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丘陵农区高效集雨节水技术体系研究与应用

文献类型： 获奖成果

作者：

作者机构：

获奖名称： 科技进步奖

获奖等级： 二等奖

关键词： 集雨;雨;技术;节;水;技术体系;农区;节水;高效;体系研究;体系;丘陵;节水技术;研究与应用;研究

第一完成单位： 四川省农业科学院作物研究所

获奖时间： 2006

摘要： 1、课题来源与背景 丘陵农区存在季节性干旱和水土流失并存的特点，与坡耕地种植规模小、复种指数高的生产现状，以及丘陵农区节水农业基础研究薄弱、工程－农艺－生物－化学－信息节水技术体系针对性、系统性不强等重大技术问题，严重制约丘陵农区的农业生产。 (2)课题来源 研究成果主要来源于国家高技术研究发展计划（863计划）课题—南方季节性缺水灌区节水农业综合技术体系集成与示范（编号：2002AA2Z4261，2005AA2Z4050），以及四川省重点科技攻关“川中丘陵生态保护性高效耕作模式与关键技术研究与示范”、农业部“西南优势农作物区节水农业资源评价及发展模式”、省应用基础“抗旱节水指标体系研究”、“玉米超高产用水规律与生理基础研究”等项目。 2、技术原理及性能指标 本成果应用农业工程学、土壤学、栽培与耕作学、农业生态学、农业信息学以及农业资源环境的技术原理，集中解决丘陵农区水资源保护与高效利用等重大技术问题，为该类型区节水农业发展提供理论基础与技术体系。以“八五”和“九五”技术储备为基础，以水资源管理和现代农业可持续发展的相关理论为指导，在“863”计划节水农业专项课题—“南方季节性缺水灌区节水农业综合技术体系集成与示范”等项目资助下，通过2002～2006年原始创新、集成创新与产品研制相结合的科技攻关，建立了丘陵区土壤、作物、大气水分变化及枯水年预测模型，明确了优势农作物旱害机理与节水基础，研究提出了以“工程分段集水补灌、生物农艺集水用水、农化保水节水、信息管理节水”为核心、具有南方季节性缺水灌区特色的丘陵农区高效集雨节水技术体系。超额完成课题任务规定的指标。 3、技术的创造性和先进性 (1)首次系统研究了丘陵农区土壤、作物、大气水分变化特征与预测模型，主要农作物水稻、玉米、果树的旱害机理与需水规律。这些研究丰富和发展了丘陵农区节水农业的基础理论，对与作物相关的水利工程设计和区域水量平衡计算具有实践意义。 (2)集成创新了具有丘陵季节性缺水灌区特色的高效用水技术模式。针对丘陵农区坡陡土薄、水土流失严重、水分利用效率低的问题，研究提出了多熟高效农作模式、分段集雨高效补灌技术模式与配套的节水栽培关键技术。比国内外平原区一年一熟或一年两熟的模式比较，在作物配置与科学利用有限的水土资源方面，具有创新性。 (3)首次研发了适合于丘陵农区特点的两套评价指标体系，适于节水农业评价的多层次模糊综合评价和灰色关联评价模式及其计算机应用软件系统。同时，建立适合丘陵农区多水源监测与调配的综合数据采集系统、数据处理系统、控制管理系统，编制调配预案计算模型和动态配水模型及其软件。这些管理节水技术充分体现了南方季节性缺水灌区的地域特点，相对与国内外同类研究更为先进、实用。 (4)采用粒子分散技术和静电技术将化控物质均匀分散于吸水材料表面，辅以自主工业化合成的已酸二乙氨基乙醇酯作为激活剂，研发出抗土壤板结、成本低、稳定性好、蓄水保墒功能强的保水化控抗旱剂。与传统的保水剂生产成本高、易发生拮抗反应，化控剂导致局部浓度过高而产生药害比较，具有创造性。同时，运用现代生物技术选育出玉米抗旱节水自交系9991和1437。 4、技术的成熟程度、适用范围和安全性 该技术体系已经熟化，进入应用推广应用阶段，安全性高，已在四川省累计推广应用988万亩，取得了显著的经济、生态和社会效益。可进一步推广到重庆、贵州、湖南、湖北等我国南方丘陵农区，预计可推广应用3000万亩。特别是年降水量比较丰富、水土流失严重、季节性干旱发生频繁的地区，容易被农民群众接受，推广应用效果将更加显著。 5、应用情况及存在的问题 (1)应用情况 成果在应用中取得了显著的经济、生态、社会效益。据四川省农业厅等应用单位统计，2002～2005年累计推广988万亩，新增产值82809.31万元，新增纯收益50157.76万元，投资收益率为1.5∶1，累计节水4.42亿方。该成果已成为旱作节水示范县、四川省丰粮工程、土地治理项目等重大农业项目的主推技术，极大地提高了成果应用区域农业生产抵御干旱的能力，为丘陵农区稳粮增收提供了技术支撑，必将推动四川乃至南方“节水农业”的发展，对社会主义新农村建设具有重要的现实意义。 (2)存在的问题 丘陵农区的节水农业虽然具备一定的基础积累，取得了在生产中发挥重大作用的科技成果，但与发达国家比较，仍需要进一步加大科技发展的步伐。在农业节水与生态用水的相互影响机制、资源节水的理论基础与技术途径、旱灾成灾预测预报与作物水分信息采集等方面需要进一步加强研究。同时，必须加大科技成果的集成熟化与大规模的应用推广。

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