旱区农业水土工程科学研究现状和未来的研究方向.pdfVIP

农业节水与水土资源可持续孢用宏册方瞻 旱区农业水土工程科学的研究现状 与未来研究方向 康绍忠 蔡焕杰 马孝义 (西北农林科技大学，陕西杨凌712100) 摘要：农业水土工程学科是介于工程、农业生物和资源与环境学科之间的边缘学科．旱 区农业水土工程应以水、土运行规律与调控扣提高农业用水效率为研究方向。本文分析了 目前国内外农业水土工程学科的研究进展，并且提出了未来本学科的主要研究内容。 关键词：旱区农业水土工程研究、 水资源短缺和水土环境恶化已成为制约我国农业乃至整个国民经济可持续发展的核 心，直接危及中华民族的生存与发展。由于缺水而造成的水土环境退化、土壤荒漠化、河 流断流及沙尘暴等，已经给我们的生存环境和经济发展带来了严重的影响。解决该问题的 关键是提高水资源的有效利用率．做到水土和水与环境之间的平衡。农业是我国国民经济 中最主要的用水大户，大规模提高农业用水效率是解决上述问题的关键。 农业水土工程学科是研究水、土运行规律与持续高效利用的理论与技术，合理利用农 业水土资源，创造良好的农业水土环境，为农业可持续发展服务的新兴边缘科学，它所研 究和要解决的如何提高农业水资源利用效率、发展适合中国国情的农业节水理论与技术、 维持稳定的土地生产力、保护有限的水土资源和环境、促进农业可持续发展和水土资源的 可持续利用等问韪，已成为解决水资源短缺和水土环境恶化的至关重要的方法和途径， 农业水土工程学科的建设和发展，无疑对深刻认识水资源的形成与转化过程、水土 环境演变规律及其与生态环境变化的关系，发展农业水土资源高效和可持续利用及农业节 水、水土环境保育与修复的理论体系和关键技术．促进农业和整个国民经济的可持续发展 具有重大的意义。 1．国内外的相关研究水平和发展概况 农业水土工程学是介于工程、农业生物和资源与环境学科之间的边缘学科。它强硎 水～土—作物之关系，把土壤、植物、大气作为～个整体，用连续的、系统的、动态的 观点和定量的方法，研究地表物质(主要是水、盐、泥沙、污染物与养分)迁移与能量转 化规律及其工程调控措施与技术装备，最有效地利用水土资源，为发展农业生产服务，并 为农业的可持续发展创造良好的水土资源环境的科学。 从60年代末期开始，国内的有关科研单位和高校就开始进行各种单项农业节水技术 和水资源高敏利用技术的研究。到80年代，随着对节水农业内涵认识的不断加深和闻缺 水及不合理的水资源开发利用造成的环境问题加剧，其研究工作也逐渐深人。西北农林科 技大学(包括原西北农业大学、水利部西北水利科学研究所、中国科学院、水利部水t保 持研究所)、武汉水利电力大学、清华大学、中国农业大学、河海大学、兰州大学、中田 农业高效用水与水土环蒯呆护 农业科学院农田灌溉研究所、中国科学院地理研究所、中国科学院石家庄农业现代化研究 所、西安理工大学水资源研究所等．必及其他有关高校和各省(区)的水利、农业科学研 究所(院)、地区水利科学研究所和基层灌溉试验站等在该领域进行了深人广泛的研究， 取得了一系列的成果。美国、澳大利亚、以色列、加拿大等国在农业水土工程学科研究 与应用上都有很高水平。如美国加州大学戴维斯分校、犹他大学、美国农业部水土保持实 验室、澳大利亚联邦科学与工业组织(CSIRO)水土所及持续灌溉农业研究所、以色列农 业研究组织水土和环境科学研究所等在农业节水和水土资源持续利用方面取得了很好 的成果。 目前国内外农业水土工程学科的研究进展主要表现在以下几个方面： (1)土壤一植物一大气连续体水分运移规律及其最优调控是农业水土工程学科的理 论基础。近些年这一领域的研究不断扩大，研究内容不断深人，已由单纯的土壤水分调控 研究转向土壤一植物一大气连续体水分运移规律的研究．对水分传输动力学模式已有深 入认识，并把水分运移规律与养分、水热、化学物运移结合起来进行研究，为提高水分养 分利用效率提供了理论基础。近年来在研究传统的全地面灌溉条件下的水分养分运移规律 的同时，更加重视局部灌溉和不同农业耕作条件下的水分养分运移规律的研究，开始了沟 垄、带状种植、地膜覆盖、秸秆覆盖、滴灌、地下滴渗灌等条件下的土壤水分、水热、水 肥及作物光合作用规律的研究。这些都为发展节水农业，把该领域的研究由实验统计性质 转变为具有较严谨理论体系和定量方法的科学奠定了良好