農(nóng)業(yè)水土工程

1、21世紀(jì)的農(nóng)業(yè)水土工程摘要：介紹了農(nóng)業(yè)水土工程學(xué)科的歷史和形成過程，分析其在我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的地位和作用，提出了 21世紀(jì)中國(guó)農(nóng)業(yè)水土工程學(xué)科需要解決的關(guān)鍵科技問題，探討其在基礎(chǔ)理論、應(yīng)用技術(shù)等方面的發(fā)展趨勢(shì)。關(guān) 鍵詞：農(nóng)業(yè)水土工程；科技發(fā)展；可持續(xù)農(nóng)業(yè)Abstract : From the connotation of agricultural soil engineering disciplines, carefully discusses subject research field in agricultural projects, the development stage （o

2、r agricultural science and technology application in engineering of deep level） is analyzed and the trend of agricultural soil engineering disciplines were appraised.Key word : the subject of agriculturalwater-soil engineering;Mission ;Development trend1農(nóng)業(yè)水土工程學(xué)科的形成農(nóng)業(yè)水土工程學(xué)科是介于工程、農(nóng)業(yè)生物、資源與環(huán)境學(xué)科之間的邊緣學(xué)科。1

3、990年由國(guó)務(wù)院 學(xué)位委員會(huì)學(xué)科評(píng)議組定名,農(nóng)業(yè)水土工程是研究水土（主要是水、鹽、泥沙、污染物等）運(yùn)動(dòng)規(guī) 律與調(diào)控管理技術(shù),合理利用農(nóng)業(yè)水土資源,創(chuàng)造良好的農(nóng)業(yè)水土環(huán)境，為促進(jìn)農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展服務(wù)的 科學(xué)。它主要包括農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉、農(nóng)業(yè)水資源的持續(xù)高效利用、中低產(chǎn)田改良的排水技術(shù)、農(nóng)業(yè)水 土環(huán)境工程、農(nóng)村供水與水土保持工程等領(lǐng)域。水土環(huán)境是人類賴以生存的基礎(chǔ)。一定意義上講,人類的歷史就是利用和改造水土環(huán)境的歷史。 在人類發(fā)展歷史中，人們逐漸認(rèn)識(shí)了水、土運(yùn)行的某些規(guī)律，掌握并積累了一些控制水土的技術(shù)，形 成和發(fā)展了水土科學(xué)的某些方面，如水文學(xué)、土壤學(xué)、水土保持、農(nóng)田水利（灌溉、排水）、土壤 改良、防洪

4、等。因此農(nóng)業(yè)水土工程學(xué)科的研究范圍相當(dāng)廣泛。農(nóng)業(yè)水土工程長(zhǎng)期以來在中國(guó)是分別以 農(nóng)田水利、水土保持、土壤改良、墾殖等形式出現(xiàn)的。他們分別代表水土工程的一個(gè)方面,而且通 常被認(rèn)為是水利科學(xué)的一部分。特別是農(nóng)田水利工程,一向被認(rèn)為是水利工程的一個(gè)分支。到目前 為止,農(nóng)田水利學(xué)科仍以灌溉排水為主要內(nèi)容,實(shí)際上只突出了一個(gè)“水”字。而多年的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和 科學(xué)實(shí)踐表明,水、土、作物之間有著不可分離的聯(lián)系。科學(xué)的調(diào)控土壤水分，協(xié)調(diào)好“土一植一 氣”連續(xù)體的水分關(guān)系,以水調(diào)肥，是保證植物生長(zhǎng)的基本條件。增加植被,是涵養(yǎng)水源,減小土壤 侵蝕,防止土壤水肥流失，做好水土保持的重要手段。而合理施肥，改良土壤，以肥促

5、水,又是提高 作物水分利用效率的重要途徑。揭示水、土、植之間這種內(nèi)在本質(zhì)的聯(lián)系,應(yīng)該成為科學(xué)研究的一個(gè) 重要領(lǐng)域。特別是在本世紀(jì)中葉以來科學(xué)技術(shù)又出現(xiàn)了新的重大突破,豐富了農(nóng)業(yè)水土科學(xué)的內(nèi)涵。 如在農(nóng)業(yè)水土資源管理中，借助于土壤水動(dòng)力學(xué)、植物生理學(xué)的理論和現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法和計(jì)算手段等, 從整體 上和相互作用上考慮水一土一作物一大氣之間的相互關(guān)系,定量描述土壤一植物一大氣連續(xù) 體 中水分、養(yǎng)分運(yùn)移轉(zhuǎn)化過程,制定科學(xué)的水肥調(diào)控方案，使農(nóng)業(yè)水土資源管理的研究由單純的實(shí)驗(yàn)性質(zhì) 變?yōu)橐婚T有較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚摶A(chǔ)和定量方法的科學(xué)；計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子信息技術(shù)、紅外遙感技術(shù)以及其 它技術(shù)的應(yīng)用,使土壤水分動(dòng)態(tài)、水鹽動(dòng)態(tài)、

6、水沙動(dòng)態(tài)、水污染狀況、作物水分狀況、農(nóng)田微氣象數(shù) 據(jù)方面的監(jiān)測(cè)、采集、處理技術(shù)得到發(fā)展,并促進(jìn)農(nóng)業(yè)水土資源管理水平的提高；材料技術(shù)的創(chuàng)新使 渠道防滲、管道灌溉、覆膜灌溉、坡面集雨技術(shù)產(chǎn)生突破；農(nóng)田灌溉由過去豐水高產(chǎn)型灌溉向節(jié)水優(yōu)產(chǎn) 型的非充分灌溉,并充分考慮作物生理特性的主動(dòng)施加有益虧水度的調(diào)虧灌溉,畦灌向噴微灌、單一 灌溉向肥藥聯(lián)用以及多種現(xiàn)代覆蓋材料等方面發(fā)展。隨著這些技術(shù)的創(chuàng)新和大面積的推廣應(yīng)用。使 人們?nèi)找嬲J(rèn)識(shí)到必須把水、土、作物三者緊密地結(jié)合起來,看作一個(gè)整體來對(duì)待,才能有效地發(fā)揮整 體的作用。正是在這種背景下，不同學(xué)科交叉、滲透，形成了研究水土運(yùn)動(dòng)規(guī)律,綜合高效利用農(nóng)業(yè) 水土資源，

7、為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展服務(wù)的農(nóng)業(yè)水土工程學(xué)科。農(nóng)業(yè)水土工程學(xué)科是農(nóng)業(yè)工程學(xué)科的一個(gè)分 支。2農(nóng)業(yè)水土工程學(xué)科在我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的地位與作用我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要制約因素是水土資源不足及其分布不均。全國(guó)人均耕地不足世界平 均水平的1/3,人均水資源占有量不足世界人均水平的1/4,且81%的水資源集中分布在長(zhǎng)江以南。而 人口和耕地分別占全國(guó)的45.3%和 64.1%的長(zhǎng)江以北地區(qū)人均、單位面積耕地水資源量?jī)H為全國(guó)平均 水平的1/5、1/3,為世界平均水平的1/20、1/5,水資源與生產(chǎn)發(fā)展不相適應(yīng)的程度十分突出,而西 北、華北地區(qū)則更為突出。干旱缺水已成為影響我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最大的且不斷加劇的自然災(zāi)

8、害。全國(guó) 每年因干旱缺水約少產(chǎn)糧食1000億kg左右。缺水還導(dǎo)致過量引用地表水和超采地下水,造成了西北 內(nèi)陸河流域下游湖泊干涸，荒漠化、鹽堿化不斷發(fā)展，華北等許多地區(qū)出現(xiàn)大規(guī)模的地下水降落漏斗, 青島、煙臺(tái)等地大規(guī)模的海水入侵,黃河干流的高頻率、長(zhǎng)時(shí)間斷流且不斷加劇等十分嚴(yán)重的生態(tài)環(huán) 境問題,也造成了地區(qū)之間、工農(nóng)業(yè)之間、城鄉(xiāng)之間用水矛盾十分尖銳的社會(huì)問題,威脅到了人類 生存的環(huán)境和農(nóng)業(yè)的持 續(xù)發(fā)展。而另一方面,南方地區(qū)又一直面臨洪澇災(zāi)害的威脅,1994年全國(guó)洪澇受災(zāi)面積1933萬hm2 多成災(zāi)1200萬hm2,1998年的長(zhǎng)江洪水更是令人驚心，防洪排澇、排漬的任務(wù)亦十分艱巨。同時(shí)全 國(guó)水土流

9、失面積已占國(guó)土面積的38%,每年流失泥沙50億t,相當(dāng)全世界600億t的1/12,僅黃土高原每年因水土流失帶走的氮、磷、鉀就有約4000萬t,相當(dāng)于全國(guó)每年生產(chǎn)的化肥總量。土地生產(chǎn)力的退化十分嚴(yán)峻,同時(shí)還造成了河流泥沙淤積和水資源污染,加劇大 江大河下游的洪水威脅。21世紀(jì)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展時(shí)代。我國(guó)21世紀(jì)的農(nóng)業(yè)發(fā)展，一方面面臨人民生活水平不斷提 高、人口進(jìn)入高峰期和社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展對(duì)農(nóng)產(chǎn)品需求量不斷增加的巨大壓力,另一方面又面臨人多地少,后備耕地資源有限、現(xiàn)有耕地面積由于建設(shè)占用而持續(xù)減少的問題。我國(guó)今后 要增加的農(nóng)作物產(chǎn)品產(chǎn)量,主要要靠提高單位面積產(chǎn)量來實(shí)現(xiàn)。然而,在我國(guó)的季風(fēng)氣候條件下

10、,無 論北方或南方地區(qū)在沒有灌溉保證條件下，要實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)是不可能的。因此,我國(guó)農(nóng)業(yè)所面臨的巨大 壓力和矛盾,必然要逐步轉(zhuǎn)移到農(nóng)業(yè)供水上來。而要大幅度增加我國(guó)農(nóng)業(yè)供水量是非常困難的,若按 現(xiàn)狀用水需求狀況外延,我國(guó)21世紀(jì)的農(nóng)業(yè)發(fā)展所面臨的供水危機(jī),將比以往任何時(shí)期都要嚴(yán)峻。 解決上述危機(jī)的根本出路,是大力發(fā)展規(guī)?；r(nóng)業(yè)高效節(jié)水,提高大范圍農(nóng)業(yè)水肥利用率和單位水 量、肥料的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)出率。同時(shí)還要加強(qiáng)對(duì)中低產(chǎn)田改造和水土保持、水土資源環(huán)境保護(hù)與改良等。 這就迫切需要立足國(guó)情,研究和發(fā)展農(nóng)業(yè)高效用水技術(shù)、農(nóng)田排水改良技術(shù)、水土保持技術(shù)、水土環(huán)境控制與改造技術(shù),既要提高土壤的生產(chǎn)力和農(nóng)作物產(chǎn)量,又要

11、保持水土資源的持續(xù)利用。因此農(nóng)業(yè)水土工程學(xué)科的發(fā)展和農(nóng)業(yè) 水土工程技術(shù)的革新必將對(duì)21世紀(jì)我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展乃至整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 產(chǎn)生突破性的作 用。3 21世紀(jì)中國(guó)農(nóng)業(yè)水土工程學(xué)科需要解決的主要科技問題3.1農(nóng)田物質(zhì)遷移規(guī)律及其調(diào)控機(jī)理面水、地下水、土壤水、植物水）轉(zhuǎn)化的機(jī)制及其數(shù)值模擬;農(nóng)田水鹽運(yùn)移規(guī)律與溶質(zhì)傳輸 模型；農(nóng)田水熱耦合運(yùn)移及水熱轉(zhuǎn)換關(guān)系；土壤一植物一大氣連續(xù)體（簡(jiǎn)稱SPAC）中的水分傳輸 機(jī)理、水分傳輸?shù)膭?dòng)力學(xué)模式及其計(jì)算機(jī)仿真方法；作物水分散失與光合作用的耦合模式；農(nóng)田作物蒸發(fā)蒸騰量與流域蒸散發(fā)量的計(jì)算方法；作物對(duì)地下水利用量的計(jì)算方法、不同地 下水埋深的潛水蒸發(fā)規(guī)律及其

12、對(duì)作物產(chǎn)量和農(nóng)田水分循環(huán)與水平衡的影響,農(nóng)田地面水一地下水一土壤水聯(lián)合最優(yōu)調(diào)配的理論與方法；以節(jié)水高產(chǎn)為目標(biāo)的土壤水調(diào)節(jié)模型；灌溉水（降 水）一土壤水一作物水一CO2同化一干物質(zhì)積累一經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量間轉(zhuǎn)化效率的計(jì)算理論與方法以及提高 各環(huán)節(jié)水量轉(zhuǎn)化效率的農(nóng)田節(jié)水調(diào)控原理與方法；農(nóng)田鹽分平衡的計(jì)算及其調(diào)控；溶質(zhì)（主要的化 肥農(nóng)藥）和污染物等在土壤水一地下水系統(tǒng)中的遷移規(guī)律；土壤侵蝕量的計(jì)算及泥沙隨水流在地表的運(yùn)移規(guī)律，需從土壤水動(dòng)力學(xué)與土壤物理學(xué)理論出發(fā)，對(duì)降雨后水分與溶質(zhì)沿坡面流動(dòng)過程、雨滴擊濺與徑流侵蝕過程以及黃土坡面降雨漫流的數(shù)學(xué)模擬等進(jìn)行研究。3.2逆境對(duì)作物的影響機(jī)制及其持續(xù)農(nóng)業(yè)中的水分調(diào)控

13、包括水分虧缺（或水分脅迫與干旱）對(duì)作物光合作用、生長(zhǎng)和產(chǎn)量構(gòu)成等因素的影響關(guān)系；土 壤水與含鹽量水平對(duì)植物根系吸水、水分散失和生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響；水分過多（漬或澇）對(duì)作 物的影響；作物耐旱、耐鹽、耐漬澇的定量標(biāo)準(zhǔn)；作物水分狀況的定量診斷方法，特別是用紅外測(cè)溫 或遙感信息診斷作物水分狀況的問題；土壤水分對(duì)作物有效性動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)理論；探討作物缺水受旱狀況發(fā) 展進(jìn)程的模式，確定各種作物不同產(chǎn)量水平時(shí)所允許的土壤水分虧缺，建立各種供水條件下作物節(jié)水灌溉預(yù)報(bào)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)體系；研究灌溉水量有限條件下作物群體光合產(chǎn)物的 最優(yōu)分配策略，以提高光合效率和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量及水分利用效率；研究作物生理節(jié)水的潛力，把作物生長(zhǎng)發(fā)育和

14、達(dá)到某一產(chǎn)量水平必須消耗的水量控制在最低的限度。為了適應(yīng)農(nóng)業(yè)節(jié)水的要求，需要研究作物水分生產(chǎn)函數(shù)，應(yīng)在單階段受旱的基礎(chǔ)上研究多階段受 旱或連續(xù)受旱對(duì)作物的影響，探討作物缺水敏感指數(shù)（或減產(chǎn)系數(shù)）的變化規(guī)律；為了發(fā)揮綜合節(jié)水 措施的作用，還需要研究作物水肥生產(chǎn)函數(shù)問題，確定有限灌溉水量條件下非充分灌溉模式的理論和 方法。 33農(nóng)業(yè)高效節(jié)水關(guān)鍵技術(shù)農(nóng)業(yè)高效節(jié)水關(guān)鍵技術(shù)是指中近期內(nèi)能對(duì)農(nóng)業(yè)高效節(jié)水有重要作 用，同時(shí)具有一定科學(xué)水平的節(jié)水技術(shù)措施，根據(jù)近階段的投入條件和重要性以及我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展 狀況，未來十 幾年需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題有：3.3.1節(jié)水灌溉新技術(shù)包括噴、微、滲（地下滴）灌技術(shù)和田間地

15、面灌水新技術(shù)的改進(jìn)與提 高。 3.3.2渠道防滲與管道輸水技術(shù)渠道防滲技術(shù)主要是開發(fā)適應(yīng)不同地區(qū)自然條件，不同類型的防滲 性能與耐久性較好且成本低的防滲新材料及相應(yīng)的施工工藝和技術(shù)；建立系統(tǒng)的防滲防凍脹技術(shù)，提 高并定型化、成本低、使用方便的渠道防滲施工機(jī)械，形成防滲效果好、低投入，便于推廣的渠道防 滲成套技術(shù)；管道輸水灌溉主要是新型管件開發(fā)研究及其產(chǎn)品定型、產(chǎn)業(yè)化，田間閘管系統(tǒng)研制與應(yīng) 用，農(nóng)田管道量水設(shè)備研制，以及適于低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)的配套建筑物和調(diào)壓裝置。3.3.3主要作物的節(jié)水、增產(chǎn)、高效灌溉制度3.3.4灌區(qū)水管理技術(shù)包括土壤墑情、作物旱情、水源水情、水沙、水鹽、水污染實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與

16、預(yù)報(bào) 技術(shù)，特別是大區(qū)域土壤墑情的時(shí)空變化關(guān)系及其預(yù)報(bào)和短、中、長(zhǎng)時(shí)間尺度的土壤墑情預(yù)報(bào)原理和 方法；渠系水量流量調(diào)控技術(shù)及灌區(qū)動(dòng)態(tài)配水技術(shù)；實(shí)現(xiàn)灌區(qū)水量?jī)?yōu)化調(diào)度所需的量水技術(shù)及各種新型、簡(jiǎn)便、價(jià)廉、準(zhǔn)確、適應(yīng)性廣的量水設(shè)備研制，重點(diǎn)是用于 小型渠道取水口的量水及與取水相結(jié)合的設(shè)備和建筑物，能在上游變動(dòng)水位下引進(jìn)固定流量的半自動(dòng)量水建筑物，用于渾水渠道、抗泥沙干擾能力強(qiáng)的量水設(shè)備及建筑物，智能化量水儀3.4農(nóng)業(yè)綜合水肥高效利用技術(shù)具體包括不同節(jié)水技術(shù)條件所適宜的水肥耦合技術(shù)，包括節(jié)水地面灌溉條件下水肥耦合技術(shù)，噴灌條件下水肥管理技術(shù)，滴灌條件下適宜的施肥灌溉模式；提高農(nóng)田水分利用效率的耕作栽培

17、 技術(shù)，包括耕作措施對(duì)水分利用效率的影響及與各種耕作措施相適應(yīng)的農(nóng)田用水技術(shù)，帶狀種植的高效 用水技術(shù)；覆蓋保墑及節(jié)水灌溉配套技術(shù)，包括秸稈覆蓋的最佳實(shí)施方案及配套的節(jié)水灌溉技術(shù)，地 膜覆蓋技術(shù)與相應(yīng)的農(nóng)機(jī)具配套改進(jìn)，覆蓋保墑新材料的選用及其配套的節(jié)水灌溉技術(shù)；節(jié)水、高產(chǎn)、 高效的綜合農(nóng)業(yè)配套技術(shù)；化控節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用；干旱 丘陵地區(qū)抗旱保苗的移動(dòng)式簡(jiǎn)易節(jié)水農(nóng)機(jī)具研制及節(jié)水配套技術(shù)。3.5與持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展有關(guān)的灌溉土地評(píng)價(jià)及其土壤改良技術(shù)許多灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)域由于對(duì) 自然資源的消耗和引起環(huán)境的惡化而存在著嚴(yán)重的危險(xiǎn)。為了避免負(fù)效應(yīng)，發(fā)展持續(xù)性的灌溉農(nóng)業(yè)， 必須對(duì)灌溉土地進(jìn)行評(píng)價(jià)，建立灌溉土地利用合理性評(píng)

18、價(jià)的原則指標(biāo)體系及方法，在灌溉土地適宜性 評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的灌溉區(qū)劃對(duì)不適宜于持續(xù)性灌溉農(nóng)業(yè)發(fā)展的土地要進(jìn)行改良，包括采用以農(nóng)田 排水技術(shù)為主，并與其它農(nóng)業(yè)技術(shù)措 施密切結(jié)合對(duì)鹽堿地、沼澤地、漬害等中低產(chǎn)田進(jìn)行綜合改 良。要研究考慮水一土一作物關(guān)系的農(nóng)田排水機(jī)理及其標(biāo)準(zhǔn)（排澇與排漬），改良中低產(chǎn)田的綜合 技術(shù)的最優(yōu)組合，鹽堿化地區(qū)排水方式的優(yōu)化選擇與優(yōu)化管理，排水溝布局和規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)等。3.6區(qū)域農(nóng)業(yè)水土資源的持續(xù)高效利用與優(yōu)化管理要解決雨水集蓄與高效利用技術(shù)，這是21世紀(jì)解決降水量在250 mm500mn左右的半干旱區(qū) 旱作農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要途徑。主要在于對(duì)半干旱地區(qū)雨水匯集、存貯與凈化、雨水高效

19、利用三個(gè)環(huán)節(jié) 及其配套技術(shù)。其具體的內(nèi)容有：雨水匯集方式及配套技術(shù)，包括雨水匯集工程設(shè)計(jì)基本參數(shù)的確 定、集流場(chǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、集流場(chǎng)地表處理技術(shù)及集流工程系統(tǒng)的管理與維護(hù)技術(shù);雨水存貯與凈化技 術(shù)，包括雨水存貯設(shè)施設(shè)計(jì)與施工技術(shù)、雨水存貯設(shè)施防滲防凍技術(shù)和存貯雨水保鮮凈化技術(shù)等；蓄 存雨水的高效利用技術(shù)，包括選擇、改造和完善適宜于利用集 蓄雨水灌溉的小型配套農(nóng)機(jī)具，存貯雨 水合理調(diào)蓄技術(shù)和提高雨水利用效率的綜合技術(shù)。在區(qū)域水土資源持續(xù)高效利用技術(shù)方面主要有：地下水資源的持續(xù)高效利用技術(shù)；利用地下水的機(jī)井測(cè)改和機(jī)井修復(fù)的關(guān)鍵技術(shù)；新型井型及井管材料和造井技術(shù)的研究；高含沙渾水淤灌技 術(shù)；污水凈化和

20、高效利用技術(shù)；微咸水的分餾與利用技術(shù)；黃土高原強(qiáng)化降水入滲與減少徑流侵蝕以 及調(diào)蓄土壤水庫的技術(shù)；以充分利用天然降水、維持農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中水分良性循環(huán)和有利于農(nóng)業(yè)持續(xù) 發(fā)展為目標(biāo)的區(qū)域多種水資源聯(lián)合調(diào)配技術(shù)等。還有農(nóng)業(yè)水資源管理，水質(zhì)監(jiān)測(cè)及水質(zhì)變化的預(yù)測(cè)，水源保護(hù)規(guī)劃及農(nóng)村人畜飲水和水質(zhì)改良問 題；建立不同地區(qū)的農(nóng)業(yè)水土資源情報(bào)信息系統(tǒng)及農(nóng)業(yè)水管理的決策支持系統(tǒng)，在水源不足地區(qū)，以供定需、以水定地，做到區(qū)域性的水土資源平衡。37農(nóng)業(yè)水土資源環(huán)境問題要研究農(nóng)村水源環(huán)境保護(hù),水土工程的環(huán)境影響評(píng)價(jià)，水環(huán)境變化 對(duì)局部地區(qū)氣候及土壤的影響；研究灌溉對(duì)農(nóng)田土壤水鹽運(yùn)動(dòng)的影響，土壤次生鹽堿化的預(yù)測(cè)，農(nóng)業(yè)

21、化學(xué)物在土壤中的輸運(yùn)及聚集，地下水中農(nóng)藥及污染物的吸附、解吸和傳輸，稻田滲漏引起的氮素或 其它養(yǎng)分的淋失規(guī)律與數(shù)學(xué)模擬；研究樹冠和林草以及水保工程措施對(duì)降雨截留、調(diào)節(jié)地表徑流， 促進(jìn)“五水”轉(zhuǎn)化的作用；研究湖、庫、塘、窖、壩、池泥沙沉積量的測(cè)算方法；加強(qiáng)水土保持基本理 論的研究和水保新技術(shù)的應(yīng)用；研究不同地區(qū)“生態(tài)防護(hù)區(qū)”問題和農(nóng)、林、牧綜 合發(fā)展的最優(yōu)生產(chǎn) 結(jié)構(gòu)模式，減少水土流失、保護(hù)水源，從根本上改善農(nóng)業(yè)水土資源的利用條件;為防治水土資源污染， 要研究適合中國(guó)國(guó)情的農(nóng)業(yè)水土環(huán)境整治措施。4 21世紀(jì)中國(guó)農(nóng)業(yè)水土工程發(fā)展趨勢(shì)4.1基礎(chǔ)理論方面 在水一土一作物一環(huán)境關(guān)系的最優(yōu)調(diào)控理論與方法研究

22、方面,將建立水、肥、 環(huán)境綜合 生產(chǎn)函數(shù)和通用作物水土管理模式，建立降水（灌溉水）一作物水一光合作用一經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量 轉(zhuǎn)化效率的計(jì)算模型以及水一土一植物一環(huán)境關(guān)系最優(yōu)協(xié)調(diào)的理論和方法。農(nóng)田物質(zhì)（水、沙、鹽、農(nóng)業(yè)化學(xué)物）的遷移規(guī)律及其數(shù)值模擬與預(yù)測(cè)將有一定突破，為節(jié)水農(nóng)業(yè)、鹽堿地改良、水土保 持和農(nóng)業(yè)水土環(huán)境保護(hù)等工作提供新的理論依據(jù)。在逆境對(duì)作物生長(zhǎng)和產(chǎn)量影響的定量評(píng)價(jià)方法和農(nóng) 業(yè)水旱災(zāi)害及防治對(duì)策方面，將會(huì)建立逆境（旱、漬澇、鹽堿化）對(duì)作物影響的定量評(píng)價(jià)指標(biāo)體 系，農(nóng)業(yè)水旱災(zāi)害的預(yù)測(cè)精度可能提高1 0%左右，對(duì)農(nóng)業(yè)抗旱防洪決策將提供新的依據(jù)。隨著農(nóng)業(yè)水土工程學(xué)科領(lǐng)域研究的進(jìn)一步深入，有關(guān)土壤、植被

23、和大氣界面過程問題， 研究的尺度問題，土壤、植被條件的非均勻性問題，農(nóng)田水分、鹽分遷移中各部分介質(zhì)的非線性相互作 用問題，農(nóng)業(yè)污染物在地下水和土壤水中的遷移等，將是未來農(nóng)業(yè)水土工程學(xué)科研究中的難點(diǎn)和前沿 問題。4.2應(yīng)用技術(shù)方面灌溉方式將從傳統(tǒng)的豐水高產(chǎn)型灌溉轉(zhuǎn)向限水灌溉（Limit Irrigation）、非充分灌溉（Non-fullIrrigation）,以提高水的利用率。各種利用適度虧水來調(diào)控刺激作物生理機(jī)能以提高作物水的利用效率、生產(chǎn)率，改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的調(diào)虧灌溉、分根交替灌溉也將得到深入研究和推廣。噴、滴灌等先進(jìn) 的灌水技術(shù)將得到廣泛使用，設(shè)備運(yùn)行的可靠性、使用壽命和自動(dòng)化程度很大提高

24、。各種先進(jìn)的地面 灌水技術(shù)如間歇灌、膜上灌、激光平地和水平畦灌、果樹滲(地下滴)灌等將得到大面積推廣。各種灌 溉技術(shù)與農(nóng)業(yè)措施將有機(jī)融合在一起，形成綜合水土資源高效利用技術(shù)。如各種水肥耦合、帶狀種植、覆膜保墑等適合國(guó)情的水土高效利用技 術(shù)將廣泛使用，以提高水肥利用率、農(nóng)作物產(chǎn)量，改善農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)。灌區(qū)將廣泛采用先進(jìn)的大區(qū)域 土壤墑情、作物旱情和水源水情實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)技術(shù)、渠系水量流量調(diào)控技術(shù)及灌區(qū)動(dòng)態(tài)配水技術(shù)， 實(shí)現(xiàn)灌區(qū)水量最優(yōu)調(diào)度。雨水集蓄與高效利用的技術(shù)將得到深入研究，形成具有中國(guó)特色的雨水利用技術(shù)體系,將會(huì)在西北半干旱地區(qū)和南方丘陵坡地廣泛推廣，以提高降雨的生產(chǎn)率。根據(jù)不同地區(qū)的特點(diǎn)，將廣泛采用各種先進(jìn)水土保持、高含沙渾水、部分苦咸 水