湿施），这种方法的优点在于能提前充分把水吸足，但要十分注意与土拌匀。据林业专家建议，在造林绿化时，保水剂粒径采用0.5~3毫米为宜，不要使用粉状剂型，以克服产生糊状问题。另外，无论干施、湿施，都要保证已施入的保水剂被水浸泡饱和。干施时要浇透蒙头水；湿施时，要提前洒水使沟（穴）中土壤含水量达到10%。因为保水剂是吸水保水的物质而不是产水剂，没有条件浇透第一遍水或浸泡饱和的地区不宜使用。

c. 防止蒸发

泡胀后的保水剂在自然条件下的水分蒸发远远大于有减蒸措施的蒸发量。1克保水剂加100克水在室内杯装开口和杯口盖上塑料纸条件下，自然蒸发40天后，剩下的水分分别为5%和95%。所以，要采取一些必要的防蒸发措施，如盖草、树叶和沙子等。

d. 观测管理

使用保水剂后，在植物生长全过程都要注意观察叶片旱象和土壤墒情，并结合气象条件决定是否补水，如果不补水，又无降水，就会适得其反。

② 用量

保水剂在土壤中的用量随土壤质量、土壤墒情、植物种类、气候条件以及保水剂本身性能不同而有所差异。各类产品的使用说明中一般会提供参考值，大致用量为植物耕作层或穴（沟）干土重量的0.05%～0.2%，施入量太少起不到蓄水保墒作用，施入量过大，不但成本高而且雨季（特别是南方地区，粘壤类土壤）常会造成土壤贮水过高，引起土壤通气不畅而导致林木根系腐烂。

6.1.3适用条件

① 降水时期和降水量

施用保水剂，必须考虑当地的降水时期和降水量。保水剂主要适用于年降水量在450-500毫米且季节性干旱明显的地区，对于年降水量低于300毫米的地区不能完全发挥作用。降水量大或正值降水时期可适量少施或不施保水剂。我国北方大多春旱秋雨，保水剂最好在雨季快结束时施用，吸收保存的土壤水分可供春季根系吸收使用。春季施用应选用使用寿命较短的保水剂，以防雨季吸水过量，造成土壤蓄水过多，影响土壤通气性和果树生长。

② 土壤类型与土壤湿度

对土层深厚、保水保肥能力强的壤土或黏土地，应适量少施；对土层浅、保水保肥能力弱的沙土地、瘠薄地，应适量多施。当土壤含水量较低时，应先吸水后施入。另外，在含盐地区使用效果和使用寿命会有所下降。

开发保水剂的主要目的是抗旱节水，但保水剂并非造水剂，它不是灵丹妙药。因此，只有根据各地的气候、土壤和植物条件科学使用，保水剂才能真正发挥作用。

6.2各地区应用的化学制剂保水技术

6.2.1北部地区适用的化学制剂保水技术

① 吉林双辽水稻田保水剂施用技术

吉林省双辽地区气候十年九旱，由于长期干旱，降水减少，造成地下水位下降，农业生产用水面临着严重的挑战。一方面严重缺水，另一方面土壤渗漏、不科学用水造成水资源的大量浪费。水稻是该市农业中的主导产业，现有水稻1.67万公顷，其用水量在农业用水中所占的比例达65%以上，而利用率却仅为30%。双辽农业生产中大力推广应用节水技术势在必行。

2005年，防渗保水剂在双辽的6个乡镇进行了20公顷的试验，取得了显著的节水增产效果。据双辽市水稻研究所统计，20公顷水田平均节水28.1%，最好的试验田地块节水35.4%。节约灌水投入800元，平均增产水稻879.05千克/公顷，增收791元，两项累计增收1591元，扣除水田保水剂投入480元，每公顷纯增收1111元。2006年，双辽在4个乡镇又落了27个示范点，试验面积增加到了50 公顷，节水效果也非常明显。

② 保水剂浸根造林技术

春季是造林的好季节，但北方地区由于春天气候干燥，风大，常会导致苗木干枯，降低成活率。保水剂能促进苗木生长及提高幼苗成活率。使用保水剂时，先将准备栽植的苗木捆成小把，每把以50棵为宜。准备1个塑料大盆，为配制保水剂用。配制保水剂的比例为1:800。配制保水剂的水温要求30摄氏度，配制时先把水倒进塑料盆中，然后一边用手均匀撒保水剂，一边用木棍均匀搅拌，使水和保水剂稀释开，以防结块。配好保水剂后，将事先捆成把的苗木根部浸放在装有保水剂溶液的盆中，浸泡到1分钟左右取出，即可进行栽植。辽宁省凤城市2004年春季造林时大力推广使用保水剂，到2006年春已累计推广1万多公顷，栽植苗木成活率达到95%以上。

6.2.2西部地区适用的化学制剂保水技术

① 甘肃古浪县春小麦应用保水剂技术

甘肃省古浪县位于河西走廊东端，多年平均降水量在300毫米左右，且多集中在4-8月份，干旱成为抑制当地小麦生产的主要因素。从2005年开始，水利科技部门在当地小麦生产中推广使用保水剂。在小麦播种前，将保水剂按15千克/公顷的用量与肥料混合施入田中。应用结果表明，保水剂能有效提高春小麦出苗率，促进生长发育，并有明显的节水、增产效果，节水10%，增产幅度在15%左右。

② 新疆新型多功能保水剂应用技术

广东仲恺农业技术学院的专家经过多年研究，开发出适合新疆土壤和气候特点的新型多功能保水剂。该保水剂利用新疆本地丰富的天然及废弃物资源，例如动物羽毛蛋白、角蛋白、棉籽蛋白、毛皮加工废弃物等，价格低廉、具有突出的耐老化和耐候性能、可完全降解，并采用新的配方和制备技术，使保水剂具有多种功能性。通过在新疆干旱地区不同作物上的应用技术研究与示范，建立了新型多功能保水剂在不同作物上的标准化应用技术规范，节水率达到15%—30%，并具有增产、提高成活率、刺激作物根系发育、促进植物生长以及改善农产品品质等多种作用。多功能保水剂应用于荒漠造林可节水20%—30%，成活率还提高30%以上，苗木生长迅速，甚至当年即可成林。以葡萄示范基地为例，使用了保水剂后肥料利用率提高了30%；生长期平均灌水12次减少为8次；商品果产量提高30%，每公顷产值为33750元，利润为25620元，每年每公顷增加利润6120元，两年约为12000多元。目前已在哈密、吐鲁番、乌鲁木齐等地的40多个示范点累计推广应用0.67万公顷以上，累计节水达到1000多万立方米，取得了良好的生态效益、社会效益以及经济效益。

6.2.3中部地区适用的化学制剂保水技术

① 山西方山县果树施用保水剂技术

山西省方山县属黄土半干旱地区，多年平均降雨量400毫米左右，干旱是制约当地果树生产的主要因子。"九五"期间，方山县大力推广保水剂技术，取得了较好的节水增收效果。

方山县果树施用保水剂主要采用两种方法，一是拌土，二是蘸根。保水剂用量为：在幼龄果园，每株用量120克；在成龄果园，每株用量170克。在株间或树冠垂直投影边缘挖50-60厘米见方的穴拌土施入。对于新植果园，保水剂一般施用方法是在上年雨季前整地时在定植穴内与土拌匀，经过雨季充分吸收下渗水，将水分保存在土穴内，到翌年春季栽植，达到秋水春用的目的。为了防止苗木在运输过程中失水和提高栽植成活率，采用保水剂蘸根。具体方法是将40-80目的粉状淀粉接枝型保水剂按0.1%的比例投入浸根容器中，充分吸水搅匀，20分钟后即可用来蘸根。

方山县多年应用实践表明，果树施用保水剂可节水50%，节肥30%，成龄果园产量可提高25%~30%，经济效益显著。该技术适合胶东、辽东和关中北方水果产区及季节性干旱严重的云、贵、川、桂、粤南方水果产区。

② 北京昌平地区苹果园施用保水剂灌溉技术；

根据中国农业大学在北京昌平的试验结果，土壤中施用保水剂后，土壤的蓄水保墒能力显著提高，可以减少灌水次数，节约灌溉用水，提高水分利用效率。在砂壤土条件下在苹果全生育期施用保水剂200克/棵，可以减少灌溉2次（不包括封冻期灌水），节约灌水900立方米/公顷。华北地区果园在施用保水剂条件下，对于降雨量频率为50%的平水年，施用保水剂后，在果树全生育期灌溉5次，灌溉总水量为3600立方米/公顷；对于降雨量频率为75%的中等干旱年份，果树全生育期灌溉5次，灌溉总水量为3800立方米/公顷；对于降雨量频率为95%的特旱年份，果树全生育期灌溉6次，灌溉总水量为4000 立方米/公顷。

6.2.4东部和南部地区适用的化学制剂保水技术

广东惠安县花生、甘薯保水剂施用技术

广东惠安县农业局使用广东珠海得米化工有限公司生产的保水剂，在花生和甘薯轮作上进行试验。对施用45千克/公顷，60千克/公顷，75千克/公顷三种不同保水剂量的试验结果表明：施用抗旱保水剂具有一定的保墒效果，能增加耕层土壤含水量13%～43%。同时，保水剂对提高作物产量的作用也十分明显，花生增产256.92～456.75千克/公顷，增产率为9.0%～16.0%；甘薯增产3483.28～5317.19千克/公顷，增产率为20.4%～31.1%。施用抗旱保水剂可增加花生和甘薯轮作的产值（3117.64～5017.31）元/ 公顷，其投入产出比1:1.91～1:2.79。其中抗旱保水剂以60 千克/公顷的用量的增产增收效果最佳，增加花生产值1827元/公顷，增加甘薯产值3190.31元/公顷，投入产出比1:2.79。

第二期：节水灌溉配套农业技术措施

7水肥耦合技术

水肥耦合技术就是根据不同水分条件，提倡灌溉与施肥在时间、数量和方式上合理配合，促进作物根系深扎，扩大根系在土壤中的吸水范围，多利用土壤深层储水，并提高作物的蒸腾和光合强度，减少土壤的无效蒸发，以提高降雨和灌溉水的利用效率，达到以水促肥，以肥调水，增加作物产量和改善品质的目的。

7.1技术原理、要点和适用条件

7.1.1技术原理

作物根系对水分和养分的吸收虽然是两个相对独立的过程，但水分和养分对于作物生长的作用却是相互制约的，无论是水分亏缺还是养分亏缺，对作物生长都有不利影响。这种水分和养分对作物生长作用相互制约和耦合的现象，称为水肥耦合效应。研究水肥耦合效应，合理施肥，达到"以肥调水"的目的，能提高作物的水分利用效率，增强抗旱性，促进作物对有限水资源的充分利用，充分挖掘自然降水的生产潜力。

不同水分胁迫条件下，水肥对作物的生长发育和生理特性有着不同的作用机理和效果。首先，在水分胁迫较轻时，养分能显著促进作物的根系和冠层生长发育，不仅增强了根系对水分和养分的吸收能力，而且提高叶片的净光合速率，降低气孔导度，维持较高的渗透调节功能，改善植株的水分状况，从而促进光合产物的形成，最终表现为产量和WUE的提高。然而，随着水分胁迫的加剧，养分的作用机理和效果发生了不同的变化。氮素的促进作用随水分胁迫的加剧慢慢减弱，在土壤严重缺水时甚至表现为负作用。说明氮肥并不能完全补偿干旱带来的损失。因此，随干旱胁迫的加重应适当减少氮肥的用量。与氮肥相反，在严重水分亏缺条件下，磷肥能促进作物的生长与抵御干旱胁迫的伤害。氮、磷有很强的时效互补性和功能互补性，合理搭配能显著增产，达到高产、稳产和提高水分利用效率的目的。

对氮素和水分相互关系研究发现，由于含氮化合物需要相对较大的能量用于合成和维持生命，限制氮素的供应则可能导致含氮化合物在老的组织中转移并供同样需要能量的幼嫩组织利用。在氮素亏缺条件下，植株地上部与地下部比率下降，导致非光合组织相对增加，因而不利于水分利用效率的提高。有研究指出，施肥使冬小麦叶水势下降，增加了深层土壤水分上移的动力，使下层暂时处于束缚状态的水分活化，扩大了土壤水库的容量，提高了土壤水的利用率，达到了"以肥调水"的目的。

通过对一定区域水肥产量效应的研究，同时预测底墒、降水量，就可以根据模型确定目标产量，拟定合理的施肥量，为"以水定产"和"以水定肥"提供依据，就可以在区域内"以肥调水"、"以水促肥"、"肥水协调"，提高水分和肥料的利用效率，对大面积农业增产具有实际指导意义。但因为不同地区水量、热量、土壤肥力等条件不同，其肥水激励机制也存在明显差异。所以在某一区域建立的水肥耦合互馈效应模型，只能在相似地区适用，在另一地区用的效果则不理想或不适用。

7.1.2技术要点

① 平衡施肥

平衡施肥是指作物必需的各种营养元素之间的均衡供应和调节，以满足作物生长发育的需要，从而充分发挥作物生产潜力及肥料的利用效率，避免使用某一元素过量所造成的毒害或污染。

平衡施肥的技术要领：

a. 采集土样分析；

b. 确定土壤肥力基础产量；

c. 确定最佳元素配比与最佳肥料施用量；

d. 合理施用。

② 有机肥、无机肥结合施用

有机肥与无机肥配合施用，能提高土壤调水能力，而且增产效果较好。但施用时应根据有机肥料和无机肥料种类的特点，适时、适量运用。使用中应考虑以下几点：

a.有机肥料含有改良土壤的重要物质，其形成腐殖质后，具有改善土壤水稳结构和增进土壤保水、保肥能力的作用，能提高作物对土壤水的利用率；化学肥料只能提供作物矿质养分，无改土作用，对中下等肥力土壤应尽量多使用有机肥料，并根据土壤矿质养分状况配合施用一定量化肥。

b.有机肥料在分解过程中会产生各种有机酸和碳酸，可促进土壤中一些难溶性磷养分转化成有效性养分，在一定程度上了提高土壤磷养分总量。因此，可以适当降低使用化肥磷量的标准。

c.有机肥料供肥时间长，肥效缓慢，化肥肥效快，两者具有互补性。因此，有机肥应适当早施，化肥则可根据作物需肥情况按需施肥。

d.在施用碳氮比比较高的有机肥（如秸秆还田）时，要适量增施氮肥，防止作物脱氮早衰，避免产量下降。

e.由于种植作物种类及轮作方式不同，作物所需有机肥与化肥比例会有较大差异。如豆科作物可能需要有机肥、磷肥量多一些，氮肥需要量就很少；对于玉米，有机肥、化肥均应多施一些。所以，有机肥、化肥施用中应根据土壤养分状况、作物需肥和种植方式情况不同而不同。

③ 采用适宜的施肥方式

对密植作物宜用耧播沟施，对宽行稀植作物以穴施为好，施肥后随即浇水；花生、棉花、油菜等作物根据生长需要还可结合运用根外追肥。

④ 控制灌水定额

研究表明，灌水定额超过1050立方米/公顷便容易造成肥料淋失，在畦灌条件下灌水定额宜控制在825立方米/公顷以内。

7.1.3适用条件

水肥耦合效应与土壤状况、作物种植方式等密切相关，不同作物在不同的土壤条件下，水肥耦合关系也会不同。因此，使用水肥耦合技术时应根据当地具体情况，将灌水与施肥技术有机地结合起来，调控水分和养分的时空分布，从而达到以水促肥，以肥调水，进而使作物产量最高，经济效益最好。

7.2各地区应用的水肥耦合技术

7.2.1河北省武安市水肥耦合技术

河北省武安市耕地面积5.35万公顷，其中坡耕地3.6万公顷，占全市耕地面积的67.5%，主要农作物有玉米、小麦、棉花、谷子、豆类等。坡耕地土层瘠薄，缺水少肥，生产条件差，粮食单产一般在3375千克/公顷，皮棉570千克/公顷。该市开展了坡耕地测土配方施肥行动，推广测土配方技术0.6万公顷，实现节本增效225万元。其中，为提升耕地地力水平，该市建立玉米核心示范区333公顷，带动0.33万公顷，每公顷节本增效375元以上，农民获益125万元；建立棉花核心示范区133公顷，带动0.133万公顷，皮棉每公顷增产67.5千克，节本增效450元，农民获益60万元；建立谷子核心示范区133公顷，带动0.133万公顷，每公顷增产240千克，节本增效300元，农民获益40万元。通过建立高效节水、测土配方施肥样板，典型示范，辐射带动，形成了武安坡耕地培肥模式，促进了经济、社会、生态效益同步增长。

7.2.2河南新乡小麦、玉米、花生水肥耦合技术

中国农科院农田灌溉研究所"九五"开始对河南新乡地区主要作物开展水肥耦合技术模式研究。结果表明，不同灌水条件下，对冬小麦、玉米、花生等作物进行适宜的水肥管理，与传统灌水量相比，地面灌可节水15～20%，喷灌可节水35～60%；主要作物增产幅度为9%～17%，化肥有效利用率提高15%～20%，主要作物的水分生产率达到1.5～2.1千克/立方米。

7.2.3河南商丘地区冬小麦、夏玉米水肥耦合技术

针对豫东地区水、肥利用效率较低的状况，"八五"期间中国农业科学院农田灌溉研究所在河南商丘开展了氮肥、磷肥和灌水的综合效应试验研究，结果表明：冬小麦、玉米水肥耦合存在阈值反应。冬小麦水肥耦合的阈值是：N(90～240千克/公顷)，P2O5(56.25～221.25千克/公顷)，灌溉定额1500～3750立方米/公顷，夏玉米水肥耦合的阈值是：N(105～255千克/公顷)，P2O5(52.5～127.5千克/公顷)，灌溉定额1500～3000立方米/公顷。低于阈值下限水平，N、P无明显增产效应，水分利用效率(WUE)低；高于阈值上限，水肥互作效应呈减小趋势；在阈值范围，水肥互作增产效应显著。