文献类型： 获奖成果

作者：

获奖名称： 科技进步奖

获奖等级： 三等奖

关键词： 微咸水;利用技术;利用;技术;平原;咸水;技术体系;水;河北;高效利用;高效;体系研究;体系;研究;咸

第一完成单位： 河北省农林科学院旱作农业研究所

获奖时间： 2007

摘要： 　　1、任务来源：河北省科学技术厅 　　课题名称：咸水的农业资源化利用技术研究与示范。 　　课题编号：02220150D。 　　2、应用领域和技术原理 　　2.1应用领域 　　该项研究主要应用于节水农业发展领域。 　　2.2技术原理 　　针对河北低平原干旱少雨、水资源十分匮乏的生态特点和深层地下水严重超采的现状，在充分利用现有节水技术的基础上，把高效开发利用在低平原区广泛分布且可补给的浅层微咸水作为本项研究的重点。首先，对低平原旱区的主要种植作物及其不同时期的耐盐性进行了评价，研究形成了小麦、棉花和苜蓿等作物的微咸水利用技术模式；第二，针对某一地块的种植作物种类、土壤质地、土壤盐分含量、灌溉水质、降雨、灌溉和蒸腾蒸发等因素，研究形成了微咸水灌溉智能管理系统，可提供具体的微咸水灌溉技术方案。第三，立足于当地水资源的采补平衡和农业增效，提出了适水种植结构调整的建议，压缩高耗水粮食作物代之以高效且抗旱、耐盐碱、低耗水的经济作物，可实现减少深层地下水超采的目标。 　　3、性能指标 　　该成果针对河北低平原淡水资源匮乏、超采严重和微咸水利用不足的局面，系统开展了小麦、玉米、棉花、苜蓿等主要作物耐盐性和生长发育规律、土壤盐分运移规律、土壤盐分调理剂的作用、微咸水利用技术模式和农业利用智能管理系统等研究，对提高有限土地资源和水资源的利用率和产出效益、实现农业可持续发展具有重要意义。 　　3.1利用工业废弃物为主要原料研制的新型土壤盐碱改良调理剂具有改善土壤结构、活化土壤养分、促进盐分淋溶和微咸水灌溉小麦、棉花增产四方面作用，在适宜施用的条件下可咸水灌溉小麦增产12.3～15.6%，棉花增产8.9～12.4%。 　　3.2对主要作物与品种及其不同生长时期的耐盐性进行了评价，明确了低平原生态区灌溉水质、土壤盐分与主要作物产量的函数关系，并在此基础上形成了浅层微咸水高效利用技术体系：其中新型的咸淡水配合利用模式可使微咸水利用提高，同时淡水节约25％；咸灌棉花技术较不灌亩增籽棉50kg；咸灌小麦较不灌亩增产100kg；咸灌苜蓿技术模式较不灌增产400kg。 　　3.3研发的微咸水农业利用智能管理系统，对提高有限土地资源和水资源的利用率和产出效益、实现农业可持续发展具有重要意义。 　　3.4在综合研究的基础上，根据研究结果提出了低平原区实现水资源采补平衡的种植结构调整建议，即适当压缩高耗水的粮食作物种植面积，代之以高效且抗旱、耐盐碱、低耗水的经济作物如棉花、苜蓿等。该调整方案可实现减少深层地下水超采30亿m^3，基本实现采补平衡，同时增效15.5亿元。 　　4、与国内外同类技术比较 　　美国盐碱改良实验室建立了土壤盐分运移的机理性和随机模型。印度中央盐化研究所在印度中央平原就咸水的农业资源化利用进行了多年研究，建立了主要作物的灌溉水质标准。中国农业大学通过多年的盐碱地综合治理，提出了“半湿润季风气候下水盐运动理论”，建立并完善了区域水盐运动监测预报系统（PWS）。中国农科院经多年研究提出的盐渍土淡化肥沃层理论为盐碱地改良和咸水的开发利用进一步提供了理论依据。我省的一批相关的科研成果，如“近滨海缺水盐渍区浅层地下水优化利用与调控模式研究”、“黄淮海平原浅层咸淡水型盐渍区综合农业技术体系研究”、“浅层咸水型盐渍化地区防治配套技术和效益研究”等，在盐碱地的改良和咸水利用中起到了重要作用。出于当时当地的实际需求，以上研究多以盐碱地改良和土壤盐分的机理性随机模型研究为主，本项研究是结合低平原区目前严重缺水的实际特点，注重应用技术研究，在现有抗旱节水技术的基础上，以浅层微咸水开发利用技术研究为中心，以先进研究手段为依托，以节水高效为目标，辅以新型盐碱调理剂的研究和微咸水智能管理系统，形成由多种作物微咸水利用技术模式组成的技术体系，与生产实际和需求结合的更加紧密，展示出良好的应用前景。 　　5、成果的创造性、先进性 　　5.1开展了主要作物与品种及其不同生长时期的耐盐性评价，明确了低平原生态区灌溉水质、土壤盐分与主要作物产量的函数关系。 　　5.2利用工业废弃物为主要原材料，率先针对不同土壤质地研制了相应土壤盐分调理剂并明确了其作用和增产机理。 　　5.3研究形成了适宜低平原旱区小麦、玉米、棉花和苜蓿的微咸水高效利用技术体系，提高了有限土地资源和水资源的利用率和产出效益。 　　5.4综合考虑土壤质地、作物耐盐性和气候的因素以及与咸水矿化度的关系，建立了微咸水智能化节水高效灌溉管理系统，实现了微咸水利用的智能化管理。 　　6、作用意义 河北低平原浅层微咸水高效利用技术体系研究从2003年开始在河北低平原进行技术示范，通过技术培训，电视技术讲座，建立技术传播站、田间地头技术指导、发放明白纸等多种传播和示范形式，并充分利用国家粮食丰产科技工程河北示范区的协作网向周边低平原区进行示范应用，到2006年底累计示范面积达337万亩，实现新增经济效益3.66亿元。同时微咸水的有效利用减少了深层淡水的开采，有利于缓和河北低平原水资源日趋紧张的矛盾，从而有利于农业可持续发展，因此该成果具有显著的社会经济和生态效益。项目研究结果已在国内核心期刊发表论文19篇，参编出版著作一部，对相关研究及实际生产具有一定的理论和借鉴意义。 　　7、存在问题与改进 主要存在问题是由于研究时间相对较短，经历的气候年型相对较少，因此在微咸水灌溉条件下盐分积累的风险评估及土壤盐分调理剂的环境评价等方面尚有待进一步研究。因此今后在微咸水灌溉条件下盐分积累的风险评估及土壤盐分调理剂的环境评价等方面将做进一步研究。