文档介绍:当前的水资源现状及节水技术研究
当前的水资源现状及节水技术研究
摘要:本文首先分析了我国水资源状况及农业水资源利用状况,然后探究了改善我国目前用水状况的节水技术。
关键词:水资源;农业;节水
中图分类号: 文献标识码: A 文章编号:
1我国水资源状况
中国无论人均水资源还是亩均水资源都不富裕,特别是中国水资源分布严重不均,大量淡水资源集中在南方,广大的长江以北地区(包括海河流域、淮河流域、黄河流域、西北和东北地区),水资源总量只占全国总量的19%,约为5460亿m3。国际水管理研究所(IWMI)指出,世界上大多数国家和地区水资源短缺都与农业有关。根据文献报告,如果全世界粮食生产中灌溉水能减少10%,就可以满足其他所有目的的人类用水;相反,如不能大幅提高农业用水效率,为满足2050年全球粮食需求,世界农业灌溉用水量会从目前的2700km3大幅增加到4000km3,农业水资源安全和高效利用是整个水资源研究领域的重中之重。
随着工业化、城市化进程的逐渐加快,农业用水占总用水量的比例不断下降,但总量减少并不大。根据我国《节水型社会建设“十二五”规划》,2015农业灌溉用水总量基本不增长,此时农业用水占总用水量的58%左右。另一方面,从区域分布格局来看,农业用水所占比例下降并不均衡,经济发达地区农业用水比例下降明显高于经济不发达地区。与之相对应,发达地区粮食增速减缓甚至粮食减产、耕地面积萎缩却是不争的事实。粮食增产的压力越来越集中到北方缺水地区,无疑进一步恶化了北方缺水地区水资源态势,如新疆和黑龙江农业用水都有增加的趋势。以华北为例,2003——,地下水超采使该地区形成世界上最大的地下漏斗区,地下水位的急剧下降、河道断流以及流量的不断萎缩,都昭示着中国北方半湿润、半干旱和干旱地区的用水日趋紧张。
2节水技术
生物节水是指通过挖掘生物体自身的生理和基因潜力使作物利用有限的水获得尽可能多的农业产出。实践证明,作物高水效品种选育是提高作物水分利用效率的重要手段。小麦是我国北方最重要的粮食作物之一,同时也是耗水较高的作物。围绕小麦控制水分利用效率基因的挖掘和品种选育,中科院农业水资源重点实验室最近开展了一系列工作,对比了上世纪60年代到2000年后不同时期培育的26个小麦品种的水分利用效率,结果显示,在相同种植条件下,水分利用效率从70年代开始有逐渐提高的趋势,——,揭示了小麦品种选育中水分利用效率性状有增加的趋势。通过大田试验和小麦遗传基因谱图技术,定位了一系列抗旱节水主效QTLs,并应用到品种选育中,到目前为止已经选育出一批水分高效利用的冬小麦品种。高水效品种的突破表现在:生物量向经济产量转化效率提高,在不增加生物量生产基础上,通过收获指数进一步提高来增加经济产量,实现农田耗水量不变条件下增产;另一个途径是通过遗传调控,提高作物生物量生产过程中的水分利用效率,用尽可能少的水生产更多的干物质,通过提高作物的光合效率,降低农田耗水量。这两个方面的突破将进一步带动农田高效用水的发展。
农田节水的核心是减少和有效控制水分,通过农田3个过程