山东水稻种植之水资源的解决.docx

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山东水稻种植之水资源的解决

农学与生物科技学院

第四届论文大赛参赛论文

论文题目山东水稻种植之水资源的解决

作者姓名侯杰

专业班级09级农学一班

指导教师赵勇

参赛作品类别A

A类为自然科学研究类学术论文

B类为哲学社会科学类学术论文（含社会调查报告）

C类为自然科学类研究综述

西南大学农学与生物科技学院

山东水稻种植之水资源的解决2

1.山东水资源及开发利用概况2

2.水资源的解决3

2.1引黄河水灌溉3

2.2海水淡化4

2.3节水灌溉5

结论:

7

山东水稻种植之水资源的解决

摘要:

山东省水稻种植历史悠久，自然生态条件独特，水稻生产具有产量高、米质优等优势，黄河大米章丘香米等久负盛名。

由于受自然条件限制和种植习惯的影响，全省的水稻种植面积仅为17.7万hm2，主要集中在济南、济宁、东营、荷泽等沿黄和南四湖部分地区。

而最大的限制条件就是水资源的供应不能满足水稻生长的最低要求。

因此解决水资源短缺问题对山东的水稻发展显得尤为重要。

关键词:

山东省；水稻种植；水资源短缺；对策措施

前言:

夏季中国南北普遍高温，山东在温度方面可以满足水稻的基本需要。

但目前山东只有少部分地区种植水稻，而且种植地区多集中在黄河沿岸。

如久负盛名的黄河大米、章丘香米等。

而且种植面积较小，不能连成片，这就导致大机械化生产不能在山东施行。

所以水是制约山东水稻发展的主要限制条件。

1.山东水资源及开发利用概况

淡水，是一种再生资源。

它是人类生存和社会发展必不可少的不可代替的重要物质。

一个国家，一个地区，水资源量的多少及开发利用程度，决定着人们的生存质量和社会发展水平．．保护水源．节约用水合理科学开发利用水资源，使其在人类生存和社会发展中发挥最大效益，是摆在我们面前的一件大事。

中国农业用水占总用水量的80%，水稻用水占农业用水量的70%左右。

随着人口增长和土地资源的减少，粮食问题和水资源问题将成为制约我国农业乃至国名经济发展的重要因素。

每年干旱造成的损失达惊人的2000亿元。

水资源的短缺造成的危害已经引起了全世界的重视。

发展节水农业和充分利用水资源成为农业专家研究的主要目标之一。

山东省淡水资源严重匮乏，已成为制约国民经济和社会发展的“瓶颈”因素。

特别是近几年来，天气干旱少雨，黄河断流时间逐渐延长，如果谁的问题解决不好，不仅农业种植受到影响，工业生产也将受到影响。

山东的淡水资源主要来自大气降水和黄河。

多年平均水资源量约6725亿。

其中地表径流22亿，地下水115亿，黄河水328。

5亿（1980～1995年的平均值）。

目前已开发利用2335亿mj，仅占全省淡水资源量的34。

7％。

其中，黄河水和地表径流开发利用率较低，分别为23％和366％，开发潜力较大另一方面，宝贵的水资源得不到充分利用，造成严重浪费。

在农业方面，大水漫灌，渠道渗漏，节水措施少，大量水流失，有效利用率不到50％。

因此，高效用水以及发展新的水资源非常有必要。

2.水资源的解决

2.1引黄河水灌溉

黄河下游流经山东大部分地区，如果可以引黄河水灌溉水稻及其他粮食作物，可以大大催进农业的发展，在山东种植水稻缺水的问题也将得到解决。

但是黄河持续断流和引黄泥沙堆积的严重环境后效，使引黄供水受到威胁，必须补充新水源。

这就需要南水北调工程的参与。

并且，其中的东线工程显得尤为重要。

东线工程是我国南水北调总体布局中的重要组成部分。

１９７２年华北大旱后，水利部组织有关部门研究东线调水方案，１９７６年提出《南水北调近期工程规划报告》上报国务院，１９９０年提出《南水北调东线工程修订规划报告》。

在此期间，还完成了东线第一期工程可行性研究报告及其修订报告；广泛开展了有关环境影响专题研究、大型低扬程水泵的研制、穿黄工程勘探试验以及农业灌溉节水、水量优化调度方面的研究，取得许多重要成果，为科学比选东线调水方案打下了坚实基础。

规划的东线工程从江苏省扬州附近的长江干流引水，基本沿京杭大运河逐级提水北送，向黄淮海平原东部和胶东地区供水。

供水区内分布有淮河、海河、黄河流域的２５座地市级及其以上城市，包括天津、济南、青岛、徐州等特大城市和沧州、衡水、聊城、德州、滨州、烟台、威海、淄博、潍坊、东营、枣庄、济宁、菏泽、泰安、扬州、淮安、宿迁、连云港、蚌埠、淮北、宿州等大中城市。

据１９９８年统计，区内人口１．１８亿，城市化率２３．６％，耕地８８０万ｈｍ２，工农业总产值１．７５万亿元，粮食产量为１５５７６万ｔ。

黄河以北供水区处于海河流域下游，大部分河流已经干涸，可利用的地表水日益减少。

由于长期超采深层地下水，引发了水质恶化、地面沉降等多种地质灾害。

海河地表水已高度开发，地下水又严重超采，已到了仅仅依靠当地水资源难以解决缺水问题的程度。

山东地区是沿海经济发达地区，也是我国严重缺水的地区之一，干旱连年出现，经济损失严重。

各城市供水普遍紧张，地下水持续超采，烟台、龙口、莱州等地海水入侵。

当地水资源已难以解决缺水问题。

南四湖地区在偏旱年份已无法维持供需平衡，生活和农业供水也无法保持稳定。

如果南水北调东线工程能够顺利完工，届时制约山东水稻发展的水资源短缺问题也将迎刃而解。

2.2海水淡化

山东是淡水资源严重缺乏的省份之一，淡水资源多年平均总量３０６亿立方米，人均占有量不足３５０立方米，而胶东沿海地区淡水资源更是极度匮乏，青岛、烟台、威海等城市的人均生活用水量多年来徘徊在每年仅数十立方米，一个个干渴难耐的镜头给人们留下了痛苦的回忆。

山东人均占有淡水资源仅占全国1/6，但同时也拥有全国最长的海岸线。

与会专家提出，以“海水淡化，东水西调”应对水资源短缺。

省内几个缺水严重的城市近２０年来经历了几次断水之痛，大旱之年，全市所有大小河流全部断流，几百座水库全部放空，市区居民院里的水龙头加了锁，每天每户定量供应两桶水……

    并且，山东海水综合利用取得新突破。

其中，以海化集团和鲁北集团为代表的“一水多用”模式，实现了在现有技术经济条件下海水资源的最大化利用。

据不完全统计，全省海水资源综合利用产值已达２６亿元。

“十一五”期间，山东省将大力发展海水利用产业，规划投资４０亿元建设海水利用工程，年替代淡水资源１０亿立方米。

中国工程院院士、在国家海洋局杭州水处理中心工作的高从堦介绍，目前“海水淡化”技术前景看好，同海洋化工形成一条产业链，海水利用率大大提高。

    “去年4月，国家出台了海水利用产业规划。

目前，正准备启动10万吨级海水淡化成套技术及工程示范重点专项，山东省应把海水淡化作为应对水资源短缺的一项重要举措。

”中国海洋大学王海增教授建议。

    中国海洋大学刘洪滨教授对此颇有同感。

他认为，目前海水淡化技术已经成熟，而且造价也日趋接近陆地淡水价格，这为海水淡化产业化提供了契机。

作为公益事业，海水淡化需要政策扶持，他建议政府发挥主导作用，优先将淡化海水纳入城市自来水管网。

2.3节水灌溉

：

水稻是中国最大的粮食作物，也是农业上第一用水大户。

随着人口的增长、城镇和工业的发展、人民生活水平的提高和全球气候的变化，一方面需要不断增加单位面积产量和产品质量以满足人口增长和人民生活水平日益提高的需求，另一方面需要应对水资源日益短缺的严重问题。

因此，研究水稻高

产优质节水灌溉技术，对于保障中国粮食安全、提高人们的生活质量和节约水资源，均有十分重要的意义。

作者介绍了水稻高产节水灌溉技术，分析了这些技术的生理生态效应，对当前和今后一段时间内水稻节水灌溉的研究提出了建议。

2.3.1控制灌溉

控制灌溉技术，是指稻苗移栽后，田面保持薄水层（10-30mm）返青活苗，在返青活苗以后的各个生育阶段，田面不再建立灌溉水层以根层土壤水分作为控制指标，确定灌水时间和灌水定额。

土壤水分控制上限为饱和含水率，下限则视为水稻不同生育阶段，分别取土壤饱和含水率的60％～80％适宜组合网。

该技术是河海大学研究的国家认证推广的新技术，在宁夏、海南多个省区推广获得成功，当前中国北方应用比较广泛的节水灌溉模式，尤其是黑龙江省一直大力推广该技术。

用一句口诀可以概括出该技术的基本要领：

返青期湿润，露泥不汪水；蘖初建水层，汪水不露泥；蘖后重控制，田干地裂缝；黄熟防早衰，再灌一茬水。

在具体操作中，重点抓住返青期、分蘖期、拔节孕穗期、抽穗开花期、灌浆期和黄熟期的灌水要领，做到既解决灌溉问题，又起到节约效应。

水稻节水控制灌溉主要从作物耗水的本身实现了根本性节水。

通过控制灌溉，改变了长期淹水条件下的根层土壤环境，根系发育、净光合率、水肥的合理利用程度均明显改善，稻米品质得到提高。

2.3.2薄露灌溉

水稻薄露灌溉技术是浙江省王桂廷工程师经多年试验对比，示范推广而总结出的科学灌溉方法。

薄是指灌溉水层尽量薄，除返青期遇低温或高温灌深水外，每次灌水深20mm左右，土壤饱和即可；露是指每次灌水（包括降雨）后都要自然落干露田，如连续淹水的时间多于5天，则应该排水落干，简单地说，薄露灌溉就是“灌薄水、常露田一。

薄露灌溉的水稻生长好，穗长、穗粒数、千粒重各项指标都高于常规灌溉。

试验表明，应用薄露灌溉可增产541．5kg／hm2，而且可以改善稻米品质，如稻米糙米率提高3．3％，精米提高4．6％，蛋白提高9．7％。

赖氨酸提高1．8％，粗脂肪降低2．4％。

浅、薄、湿、晒灌溉技术是广西等地方推广地的一种科学、高效的灌溉新方法。

其技术要点是：

1）薄水插秧，浇水返青；2）分蘖前期保持田间土壤水分处于饱和状态；3）分蘖后期晒田，晒田时间和程度视苗、田、天气而定：

4）拔节孕穗期灌10~20nlill薄水层；5）抽穗扬花期，田间保持5～15衄水层；6）-~L熟期，每隔3～5天灌一次10ⅡlIIl以下的跑马水；7）黄熟期湿润落干。

总的原则是：

根据水稻各生长阶段生理需水特点，适时适量地进行科学灌溉，既节约用水，又使水稻增产。

2.3.3干湿交替灌溉

所谓干湿交替灌溉，是指在水稻生育过程中，在一段时间里保持水层，田间水自然落干至土壤不严重干裂再灌水，再落干，再灌水，如此循环。

这项技术正在中国和东亚的国家如孟加拉国、印度、越南推广应用，取得了明显的节水效果。

但干湿交替灌溉对产量的影响，研究结果不一，与常规灌溉相比，有的报道可以保产甚至增产，有的报道则显著减产。

干湿交替灌溉对米质的影响研究结果也各异：

郑家国等I川研究指出，灌浆期间随着排水时间推迟，灌浆程度充分，糙米率、精米率、整精米率、长宽比逐渐增加，垩白率和垩白度逐渐降低，加工品质和外观品质均越好。

而蔡一霞等呻研究认为，结实期，当土壤水势为．15kPa时，整精米率提高，对垩白粒率和垩白度无显著影响，胶稠度变软，稻米品质有所改善。

Tashiro等认为，水分与垩白的发生具有特殊的关系，水稻营养生长早期间歇性干旱能够显著降低腹白的发生。

在结实期遭受土壤水分胁迫，稻米品质会变劣，这方面的研究已有较多的研究报道[17,19-21。

但也有研究指出，稻米品质并非在水层灌溉下最优，在结实期，当土壤水势保持在一15kPa时，整精米率提高，胶稠度变软，稻米的食味品质有所改善[18。

这是由于干湿交替灌溉，土壤处于淹水一落干的状态，虽然氧化还原电位变动大，但不可能造成低氧强还原环境，这种通气良好的环境有利于水稻根系生长并保持较高的根系活力，增强了根系对养分的吸收能力[23-24]。

水稻节水灌溉的生理生态效应水稻灌水过程中，稻田的热容，温度，植株问空气湿度会随田面干湿状况不同而有所变化。

相关研究表明，在节水灌溉条件下，白天的田面温度和田面以下的土温都明显高于淹水稻田，夜间则又明显低于淹水稻田。

一般说来昼夜温差大有利于改善稻田生态环境和水稻产量的形成，但在实际水稻灌溉中要充分考虑水稻的3个基点温度：

最高温度，最低温度和最适温度，在此基础上充分发挥水稻以水调温的特性，防止因土温过低或过高破坏水稻生理机能，影响水稻正常生长发育。

李道西认为，稻田节水灌溉（如间歇灌溉）能显著抑制CH4排放，但会促进O的形成。

陈冠雄等指出，稻田的CH4和N2O排放之间存在互为消长关系。

郑循华等1的研究表明，水稻分蘖后期和拔节孕穗期的两次排水晒田显著削弱了CH4排放，但促进了N2o的排放。

据相关计算表明，在不同灌溉条件下，连续淹水条件下土壤产生的总温室效应最高，好气处理次之：

淹水好气交替处理的土壤产生的总温室效应最低。

有研究表明，水稻节水灌溉，特别是干湿交替灌溉可以促进稻田的硝化与反硝化作用，从而导致氮的损失，但另一些研究则表明，水稻干湿交替灌溉不仅不损失，而目可以有所增加。

在病虫害影响方面，方荣杰研究表明水层对旱生杂草有淹灭作用，较深的水层能减少稗草的发生，并有部分淹灭作用，流动水层能够减少绿藻（青苔）的发生。

通过田面水层的变化，许多杂草都能在数量和长势上受到控制。

他还指出，改长期淹灌（正常灌溉）为非充分灌溉，对抑制病虫害有一定作用。

需要指出，在水稻半旱栽培条件下，与长期淹灌条件相比，稻田纹枯病减少了24％，稻飞虱减少了46％，稻卷叶虫减少了70％H。

结论:

山东省自然生态条件独特,水稻生产具有产量高、米质优等优势，但目前水资源短缺等诸多问题，制约了山东水稻生产发展。

因此，需要在加快水稻新品种的选育推广的同时,大力解决水稻的灌溉问题，加强优质稻米生产基地建设，加大政府政策扶持力度，实现企业规模化生产、产业化经营，以推动山东水稻生产的发展。

参考文献:

《福建热作科技》旱稻病虫害发生与防治技术

《植物医生》

《北京农业》山东省抗旱节水种稻技术

《中国稻米》山东水稻生产发展优势、存在问题及对策

《农家致富》一亩稻草值三千

《中国农选通报》水稻高产节水灌溉技术及其生理生态效应

《农业知识：

致富与农资》山东省水稻主导

《黄河水利职业技术学院学报》山东水资源现状及地下水库的开发

农业生物资源与环境调控

设施农业环境工程学

环境生态与可持续发展导论

养殖水环境

环境微生物学

生物安全知识系列--环境激素

环境生物工程

资源环境生物技术

环境生物工程与技术

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