《中國北方節(jié)水高效農作制度》以保障水安全,糧食安全和生態(tài)安全為出發(fā)點,以我國節(jié)水高效農業(yè)發(fā)展的需求為方向,以提高水資源利用率、利用效率、節(jié)水增效和生態(tài)環(huán)境保護為核心,重點研究了制約現(xiàn)階段節(jié)水高效農業(yè)發(fā)展的農作制度,從理論上對我國北方不同區(qū)域節(jié)水型種植結構形成機制、評價指標體系、綜合評價方法、綜合評價模型、調整種植結構節(jié)水的基本原理、節(jié)水型種植結構形成影響因素及其作用機制加以探討,提出了我國北方節(jié)水高效種植結構的調整方向;研究建立了節(jié)水高效種植模式;提出了主要作物節(jié)水、省肥、高產、高效栽培技術體系;研究和發(fā)展了環(huán)境友好型早地保護性耕作關鍵技術,構建了節(jié)水型農作制度智能決策平臺。
《中國北方節(jié)水高效農作制度》內容豐富,集技術性、系統(tǒng)性、實用性為一體,力求使讀者能對我國節(jié)水高效農作制度新學科有較系統(tǒng)的認識。
《中國北方節(jié)水高效農作制度》適合從事節(jié)水農作制度、現(xiàn)代耕作學、節(jié)水農業(yè)、土壤蓄水保墑和水肥研究等方面的科技人員使用,也可供農學、土壤化學、水利等有關專業(yè)的高校師生參考。
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本書著重從保障水安全、糧食安全和生態(tài)安全出發(fā),以我國節(jié)水高效農業(yè)發(fā)展的需求為方向,以提高水資源利用率、利用效率、節(jié)水增效和生態(tài)環(huán)境保護為核心,重點研究了制約現(xiàn)階段農業(yè)發(fā)展的節(jié)水高效農作制度,從理論上對我國北方不同區(qū)域節(jié)水型種植結構形成機制、評價指標體系、綜合評價方法、綜合評價模型、調整種植結構節(jié)水的基本原理、節(jié)水型種植結構形成影響因素及其作用機制加以探討,提出了我國北方節(jié)水高效種植結構的調整方向;通過對現(xiàn)有種植模式的篩選與改進,研究建立了區(qū)域節(jié)水高效種植模式;以農作制度優(yōu)化模式為基礎,以節(jié)水、節(jié)肥、高效、環(huán)保最佳嵌合為目標,以水肥互勵的水資源深層次利用為切入點,提出了主要作物水肥高效利用的栽培技術體系;總結國內外有關保護性耕作的研究狀況,結合我國的國情,研究和發(fā)展了環(huán)境友好型旱地保護性耕作關鍵技術,建立了系列化、操作性強的保護性耕作技術;研制出節(jié)水型農作制度決策支持平臺,以高技術產品帶動常規(guī)技術的應用,促進北方地區(qū)農業(yè)的節(jié)水增效和可持續(xù)發(fā)展,為實現(xiàn)區(qū)域糧食安全和資源可持續(xù)利用的作物生產提供技術支撐,促進了學科的發(fā)展。
干旱缺水是世界性問題,全球有近80個國家、40%的人口面臨缺水問題。據(jù)《1998-2007年中國農業(yè)用水報告》統(tǒng)計,中國2007年降水量57763億m3中形成的水資源量僅為25255億m3,相當人均水資源量1902m3/人,遠遠低于世界人均8600m3水資源量水平。預計到2030年,中國人口將達到16億高峰,在降水總量不減的情況下,人均水資源量將降達1760m3/人,逼近國際上公認的1700m3/人嚴重缺水警戒線!隨著我國國民經(jīng)濟高速發(fā)展,工業(yè)、生活和生態(tài)用水比例大幅度提高,我國農業(yè)用水比例明顯減少。僅1998~2007年10年間,全國農業(yè)用水占總用水量比例從69.3%降到61.8%,下降幅度達到10.8%,凸顯了農業(yè)生產用水比例快速下滑的現(xiàn)實。我國有效灌溉面積、有效實灌面積和旱澇保收面積占全國灌溉面積的比例逐年下降,平均值分別為92%、80%和67%。近50年來,隨著全球氣候變化,我國北方地區(qū)增溫顯著,干旱成災頻度和成災程度有逐年擴大的趨勢,不僅引發(fā)作物嚴重減產、生態(tài)環(huán)境惡化,而且還加大了缺水地區(qū)農民脫貧致富的難度。干旱和水資源短缺已成為我國北方農業(yè)、農村發(fā)展的首要限制因素。水資源短缺的嚴峻現(xiàn)實提醒我們,必須修正我國以追求糧食高產為目的的高耗水或低用水效率的農作模式,必須建立適應氣候變化、應對我國農業(yè)資源性缺水的替代型農業(yè)生產新體系,加速發(fā)展以提高水資源利用效率、利用效益為中心和區(qū)域經(jīng)濟同步發(fā)展的節(jié)水高效型農業(yè)生產模式。
中國與世界上大多數(shù)缺水國家一樣,不僅存在著嚴重的資源性缺水,同時還存在著工程性缺水、季節(jié)性缺水、區(qū)域性缺水和水質性缺水等結構性與管理性缺水問題。主要表現(xiàn)在:西北地區(qū)農業(yè)用水量比例均呈下降趨勢,雨水稀少,十年九旱,目前耐旱作物與高耗水作物種植并存,種植結構與降水錯位嚴重,造成旱上加旱、旱災連綿;西南地區(qū)蓄水工程年久失修,蓄水儲水能力薄弱,農業(yè)實際用水量呈下降趨勢,季節(jié)性干旱或旱災頻發(fā);東南部地區(qū)極端氣候出現(xiàn)頻度較高,雖水資源充足,但由于不合理的用水和管水制度,經(jīng)常出現(xiàn)水質性缺水,季節(jié)性旱澇并存。
蔡典雄,男,博導,研究員,中國農業(yè)科學院農業(yè)資源與農業(yè)區(qū)劃研究所農業(yè)水資源利用研究室主任,院二級杰出人才,ISTRO~國分會主席。長期從事早地農業(yè)、農業(yè)水資源與環(huán)境保護、節(jié)水農作制度等方面的研究,主持多項國家級、省部級課題,獲得多項國家級、省部級科技進步獎。
武雪萍,女,博士,中國農業(yè)科學院農業(yè)資源與農業(yè)區(qū)劃研究所研究員,長期從事土壤、水肥、節(jié)水農業(yè)研究。曾獲國土資源部科技獎二等獎、農業(yè)部首屆中華農業(yè)科技獎、北京市科技進步獎等獎項,主持和參加多項國家級省部級課題。
我國農作制度發(fā)展戰(zhàn)略在不同時期有著不同的重點。新中國成立初期,出于人多地少的國情,主要是以增加糧食產量和提高土地利用率、實現(xiàn)解決國民吃飯問題為目標,研究重點主要圍繞以間套復種為主要內容的多熟種植制度;20世紀50~70年代以擴大復種提高土地利用率為主提高糧食總產;80年代以提高單產、提高土地生產力為主以提高糧食總產,并逐步向高功能(高產量)高效益種植模式發(fā)展;90年代從高產高效種植實踐與理論探討,逐步走向種植業(yè)結構調整與優(yōu)化;進人21世紀,隨著我國農業(yè)水資源缺乏形勢日益嚴重和現(xiàn)代高新技術不斷涌現(xiàn),給我國實施新的農作制度帶來新的挑戰(zhàn),同時也帶來了新的活力,節(jié)水農業(yè)發(fā)展進入新階段,農作制度的研究與演變又呈現(xiàn)出新的研究趨勢,與農業(yè)水資源高效配伍的可持續(xù)高效農作制度成為農業(yè)發(fā)展的基本方向,以高新技術為特征的資源性節(jié)水、以信息技術為特色的結構性管理節(jié)水、以生物技術為重點的生物節(jié)水、以現(xiàn)代裝備和新材料為引導的現(xiàn)代節(jié)水高效農作制度成為我國缺水地區(qū)農業(yè)生產、結構調整的核心主軸,節(jié)水高效、環(huán)境友好和可持續(xù)發(fā)展是農作制度改革與發(fā)展的最終目標。
從未來我國人口一糧食需求一農業(yè)供水關系來看,2030年我國人口將達到16億高峰,屆時糧食總需求量為6億t,而農業(yè)供水能力只能維持在3900億~4000億m3,農業(yè)水資源缺口將達900億m3,無論是旱作農區(qū)還是灌溉農區(qū)都面臨非常緊迫的高效用水與節(jié)水任務。