淺析西北地區(qū)集雨灌溉高效節(jié)水農(nóng)業(yè)綜合利用模式

付衛(wèi)平 高文慧

【摘要】文章以加快積極發(fā)展與生態(tài)環(huán)境建設(shè)為契機(jī)，以提高雨水集蓄率、水分利用率和利用轉(zhuǎn)化效率為主線，結(jié)合系統(tǒng)科學(xué)思想、配套農(nóng)藝措施以及水利工程技術(shù)，構(gòu)建西北地區(qū)集雨灌溉高效節(jié)水農(nóng)業(yè)綜合利用模式。

【關(guān)鍵詞】基于灌溉;高效節(jié)水;利用

由于水資源的短缺嚴(yán)重的限制了西北地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，致使西北地區(qū)成為我國(guó)主要生態(tài)脆弱和貧困地區(qū)。如何在解決西北地區(qū)人民生活問題、促進(jìn)小康社會(huì)實(shí)現(xiàn)的同時(shí)又遏制生態(tài)環(huán)境惡化、有效減少水土流失，建立大西北生態(tài)屏障，是擺在我們面前較為棘手的問題。雨水高效利用技術(shù)與配套農(nóng)藝措施的提出，有效地利用了有限的水資源，是實(shí)現(xiàn)了西北地區(qū)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展與生態(tài)環(huán)境建設(shè)的雙贏策略。

1.集雨灌溉技術(shù)及其可行性

1.1 集雨技術(shù)的研究現(xiàn)狀

集雨技術(shù)就是對(duì)雨水的收集利用，其配套設(shè)施技術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，包括雨水的收集、蓄存、輸送、利用等多個(gè)環(huán)節(jié)，目前各地的雨水收集利用技術(shù)研究多注重單項(xiàng)技術(shù)研究，如雨水匯集技術(shù)、雨水蓄存技術(shù)、雨水凈化技術(shù)、雨水利用技術(shù)等，缺乏整體性的研究，集成研究不夠，導(dǎo)致許多地方出現(xiàn)收集、蓄存、利用、蓄存、輸送各環(huán)節(jié)相互脫節(jié)的現(xiàn)象，工程規(guī)劃和生產(chǎn)布局有一定的盲目性，影響了集雨工程投資效率和集雨效益的發(fā)揮。

1.2 集雨灌溉農(nóng)業(yè)的可行性

西北地區(qū)存在水資源短缺、雨水時(shí)空分布不均勻等諸多問題，雨水分布不均一方面造成了嚴(yán)重的水土流失，另一方面又為雨水的繼續(xù)創(chuàng)造了良好的條件，通過一定的工程措施，將雨水積蓄起來進(jìn)而利用，對(duì)緩解西北地區(qū)水資源短缺具有巨大的作用，同時(shí)對(duì)加快西北地區(qū)小康社會(huì)以及生態(tài)屏障的建設(shè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2.集雨灌溉集成模式基本框架構(gòu)建

2.1 雨水積蓄部分

雨水的高效利用首要的是雨水的又蓄積，這個(gè)過程需要大量的前期工作，首先根據(jù)區(qū)域長(zhǎng)期氣象資料分析示范區(qū)可能匯集雨水的潛力，在此基礎(chǔ)上科學(xué)制定集雨工程規(guī)劃;其次，對(duì)多種集雨材料進(jìn)行試驗(yàn)篩選，建設(shè)集雨、輸水、儲(chǔ)蓄工程設(shè)施。盡可能將天然降雨集蓄儲(chǔ)存到集雨窖中，把天然水變成可調(diào)控的貯蓄水，提高雨水收集存儲(chǔ)效率。

2.2 雨水高效利用部分

寶貴的雨水資源收集后，必須得到高效的利用，減少不必要的損失，發(fā)揮其最大的作用，使雨水盡可能的轉(zhuǎn)化為生物量，從而提高水分的利用效率以及生物轉(zhuǎn)化效率。首先，必須減少雨水儲(chǔ)存過程、輸水過程損失，其次，時(shí)間少田間生物轉(zhuǎn)化過程中的深層滲漏以及蒸發(fā)損失。這部分的技術(shù)需要包括防滲技術(shù)、提水技術(shù)、輸水技術(shù)、節(jié)水灌溉技術(shù)、節(jié)水農(nóng)藝措施五者的有機(jī)結(jié)合。通過篩選適應(yīng)市場(chǎng)需求和生態(tài)環(huán)境的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種，調(diào)整優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。以雨水收集、利用、轉(zhuǎn)化為主線，以經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益最大化為目標(biāo)，構(gòu)成完整的我國(guó)北部地區(qū)集雨灌溉技術(shù)集成體系。

3.集雨高效種植模式

3.1 模式的提出及適用范圍

高效種植模式的生產(chǎn)活動(dòng)主要集中在基本農(nóng)田進(jìn)行，適用于承包基本農(nóng)田面積較大，農(nóng)田土地較平整的農(nóng)戶。以水資源高效利用為主線，配套先進(jìn)的節(jié)水灌溉措施、良好的田間管理以及先進(jìn)的農(nóng)藝農(nóng)技措施，把先進(jìn)、有效、實(shí)用的渠灌區(qū)節(jié)水改造技術(shù)組裝集成為嚴(yán)密的體系，在此基礎(chǔ)上優(yōu)選良種，優(yōu)化種植模式，良好的田間管理的基礎(chǔ)上建立相應(yīng)的集成模式。模式的內(nèi)涵包括提高灌溉水水分利用率、農(nóng)田水分利用效率、土地產(chǎn)出率、勞動(dòng)生產(chǎn)率、產(chǎn)投比、科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率等，以提高水分利用率和利用效率來帶動(dòng)西北地區(qū)農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)效益。采取試驗(yàn)、示范、推廣相結(jié)合，建成西北地區(qū)渠灌區(qū)節(jié)水灌溉展示基地。

3.2 技術(shù)集成內(nèi)容

根據(jù)市場(chǎng)需求以及區(qū)域適種作物優(yōu)選種植經(jīng)濟(jì)作物、調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，充分利用現(xiàn)有集雨工程技術(shù)，發(fā)展現(xiàn)有可利用集雨設(shè)施，最大化蓄積雨水，結(jié)合先進(jìn)的輸水技術(shù)、節(jié)水灌溉技術(shù)、田間管理技術(shù)以及田間改造工程等技術(shù)以提高水肥利用效率為軸心，建立適應(yīng)市場(chǎng)需求與生態(tài)環(huán)境建設(shè)的雙重種植模式。

3.3 節(jié)水灌溉技術(shù)

（1）田間平地縮塊改造畦田技術(shù)

平地縮塊的節(jié)水潛力是十分巨大和明顯的，平整土地是田間工程配套的重要組成部分，能夠保證農(nóng)作物灌水均勻，從而保證水分的高效利用，達(dá)到節(jié)約用水的目的，同時(shí)又是防止土壤鹽堿化的有效措施。

（2）節(jié)水型灌溉制度

節(jié)水灌溉制度是農(nóng)業(yè)高效用水的基礎(chǔ)，它針對(duì)農(nóng)作物需水的生理特點(diǎn)，通過灌溉和農(nóng)藝措施，調(diào)節(jié)土壤水分，對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育實(shí)施促、控結(jié)合，以獲得最佳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的灌溉方式。.

（3）地面灌溉新技術(shù)

目前國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的、適宜于北方推廣的、節(jié)水效果明顯的地面灌溉新技術(shù)主要是溝灌（隔溝灌）。

4.結(jié)論

在農(nóng)業(yè)與生態(tài)可利用水資源短缺矛盾日益加劇的今天，對(duì)于非耕地農(nóng)作物種植面積較大的西北地區(qū)，能夠科學(xué)合理的開發(fā)和利用豐富的雨水資源必將會(huì)帶來深遠(yuǎn)的社會(huì)影響和生態(tài)效益。值得注意的是，首先要加強(qiáng)對(duì)雨水匯集、存儲(chǔ)、輸送、利用等技術(shù)的研究;其次，雨水資源的利用模式必須以高效為目的進(jìn)行研究;最后，配合其他技術(shù)，引入高效節(jié)灌技術(shù)和設(shè)備，形成集雨高效種植模式。此外，在具體的實(shí)施過程中，要根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)、水土資源條件等實(shí)際情況，兼顧集雨灌溉的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)以及生態(tài)等效益，因地制宜開創(chuàng)出不同的新型集雨灌溉利用模式。

備注：論文以內(nèi)蒙古水利科學(xué)研究院承擔(dān)的公益性專項(xiàng)“集雨技術(shù)和配套設(shè)施設(shè)備研制與開發(fā)研究”項(xiàng)目為依據(jù)，所有科研成果及數(shù)據(jù)均來源于該項(xiàng)目。

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