管理節(jié)水技術(shù)措施是指根據(jù)農(nóng)作物的需水,，耗水規(guī)律,，來控制、調(diào)配水源,，以最大限度的滿足作物對(duì)水分的需求,，實(shí)現(xiàn)區(qū)域效益最佳的農(nóng)田水分調(diào)控管理。它包括節(jié)水高效灌溉制度的制定,、土壤墑情監(jiān)測(cè)與灌溉預(yù)報(bào)技術(shù),、灌區(qū)配水技術(shù)，灌區(qū)量水技術(shù)和灌溉自動(dòng)控制技術(shù)等幾個(gè)方面,。

1 節(jié)水高效灌溉制度制定

作物灌溉制度是為了促使農(nóng)作物獲得高產(chǎn)和節(jié)約用水而制定的適時(shí),、適量的灌水方案，它既是指導(dǎo)農(nóng)田灌溉的重要依據(jù),，也是制定灌溉規(guī)劃,、設(shè)計(jì)灌溉工程以及編制灌區(qū)用水計(jì)劃的基本依據(jù)。作物灌溉制度包括：農(nóng)作物播種前及全生育期內(nèi)的灌水次數(shù),、灌水時(shí)間,、灌水定額和灌溉定額,。灌水定額是指單位耕地面積上的一次灌水量,，而灌溉定額是指單位耕地面積上農(nóng)作物播種前和全生育期內(nèi)的總灌溉水量,。灌溉制度的制定，要依賴于灌區(qū)內(nèi)農(nóng)作物的組成情況和各種農(nóng)作物的需水量,，以及灌區(qū)內(nèi)水源供應(yīng)情況和農(nóng)作物生長(zhǎng)期內(nèi)的有效降雨量等因素,，通過試驗(yàn)和進(jìn)行水量平衡計(jì)算確定。

節(jié)水高效灌溉制度是把有限的灌溉水量在作物生育期內(nèi)進(jìn)行最優(yōu)分配,，以提高灌溉水向根層貯水的轉(zhuǎn)化效率和光合產(chǎn)物向經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量轉(zhuǎn)化的效率,。對(duì)旱作物可采用非充分灌溉、調(diào)虧灌溉,、低定額灌溉,、儲(chǔ)水灌溉等，對(duì)水稻可采用淺濕灌溉,、控制灌溉等,，限制對(duì)作物的水分供應(yīng)，一般可節(jié)水30%~40%,，而對(duì)產(chǎn)量無明顯影響,。制定節(jié)水高效灌溉制度一般不需要增加投入，只是根據(jù)作物生長(zhǎng)發(fā)育的規(guī)律,，對(duì)灌溉水進(jìn)行時(shí)間上的優(yōu)化分配,，農(nóng)民易于掌握，是一種投入少,、效果顯著的管理節(jié)水措施,。

1.1 充分供水條件下的節(jié)水高效灌溉制度

充分灌溉是指水源供水充足，能夠全部滿足作物的需水要求,，此時(shí)的節(jié)水高效灌溉制度應(yīng)是根據(jù)作物需水規(guī)律及氣象,、作物生長(zhǎng)發(fā)育狀況和土壤墑情等對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行適時(shí)、適量的灌溉,，使其在生長(zhǎng)期內(nèi)不產(chǎn)生水分脅迫情況下獲得作物高產(chǎn)的灌水量與灌水時(shí)間的合理分配,，并且不產(chǎn)生地面徑流和深層滲漏，既要確保獲得最高產(chǎn)量,，又應(yīng)具有較高的水分生產(chǎn)率,。

山西省霍泉灌區(qū)采用節(jié)水高效灌溉制度后，冬小麥,、夏玉米和棉花都減少了灌溉次數(shù)1次,。冬小麥每公頃節(jié)約灌溉水2985立方米，節(jié)水45.3%,，每公頃增產(chǎn)1035千克,，增產(chǎn)16.2%，水分生產(chǎn)率由原來的0.78千克/立方米提高到1.41千克/立方米。夏玉米每公頃節(jié)約灌溉水2010立方米,，節(jié)水47.2%,，每公頃增產(chǎn)1725千克，增產(chǎn)22.4%,，水分生產(chǎn)率由原來的1.24千克/立方米提高到2.24千克/立方米,。棉花每公頃節(jié)約灌溉水1800立方米，節(jié)水50%,，每公頃增產(chǎn)420千克,，增產(chǎn)53.8%，水分生產(chǎn)率由原來的0.11千克/立方米提高到0.23千克/立方米,。

1.2 供水不足條件下的非充分灌溉制度

非充分灌溉的優(yōu)化灌溉制度是在水源不足或水量有限條件下,，把有限的水量在作物間或作物生育期內(nèi)進(jìn)行最優(yōu)分配，確保各種作物水分敏感期的用水,，減少對(duì)水分非敏感期的供水,，此時(shí)所尋求的不是單產(chǎn)最高，而是全灌區(qū)總產(chǎn)值最大,。

（1）非充分灌溉的經(jīng)濟(jì)用水灌溉制度：以經(jīng)濟(jì)效益最大或水分生產(chǎn)率最高為目標(biāo),，確定作物的耗水量與灌溉水量。

對(duì)華北地區(qū)主要農(nóng)作物非充分灌溉的經(jīng)濟(jì)需水量試驗(yàn)研究表明,，與充分灌溉相比,，每分頃可節(jié)水30~40立方米，而對(duì)產(chǎn)量基本沒有影響,。

（2）調(diào)虧灌溉制度：根據(jù)作物的遺傳和生物學(xué)特性,，在生育期內(nèi)的某些階段，人為地施加一定程度的水分脅迫（虧缺）,，調(diào)整光合產(chǎn)物向不同組織器官的分配,，調(diào)控作物生長(zhǎng)狀態(tài)，促進(jìn)生殖生長(zhǎng),，控制營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的灌溉制度,。

在山西洪洞試驗(yàn)研究表明，冬小麥采用調(diào)虧灌溉,，濕潤(rùn)年分灌1次水,，平水年份灌2次水，干旱年份灌3次水,，灌水定額60毫米,，產(chǎn)量提高7%~10%，水分利用效率提高11%~24%,。商丘試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行的玉米調(diào)虧灌溉試驗(yàn)結(jié)果表明,，玉米拔節(jié)前中度虧水和拔節(jié),、抽雄階段的輕度虧水，光合作用降低不明顯,，而蒸騰作用降低顯著,，且復(fù)水后，光合作用有超補(bǔ)償效應(yīng),，即抽雄前的水分調(diào)虧,，具有節(jié)水,、增產(chǎn),、提高水分利用效率的生理基礎(chǔ)。甘肅武威對(duì)春小麥調(diào)虧灌溉的研究結(jié)果表明,，在春小麥分蘗,、拔節(jié)、乳熟前受旱3~5天,，可增產(chǎn)2%~20%,，耗水量減少750~10500立方米/公頃，適度虧缺灌溉能夠促進(jìn)根系發(fā)育,，提高抗旱能力和抗倒伏能力,，對(duì)生殖生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，使單位面積有效穗數(shù)和穗粒數(shù)增加,，具有明顯的節(jié)水增產(chǎn)效應(yīng),。

（3）根系分區(qū)交替隔溝灌溉：每條灌水溝在兩次灌水之間對(duì)作物根系實(shí)行干濕交替，且順序間隔一條灌水溝供水的灌溉措施,。

在甘肅省武威地區(qū)進(jìn)行了根系分區(qū)交替隔溝灌溉的示范推廣工作,。1998年在甘肅省民勤大壩鄉(xiāng)文二村、田斌村選擇了兩個(gè)示范點(diǎn),，每個(gè)示范點(diǎn)面積2公頃,，連片種植；單井控制,；并建立重點(diǎn)示范戶6戶,。1999年分別在民勤小壩口、大壩鄉(xiāng)田斌,、文二村進(jìn)行了試驗(yàn)與示范,，面積近6.67公頃，玉米次灌水定額300立方米/公頃,，灌溉定額2100立方米/公頃,，比常規(guī)溝灌節(jié)水33%，比畦灌節(jié)水600%以上,，籽粒產(chǎn)量11355千克公頃,，保持常規(guī)溝灌的高產(chǎn)水平,，單方水效益2.93千克/立方米，比常規(guī)增加32%,；2000年全武威地區(qū)先后建立試驗(yàn)田50畝,，示范田33.3 公頃，累計(jì)推廣4133 公頃,，玉米公頃節(jié)水30%以上,，平均產(chǎn)量達(dá)12000千克/公頃以上。在年降水量?jī)H110毫米的沙漠綠洲區(qū),，全生育期灌水7次,，灌水定額2100立方米/ 公頃，單方水產(chǎn)糧達(dá)1.9千克以上,；玉米單產(chǎn)達(dá)12750~13500千克/ 公頃,。

1.3 “淺、薄,、濕,、曬”等為代表的水稻節(jié)水灌溉制度

在我國(guó)南方及北方的一些水稻灌區(qū)推廣了水稻節(jié)水灌溉技術(shù)，包括廣西推廣的水稻“淺,、薄,、濕、曬”灌溉技術(shù),、北方地區(qū)推廣的“淺濕”灌溉技術(shù)和浙江等地推廣的水稻“薄露”灌溉技術(shù)等,。其技術(shù)要點(diǎn)為：在水稻全生育期需要灌溉的大部分時(shí)期內(nèi)，田面不設(shè)水層或設(shè)只淺水層,，采取濕潤(rùn)灌溉或薄水灌溉,。由于田面不設(shè)水層或只設(shè)薄水層，可大幅度降低稻田的滲漏量和水面蒸發(fā)量,，從而使稻田用水量降低20%~50%,，而對(duì)產(chǎn)量沒有影響。

天津市塘沽區(qū)高標(biāo)準(zhǔn)稻田遙測(cè)計(jì)量綜合節(jié)水示范區(qū)執(zhí)行方收費(fèi),，推廣稻田“淺濕曬”灌溉,，推廣表明水稻的“淺、薄,、濕,、曬”灌溉技術(shù)每公頃年節(jié)水4500~7500 立方米。

浙江省平湖市積極推廣增產(chǎn)節(jié)水的水稻薄露灌溉技術(shù),，1996~2000年累計(jì)推廣11.4萬公頃,，取得了非常顯著的效果。4年共節(jié)電547.5萬度,，節(jié)水2.19億立方米,，平均每公頃節(jié)水1920立方米,、增產(chǎn)945千克 。

太湖稻區(qū)絕大部分為老稻區(qū),，經(jīng)近幾年各地對(duì)各種節(jié)水灌溉技術(shù)試驗(yàn),、篩選，重點(diǎn)推廣推廣了淺濕灌溉技術(shù),。該技術(shù)采用淺水和濕潤(rùn)相結(jié)合,，以淺水為主構(gòu)成淺水與濕潤(rùn)反復(fù)交替，淺,、濕,、干靈活調(diào)節(jié)并充分利用兩水的一種綜合性灌溉技術(shù)，各生育期的灌水技術(shù)可概括為：“薄水插秧,，寸水活棵,，淺水促蘗,，苗足烤田,，淺濕長(zhǎng)穗，濕潤(rùn)灌漿,，黃熟落干”,。各生育期田間水分控制指標(biāo)見表1-1。

表1－1 淺濕灌溉各生育期田間水分指標(biāo)

注：土壤水下限為耕層20厘米土壤飽和含水量的比值,。

據(jù)對(duì)太湖地區(qū)實(shí)測(cè)資料分析,，在淺水勤灌下日滲漏強(qiáng)度變幅一般為3.0~5.0毫米，滲漏總量要占耗水量的30%~50%,，而在淺濕灌溉情況下,，日滲漏變幅僅為2.0~3.0毫米，僅為耗水總量的15%~30%,，比淺水灌溉滲漏量平均減少25%左右,。據(jù)常熟水科所連續(xù)兩年用ZHT植物蒸騰儀測(cè)定，淺濕勤灌抽穗以后的葉面蒸騰強(qiáng)度為204~310克/平方米時(shí),，比淺水勤灌減少12%~19%,，棵間蒸發(fā)在總耗水量中所占比例較小，日均蒸發(fā)強(qiáng)度在1~2毫米,，尤其在淺濕灌溉情況下,，大部分時(shí)間處于濕潤(rùn)狀態(tài)，水面蒸發(fā)被土壤蒸發(fā)所取代,，蒸發(fā)速率比水面蒸發(fā)降低5%~8%,，在生育后期植株葉面蔭蔽程度亦優(yōu)于常規(guī)灌溉，降低了棵間蒸發(fā),。太湖地區(qū)年平均降雨量1100毫米,，在水稻生長(zhǎng)期多年平均降雨量為450毫米左右,，如何充分利用這期間的雨量，提高雨量利用率,，降低灌溉用水量是節(jié)水灌溉的重要措施,。而淺濕灌溉田面一般保持干濕或淺水狀態(tài)，雨后可承接較多的雨水,，提高了雨量的利用率,。據(jù)多年觀測(cè)淺濕灌溉技術(shù)在偏豐或平水年平均雨量的利用率可達(dá)55%~65%，偏枯年可達(dá)75%以上,，比常規(guī)淺水勤灌提高15%~20%,，相當(dāng)于每公頃節(jié)省灌溉用水量675~900立方米。