郑恩楠 朱银浩 胡建宇 孟凡香 张 戈 徐天宇

(黑龙江大学水利电力学院， 哈尔滨 150080)

0 引言

21世纪以来，我国农田灌溉取得了有效进步，在农业增产中发挥了重要作用。但也面临着提高农业用水效率、控制农业用水总量等主要问题[1]。1990年以来，我国农业用水总量下降，粮食生产需求继续增加。“节水增产”矛盾突出。粮食生产和流通也由“南粮北运”向“北粮南运”转变。这种新格局严重扰乱了水资源的分布，加剧了北方缺水地区的水资源承载压力。部分地区不得不依靠超采地下水维持农业生产，致使地下水位大幅下降，出现大面积的地下水洼地[2-3]。如何在北方农业生产中实现水资源的可持续利用，已成为当前亟待解决的重要命题。东北黑土作为世界四大黑土带之一，是国家重要的商品粮和水稻生产供应基地[4-5]。但该地区同时也是缺水和气候变化影响最敏感的地区之一[6]。该地区水稻种植面积不断扩大，农业用水需求急剧上升[7]，供需矛盾日益突出[8-10]，导致井灌水稻种植增加，占区域农业用水量的70%以上[6，11，13-14]，地下水开采较为严重。

水稻作为主要粮食作物[15]，在今后几十年为了满足日益增长的粮食需求，每年需增加1.2%以上的水稻产量[16]，为了使产量最大化，氮肥的使用量增加，“愈多越好”不科学的施肥方式导致大量的氮素随着灌溉水进入土壤，造成严重面源污染[17]，而合理的水肥管理不但减少污染，且达到了增产效果。有研究指出，在节水灌溉条件下，水田施加复合微生物有机肥配施传统尿素可增产22.50%，同时改善水稻品质，达到节水调质的作用[18]。……