中国水稻信息网 C.N.R.R.I.

　　我国西部地区土地面积占全国的一半以上，耕地面积占全国的1/4(27.7%)，但水资源年均总量不到全国的一半(46.6%)，农业可供利用的灌溉水资源很有限。西部开发最大的问题之一是缺水，如何有效地利用与节约水资源开展水稻生产，已成为我国西部农业开发战略决策的关键因素之一。西北降水少、干燥度高，常常是无水可灌，属于资源性缺水;西南降水不少，但可蓄积的水少，常常是需水时无水可灌，属于季节性缺水。

　　根据1996年全国农业普查统计，西部六区(云贵高原区、四川盆地区、晋陕区、蒙宁区、甘新区、青藏区) 耕地面积3268万公顷，其中水田面积533.9万公顷，旱田面积2734.1万公顷，分别占耕地面积的16.3%和 83.7%，而四川盆地区和云贵高原区的水田面积分别占耕地的51%和36%。西部六区水稻播种面积占全国的16.11%。因此，发展节水种稻将是西部大开发的农业关键措施之一。

1 我国西部地区稻作生产的现状

1.1 粮食与水稻生产概况

　　我国西部地区包括西北、西南二大部分12个省、市、自治区(内蒙古、陕西、甘肃、宁夏、新疆、青海和广西、四川、重庆、贵州、云南、西藏)。据统计，西部地区总人口3.48亿，占全国的28.6%，其中，80.2%(2.79 亿)为农业人口，比全国平均值(74.9%)高5.3百分点。耕地面积3063.21万公顷，占全国的32.3%，水田面积 694.36万公顷，旱地面积2368.85万公顷，分别占耕地面积的22.7%和77.3%。其中，西南6省区水田面积为642.63万公顷，旱地面积731.31万公顷，分别占耕地面积的46.8%和53.2%;西北6省区水田面积为 51.73万公顷，旱地面积1637.55万公顷，分别占耕地面积的3.1%和%.9%。粮食作物播种面积3595.05万公顷，粮食总产量13713.7万吨，分别占全国31.6%与26.8%。在粮食作物中，水稻播种面积748.49万公顷，总产量4751.4万吨，分别占全国水稻的23.84%和23.91%，近1/4，占西部粮食作物的20.8%和34.6%。其中，西南6省区水稻播种面积706.31万公顷，总产量4464.8万吨，分别占粮食作物的33.3%和51.3%;西北 6省区水稻播种面积42.18万公顷，总产量286.6万吨，分别占粮食作物的2.9%和5.7%。

　　西部水稻生产，除青海无水稻种植外，广西主要是双季稻，其它10个省、市、自治区大多是单季中稻或晚稻，每公顷稻谷平均产量为6348.0 公顷，略低于全国平均水平(6366.1 公斤/公顷)，其中，除广西等地的早稻平均产量(5614.5 公斤/公顷)明显高于全国均值(5189.0公斤/公顷)外，单季中稻和晚稻的平均产量(6837.4公斤/公顷和5017.0公斤/公顷)都分别比全国平均水平(7322.0公斤/公顷和5760.0公斤/公顷)低6.6%和12.9%。

1.2 稻作生产的优势条件与制约因素

1.2.1 光温资源丰富，光温特点适合水稻的高产、优质

　　西北6省区，由于地势较高，境内遍布高原、山地、丘陵和沙漠，稻田主要分布在其间的盆地和平原，因此，太阳总辐射量大，特别是水稻生长季节的光合辐射强度在全国最高，日照时数多，积温多，昼夜温差大，气候干燥度高。以新疆为例，全年太阳总辐射量502～628 kJ/cm²，水稻生长季节(4～10月)的光合辐射强度900～1000J/(cm²·d)，年日照时数2476～3009小时，日照百分率在60%～70%，无霜期140～220 天，＞10℃积温和天数分别为2842℃～4486℃和151～215天，7～9月的昼夜温差平均为12℃～20℃，最大达到 25℃。上述光温特点使得该区域成为全国水稻最高产地区，而且米质优良。1998年，新疆的6.91万公顷水稻平均产量为8147公斤/公顷，宁夏的6.65万公顷水稻平均产量高达9461公斤/公顷。西南6省区，位于云贵高原、青藏高原及其边缘地带，虽然太阳总辐射量不高，年日照时数较少，但平均气温高，积温更多，昼夜温差也大，特别是水稻生长季节的雨热同期使热量资源的利用率大大提高。以贵州为例，全年太阳总辐射量335～461 kJ/cm²，水稻生长季节(4～10月)的光合辐射强度500～600J/(cm²· d)，年日照时数1200～1600小时，年日照百分率在25%～40%，无霜期180～230天，年平均气温13℃～18 ℃，＞10℃积温4000℃～6500℃，水稻生育期间的昼夜温差达到10℃～15℃，最大为20℃，4～9月的降水量占全年降水量的75%以上。该区域的水稻增产潜力大，如云南的宾川、大理等地，高产田块的水稻产量时常达到15000 公斤/公顷以上。

1.2.2 干旱缺水，水资源与光温资源的不协调限制了水稻的高产、优质

　　西北地区，由于降水少，干燥度高，常常是无水可灌，属于资源性缺水。水资源不足和由此带来的水稻干旱缺水，已是不争的事实。水量供需矛盾的日益尖锐，甚至使不少地区难以维持水稻的继续种植。如内蒙古自治区，全年降水量100～450mm，近30年来共发生6个春旱年、10个夏旱年、9个秋旱年，成灾的干旱年份占80%以上。干旱缺水使许多稻田无法泡田、插秧，在20～25万公顷稻田上，每年能种上水稻的只有40%～ 60%的面积。新疆自治区更是如此全年降水量30～250 mm，属永久干旱区，其中春旱最严重，几乎每年春季灌溉用水都要出现40～50亿立方米的缺口，使大面积稻田不能按时播插，导致春季迅速增长的光、热资源得不到充分利用，甚至被迫临时改用生育期短、产量低的品种。

　　西南地区，虽然降水不少，但由于水资源在时间和空间上的分布不均匀，灌溉条件差，可蓄积、可利用的水少，常常是需水时无水可灌，属于季节性缺水。稻田季节性旱灾频繁，每年均有因旱灾造成的水稻减产，大旱年份减产更多甚至绝收。如贵州省，虽然降水量较为丰富(年降水量1000～1300mm)，但由于时空分布不均，地形多为山地、丘陵，灌溉条件不好，蓄水能力差，季节性干旱发生频率高，东部多夏旱，西部多春旱，尤其是近25万公顷的望天田水稻最受旱灾的影响。据统计，1951～1990年，贵州省由于主要受夏旱影响而造成水稻大幅度减产的年份约占18%。广西自治区也一样，尽管雨量充沛，年降水量1200～1900 mm，但因时空分布极不均匀，地形又以山地、丘陵、台地为主，几乎是每2年发生1次或大或小的旱灾，以春秋旱为多。 1998年属于轻旱年份，水稻受旱面积仍然达到7万公顷，许多中稻田甚至无水播种、耙田和插秧。

2 西部地区发展节水型稻作的潜力分析

　　西部地区稻田广泛存在着大水漫灌、过度过量淹灌等奢侈灌溉，使灌溉用水量普遍偏高，稻田生态用水所占比例偏大，水的利用效率很低，西南稻区0.6～0.9 kg/m³，西北稻区0.4～0.8 kg/m³。而不少国家都在 2 kg/m³以上。由此可见，西部地区发展节水型稻作的潜力是巨大的。

　　据调查统计，目前我国西南地区稻田灌溉用水量每公顷9000～13500m³，西北地区每公顷15000～22500 m³，远远高于当地水稻实际需要的灌溉水量(根据我所多年在贵州铜仁、陕西榆林等地研究及其它有关资料，西南稻区为每公顷6000～10500mm³，西北稻区为每公顷10500～15000m³。从理论上讲，西部地区水稻的节水潜力是:西南地区稻田可节省灌溉用水每公顷3000m³，西北地区稻田可节省灌溉用水每公顷6000m³。如果通过发展节水型稻作，能够实现节水潜力的50%，那么，整个西部地区748.49万公顷(西南706.31万公顷，西北42.18万公顷)稻田则可节省灌溉水118.6亿m³。这不仅可以缓解西部地区水稻与其它农作物、农业与工业及人民生活之间的争水矛盾，而且能够大幅度降低因旱灾所造成的水稻产量损失。假如将节省的灌溉水用来扩大稻作生产(仅从水稻灌溉用水考虑)，还能使西南和西北地区稻作面积分别增加100.9～176.6万公顷和8.4～12.1万公顷。

3 西部地区发展节水型稻作的主要问题与技术需求

　　目前，西部地区发展节水型稻作面临的问题主要有: ①由于和农艺技术脱节、不配套，使许多灌区的输水、集水、灌水等节水工程利用率低，效益不高，甚至于一些节水工程搁置不用，年久失修而老化。②农艺节水技术，包括灌溉技术(浅湿灌溉、湿润灌溉、间歇灌溉、薄露灌溉等)、旱作技术(水稻旱种、陆稻栽培等)、地膜与秸秆覆盖及耕作保墒技术、水肥祸合技术、抗旱保水剂利用技术等，由于缺乏系统研究和理论基础的深化研究，使得一些重大的抗旱节水机理不明确，关键技术难以解决，技术粗糙、不配套，可操作性不强，技术推广的效果差、效益低。③国际上普遍看好的、可望取得突破性进展的生物节水技术，在我国还刚刚起步，水(陆)稻抗旱功能基因等生物技术的基础性研究急需开展，但其在品种选育上的实用化及其生产应用尚待时日。

　　针对西部地区在发展节水型稻作中存在的主要问题，当前迫切需要的技术主要包括: ①适合西部不同区域生产上应用的具有显著抗旱节水效果的高产优质水稻和旱稻品种;②适合西部不同区域水、旱稻生产上应用的能显著提高灌溉水利用系数的、能与农艺技术整合的输、配、灌水配套工程技术;③一系列与西部地区不同区域节水工程相配套的能显著提高天然降水、灌溉水利用率和利用效率的、实用的水(旱)稻综合节水技术;④适合西部不同区域应用的雨水蓄集利用技术和不同区域特色水资源利用技术;值西部不同区域稻田水资源优化调控技术及管理技术。

4 西部地区发展节水型稻作的研究重点

　　根据我国西南和西北不同区域水资源分布、利用及水稻干旱缺水状况，针对不同区域水稻在水资源利用上存在的关键问题，分别在西部10个省区(西藏、青海除外，下同)选择典型市县建立试验区，开展研究。

　　l)水(旱)稻抗旱功能基因的鉴定、利用与高产优质抗旱品种选育。稻属遗传多样性极其丰富。迄今为止，全球收集和保存的各类稻种资源有十几万份，但应用于育种程序中的不到5%。因此，应加强对稻属抗旱基因资源的发掘、评价、创新和利用力度。对现有优异种质资源进行分子标记检测，研究其遗传多样性特征及其利用潜力，建立栽培稻抗旱改良核心种质及其分子数据库;通过构建作图群体和等基因导入系，对大量与抗旱、高产、优质密切相关的有利基因进行定位，并研究其基因效应，明确抗旱性的分子机理;进行抗旱基因资源创新，追踪基因流向并研究其特性，在分子水平上剖析因外源种质而形成的遗传累赘;通过分子标记辅助选择，综合和积累各类优异基因。

　　在广泛开展国内外水(旱)稻品种的抗旱试验示范与评价、筛选适合于我国西部不同生态环境种植的水 (旱)稻品种的基础上，一方面，对现有旱稻品种进行改良，提高产量，改进品质;另一方面，通过水旱稻优异基因的交流与重组，选育适合于西部不同生态区域不同类型耕地(水田、水旱田、旱地)种植的具有高效抗旱节水功能的高产、稳产、优质、多抗的水(旱)稻新品种。

　　2)水(旱)稻综合节水技术研究与栽培体系拓建。节水型稻作栽培是一个系统工程，除要有抗旱性极强的水(旱)稻品种外，还必须建立相应的综合节水栽培技术体系。

　　在选用抗旱、耐旱水(陆)稻品种的基础上，研究明确不同品种不同生育时期的需水特性和在西部不同区域不同类型耕地上种植对缺水的敏感性和适应性，研究提出以节水灌溉技术为主导的，包括旱稻、水稻旱种与旱作、地膜或秸秆覆盖及耕作蓄水保墒、水肥祸合、抗旱保水剂应用等在内的关键农艺技术，实行生物节水技术、农艺节水技术与水利工程及管理措施的有机整合和组装集成，拓建水(旱)稻综合节水栽培技术体系，充分利用降水和当地可利用的水资源，显著提高灌溉水和天然降水的水分利用率与水分生产效率，以达到水 (旱)稻节水、高产、优质、高效的目的。

　　3)试验区输、配、灌水工程与水资源优化调控技术及运行机制研究。各试验区在建设渠道防渗与管道输配灌网络工程、喷灌微灌工程的基础上，开展①天上降水、地下水、土壤水、灌溉水四水合理调控技术及运行机制研究;②水资源调控管理模型及决策支持系统研究;③输配灌水系统优化调控技术及运行管理仿真技术研究;④输配灌水系统的自动化控制技术研究，提出我国西部地区不同生态环境条件下不同类型稻田水资源及输配灌水系统的优化调控技术及运行模式，以达到水资源的适时、适量调配，最大程度地减少稻田输配灌水过程中灌溉水的无效损失，提高灌溉水的利用率。

　　4)西部不同区域雨水蓄集利用技术和特殊水资源利用技术研究。针对西部地区干旱缺水、水土流失严重和生态平衡遭到破坏、生态系统脆弱等问题，开展①西北半干旱区和西南丘陵坡地雨水汇集方式及配套技术、雨水存贮与净化技术、蓄存雨水高效利用技术等研究;②西部高原强化降水入渗与径流侵蚀减少技术、高含沙浑水淤灌技术、微咸水分馏利用技术、污水净化利用技术等研究，提高天然降水和特殊水资源的利用率。

　　5)西部地区高效节水的用水管理体制与服务体系研究。在西部不同生态区域开展稻田土壤墒情监测、水稻需水诊断及实时灌溉预报、稻田高效用水政策、节水技术推广体系结构及运行机制等研究，制定和完善有关节约用水的各项法规及种植、灌溉制度、价格杠杆、农户参与等管水措施，建立有利于发挥节水管理者和用水受益者双方积极性的节水管理体制，为西部不同区域水资源的合理调配和水(旱)稻综合节水技术的示范推广创造良好的基础条件和外部环境。

　　6)西部不同生态区水(旱)稻高产优质、高效节水综合技术模式研究与示范区建设。分别以西部10省区节水型稻作试验区为中心，建立水(旱)稻高产优质、高效节水综合技术示范区，坚持科研与生产紧密结合、试验与示范推广紧密结合、技术节水与管理节水紧密结合的原则，一方面强化研究工作，另一方面要抓好技术示范推广工作，使研究成果得到及时、普遍的应用，以示范区为样板进行技术辐射，指导各省区的生产实践。研究提出适合西部不同生态区生产上应用的水(旱)稻高产、优质、节水综合技术模式。

　　在西北地区，将抗旱耐旱品种、水稻旱作、水肥祸合、地膜或秸秆覆盖、抗旱保水剂等生物、农艺节水技术与输配水工程、地上水、地下水联合调度技术及灌区先进的管理技术进行组装配套，侧重于渠灌区、井灌渠灌结合灌区现有稻田的水稻节水和旱地上的旱稻节水试验示范。在输、配水渠道或管道灌水的基础上，补以雨水蓄集利用和特殊水资源利用，研究形成西北不同生态区非充分灌溉条件下具有较强可操作性的水(旱)稻综合节水技术模式。

　　在西南地区，将抗旱耐旱品种、节水灌溉、水稻旱种、水肥祸合、覆盖栽培等生物、农艺节水技术与渠系高效输配水技术、稻田雨水集蓄技术及实时灌溉预报技术进行组装配套，侧重于现有淹水稻田的节水灌溉技术和水旱田、望天田的水稻旱种技术、旱稻种植技术的试验示范。在充分利用天然降水的基础上，节约使用灌溉水，研究形成西南不同生态区平原和丘陵充分或非充分灌溉条件下具有较强可操作性的水(旱)稻综合节水技术模式。

    注：
    （1）参考文献：略；需者可与本站Email联系，或到中国水稻研究所图书馆查阅；
    （2）文章来源：灌溉排水学报，2004年第23卷第2期；
    （3）作者单位：中国水稻研究所，等。

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