豫北地区冬小麦新型农作节水技术体系分析——基于哲学视角

盛 坤，蒋志凯

(1.河南省新乡市农业科学院，河南新乡 453000；2.中国农业科学院农田灌溉研究所，河南新乡 453000)



豫北地区冬小麦新型农作节水技术体系分析
——基于哲学视角

盛 坤1,2，蒋志凯1

(1.河南省新乡市农业科学院，河南新乡 453000；2.中国农业科学院农田灌溉研究所，河南新乡 453000)

摘要以科学发展观和马克思主义为哲学基础，针对豫北地区水资源短缺影响冬小麦生产的现状，以高产、高效和可持续发展为目的，研发既注重高产又强调节水的新型农作技术。生产实践表明，豫北地区的冬小麦新型农作节水技术能够大幅提高冬小麦产量和水分利用效率，值得在相似生态区推广。

关键词豫北地区；冬小麦；节水技术；哲学

世界范围内的水资源短缺是人类面临的严峻考验，到2050年将有67%的人口面临缺水的威胁[1]。我国人均水资源占有量仅为世界平均水平的25%，缺水问题在我国更为严峻[2]。农业用水占世界水资源的70%，占人类用水的80%～90%[3]。因此，发展节水农业对解决我国水资源短缺问题具有重要的意义。农作节水技术是节水农业技术体系中重要的部分[4]。主要农作物中，冬小麦既是重要的粮食作物又是高耗水作物，分析和认识“冬小麦农作节水技术体系”的哲学意义和哲学基础，有利于消除人们传统农作观念中的一些认识误区，建立科学用水发展观，实现农业用水的可持续发展，促进人与自然的协调发展。笔者以豫北地区为例，分析了该区当前冬小麦农作体系面临的水资源困境，提出新型节水农作体系的基本原则和哲学依据，并结合实例讨论新型节水农作体系的生产实践，以期为河南省和华北平原的节水农业建设提供技术参考。

1豫北地区冬小麦生产面临的水资源困境

河南省是我国人口和粮食生产的第一大省，也是缺水大省。全省水资源总量仅为437.13亿m3，位居全国第22位，人均水资源占有量不足420 m3，相当于全国平均水平的19%。豫北地区面积约2.6万km2，主要包括焦作市、新乡市、鹤壁市、安阳市及濮阳市，水资源量仅占全省的11%，是水资源严重不足的地区。

在豫北地区水资源利用中，农业用水所占比重大，地下水开采较多。根据《2010年河南省水资源公报》，2010年豫北地区总供水量约为66.90亿m3，农林渔业用水量约为46.30亿m3，占总量的68.86%。总用水量中，地表水资源量约为28.70亿m3，地下水资源量约为38.10亿m3。该区井灌发达，全区现有耕地面积97.00万km2，实际灌溉面积86.40万km2，井灌面积59.30 万km2，占灌溉面积的69.00%[5]。20世纪70年代以来，该区连续超量开采地下水，致使地下水位连年下降，形成大面积地下水漏斗区。据河南省水利厅发布的消息，全省平原区计有较大浅层地下水漏斗区7个，总面积达7 269.00 km2。其中，豫北地区的安阳—鹤壁—濮阳漏斗区面积最大，达5 648.00 km2。

豫北地区年内、年际差异大，冬小麦生长季降雨严重不足。该区多年平均降雨量主要为580.00～610.00 mm，汛期集中在6～9月，汛期降水量占多年平均降水量的70.00%以上。枯水期为11月至翌年2月，处于冬小麦生长季，枯水期降水量占多年平均降水量的6.40%。豫北地区冬小麦生产灌溉用水量大、浪费严重，水资源利用率低。该区冬小麦生育期缺水量在270.00～300.00 mm，全生育期需要灌溉3～4次。冬小麦灌溉仍以传统地面灌为主，占98%以上。调查结果表明，冬小麦水分利用效率高产田为1.40～1.62 kg/m3，中低产田约为1.10 kg/m3。

该区当前的农作制度不利于节水农业的发展：在品种选育方面过分追求高产，忽视水分利用效率；通过高产节水冬小麦品种的引进与筛选工作，发现当前品种主要分为高产高耗水型和节水旱作型两类，而高产节水型品种较少；连年秸秆还田与旋耕相结合，整地质量较差，冬前耗水较多；深耕深松面积较小，犁底层较浅，不利于贮存汛期雨水；氮肥管理不合理，施肥方式和田间水分管理不协调；不少农户仍然重底肥轻追肥，重返青水轻拔节水；氮肥后移技术和灌拔节～孕穗水技术推广任务艰巨；冬小麦-夏玉米轮作条件下，玉米晚收和小麦晚播技术推广进度缓慢；传统农作技术如中耕、锄划和镇压等，由于低效、费工而被淘汰。

2冬小麦新型农作节水技术体系的哲学基础

农作节水体系是实现节水农业发展目标的所有农作技术的有机集成，主要包括高效用水新品种的选育和推广、种植结构调整、水肥耦合技术、覆盖与保护性耕作、土壤培肥等[6-7]。新型农作节水技术体系要做到“经济上有利，生态上合理，技术上可行”需要遵循下列基本原则。

2.1以科学发展观为指导，树立水资源科学发展观

2.1.1尊重自然，坚持“天人合一”的开发观。辩证唯物论认为物质决定意识，豫北地区水资源的物质条件决定了发展节水农业这个意识选择。违背这个规律，将人与自然对立起来，在“征服”自然、“主宰”自然的思想指导下，认为水资源是“取之不尽，用之不竭”的，“以需定供”，以经济效益最优作为唯一目标，过量开采地下水资源，必然会使资源枯竭、地下水位下降。科学的水资源发展观应注重人与自然的和谐发展，避免过度开发，拓宽供水渠道，实现水资源的可持续利用。豫北地区汛期集中在玉米季，大量的雨水资源以地表水的形式流失，如果能改变耕作方式，例如在玉米苗期深松，则可以促进下渗，有效积蓄雨水，减少冬小麦生育期灌水量。

2.1.2以人为本，充分发挥人的主观能动性。强调人与自然和谐，但不等同于人类就是自然的奴隶。豫北地区丘陵地带地下水位较深，发展井灌比较困难，部分农户放弃灌溉，发展“雨养农业”靠天吃饭，缺乏必要的灌溉措施，冬小麦产量极低，部分年份甚至绝收，这属于对人的主观能动性认识不足。目前，该地区在农业节水技术方面也取得了一定的成效，如在严重缺水的丘陵山区的集雨补灌节水技术、适当调整作物熟制和播期、深耕和秸秆覆盖技术、积蓄汛期雨水、增施有机肥料技术、地面节水灌溉技术等。

2.2坚持马克思主义认识论，转变发展观念需要从单纯的以高产为目标的技术研发路线转向既注重高产又强调节水的新型农作系统研发路线。马克思主义认识论表明，人类的认识总是来源于实践，服务于实践，而且，认识是没有止境的，人类总是在“实践—认识，再实践—再认识”的不断循环往复中来发现真理、检验真理的。20世纪70年代以来，为提高粮食产量，该区连续超量开采地下水，致使地下水位连年下降，形成大面积地下水漏斗区。为缓解水资源短缺的压力，迫切需要提高冬小麦水分利用效率。在农业部的“一控两减三基本”目标中，明确提出了要控制农业用水总量。从高产到高效的转变是马克思主义认识论的必然选择。

2.3注意各项技术间的有机联系马克思主义哲学认为事物间的联系具有普遍性，要求用联系的观点看问题。节水技术体系是个庞大的有机整体，涉及多个学科，整体上来看可分为水资源开发利用和保护、工程节水技术、农田用水管理系统、农作节水技术和宏观政策系统。新型农作节水技术体系主要包括品种、种植结构、水肥调控、耕作、土壤培肥等方面，各个系统间相互制约、相互影响，忽视其中一项均会对整个体系产生不可弥补的影响。在研发和推广节水技术时，要注意技术间的联系。豫北地区缺少优质的高产节水品种，因此，在做品种分类时，将水分利用效率高于1.60 kg/m3作为高产、高水分利用效率品种的分类标准。针对该类品种，笔者提出秸秆还田培肥土壤、深耕提高整地播种质量、缩小种植行距减少冬前蒸腾、优化水氮管理等一些列农作节水技术措施，这些技术相互衔接，能够提高冬小麦抗旱能力，减少灌水，增加产量和水分利用效率。

2.4新型农作节水技术体系是农业可持续发展的必然要求可持续发展观的基本思想可概括为：人类的发展既要满足当代人的需要，又要对后代人满足其需要的能力不构成危害；经济和社会的发展维持在资源和环境的承受能力范围内；开发利用资源不应损害后代人及另一部分人的利益。可持续农业是可持续思想在农业领域的体现。从整体上看，新型农作节水技术体系应具有以下特征。

2.4.1突出发展主题。发展是人类共同的和普遍的权力，对于发展中国家来说，发展权尤为重要。我国作为人口大国，人多地少的矛盾尤为突出，粮食供需关系长期处于紧平衡的状态。小麦是我国三大主要口粮作物之一，河南是我国主要产粮大省，豫北地区又是河南省重要的商品粮基地，因此，在研发节水技术时，需要以高产为前提，这是由“发展主题”所决定的。以新乡市为例，2015年该市冬小麦平均单产为8 014.50 kg/hm2，大面积高产示范田(万亩方)平均单产9 317.40 kg/hm2，高产攻关田平均单产9 781.05 kg/hm2。新技术要有生命力，单产不能低于高产示范田，需要努力达到或超过高产攻关田的产量水平。

2.4.2注重效益。既要提高生态效益，也要兼顾社会经济效益。据估算，我国冬小麦水分利用效率为1.32 kg/m3。调查表明：新乡市高产田冬小麦水分利用效率为1.40～1.62 kg/m3。采用新技术，冬小麦水分利用效率应比高产田增加5.00%以上。

2.4.3强调可持续性。该原则要求人们对资源的开发利用要限制在自然的承载力之内，同时新技术还要具备长期性和稳定性特征，兼顾眼前与长远、现在与未来，利用与保护相结合，尽可能避免产量和效益的起伏不定。焦作市和安阳市井灌区为追求粮食增产，连年超量开采地下水，引起地下水出现漏斗现象、水井报废，就属于对持续性原则认识不够。我国传统农业的“精耕细作”思想，通过“粪多力勤”和“用养结合”的技术手段，提高土地利用率和单位面积产量，其中有很多技术措施仍然值得借鉴。施用有机肥是提高小麦产量和培肥地力的重要技术手段。当前为提高土壤有机质含量、培肥地力，豫北地区大面积应用秸秆直接还田技术，但是也带来了一些负面效应，如冬小麦根部和茎基部病害严重、影响小麦播种、冬季冻害时有发生等。受“堆沤肥”技术的启发，笔者在秸秆还田过程中加入精制有机肥和秸秆腐熟剂，并进行土壤处理，加快秸秆腐熟减少病虫害发生，提高冬小麦苗期抗旱性，减少灌溉，提高产量和水分利用效率。该项技术促进了秸秆的循环利用，减少了化肥和灌溉水用量，实现了耕地的“用养结合”，是对可持续农业的一种探索。

3冬小麦新型农作节水体系的生产实践

2008年开始，笔者进行了豫北地区新型农作节水技术的田间试验，形成了一套技术规程，并于2015年通过河南省科学技术厅成果鉴定，得到专家组的一致好评。在地下水位较浅的平原井灌区，井渠配套完善，田间灌水管理水平较高，适宜采用调亏灌溉，结合新型农作节水技术。该技术体系将冬小麦田间水分管理与农作节水措施相结合，能够大幅提升冬小麦的水分利用效率。

3.1实践概况2014～2015年，笔者在新乡市辉县市高村村示范基地设置4.67 hm2示范田，示范新型农作节水技术。示范田选用弱春性品种新麦29，播期10月27日，播量16.50 kg，行距16.70 cm。

3.2技术要点

3.2.1选用适宜品种。品种要求：苗期生长势强、种子根较多、中后期株型紧凑、成穗数多、结实性好、生育期短。如：矮抗58、周麦22、衡观35、新麦26、新麦29等。

3.2.2落实关键栽培技术。 主要为晚播、密植、窄行、播后镇压、氮肥后移、增施有机肥、平衡施肥培肥地力技术。半冬性品种播期推迟至10月8～18日，越冬期主茎叶龄由7～8叶减小至5～6叶。弱春性品种可以推迟至10月下旬。提高种子根密度，半冬性品种240.00万～315.00万/hm2基本苗；弱春性品种在晚播的条件下，基本苗最高可以达到450.00万/hm2。行距15～17 cm，减少冬前棵间蒸发，延缓灌浆期衰老。播种时镇压，压实土壤，使冬小麦安全越冬。耕深在25 cm以上，打破犁底层，促进冬前根系生长，提高土壤蓄水能力。结合拔节～孕穗期灌水，氮肥后移，改善籽粒品质。在秸秆还田的基础上，增施氮肥、有机肥、秸秆腐熟剂，培肥地力，改善土壤物理性状，提高土壤水分利用率。秸秆还田时，若不施用腐熟剂，则底氮施用量不应小于142.50 kg/hm2；秸秆还田+腐熟剂或+鸡粪，配施纯氮不少于195.00 kg/hm2；秸秆还田若只施用氮肥，纯氮应在240.00 kg/hm2以上。

3.2.3实施调亏灌溉。 ①重视底墒水。适宜的底墒指标为0～100 cm土壤相对含水量达85%以上，或者9～10月降雨总量在180 mm以上。②减少越冬水。一般年份不灌越冬水，采用镇压与划锄保墒；特别干旱年份或整地质量差的麦田浇封冻水，注意松土保墒。③一般年份春季灌一水，干旱年春季灌两水。一般年份在拔节～孕穗期灌一水，干旱年份在拔节期和扬花期各灌一水，灌水量600.00～750.00 kg/hm2。④提高田间水分管理水平，优化春一水灌水时间。冬小麦越冬期至起身期0～40 cm土壤平均相对含水量低于60%时进行灌溉。

3.3实践结果在当季降水量140.80 mm的条件下，新技术比传统模式少浇一水，均产9 427.50 kg/hm2，水分利用效率约1.98 kg/m3(传统模式均产8 014.50 kg/hm2，水分利用效率约1.48 kg/m3)。节水模式比传统模式增产17.6%，水分利用率提高33.8%。

4结语

豫北地区水资源短缺的现状决定了发展节水技术的意识选择。随着实践的深入，需要将过分追求高产的技术研发路线转向既注重高产又强调节水的新型农作技术研发的路线。联系的普遍性认为，新型农作节水技术体系应是一个有机整体，各项技术间相互影响，相互制约。以辩证唯物主义为指导研发的冬小麦新型农作节水技术以高产、高效和可持续为目的，重视传统农作技术的有机结合。生产实践表明，该项技术能够大幅提高冬小麦产量和水分利用效率，值得在相似生态区推广。

参考文献

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[2] LIU J，YANG W.Water sustainability for China and beyond[J].Science,2012,337(6095)：649-650.

[3] MORISON J，BAKER N，MULLINEAUX P，et al.Improving water use in crop production[J].Philosophical transactions of the royal society B：Biological sciences,2008,363(1491)：639-658.

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Analysis of New Agronomic Water-saving Technology System for Winter Wheat in Northern Henan Province——Based on the Perspective of Philosophy

SHENG Kun1,2,JIANG Zhi-kai1

(1. Xinxiang Academy of Agricultural Sciences,Xinxiang,Henan 453000; 2. Farmland Irrigation Research Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Xinxiang,Henan 453000)

AbstractBased on the scientific development concept and Marxist philosophy,current status of water shortage in northern Henan Province was researched which affected the production of winter wheat. New agronomic water-saving and high-yield technology system for winter wheat was studied with the objectives of high output,high efficiency and sustainable development. Production practice showed that the new agronomic technology system for winter wheat in northern Henan Province could significantly enhance the wheat yield and water use efficiency,which was worth popularizing in similar areas.

Key wordsNorthern Henan Province; Winter wheat; Water-saving technology; Philosophy

基金项目国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-3-2-35)；国家科技支撑计划项目(2013BAD07B14-3)。

作者简介盛坤(1982- )，男，河南永城人，助理研究员，在读博士，研究方向：冬小麦农作节水技术。

收稿日期2016-02-09

中图分类号S-9

文献标识码A

文章编号0517-6611(2016)08-312-03