河西走廊緩坡地帶縱向微水自流灌溉的意義及可行性探討

馬明清

摘要：在灌溉農(nóng)業(yè)中，人們通過改造梯田、條田進(jìn)行灌溉；這種灌溉方法，起到了保水、保肥、保土的作用，確保了農(nóng)作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。但這種灌溉方法同時也帶來不少問題。為了克服這些問題和不足，經(jīng)理論研究和實(shí)驗(yàn)證明，在甘肅省河西走廊緩坡地帶實(shí)施縱向微水自流灌溉是一種可行的方法。

關(guān)鍵詞：河西走廊；縱向微水；自流灌溉

中圖分類號：S275.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A論文編號：2013-0785

0引言

河西走廊灌區(qū)位于干旱地區(qū)，土地資源和光熱資源豐富，但水資源匱乏，這成為制約當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展的瓶頸。因此，對水資源利用率及農(nóng)業(yè)機(jī)械化的研究顯得至關(guān)重要[1-2]。傳統(tǒng)上，人們都是通過改造梯田、條田進(jìn)行灌溉，這種灌溉方式有其適用性。但也存在對水資源利用率不高、生產(chǎn)效率底下等缺陷。該地區(qū)的農(nóng)業(yè)科技工作者對此也進(jìn)行了大量研究，通過試點(diǎn)的形式，采用了噴灌、滴管等灌溉方式[3]，效果明顯，起到了節(jié)水的效果[4]，但這種灌溉方式成本相對較高，操作過程復(fù)雜，不宜大面積推廣[5]。因此，筆者針對河西走廊緩坡地帶的地形特征及水利條件，結(jié)合多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，探索出了在河西走廊緩坡地帶實(shí)施縱向微水自流灌溉的嶄新灌溉方式，以期達(dá)到提高水資源利用率并可進(jìn)行機(jī)械化生產(chǎn)的目的。

1河西走廊地區(qū)傳統(tǒng)灌溉方式存在的問題

中國甘肅省河西走廊地區(qū)，干旱少雨，灌溉在農(nóng)業(yè)中所占的地位極其重要。在這里，沒有灌溉，就沒有農(nóng)業(yè)[6]。在灌溉農(nóng)業(yè)中，傳統(tǒng)的方式是通過建造梯田、條田進(jìn)行灌溉。其方法和原理，是在坡地上平田整地，沿等高線筑起田埂，實(shí)施水平控制，灌溉時，水流方向平行于等高線。由于田埂的阻擋，可以將水聚集在一塊田地里，達(dá)到了灌溉的目的[7-8]。實(shí)踐證明，這種灌溉方法，起到了保水、保肥、保土的作用，確保了農(nóng)作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。但在今天看來，這種灌溉方法，也帶來不少問題：（1）梯田、條田將大片土地變成了小塊田地，造成了水利化和機(jī)械化的尖銳矛盾，極大降低了農(nóng)機(jī)作業(yè)效率，增加了種植成本，導(dǎo)致產(chǎn)出物缺乏市場競爭力；（2）梯田、條田灌溉，很難做到配水按需準(zhǔn)確，往往一次灌水過多，水層過厚，造成滲漏，導(dǎo)致水肥流失，甚至污染水源和環(huán)境；（3）梯田和條田田埂、渠道、道路占用了大量耕地，減少了種植面積；（4）破壞了土層厚度，導(dǎo)致土層薄厚不均，降低了土層的保水抗旱能力；（5）新建梯田、條田，耗費(fèi)大量人力物力；建成的梯田、條田要用幾年時間，起高墊低，才能適合灌溉等[9-10]。

2縱向微水自流灌溉的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

30多年前，筆者曾進(jìn)行過1次縱向微水自流灌溉試驗(yàn)并取得了成功，今天看來仍然具有現(xiàn)實(shí)意義。1977年春，筆者到民樂縣馬莊二隊(duì)開展農(nóng)業(yè)科技推廣工作。通過調(diào)研，發(fā)現(xiàn)這里有1塊很大的農(nóng)田已經(jīng)荒廢多年未耕種。經(jīng)過了解，群眾反映幾年前公社拖拉機(jī)站派幾輛鏈規(guī)東75拖拉機(jī)到這里深翻土地，不知何種原因，機(jī)手們卻在一片農(nóng)田的中央選了1個點(diǎn)作為圓心，幾輛拖拉機(jī)跟著轉(zhuǎn)起了圈子，深翻了這片土地，將20~30塊業(yè)已形成的小塊農(nóng)田連成了一片。因?yàn)闊o法澆水，只能放棄不種，一放就是幾年。筆者負(fù)責(zé)推廣農(nóng)業(yè)科技工作，其目的就是要多打糧食。這樣的土地擱置不種，很可惜。重新修成條田，時間和季節(jié)又不允許。

在這樣的情況下，筆者將這塊地種上了小麥，探索應(yīng)用縱向微水自流的方式進(jìn)行灌溉。秋后實(shí)打，單位產(chǎn)值達(dá)200 kg。在當(dāng)時，單位產(chǎn)值達(dá)200 kg小麥的指標(biāo)，是人們奮斗多年都未能夠達(dá)到的《綱要》“過黃河”的指標(biāo)。這塊試驗(yàn)地的基本情況是：地處高寒山區(qū)，海拔約2200 m，試驗(yàn)面積約4公頃，土壤砂質(zhì)，地塊坡度約1.5% m，灌溉形式，垂直微水自流灌溉，供試作物小麥，每公頃實(shí)打超過3000 kg，實(shí)驗(yàn)結(jié)果令人滿意，得到了群眾的贊揚(yáng)和好評。

這次實(shí)驗(yàn)證明，在河西走廊緩坡地帶特定坡度條件下采用縱向微水灌溉方法，避免和克服了梯田、條田所造成的問題和不足，能夠最大限度的利用土地，提高大機(jī)器作業(yè)效率，提高勞動生產(chǎn)率，降低農(nóng)產(chǎn)品成本，提高市場競爭力，是一種有效的節(jié)水、節(jié)能、減排、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的灌溉方法。這次試驗(yàn)還表明，它是當(dāng)時敢想、敢干，有所創(chuàng)造，有所作為的結(jié)果。在今天看來，是思維創(chuàng)新，方法創(chuàng)新而取得的技術(shù)進(jìn)步成果[11]。

3縱向微水自流灌溉的工作方法

根據(jù)筆者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論探索，實(shí)施縱向微水自流灌溉，要抓住5個關(guān)鍵。

3.1極限坡度

適合縱向灌溉的最大坡度稱為極限坡度。小于極限坡度的坡地才能進(jìn)行縱向灌溉；超過極限坡度的陡坡地不能進(jìn)行縱向灌溉。極限坡度要通過試驗(yàn)來確定[12]。

3.2垂直控制

按照垂直等高線方向筑垅做畦，形成窄而長的小畦農(nóng)田稱為垂直控制。垂直控制下小畦的農(nóng)田，可以控制水流垂直等高線流動。小畦的寬度和長度，要視土質(zhì)情況而定。垂直控制小畦的土垅是臨時性的，灌水時保留，耕作時犁掉。人們早期的農(nóng)田灌溉，就是縱向自流灌溉，但因沒有采取垂直控制措施，只能大水漫灌，導(dǎo)致洪水橫流，稱為“跑馬水”。解決的辦法，就是垂直控制，微水灌溉。縱向灌溉的農(nóng)田畦內(nèi)，少有積水，叫做“洗臉?biāo)薄Ｑ芯孔C明，在相同面積上，第1次縱向灌溉的水落干后再踏灌1次，比等量的一次性積水灌溉效果更好。這是因?yàn)榍罢呖蓪⑺Ａ粼诟麑觾?nèi)，而后者則有滲漏流失[13]。

3.3微水量度

縱向灌溉必須堅持微水灌溉，否則，會因水量過大而沖刷土壤導(dǎo)致失敗。微水的量度視坡度、土質(zhì)而定，其要求是水量既能漫過畦面自流，又不不至于沖刷土壤造成水土流失[14]。

3.4引水工程

可在灌溉農(nóng)田上方地頭沿等高線開挖水平渠道，灌溉時可將水引入畦內(nèi)。如條件允許，還可以在地頭建造水池、水塔，用軟管引水，井灌區(qū)亦然。如能做到精心設(shè)計，精心管理，甚至可以實(shí)施智能化無人灌溉。

3.5精細(xì)管理

縱向灌溉的土地工程作業(yè)量并不大，且簡便易行。但管理要求高，責(zé)任重，須精心管理。要對具體操作人員進(jìn)行培訓(xùn)。明確職責(zé)，嚴(yán)加管理。否則，哪個環(huán)節(jié)出了問題，都將前功盡棄。

4對實(shí)施縱向微水自流灌溉方式的展望

為了深化實(shí)施縱向微水自流灌溉方式，進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收益，筆者建議應(yīng)該積極創(chuàng)造條件，開展縱向微水自流灌溉試點(diǎn)工作。

試點(diǎn)內(nèi)容包括技術(shù)層面和社會層面。技術(shù)層面主要是進(jìn)一步驗(yàn)證縱向灌溉的可行性，明確其原理和方法，制定切實(shí)可行的技術(shù)路線和操作規(guī)程，確定推廣應(yīng)用的地域和范圍，提出供領(lǐng)導(dǎo)決策的意見和建議。可選擇未開發(fā)的土地或?qū)嵭辛鬓D(zhuǎn)的土地進(jìn)行試點(diǎn)。社會層面，是一個不可避免的問題。既然這種方法可行有效，那為什么不去推廣應(yīng)用呢？又為什么不去改造過去已建成的梯田、條田而采用新的灌溉方法呢？這個問題比較復(fù)雜，涉及方方面面，一旦動起來，就必須進(jìn)行社會動員，調(diào)整土地，進(jìn)行再一次社會改革，其難度之大，可想而知。對新技術(shù)、新成果，一定要明確要不要推廣，值不值得推廣，何時何地推廣，采用何種方法推廣等問題。可是，這是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，要在系統(tǒng)論指導(dǎo)下進(jìn)行試點(diǎn)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供依據(jù)[15]。

當(dāng)今世界，日新月異。科技產(chǎn)品、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品，層出不窮，精彩紛呈，令人眼花繚亂；技術(shù)革新，設(shè)備換代，接踵而至。世界已進(jìn)入一個創(chuàng)新時代。不創(chuàng)新，就要落后；落后，就要挨打。創(chuàng)新考驗(yàn)人們的魄力和智慧，創(chuàng)新成為人們新的前進(jìn)動力。只有創(chuàng)新，才能與時俱進(jìn)。

展望未來，筆者相信，隨著人口增加，地球變暖，資源消耗，人與水，人與土地，人與糧食的矛盾將越來越尖銳。總有一天，一種利用水的自流特性，順應(yīng)自然規(guī)律的縱向灌溉新技術(shù)將會得到全面推廣應(yīng)用。

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