农田水利发展趋势范例6篇

农田水利发展趋势

农田水利发展趋势范文1

关键词:农田灌溉;水利系统;农田水利技术

据相关数据统计,我国的农田灌溉面积已经达到了世界的20%,这表明我国的农田灌溉量非常之大。而水利系统是国家发展的关键,是民生发展的基础。在发展飞跃的现代社会,必须提高相应的水利技术以适应世界的发展,才能够不断提高我国农业生产产量,促进我国农业的发展。我国现在是依靠传统农业发展的大国,发展模式还不够先进。因此必须发展水利技术以提高农业生产效率,促使国家农业发展。笔者围绕我国农田水利技术的发展现状,提出了水利技术发展的意义,并对其发展趋势进行了展望。

1. 农田水利技术的发展意义

1.1 农田水利技术

水利技术是农田生产的基础,是农业发展的关键。农田水利技术即依照当日的土地资源、自然环境等条件,通过建设一些水利设施来调配并改善农田的水资源状况,以达到农田作物高产的工程技术。对于我国这个人口众多的农业大国来说,农田生产极为重要,它的发展是粮食提供的保障。现如今,水利技术已经成为了我国经济发展的命脉。

1.2 农田水利技术发展的重要意义

自从我国改革开放以来,国家对农业发展的重视程度也有所提高。尤其是近些年来,国家对农田基础设施的投资力度有了很大的提高。加强对农田灌溉技术的投资力度,大力发展农业设施的建设速度,提高农业生产的品质,是农田水利技术发展的重要任务。但是近些年来我国的水资源急剧的缺乏,面对如此庞大的耕地压力,我国农业发展需要大力发展水利技术。首先,它能够保证农作物产量的稳定,提高农作物的品质,并对水资源的合理分配有着重要的意义。其次,它是我国农业技术整体水平发展的代表。第三,农田水利技术与农民的经济利益息息相关,是农民生活质量的保证。第四,农田水利技术对农作物产品的价格有着间接的作用。第五,农田水利技术对促进国家可持续发展有着重要的作用。

所以,我国需要大力发展农田水利技术,提高农业灌溉的效率,并结合相应的节水技术来促进农业发展,提高农作物产量,并达到节约水资源的目的。在调节和分配水资源的时候,要积极采取相应的先进技术,对农田水利技术进行改革与创新。通过相应的技术改革实验来促进水资源的高效利用率。为了积极响应国家的可持续发展政策,提高水资源的利用效率来达到节约水资源的目的,就需要不断发展农田水利技术,推动科学发展。

2. 我国农田水利技术的发展现状

由于我国现在水资源缺乏,并且分布情况不均匀,不同地区采取了不同的水利建设措施。但是目前还有很多的问题需要改进。

2.1 农田水利管理不一致

我国现在很多地区还存在水利管理制度不够严谨的情况。由于很多地区的水利设施都是公共的,并且这些设施没有设定良好的管理制度,责任制度也没有相应的进行设定。因此我国的水利设施维护情况不是很好,并且很多设施的利用率也不高或是没有被合理的利用以至于产量地下,农作物品质不良的现象。再加上资源的浪费,形成了投入增加,效率低下的现状。

2.2 水利技术的研究不够深入

由于很多地区只重视财政成绩,而对农业发展重视程度严重的不足,使得农田水利技术的发展受到了很大的限制。很多地区的农田水利技术都是农户自管,这更加延缓了农田水利技术的发展。

2.3 农田水利设施不完善

我国很多地区的水利设施还比较旧比较老,再加上对设施维护的不及时,使用的不细心,使得很多设施现状不良好。即使有的设施运用了新技术也只是局部的,不能贯通于整个水利系统。

2.4 农田水利技术推广不够深入

从广义上讲,我国很多地区对先进水利节水技术采用试点应用的办法。这种技术推广方式只能落于表面,而很难深入其中。最终只能成为“面子工程”,却不能够完全落实技术发展策略,使得水利技术没有得到很好的利用。从深层次的角度讲,在推广农田水利节水技术的时候,往往不能够领会到技术核心,以达到因地制宜,就地取材,与当地实际情况相结合的目的。却往往造成财产损失,资源浪费的现象。

3. 农田水利技术的发展展望

近些年来,我国的农田水利技术有了很大的进步,从传统向现代转型的过程中取得了小的成绩。尤其是一些新技术的运用与发展。在未来的展望中,笔者认为农田水利技术的发展趋势如下:

3.1 健全农田水利管理制度

农田水利技术开发、应用基础及理论研究的立项、经费试点、示范等问题不可能通过市场机制解决,政府在这项工作中起着关键的主导作用。所以应该为一些有经济实力和技术实力的研究单位与高校提供大力的政府支持,但是在支持的情况下健全并完善相应的水利管理制度。将高校与这些研究单位作为导向,将其与灌溉排水设施生产单位、农民水利管理单位、农田水利技术的科研单位等相结合,共同建立一个新的水利发展体系。在设定不同的灌溉区域之后为这些区域安排相应的专业管理人员。并且要有相应的责任制度,促使人们悉心使用农田水利设施并且对其进行及时的维护与修理。

3.2 开发农田水利新技术,改善灌溉方式

就我国现在的农业生产结构来看,主要应用的灌溉技术有沟灌、滴灌等。这些技术随着时代的发展将会不断加大其应用力度。并且传统的灌溉技术也会被合理的应用。以达到提高灌溉效率的目的。

首先是地面灌溉的方式。这种灌溉方式相对来说比较传统。虽然现在它已经有了相应的改革与发展,但是它主要应用于小规模的灌溉中。

其次是沟畦灌溉。它是将水资源引入事先做好的沟畦中,减少水资源不规则流动造成的浪费,同时减少不必要散发,针对植物根部,保证水分吸收,延长保墒时间,加强灌溉效果。

第三,膜上灌溉。这种技术是近些年来新兴的灌溉技术。它主要是将水灌进透明覆盖物之上,并通过覆盖物表面的洞而流进地表。这种灌溉技术能够很好的减少水资源的流失,并且根据植物的需水状况来对水资源进行相应的调配。与此同时,塑料薄膜还有阻止植物和地表水分蒸腾的作用,节约了水资源。但是这个技术的投资比较大。

第四,滴管技术。这种技术是把管道安置于作物的根周围,并将管道打孔,使得水分输入管道的时候可以从打孔处流出,既节约了水资源有能够根据提高灌溉效率。但是这种技术的维护工作比较繁杂。

3.3 加强对农田水利工程的建设

可以建设现代蓄水工程,加强对农田水利工程的建设。采用现代的管道建设材料来设置输水管道,合理安置管道位置,并对管道进行及时的维修和保护,使水资源得到很好的利用。

3.4 大力宣传节水重要性

要对节水宣传工作的力度不断加强,对人们强调水资源的重要性和水资源的匮乏性。与此同时可以采用调节水价的措施,并采取相应的奖惩措施来提高水资源利用的效率。因此来加强农田水利技术的发展。

4. 结语

农业是我国的基础产业之一。但是面对水资源缺乏的现状,农业发展受到了很大的限制。所以要从水利技术方面出发,大力发展水利技术,提高农田灌溉效率并节约水资源,以达到提高农业生产质量的目的。与此同时,农田水利技术的发展还能够优化我国农业生产系统,促进国家的可持续发展。促使农民的生产水平不断提高,经济利益不断增加,缩小了农村与城乡的发展差距,最终促使国家经济水平整体、和谐的发展。

参考文献:

[1] 蒋建荣. 农田水利节水技术的发展探讨[J]. 中国水运(下半月),2012(9):175-225.

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关键词:农田水利工程;节水灌溉技术;发展趋势

我国是一个耕地少、人口多、水资源匮乏的国家,在这一基本国情的影响下,我国的农业发展速度受到了严重制约,且我国水涝灾害频发对农田水利灌溉工程的要求越来越高,在这一严峻的形势下,一定要认清楚我国目前的水利灌溉技术现状和当中存在的问题,选择科学有效地灌溉技术,提高对淡水资源和农业灌溉的效率。

1我国农田水利灌溉技术的存在的问题

1.1农田水利灌溉技术落后,基础设备差

据调查,目前我国的很多农田水利工程都是在20世纪六十年代左右,修建起来的,在那样的历史背景下,修建的条件比较简陋,许多水利灌溉的标准也非常低,技术比较落后。再加上设备年久失修,很多工程已经开始出现老化的现象,部分设备在长时间运行的情况下功能迅速降低,甚至已经接近报废。尤其是落后的地区和农村灌溉面积较小的水利灌溉设备,很多已经报废[1]。国家有没有专门的工作人员对设备进行定时的进行检修和维护,这些原因就导致了灌溉工程的效率严重下降甚至报废,这严重制约了农业的发展和经济效益。

1.2对农田水利建设工程的制度缺失、重视程度不够

改革开放以来,我国大力发展市场经济,对农业的重视程度也大大降低,很多地区的农田的水利工程还是很久以前修建的,很多作为农田灌溉的源头的水库已经被工业污染,而运水的渠道很多已经被堵塞,原有的完整农田水利工程因为这一原因而逐渐荒废。国家不仅没有出台有关农田水利灌溉的新政策,还减少了农田水利工程的投资,使农田水利发展陷入了一个进退两难的局面。

2节水灌溉技术和管理技术在农田水利建设中的应用

2.1喷微节能灌溉技术普遍应用

随着节约用水观念的深入人心,人们研发处理新的节水灌溉技术即喷微灌溉技术,它将机械化与自动化进行了完美的结合。自带喷头能够大面积的对农田进行灌溉,操作起来不仅简单方便,而且还低压节能,能够使农民方便快捷的对农田进行灌溉。

2.2配水过程中对水资源的节约

节水灌溉工程离不开输水的渠道,在不断地技术探索中,我国已经逐步实现输系统的智能化和信息化,在进行渠道防渗工程修筑的过程中,不论是开外渠道、铺设塑料膜,还是浇筑混凝土保护层,均已实现了机械化和自动化。同时,在管理配水过程中,是利用计算机等先进的信息技术,对渠道的配水工程进行自监测和自动调控,能实现对输水准确的把握[2]。这不仅降低了工程的造价,也提高了灌溉的效率。

2.3将新技术与传统农业灌溉技术相结合

我国传统的农业灌溉技术虽然存在诸多问题,但是其也是有一定存在的合理之处。所以,当一项新的节水灌溉技术引进中国以后,我国的科研人员要能够有效地将这一科技,与中国当前的传统农业灌溉技术相融合,使其符合本土农业发展状况,大力提高农业灌溉技术的科学性,使原有粗放型农业发展模式转变为现代农业发展模式。

2.4及时调整农作物的种植结构

节水灌溉技术与农田水利工程的完美结合,保证了农作物对水资源的需求,为了有效地提高农作物的产量和农民的经济效益。在实际生产中,还可以适当地对农作物的品种进行调整,比如,在我国陕西的陕北地区,由于常年气候干燥,多风沙天气,导致农作物的产量非常低,且能种植的品种也比较少,在引进节水农田水利灌溉工程后,进行农田的分类,还可以种植苹果等经济作物,综合发展农业,这一技术不仅满足了农民对淡水资源的需求,也改变了农作物的种植结构,提高了农民的经济收入,带动了我国农业水平的进步。

3农田水利建设中节水灌溉技术的发展趋势

3.1喷灌技术依然为机械化节水灌溉的主要技术

节水灌溉的技术很多,包括步行式灌溉、喷灌、微灌等方式,但是在中国农田灌溉的实际操作中,软管卷盘式喷灌机和人工移动式的喷灌机,得到了广泛的使用,更符合我国农业发展的情况[3]。喷灌技术充分利用了水资源的重力所产的势能,在动力设备作用下将水从喷头洒出,最大程度地为农作物提供充足的水源。所以在未来喷灌技术的发展中,需要重点研究喷灌技术,实现更一进步的节能。

3.2地下灌溉成为未来灌溉的主要方法

地下灌溉目前虽然还存在许多问题,推广的速度比较慢,但是却被人们公认为,最具有发展前景的高效节能灌溉技术。随着科学技术的不断发展,相信这一关键技术问题总会在不断地探索中得到解决,为今后农业灌溉做出巨大的贡献。

3.3地面灌溉技术依然占据主导地位

随着地面灌溉技术的不断成熟,地面灌溉技术也被很多的人认可。在未来发展中,地面灌溉技术中所需要的输配水,可能向低压管道化方向发展,从而不断地提高地面灌溉的效率。

3.4农业灌溉技术管理水平不断提高

随着计算机网络技术、控制技术和模拟模型技术的不断发展,在农业节能灌溉技术管理中,可以将这些技术有效地应用起来,形成系统专业的灌溉技术管理系统。同时,也要引进先进的计信息信息技术,为农业灌溉建立一个精准性和专业性。这应该作为未来管理的重点进行技术探索。

3.5在水源供水方面研发新技能

在偏远落后的地区进行农业节水灌溉,可能电力就成为制约灌溉的重要因素,可以通过光伏提水技术克服这一困难,进行提水灌溉,其主要有电池板、光伏羊水逆变器和水泵三部分组成。这一技术就能很好地满足在没有电的偏远地区进行灌溉。但这一技术还没有广泛的推广开来,在未来农田灌溉中将会被作为工作推广的重点。

4结束语

今后在我国农田水利工程中,一定要不断地将节水灌溉技术,高效地应用到水利工程之中。改革现有的农田水利工程机制,加大对节水灌溉技术的资金支持,结合当前农田水利发展技术的实际,不断提高农田水利节水灌溉技术,对我国农业经济发展意义重大。

参考文献

[1]黄少江.浅析农田水利建设中的节水灌溉技术及发展趋势[J].民营科技,2014,12:210.

[2]孙伟.中国农业节水技术推广关键影响因素研究[D].东北农业大学,2012.

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农村农田水利建设关乎国家整体经济及环境的发展,我国是一个有着9亿多农民的农业大国,在党的领导下,重点的骨干水利工程建设取得重大突破,我国农村已有60%的人用上了自来水,我国加大农田的改造力度,开展了大规模的灌溉排水基础设施建设,实施了农村生态环境治理项目,初步建立了农田水利建设新机制,为农业农村形势良好势头提供了重要支撑,但我国农村农田水利发展仍步履艰难,表现为:农业干旱缺水情况日益严重,灌溉设施简陋。每年因干旱造成的粮食损失严重,存在着设施简陋、工程严重不配套且老化失修等问题,上千万农村居民因旱发生粮食短缺,我国一半以上的耕地甚至没有灌溉设施。农村饮水问题依然严重,水土流失问题、草场退化、水污染突出,农村经济发展缓慢导致寻找饮用水源的经费短缺,农村生态环境恶化的趋势尚未得到有效遏制,给解决农民饮水问题带来了诸多困难。防御水旱灾害能力偏低,很多农村地区达不到饮用水卫生标准,而病险水库也不能正常发挥防洪、抗旱、灌溉、供水等功能。我国农村水利发展不平衡已经成为十分突出的问题,地区之间存在较大的差距,如西部地区地大人稀,但水资源和土地资源利用效率较低,而山东、河北和江苏有效灌溉面积则利用非常好。我国农村农田水利建设在各个层面的投入也不同,各个项目上的资金投入也差别很大,但总的来说,全国有效灌溉面积呈持续增长趋势。在易涝耕地和盐碱耕地的治理方面,易涝耕地及盐碱耕地得到初步治理。

2、我国农村农田水利供给短缺原因

我国农村农田水利供给投入不足主要体现为投资不足与投工不足,我国农村农田水利建设投资不足是其供给不足的原因之一,地方财政在大力发展城市经济的政绩观指导下,支援农村农田水利公共设施建设的资金同样缺乏。因此,我国应该多方面吸纳资金,扩充来源;我国农村农田水利建设不仅存在投资不足,农村农田水利建设的投工情况分为几个阶段:新中国成立—1952年农田水利建设的恢复阶段,1953—20世纪70年代末农田水利建设的高潮阶段,20世纪70年代末—80年代末农田水利建设的停滞阶段,20世纪90年代初农田水利建设的初步改革阶段,20世纪90年代初农田水利建设的初步改革阶段。农村农田水利建设供给方式不均衡,农民对投工也缺乏积极性。建国初期,我国对农田水利建设采取了政府强制性的供给方式,改革开放后,我国的农田水利建设逐渐采取了政府主导供给型和农民自愿参与供给型并存的方式。国家的逐渐退出,使得单一供给方式的能力逐渐弱化,很难达到一种完全均衡的状态。农村农田水利工程建设面临着资金筹集困难,一事一议的供给方式大多难以通过议事表决,对跨村、跨乡的流域性工程项目,统一组织和利益协调的难度较大,导致农民从公共品中获得的收益并不均衡。农村农田水利建设供给产权关系模糊,在对农村农田水利进行供给时,产权关系不明晰,影响农田水利的健康发展和水资源的有效供给。小型农田水利被视为政府或集体主持的福利工程,产权主体之间关系较为复杂,导致村级组织没有资金和资源来解决农田水利工程的建设和维护。

3、发展我国农村农田水利的相关政策措施

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关键词:节水灌溉;技术,趋势,建议

节水灌溉技术的发展不仅是节水的需要,也是农业现展的需要。发展节水灌溉技术对于推进现代农业、建设节约型社会有十分重要的意义。为此,笔者就我国节水灌溉技术及发展趋势作一探讨。

1.节水灌溉技术含义及体系

节水灌溉技术是比传统的灌溉技术明显节约用水和高效用水的灌水方法,措施和制度等的总称。灌溉用水从水源到田间,到被作物吸收、形成产量,主要包括水资源调配、输配水、田间灌水和作物吸收等四个环节。在各个环节采取相应的节水措施,组成一个完整的节水灌溉技术体系,包括水资源优化调配技术、节水灌溉工程技术、农艺及生物节水技术和节水管理技术。

节水灌溉技术体系主要包括以下几个方面:(1)灌溉水资源优化调配技术。主要包括地表水与地下水联合调度技术、灌溉回归水利用技术、多水源综合利用技术、雨洪利用技术。(2)节水灌溉工程技术。主要包括渠道防渗技术、管道输水技术、喷灌技术、微灌技术、改进地面灌溉技术、水稻节水灌溉技术及抗旱点浇技术。直接目的是减少输配水过程的跑漏损失和田间灌水过程的深层渗漏损失,提高灌溉效率。(3)农艺及生物节水技术。包括耕作保墒技术、覆盖保墒技术、优选抗旱品种、土壤保水剂及作物蒸腾调控技术。(4)节水灌溉管理技术。包括灌溉用水管理自动信息系统、输配水自动量测及监控技术,土壤墒情自动监测技术、节水灌溉制度等。

2.节水灌溉新技术

目前,比较有发展潜力的节水灌溉新技术是:(1)与生物技术相结合的作物调控灌溉技术。就是从作物生理角度出发,在一定时期主动施加一定程度有益的亏水度,使作物经历有益的亏水锻炼,改善品质,控制上部旺长,实现矮化密植,到达节水增产的目的。(2)应用3S技术的精细灌溉技术。就是运用全球卫星定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS),遥感技术(RS)和计算机控制系统,实时获取农用小区作物生长实际需求的信息,通过信息处理与分析,按需给作物进行施水的技术,可以最大限度提高水资源的利用率和土地的产业率。T是农田灌溉学科发展的热点和农业新技术革命的重要内容。(3)智能化节水灌溉装备技术。就是把生物学、自动控制、微电子、人工智能、信息科学等高新技术集成节水灌溉机械与设备,适时地检测土壤和作物的水分,按照作物不同的需水要求来实施变量施水,达到最优的节水增产效果。

3.节水灌溉技术发展趋势

我国的节水灌溉技术发展呈现以下趋势:(1)喷灌技术仍为大田农作物机械化节水灌溉的主要技术,其研究方向是进一步节能及综合利用。不同喷灌机型有各自的优缺点,要因地制宜综合考虑。软管卷盘式喷灌机及人工移动式喷灌机比较适合我国国情。(2)地下灌溉已被世人公认是一种最有发展前景的高效节水灌溉技术。尽管目前还存在一些问题,应用推广速度较慢,但随着关键技术的解决,今后将会得到一定的发展。(3)地面灌溉仍是当今世界占主导地位的灌水技术。随着高效田间灌水技术的成熟,输配水有低压管道化方向发展的趋势。(4)农业高效节水灌溉技术管理水平越来越高。应用专家系统、计算机网络技术、控制技术资源数据库、模拟模型等技术的集成,达到时,空、量、质上的精确灌水,是今后攻关的重点。(5)节水综合技术的开发利用,是提高水分利用率和水分利用效率的重要途径,也是今后节水灌溉发展的方向。

4.发展节水灌溉技术的政策建议

(1)提高发展节水灌溉技术的认识。我国是一个水资源短缺的国家,随着人口增加、经济发展、社会进步,农业灌溉用水要在用水总量基本不增加的情况下保障我国粮食安全,只能走内涵式发展的道路,灌溉必须走节水型的发展道路。因此,我们应加大对发发展节水灌溉技术的宣传教育力度,使全社会都来关心节水灌溉技术,形成一个较好的节水灌溉技术发展环境。

(2)形成发展节水灌溉技术内在机制。通过制定和运用好水价、水权这些经济手段,对农业用水需求进行有效调控,削弱低效益膨胀型的用水需求,杜绝无效益浪费型的用水需求,促进节约农业用水的需求,从而推进节约灌溉技术发展。

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[关键词] 秸秆还田 现状 作用 发展趋势

[中图分类号] S141 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2014)06-0078-02

随着我国农业水平的迅速发展,农作物秸秆的产量也随之增加,重视秸秆还田的工作,不仅能够节约资源和保护环境,而且能够维持整个农业生产系统的产出水平,保证农业生产的可持续发展。

一、我国秸秆还田技术发展的现状

在我国目前农业生产中,玉米秸秆的还田率还不高,很多地区由于没有采取适当的秸秆还田措施,导致土地连年种植过程中,土壤的有效成分逐年减少,有机质的含量也连年下降,全国平均仅有1.5%,农业生产处于一种重用轻养的不健康的生产模式。同时,我国农业生产中,过多依赖化肥的使用,在种情况下就容易造成土壤板结,地力衰退,使农作物营养不良,因此提高秸秆的还田的技术工作,对我国农业的发展起着至关重要的作用。

二、秸秆还田对土壤培肥的作用

对于秸秆还田功能的技术研究,已经有将近百年的历史,如英国和美国在农业现代化进程中,对秸秆还田的作用做了大量研究,拥有一定的实验资料积累。我国的农业科学院以及各地农业科研机构也都对秸秆还田与土壤肥力关系进行了比较深入实验研究。

1.增加土壤有机质和养分含量

研究表明,秸秆还田可以增加土壤中有机质的含量,有机质平均年增长率为0.01%。吉林黑土定位监测系统表明,土壤中常年连续使用不同的肥料14年和24年后,其有机质的含量将有比较大的变化。常年不耕作的土地14年,其有机质含量可以增加到29.0g/kg,秸秆还田和化肥同时处理耕层土壤,有机质含量增加到27.1g/kg,但是,单施化肥的耕层土壤有机质含量相对较低。

2.改良土壤理化性状

吉林省黑土监测基地研究资料表明: 土壤容重, 施有机肥处理区, 耕层土壤容重呈下降趋势, 下降幅度为 0.04-0.24 g/cm2; 对照和化肥区,呈现上升趋势, 增幅为 0.12-0.32 g/cm2; 在耕层休闲区,土壤容重单位面积由 1.19 g增加到 1.24 g。秸秆还田区,化肥配合施用处理区较单施化肥区土壤容重明显降低, 幅度单位面积在 0.15-0.42 g。

3.提高土壤生物活性

在玉米秸秆中,有大量的化学能。经过秸秆还田后,可以为土壤中微生物生命活动提供能源。玉米秸秆还田,能够使各种微生物的活性增强, 即加强呼吸、纤维分解、硝化及反硝化作用。 在秸秆还田后与不还田处理土壤相对而言,秸秆还田后土壤中的蔗糖酶、脉酶、中性磷酸酶、过氧化氢酶的活性较高, 0-20 cm 耕层细菌数和真菌数增加 142.9%和 115.0%,转化酶活性也呈增长趋势。同时,秸秆还田后使土壤中全量养分、速效养分和有机质的含量有了很大程度提高,在有机质的提高过程中也增加了土壤的代换能力。秸秆还田使土壤的理化性状得到了很大改善,因而在使农作物的生长增加了一定的经济效益。

三、秸秆还田方式

秸秆还田可以划分为3种还田方式,即沤制粗肥还田、过腹还田和直接还田。第三种方式依据机械化技术可分为两类:粉碎还田和整秆还田。粉碎还田是指农作物的秸秆的粉碎和根茬粉碎; 整秆还田主要指农作物秸秆(如玉米、小麦等)的整秆还田。

1.秸秆粉碎还田机械化技术

以机械粉碎、破茬、深耕和耙压等机械化作业为主, 将作物秸秆进行粉碎,然后将其直接翻埋到土壤中。这样作业具有高质量、低成本、高效率等特点, 同时也可以实现以地养地,在充分利用资源的前提下保证农作物的产量。

2.玉米根茬粉碎直接还田机械化技术

在垄作地区(东北地区),耕种土地被轮番使用,对于玉米根茬可适用粉碎直接还田机械化技术, 其方式是将站立在垄上的根茬(地上及地下 10 cm 以内部分)用根茬粉碎还田机具进行粉碎,然后将其直接均匀混拌于 0-10 cm 深的耕层中,而且也可以达到再播种除茬整地的目的,节省劳作时间。

3.秸秆整秆还田机械化技术

秸秆整秆还田与粉碎还田相比较,其技术作用和农艺要求大致相同, 所不同的是土壤的有机质含量和含水率,整秆还田较粉碎还田相对有所增加。

四、秸秆还田技术的发展方向

秸秆沤制粗肥还田由于要投入很大的人力资源,因此随着秸秆还田机械的大力推广会逐渐退出历史舞台; 过腹还田方式是通过动物饲养排便还田,这种方式不仅环保且增大了秸秆的综合利用效率,随着养殖业的发展不失是一种较好的发展方向,但要受限于动物养殖规模;秸秆机械直接还田随着秸秆还田机质量的不断完善和生产环节的减少,正越来越被人们所认可而得以推广。

1.秸秆还田的机械化发展道路

秸秆机械化还田,作为实现秸秆还田的最直接有效的方式,要注重下面几种发展方向。一是大、中、小型机械结合,使机械还田能够适应不同生态类型区。二是增加农业机械的高效性,不断提高机械质量,减少生产过程中投入成本, 使秸秆还田机在不同的经济类型区能够广泛应用。三是秸秆机械还田要结合科学施肥和施药, 使到秸秆还田能达到提高生产效率,减少劳作工时,较少经济投入的目的。

2.加大立茬覆盖技术发展

玉米秸秆有效还田时, 留立茬覆盖,防止土壤被风和雨水侵蚀, 土壤生态环境得到保护, 机与械化深松结合, 不仅仅限于犁底层, 耕层深度增加,从而使自然降水利用效率得到提高。

3.加大生物工程技术发展

在秸秆还田中,秸秆的快速腐解也是一种非常关键的技术,虽然机械粉碎在一定意义上能够改变秸秆的物理特性,从而能加速秸秆腐解,但是,秸秆中含有大量的C/N,使秸秆的腐解度大大降低,也有资料表明,生物菌剂可以加速这种物质的分解。因此,加大生物工程技术的研究,快速腐解秸秆生物菌剂的研制,对未来秸秆还田的发展起着至关重要的作用。

4.农机与农艺相结合

农机和农艺相结合,也是未来秸秆还田发展的方向。其中主要包括两个方面:一是在采用农艺方式时,要开发、研制相应的农业机械和生物制剂。简化农艺措施的工序在秸秆还田过程中的应用,使还田秸秆能够高效、快速的腐解。二是应用相应的农艺栽培措施,此过程可加入适量的化学试剂,以达到秸秆快速腐解的目的,减少机械进地作业次数,严格控制机械作业造成的不良影响,合理的调节好土壤的理化性状,达到土壤培肥目的。

参考文献

[1]毕于运.秸秆资源评价与利用研究[D].中国农业科学院,2010.

农田水利发展趋势范文6

关键词 土壤有机质;变化趋势;秸秆综合利用;有机肥;绿肥;江苏张家港

中图分类号 S158 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)10-0189-03

土壤有机质是评价耕地质量的重要指标之一[1],是指存在于土壤中的所有有机物质。它包括土壤中的各种动植物残体、微生物体及其分解和合成的各种有机物质[1]。土壤有机质的含量水平对作物的供肥能力、土壤耕性、通气性以及透水性等都有着直接的影响。国内外研究表明,自然环境的改变,肥料施用和轮作方式的不同,都会影响土壤有机质的含量。如果土壤缺乏有机质,则需要较长一段时间才可恢复[2]。因此,研究土壤有机质含量的变化趋势,对掌握当地耕地地力情况有着重要的现实意义。

本项目以江苏省张家港市为研究对象,收集并整理张家港市的相关资料,对比分析1980年和2008年2次土壤普查时土壤有机质的变化趋势,为张家港市测土配方施肥工作提供有效支撑。

1 区域概况与研究方法

1.1 区域概况

张家港市位于长江三角洲平原,江苏省东南部,地理位置为北纬31°43′~32°02′、东经120°22′~120°52′。张家港市总面积998.48 km2,其中陆地面积785.55 km2,占78.67%,长江水域面积212.93 km2,占21.33%。张家港市的土壤发育于全新统海积冲积物和全新统泻湖相沉积物。地貌类型属三角洲平原,地形南高北低。农用土地总面积4.220 3万hm2,其中,耕地3.458 8万hm2,园地0.121 1万hm2,林地0.071 7万 hm2,其他0.568 7万hm2。耕地中灌溉水田2.981 8万hm2,水浇地0.053 5万hm2,旱地0.423 5万hm2。全年平均日照时数为2 133.1 h,无霜期251 d,年平均气温15.2 ℃,年降雨量1 039.3 mm。境内地质属第四系沉积覆盖,覆盖层厚度为90~240 m,是全新统现代沉积。第四系覆盖层的可耕层为2~3 m,耕层下面是砂质黏土、黏土层,厚度为50~70 m;在地面以下70~150 m之间,有细砂层、黏质砂层、中砂层、砾石层;在地面140~240 m以下便是砂岩、灰岩、砾岩层[3]。张家港市共分为八镇两区:杨舍镇、金港镇、锦丰镇、乐余镇、凤凰镇、南丰镇、大新镇、塘桥镇、常阴沙现代农业示范园区、双山岛旅游度假区。

1.2 研究方法

张家港市耕地面积4.092 2万hm2,按照《农业部测土配方施肥技术规范》的要求共设调查采样点2 193个,样点平均代表面积18.66 hm2。共设耕地环境调查采样点557个,样点平均代表面积73.46 hm2。土样于2007年、2008年秋收前后10月中、下旬采集。采样深度为水稻土0~15 cm、潮土0~20 cm。本项目采用重铬酸钾-硫酸溶液-油浴法对样品进行分析。

2 结果与分析

2.1 土壤有机质的现状和空间分布

据2 193个耕层土样的化验分析,土壤有机质平均含量22.2 g/kg,按第2次土壤普查时的分级标准,处于较高水平的下限。其中,>25 g/kg的样品占27.2%,20.1~25.0 g/kg的样品占33.3%,15.1~20.0 g/kg的样品占31.9%,12~15 g/kg的样品占5.7%,

在不同土壤类型地区,土壤有机质的含量具有明显差异,表现为水稻土区土壤有机质的含量高于潮土地区(表1),水稻土区有机质平均含量25.9 g/kg,高于潮土区的20.4 g/kg。

土壤有机质含量在不同行政区域间也有较大差异,有机质含量最高的是塘桥镇,平均为26.75 g/kg;含量最低的是乐余镇,平均18.29 g/kg。土壤有机质由高到低在镇间的排列次序是:塘桥、凤凰、金港、杨舍、现代农业示范园区、大新、锦丰、南丰、乐余(表2、图1)。

2.2 土壤有机质的变化趋势

与1980年土壤有机质的含量相比较,土壤有机质含量呈现出逐年上升的趋势,2008年土壤有机质的平均含量较1980增加2.2 g/kg。对1980年和2008年土壤有机质采用插值法处理的结果表明,绝大部分面积土壤有机质含量上升了0~5 g/kg,约有8 000 hm2的土壤面积上升了5~10 g/kg,占土壤总面积的10%,仅较小面积的土壤有机质有轻微的降低。水稻土有机质含量增加的幅度较潮土快,水稻土平均增加了3.8 g/kg,潮土平均增加了1.1 g/kg。潮土中有机质含量在20~25 g/kg的土壤面积上升了5.78%,水稻土中有机质含量大于25 g/kg的土壤面积上升了27.15%(表3、图2、图3)。

耕作制度和土壤有机质变化对土壤有机质含量的有着重要的影响。据对153个相同采样田块1980年、1996年、2008年3个不同年份有机质含量的分析统计,平均含量分别为19.2、19.5、1.2 g/kg,表现为稳定上升的趋势。

但在不同土壤类型的年份之间具有显著差异,潮土区101个田块,3个年份土壤有机质平均含量分别为17.3、17.0、18.7 g/kg,1996年比1980年下降0.3 g/kg,其中有机质下降的57个田块,占56.4%;1996―2008年,扭转了土壤有机质下降的趋势,平均含量反比1996年增加了1.7 g/kg,有机质下降的田块数也减少到35个,占34.7%(图4)。

其原因主要是从1982年开始,该区有3个镇的耕作制度长期实行麦棉轮作,不利于土壤有机质的积累。1996年以后,种植模式发生变化,增加了水稻种植,实行水旱轮作,对提高土壤有机质的含量发挥了重要作用。

水稻土区由于长期实行稻麦轮作,加上该区农业机械较配套,多年进行麦秸秆全量机械化还田,对土壤有机质的积累更为有利,因此,土壤有机质含量的上升幅度和平均值都明显高于潮土区。52个田块平均,1980年有机质含量23.0 g/kg,1996年上升到24.2 g/kg,2008年又上升到26.2 g/kg。从土壤有机质上升的幅度比较,1996―2008年的12年间,有机质含量的平均值增加了2 g/kg,多于1980―1996的16年增加值1.2 g/kg(图4)。

其原因是前16年秸秆还田的方法以传统的人工方法为主,秸秆的还田数量和面积受到限制;后12年农业机械化水平的提高为增加秸秆还田的数量和范围提供了条件,所以土壤有机质含量上升的幅度也增大。

3 结论与对策

土壤有机质对培育土壤地力具有极其重要的作用,是土壤养分库的重要部分,提供作物生长所需的多种养分;可促进土壤团粒结构的形成,改善土壤物理性状;能提高土壤的保肥能力和缓冲性能,防止土壤养分流失和调节土壤酸碱性;具有吸附和络合作用,防止某些金属离子对作物的毒害和DDT等残留农药对农产品的污染等。在当前的新形势下,增加土壤有机质的技术措施主要有抓好秸秆还田和推广使用商品有机肥、绿肥。

3.1 结论

根据2193个耕层土样的化验分析结果表明,20世纪80年代以来,土壤有机质含量呈显著上升趋势。与1980年土壤有机质的含量相比较,2008年的土壤有机质含量明显增加,有机质的平均含量增加2.2 g/kg。水稻土有机质含量增加的幅度较潮土快,水稻土平均增加了3.8 g/kg,潮土平均增加了1.1 g/kg。

3.2 对策

3.2.1 稻麦秸秆全量连茬机械还田。麦秸秆全量机械化还田,对土壤有机质的积累是一个非常有利的过程。张家港市作为江苏省秸秆综合利用示范县,常年推广“1+X”秸秆综合利用模式,以秸秆机械化全量还田为主,同时积极探索秸秆肥料化、能源化、饲料化、基料化、工业原料化等多种利用形式。①旱耕(犁旋)水整秸秆还田作业。技术路线:联合收割机适当留茬收获小麦、麦秸秆切碎匀抛施基肥(增施氮肥)旋耕机旱作灭茬还田(犁旋一体复式机还田作业)放水泡田平田整地水稻机插秧。作业要求:要求联合收割机收割留茬≤15 cm,秸秆切碎≤10 cm,并均匀抛撒于田间,旋耕机作业深度≥15 cm(犁耕深度≥22 cm)。机具配备:联合收割机加装相应的秸秆切碎抛撒装置;一般采用51.45 kW 以上拖拉机,匹配相应幅宽的旋耕机(犁旋一体复式机)、秸秆还田机械(水田埋茬耕整机)。②水耕水整秸秆还田作业。技术路线:联合收割机适当留茬收获小麦、麦秸秆切碎匀抛施基肥(增施氮肥)放水泡田水田秸秆还田机耕整地(2遍作业)水稻机插秧。作业要求:要求联合收割机收割留茬≤15 cm,秸秆切碎≤10 cm,均匀抛撒于田里,秸秆还田机作业深度≥15 cm。机具配备:联合收割机加装相应的秸秆切碎抛撒装置;一般采用51.45 kW 以上拖拉机,匹配相应幅宽的秸秆还田机械[4-10]。

秸秆还田用机械化全程作业,有效地解决了农村季节与劳力紧缺的矛盾,确保了农村其他产业发展所需的劳力,促进农村经济的发展。同时,秸秆采用机械化还田突破了传统人工还田还草量只能达到22.50~33.75 t/hm2的范围,实现了稻麦秸秆全量就地还田,提高了还田质量,并且有效地解决了农村多余秸秆对环境带来的污染。

3.2.2 麦子(油菜)套播水稻秸秆自然还田技术。从2000年开始,在借鉴扬州地区超高茬麦套稻技术的基础上,进行了连续的应用研究,取得了较理想的效果。水稻免耕套播技术的社会效益表现在有利提高耕地的复种指数,节约水稻生产的秧田用地,使复种指数提高7%~10%;简化了水稻生产农艺,减轻了劳动强度又大大地节约了生产用工;减去了土壤机械耕作,有利于节约能源。

生态效益表现在有利于水稻前茬小麦、油菜秸秆的全量自然还田,使秸秆中的养分重新进入农田生态系统,参与再循环,提高土壤有机质,改良土壤理化性状;并有利于防止土壤水土流失,保护农田生态系统;另外,由于免耕套播的施肥量比常规移栽节约了31.2%,也同时减轻了化肥使用带来的面污染。因此,水稻免耕套播技术也是一项有利于自然生态保护的技术。

3.2.3 大力推广商品有机肥。商品有机肥是有机肥的一种,是将畜禽粪便经堆制发酵加工而成。商品有机肥含有植物所需的各种大量营养元素、微量元素和有机质,有机质中的氨基酸、酰胺和核酸可以直接被植物吸收,有机质中的糖类和脂肪是土壤微生物生命活动的能源[4]。

以青菜施用情况为例。青菜施用商品有机肥3 t/hm2,其产量较单独施用化肥有所增加,增幅在9.94%~29.2%。施用商品有机肥能够有效地降低作物中硝酸盐的含量,提高作物安全品质。

在张家港市,每年至少推广商品有机肥8 500 t,主要施用于经济作物,少量施用于水稻和小麦。其主要原因是张家港市稻麦种植面积较经济作物甚广,而施用商品有机肥的人工成本相对较高。综合比较,施用在水稻小麦方面的商品有机肥则较少,这一定程度上影响了稻麦体系的土壤有机质含量。对此,更应该大力推广商品有机肥在稻麦田块的施用,并且大力发展机械化施肥技术。

3.2.4 大力推广绿肥施用技术。绿肥是一种很好的生物肥料,翻压后可以丰富土壤有机质,改善土壤物理性状,富集土壤中养分,提高碳素营养,防止土壤侵蚀和养分流失,防止植物病害和有害的生物和化学的影响[5]。长期施用绿肥等有机肥能提高土壤松结态腐殖质、稳结态腐殖质以及紧结态腐殖质含量。而单施化肥不但不利于土壤有机质的保持,而且容易造成土壤原有有机质品质的恶化,使土壤有机质逐渐老化,不利于调节土壤中的养分供应。

自2009年,张家港市已连续7年推广绿肥项目。经过大力开展科普宣传工作以及鼓励农户种植,绿肥提升农产品品质、节肥增效等重要性性已深入人心,不少农户主动种植。为了进一步做好推广工作,助力生态农业建设,张家港市每年保持种植蚕豆、黄花苜蓿666.67 hm2以上。同时,免费发放种子至各镇,并且跟踪绿肥种植情况,确保黄花苜蓿等绿肥生长正常,为绿肥种植面积的不断扩大提供保障[11-15]。

4 参考文献

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