我國水資源總量為 28 100 億 m3,人均水資源量約 2 200m3, 僅 為世界平均值的 1/4. 據 預測 , 到2030 年，我國人口將增至 16 億人，人均水資源量將下降至 1 760 m3左右， 逼近國際公認的 1 700 m3的嚴重缺水警戒線。 農業用水量總量占總用水量的比重將持續下降， 水資源短缺將成為制約我國農業發展的最重要因素之一。 我國節水種植面積較小，有效灌溉面積不足發達國家一半， 大田漫灌造成田間水利用系數低下， 如波涌灌溉和激光平地水平畦灌等先進技術應用尚屬空白，有待研究和推廣。 本文作者通過探討在農業生產過程中節水潛力的分析， 節水品種選擇，農藝和管理等節水灌溉措施，綜合提高天然降水和灌溉水利用率以實現節約用水和提高農業用水效益的目標，促進農業可持續發展。
1 節水潛力
經濟合理、 技術可行是我國農業生產發展將面臨嚴峻的水資源供求矛盾， 一方面我國水資源嚴重不足， 另一方面我國的農業用水浪費現象又十分嚴重。 農田灌溉水的利用率低，農田對自然降水的利用率低，因此我國農業節水潛力巨大。
1.1 灌溉工程的節水潛力
渠道防滲是農田灌溉節水措施中的主要措施之一，同時是農田灌溉節水工程改造的關鍵環節。 據研究表明， 渠道防滲可使渠系水利用率提高 20%~40%,減少渠道滲漏損失 50%~90%,提高渠道襯砌率節水量十分可觀。 另外，管道輸水灌溉技術在發達國家已被廣泛應用，認為是節水最有效、投資最省的一種灌溉技術。 我國大部分灌區渠道襯砌率低，工程老化，年久失修，如果渠道防滲、管道輸水等技術得到推廣，其節水潛力很大。
1.2 灌溉技術的節水潛力
節水灌溉技術即發展高效節水灌溉， 如低壓管灌、噴灌和滴灌等。 據統計，管道輸水可節水 20%~30% ,噴 灌可節水 50% ,微 灌可節水 60%~70%,滴灌和滲灌可節水 80%以上， 并且有利于提高農產品產量、質量和經濟效益；有利于節約土地、節省能源、節約肥料、節省勞動力、節約成本增加效益，有利于發展農業機械化、規?；?。
1.3 農業綜合技術節水潛力
農業綜合技術主要包括調整農業結構， 科學管理灌溉用水， 推行改進地面灌溉技術， 實施作物節水、高產、低耗栽培技術。 當前，我國糧食作物比重偏大，經濟作物比重偏小，離節水型農業所要求的農業用水結構還存在較大差距。 調整優化農業結構，大力宣傳我國水資源短缺，樹立節約用水觀念，增強節水意識，使農田水利灌溉真正步入良性循環。
1.4 完善農田科學管理措施
1管理措施和制度，根據各類農田水利工程用途不同，充分發揮社會的力量，發展聯產承包經營模式、農村集體合作社經營模式、企業化承包管理等方式，并建立村級水務管理體系， 由專職技術人員負責轄區內的農業灌溉及工程管護， 建立小型農田水利管理長效機制，降低用水量，提高節水效益。
2 選擇節水品種
根據當地的特點， 因地制宜選育篩選推廣節水抗旱農作物品種也是一大著力點。 在相同管理條件下，抗旱節水作物品種比非抗旱節水的可少澆一水，節約灌溉用水 30%以上。 針對我國缺水現狀，對不同育種單位近些年育成的農作物節水抗旱性鑒定篩選，篩選出已審定的節水品種，可在適宜地區推廣。
2.1 選用節水小麥品種
例如，據中國糧油信息網 2014-8-28 報道，河北省推廣小麥節水品種大幅節約生產用水， 加快推廣節水品種。 加強省市縣三級種子管理體系建設， 盡快向農民推介一批成熟的小麥節水新品種。 節水品種推廣要堅持因地制宜， 在冀中南山前平原及黑龍港流域高產麥區， 重點推廣節水高產品種； 黑龍港流域中低產干旱嚴重的區域， 重點推廣耐旱穩產品種； 冀北麥區， 重點推廣節水穩產品種。 例如中國農業科學院選育的審定節水小麥品種中麥 12 號，澆好凍水， 春季可不澆水或僅澆一次拔節水。 早春注意摟麥松土， 保墑增溫。 生育后期控制水肥， 以免貪青晚熟。
2.2 玉米品種
例如河北省十年九旱，為我國的嚴重缺水地區。
研究表明， 農作物品種對增加產量和農業節水方面的貢獻率均在 23%~25%. 尤其在干旱缺水條件下，抗旱耐旱農作物品種對增產量的貢獻率在 30%以上。 在相同管理條件下，抗旱節水作物品種比非抗旱節水的可少澆 1 水，節約灌溉用水 30%以上。 針對河北省缺水現狀， 對不同育種單位近些年育成的玉米品種進行節水抗旱性鑒定篩選， 篩選出部分已審定的節水玉米品種，可在適宜地區推廣。 玉米品種中科4 是北京中科華泰科技有限公司、河南科泰種業有限公司聯合選育， 在人工模擬干旱棚和田間自然干旱兩種環境下，抗旱指數分別為 1.030 和 1.032,河北省玉米品種抗旱性評價標準為一級抗旱品種。 農華101,北京金色農華種業科技有限公司選育 ,在人工模擬干旱棚和田間自然干旱兩種環境下， 抗旱指數分別為 1.043 和 1.343, 河北省玉米品種抗旱性評價標準為一級抗旱品種。 衡單 6272 是河北省農科院旱作所選育， 在人工模擬干旱棚和田間自然干旱兩種環境下，抗旱指數分別為 1.143 和 1.056,河北省玉米品種抗旱性評價標準為一級抗旱品種。
2.3 水稻品種
例如“旱優 73”是由上海市農業生物基因中心與上海天谷生物科技股份有限公司共同選育的三系秈型雜交節水抗旱稻新組合，2014 年通過安徽省農作物品種審定委員會審定。 經過近幾年在沿淮地區的試種示范，表現出抗旱性強、生育期適中、產量高、米質優、適應性廣的特點。 旱優 3 號，屬感溫型三系雜交水稻，桂南、桂中早稻種植全生育期 127 d 左右，比對照中旱 3 號遲熟 6 d;桂南晚稻種植全生育期 118 d左右，比對照中旱 3 天遲熟 5 d,抗旱性 3 級，一般畝產 400 kg 左右。 可在桂南稻作區作早、晚稻，桂中稻作區作單季早稻或習慣種植旱稻的地區種植。
3 節水灌溉方式
3.1 田間地面灌水
保持田間平整，防止地塊高低不平，改土渠為防滲渠輸水灌溉，可節水 20%. 推廣寬畦改窄畦，長畦改短畦，長溝改短溝，控制田間灌水量，提高灌水的有效利用率，是節水灌溉的有效措施。
3.2 管灌
將灌溉水直接輸送到田間， 常用的輸水管多為硬塑管或軟塑管。 該技術具有投資少、節水、省工、節地和節省能耗等優點。 與土渠輸水灌溉相比管灌可省水 30%~50%.
3.3 微灌
有微噴灌、滴灌、滲灌等微管灌等，是將灌水加壓、過濾，經各級管道和灌水器具灌水于作物根系附近。 微灌屬于局部灌溉，只濕潤部分土壤，對部分密播作物適宜。 微灌與地面灌溉相比， 可節水 80%~85%. 微灌與施肥結合，利用施肥器將可溶性的肥料隨水施入作物根區， 及時補充作物所需要水分和養分，增產效果好，微灌應用于大棚栽培和高產高效經濟作物上。
3.4 噴灌
將灌溉水加壓，通過管道，由噴水咀將水噴灑到灌溉土地上。 噴灌是目前大田作物較理想的灌溉方式，與地面輸水灌溉相比，噴灌能節水 50%~60%. 但噴灌所用管道需要壓力高， 設備投資較大， 能耗較大，成本較高，適宜在高效經濟作物或經濟條件好、生產水平較高的地區應用。
3.5 關鍵時期灌水
在水資源緊缺的條件下， 應選擇農作物整個生育期中對水最敏感對產量影響最大的時期灌水，如玉米在拔節初期至抽穗期和灌漿期至乳熟期， 大豆的花芽分化期至盛花期等。
4 節水抗旱栽培措施
4.1 深耕深松
以土蓄水，深耕深松，打破犁底層，加厚活土層，增加透水性，加大土壤蓄水量，減少地面徑流，更多地儲蓄和利用自然降水。 玉米秋種前深耕 29 cm 加深松到 35 cm,其滲水速度比未深耕松地快 10~12 倍，較大降水不產生地面徑流， 使降水絕大部分蓄于土壤。 據測定，活土層每增加 3 cm,每畝蓄水量可增加70~75 m3. 加厚活土層又可促進作物根系發育，提高土壤水分利用率。
4.2 增施有機肥
可降低生產單位產量用水量，在旱作地上施足有機肥可降低用水量 50%~60%, 在有機肥不足的地方要大力推行秸稈還田技術， 提高土壤的抗旱能力，合理施用化肥，也是提高土壤水分利用率的有效措施。
4.3 防旱保墑
用中耕和鎮壓保蓄土壤水分。
4.4 覆蓋保墑
一是薄膜覆蓋。 在春播作物上應用可增溫保墑，抗御春旱。 二是秸稈覆蓋。 即將作物秸稈粉碎，均勻地鋪蓋在作物或果樹行間，減少土壤水分蒸發，增加土壤蓄水量，起到保墑作用。
4.5 免耕保護性耕作
一般在冬小麥收獲后，夏玉米播種時，利用機械將前茬作物秸稈直接粉碎，均勻拋撒在地表，然后用免耕播種機播種的先進耕作技術。 此技術可概括為秸稈覆蓋、免耕播種、以松代翻、化學除草。 可節約夏播時間，提高生產能力，最主要的是保持土壤中的水分不易蒸發，起到保墑保水作用，同時又省工省時。
5 化學調控抗旱措施
5.1 保水劑
這是近年來發展迅速的化學節水技術。 保水劑以強吸水性樹脂或淀粉等功能材料， 能在短時間內吸收其自身重量幾百倍至上千倍的水分， 將保水劑用作種子涂層、幼苗醮根，或溝施、穴施或地面噴灑等方法直接施到土壤中， 就如同給種子和作物根部修了一個小水庫。 使其吸收土壤和空氣中的水分，又能將雨水保存在土壤中，當遇旱時，它保存的水分能緩慢釋放出來，以供種子萌發和作物生長需要。
5.2 抗旱劑
抗旱保水劑又稱土壤保墑劑、抗蒸騰劑、貯肥蓄藥劑或微型水庫， 是一種獨具三維網狀結構的有機高分子聚合物。 在土壤中能將雨水或澆灌水迅速吸收并保住，變為固態水而不流動不滲失，長久保持局部恒濕、 天旱時緩慢釋放供植物利用。 它特有的吸水、 貯水、 保水性能， 在改善生態環境、 防風固沙工程中起到決定成敗的作用。 屬抗蒸騰劑， 葉面噴灑， 能有效控制氣孔的開張度， 減少葉面蒸騰， 有效地抗御季節性干旱和干熱風危害。 噴灑 1 次可持效 10~15 d. 還可用作拌種、浸種、灌根和蘸根等，提高種子發芽率，出苗整齊，促進根系發達，可縮短移栽作物的緩苗期，提高成活率。
5.3 種子化學處理
可提高種子發芽率，苗齊苗壯。 主要方法有：赤霉素處理、三十烷醇處理、生長素處理、矮壯素和胡敏酸鈉處理等。
6 管理節水措施
管理環節節水屬節水農業的軟件部分，也是目前最為薄弱和亟待加強的部分，通過科學管理體系的建設， 可以充分發揮工程與農藝措施等硬件部分的效益，并保證整個系統不斷完善及有效和持續的運行。管理節水措施主要由以下 3 部分組成。
6.1 工程管理
工程管理系統由水源工程、骨干工程、田間工程管理以及工程維護計劃 4 部分組成。 水源工程管理、側重于水資源的合理開發與保護，如地下水井灌區，對地下水位、地下水開采量、水質等的控制與管理。
骨干工程：骨干工程管理是在取水、輸水、水量分配等工程環節，通過提高輸水效率，制定配水計劃，合理組織供水和科學管理， 以及水量計量等途徑減少取水量和水量損失。 田間工程管理： 組建用水者協會， 其主要職責是負責支渠以下和田間小型水利工程的管理， 使用維護并根據用水戶的用水申請制定用水計劃， 簽訂供用水合同， 負責協會內的灌溉調度，平衡會員之間的利益，制定工程運行維修計劃，用工計劃和集資計劃，負責水費收繳工作。 工程維護計劃：制定工程維護計劃，建立健全工程維護制定，保證工程的高效運行和實現節水目標。 通過工程維護計劃，推動產權改革及產權確認，明確各方的責權利關系及工程管理單位的職責， 制定科學的維護標準與操作程序，以及機構建設，資金籌措，人員培訓，制定獎懲辦法監督機制等軟件部分， 全面提高工程的管理水平，保持工程處于很好的運行狀態。
6.2 水量計量
水量計量是灌區節水管理的一項最基礎，也是最關鍵的措施，量水可以使供水部門按計劃要求向用戶定量供水，用水戶按計劃科學節約用水，是農田節水灌溉管理的必要手段。
6.3 監測評價
監測評價是節水農業項目管理的重要組成部分，通過監測評價跟蹤項目工程及財務進度， 運行狀況，以及對項目效益與影響進行評估，為實現項目目標提供技術支持與服務。
7 雨水集蓄利用
作為解決干旱半干旱地區群眾飲水困難的有效途徑，已被人們普遍接受，并在西北旱山區得到了大力推廣和應用，發揮了較大的經濟效益。
（1）利 用地面及小型水利 、水保工程攔蓄 ,山區要充分運用林草植被、梯田、水平溝和水池、水窖、谷坊、塘壩等水土保持工程截蓄利用雨水；平原地區要充分利用地埂、 地堰、 林網畦田等田間工程攔蓄雨水，減少洪澇災害。
（2）利 用河渠 、坑塘 、田間和小型工程攔蓄不了的雨水，用平原的河渠、洼淀、坑塘調引存蓄起來。
（3） 大力發展引洪淤灌。 引用汛期洪水淤灌農田，既可增加農田的水肥，又可減少洪水和泥沙對下游的危害，值得在山區大力推廣。
（4）引蓄河道基流，實行春旱冬抗。 冬季利用河道基流冬灌，存蓄或在寒冷地區搞蓄水養水，實行春旱冬抗，增加部分水源。
節水灌溉為人類社會的可持續發展做出了巨大貢獻，在我國社會的城鎮化進程中同樣扮演著十分重要的角色。 從 20 世紀 80 年代以來，由于我國社會經濟和產業結構調整，大量的農業人口離開土地，人口的空間分布發生變化， 城鎮的人口數量和規模迅猛增長，大力發展節水灌溉，采用先進的節水技術，對加速我國農業現代化的進程具有重要意義。
參考文獻
[1]喬立文。節水灌溉栽培技術[M].北京：中國農業出版社，1998.
[2]全國節水農業發展規劃[EB/OL].2008-04-17.
[3]劉昌明，牟海省。我國水資源可持續開發中的雨水利用[C].中國雨水利用研究文集。北京：中國礦業大學出版社，1998.
[4]馬燕會 ,尹寶重 ,郭麗果 ,等。河北省麥田保水劑篩選及其節水效果評價[J].作物雜志，2015（2）：111-117.
[5]隋家明。農業綜合節水技術[M].鄭州：黃河水利出版社，2006.
[6]郭元裕。農田水利學（三版）[M].北京：水利水電出版社，1997.
[7]孫雨祥 ,岳明生。關于節水灌溉技術研究[J].中國科技縱橫 ,2010（12）：88.
