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1、对农田控制排水问题研究ok3anagement),它所倡导的理念就是按需精量排水,须排则排,多一滴都不排。如何利用这一措施在保证农业生产的同时,尽量降低农业非点源污染是目前具有人工排水系统的灌区和排区共同奋斗的目标。在当前农业生产与生态环境保护之间存在矛盾,气候变化等因素影响农业水资源利用效率的形势下,开展控制排水技术的研究对发展生产与保护环境具有重要的理论价值与实际意义。1农田控制排水发展历史及存在的主要问题 对农田控制排水问题研究ok3anagement),它所倡导的理念就是按需精量排水,须排则
2、排,多一滴都不排。如何利用这一措施在保证农业生产的同时,尽量降低农业非点源污染是目前具有人工排水系统的灌区和排区共同奋斗的目标。在当前农业生产与生态环境保护之间存在矛盾,气候变化等因素影响农业水资源利用效率的形势下,开展控制排水技术的研究对发展生产与保护环境具有重要的理论价值与实际意义。1农田控制排水发展历史及存在的主要问题 对农田控制排水问题研究ok3anagement),它所倡导的理念就是按需精量排水,须排则排,多一滴都不排。如何利用这一措施在保证农业生产的同时,尽量降低农业非点源污染是目前具有
3、人工排水系统的灌区和排区共同奋斗的目标。在当前农业生产与生态环境保护之间存在矛盾,气候变化等因素影响农业水资源利用效率的形势下,开展控制排水技术的研究对发展生产与保护环境具有重要的理论价值与实际意义。1农田控制排水发展历史及存在的主要问题 对农田控制排水问题研究ok3anagement),它所倡导的理念就是按需精量排水,须排则排,多一滴都不排。如何利用这一措施在保证农业生产的同时,尽量降低农业非点源污染是目前具有人工排水系统的灌区和排区共同奋斗的目标。在当前农业生产与生态环境保护之间存在矛盾,气候变
4、化等因素影响农业水资源利用效率的形势下,开展控制排水技术的研究对发展生产与保护环境具有重要的理论价值与实际意义。1农田控制排水发展历史及存在的主要问题早在20世纪20年代,美国中西部农业区因为春季涝渍问题突出而夏秋之际又出现干旱,当地科研人员尝试了抬高排水出口来截留土壤水分损失,减少旱情对作物产量影响的控制排水措施。该做法可以在相对干旱的作物生长期内增蓄雨水、提高土壤墒情,使作物更多地利用一些土壤水或地下水,达到增产的目的。但直到20世纪70年代以后,随着农业排水对水环境污染问题的认识,控制排水技术才
5、受到重视,并在美国东部率先得到推广,成为一项环境友好型农田水管理措施。目前,控制排水技术的应用已经遍布美国东部以及中西部平原区,对当地农业非点源污染控制具有良好的效果。此外,加拿大、瑞典以及澳大利亚等地的科研人员也开展了不少控制排水试验研究,肯定了控制排水在减少排水输出以及提高水资源利用效率方面的作用。中国知名排水专家张瑜芳与张蔚臻自20世纪90年代起就多次撰文,讨论不同作物或同一作物在不同生长阶段的排水标准问题,并提出针对不同作物生长以及排水输出量的水位调控方案,开辟了中国控制排水技术研究的先河。近
6、年来,国内关于农田控制排水的研究不断深入,研究区从南到北,覆盖了不同的气候区以及不同的作物种植形式,为控制排水技术在中国的推广使用打下了良好的理论基础。控制排水的根本思想就是“尽可能少排水”,从而减少排水造成的地表水污染。美国东部等地的研究结果表明,控制排水可减少40%的氮输出量;中国近年来开展的控制排水研究也表明在该技术在减少农业非点源污染方面效果显着。尽管早期一些研究指出控制排水增加了田间湿度,使反硝化作用增强后,可减少硝态氮的输出。但是至今只有试验室土柱研究数据支持此结论,大田试验结果都表明控制
7、排水减少污染的机理主要是排水总量的减少。这可能与大田土壤处于厌氧状态的时间较短,以及温度变化快等因素有关。为了促进反硝化过程,提高对农田排水中氮素的去除效率,近年来出现了一些结合控制排水措施来降低排水中硝态氮浓度的‘生物反应器’(Bioreactor)技术的研究和应用,收到了一些良好的效果。因为控制排水在湿润地区降低农业非点源污染方面的效果显着,美国一些州和地区已将控制排水列为农业生产的最佳水管理措施;AgriDrain公司还开发出专门用于农田控制排水的智能控制设备,便于用户操作管理。但湿润区降雨过程
8、中的不确定性以及近年来极端气候现象的增多不断对控制排水技术提出新的挑战。如何根据降雨和作物生长规律进行水位的实时调控仍是控制排水技术在湿润区应用中存在的一个主要问题。干旱、半干旱灌区农田排水的主要目的是淋洗土壤中的积盐。实施控制排水面临的挑战是如何维持田间水盐平衡;其实施范围和效果受到作物、土壤及排水水质等因素的影响。尽管如此,现有研究已表明,在有人工排水系统的灌区,通过控制排水措施,抬高灌区地下水位后,作物可以就地利用浅层地下水,减少对灌溉量的需求,达
