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生物節(jié)水用技術(shù)
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生物節(jié)水途徑包括了生理調(diào)控、遺傳改良和群體適應(yīng)3個(gè)方面,現(xiàn)將目前已應(yīng)用的或有應(yīng)用前景的技術(shù)舉例如下:
有限灌溉 一方面可根據(jù)已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),應(yīng)用常規(guī)灌溉技術(shù)和方法去實(shí)現(xiàn);另一方面要采用新技術(shù),逐步向精確灌溉的方向發(fā)展。當(dāng)前,實(shí)施精確灌溉必須具備以下幾個(gè)條件:(1)掌握可靠詳細(xì)的作物需水規(guī)律資料;(2)運(yùn)用先進(jìn)的信息技術(shù),主要是遙感技術(shù)和計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)控技術(shù);(3)提供使兩者相銜接的大量技術(shù)參數(shù),特別是作物水分虧缺程度指標(biāo),并將這些指標(biāo)轉(zhuǎn)化為遙感標(biāo)識(shí)和模型;(4)應(yīng)用先進(jìn)的適宜灌水方法。
合理施肥 通過(guò)合理施用肥料,調(diào)節(jié)水分-營(yíng)養(yǎng)-產(chǎn)量之間的關(guān)系,是提高缺水地區(qū)作物水分利用率和利用效率的有效途徑之一。20世紀(jì)80年代至90年代10年期間,我國(guó)北方旱區(qū)糧食產(chǎn)量提高了約一倍,其中化肥的作用占到了50%。其具體作用可歸結(jié)為:(1)低產(chǎn)條件下普遍缺乏水肥營(yíng)養(yǎng),生長(zhǎng)受到限制,增施肥料后解除了生長(zhǎng)受到的抑制,使群體郁閉增大,因而增加了蒸騰蒸發(fā)。(2)無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)對(duì)植株光合作用的促進(jìn)作用,大于對(duì)蒸騰耗水的促進(jìn)作用。(4)合理增施氮、磷、鉀,還可以增加植株的生理抗旱性,特別是磷素營(yíng)養(yǎng),具有提高御旱和耐旱能力的雙重功能。
化學(xué)調(diào)控 在我國(guó),進(jìn)行過(guò)較系統(tǒng)研究并得到一定應(yīng)用的有黃腐酸等技術(shù)。黃腐酸的作用主要表現(xiàn)在既能在一定程度上關(guān)閉氣孔降低蒸騰,又能促進(jìn)根系發(fā)育兩個(gè)方面,一定條件下抗旱增產(chǎn)效果明顯。利用氯化鈣浸種以增強(qiáng)作物抗旱性的技術(shù)始于20世紀(jì)50年代,在我國(guó)一些省區(qū)曾一度進(jìn)行過(guò)較大面積示范,干旱條件下有一定增產(chǎn)效果。
調(diào)整布局 通過(guò)包括改變播期、增減密度、調(diào)整種植結(jié)構(gòu)、改進(jìn)輪作制度等技術(shù)方法,降低作物蒸騰量和增大蒸騰對(duì)蒸發(fā)比例,以實(shí)現(xiàn)節(jié)約田間耗水的目標(biāo)。其基本點(diǎn)是利用作物的不同需水特性和耗水規(guī)律,實(shí)行農(nóng)用水資源的優(yōu)化配置、建立節(jié)水型種植體系。在當(dāng)前,這是一種可在較大范圍內(nèi)產(chǎn)生效果、較為現(xiàn)實(shí)的生物-農(nóng)藝節(jié)水策略,可納入大農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的框架內(nèi)加以推行。
培育高水分利用效率品種水分利用效率(WUE)是一個(gè)可遺傳性狀,高WUE是植物適應(yīng)干旱環(huán)境,同時(shí)利于形成高生產(chǎn)力的重要機(jī)制之一。作物的抗旱性同樣是一個(gè)復(fù)雜性狀,而且抗旱性與豐產(chǎn)性之間往往存在矛盾,但由于抗旱育種工作開(kāi)展較早,盡管進(jìn)展遲緩,目前已克隆出若干與抗旱性有關(guān)的基因,并獲得了抗旱轉(zhuǎn)基因植株。如矮稈品種的培育成功,不僅獲得了高產(chǎn),而且在蒸騰量無(wú)明顯變化的情況下,顯著提高了收獲物的WUE。從長(zhǎng)遠(yuǎn)觀點(diǎn)看,通過(guò)遺傳改良培育抗旱節(jié)水新品種、新類型,應(yīng)作為生物節(jié)水的一個(gè)核心目標(biāo)和最為重要的途徑。
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