黃土高原地區(qū)果業(yè)發(fā)展的水資源瓶頸破解途徑及灌溉管理

[摘要]果業(yè)作為黃土高原地區(qū)的重要經(jīng)濟(jì)作物，其耗水量相對一般農(nóng)作物較大，隨著黃土高原地區(qū)面臨愈來愈嚴(yán)峻的水資源利用形勢，高度重視水資源科學(xué)管理顯得尤為重要。結(jié)合目前較為流行的現(xiàn)代果園節(jié)水技術(shù)，分析了黃土高原果業(yè)發(fā)展的水資源瓶頸及其破解途徑，為黃土高原地區(qū)進(jìn)一步提升果園灌溉管理水平、提高果業(yè)生產(chǎn)效益提供發(fā)展思路。

[關(guān)鍵詞]黃土高原;水資源瓶頸;果園;節(jié)水技術(shù);灌溉管理

[中圖分類號]S274.1[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

由于黃土高原地區(qū)日照充足、晝夜溫差大、土層深厚、空氣濕度低、病蟲害少、環(huán)境污染輕等的自然優(yōu)勢，近幾年，陜、甘、寧、青、晉、內(nèi)蒙古六省區(qū)林果業(yè)不斷發(fā)展壯大，以蘋果、梨、桃、柿子、杏、葡萄、枸杞、紅棗、核桃、花椒等為代表的特色果品，已逐漸成為這些地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)。以“陜西蘋果”、“張掖紅梨”、“寧夏枸杞”、“樂都沙果”、“臨縣紅棗”、“扎蘭屯沙果”等為代表的國家地理標(biāo)志產(chǎn)品，已享譽(yù)中外、屢獲殊榮。以中國第一水果大省陜西省為例，根據(jù)2017年陜西省果業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報，全省園林水果面積132.49萬hm2，園林水果產(chǎn)量1801.02萬t，初步核算，2017年全省果業(yè)增加值432.5億元，占全省種植業(yè)增加值的33.1%;全省共有蘋果基地縣30個，梨基地縣10個，獼猴桃基地縣6個，柑桔主產(chǎn)縣2個，紅棗主產(chǎn)縣5個。根據(jù)《陜西省現(xiàn)代果業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2015-2020年）》，預(yù)計(jì)到2020年，全省果園總面積達(dá)到133.33萬hm2，年產(chǎn)水果達(dá)2300萬t，全省果農(nóng)人均收入將達(dá)到30000元，果業(yè)力爭成為陜西省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中市場競爭力最強(qiáng)、效益最好的產(chǎn)業(yè)。

農(nóng)業(yè)水資源作為基本的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素，在果業(yè)生產(chǎn)中具有不可替代的作用。黃土高原地處干旱半干旱氣候帶，根據(jù)有關(guān)研究表明，近30a黃土高原西部以外的地區(qū)（面積占92.02%）年降水量相比氣候平均值減少，而整個黃土高原年均溫在升高;在氣候暖干化趨勢的背景下，隨著林果種植規(guī)模的不斷擴(kuò)大，農(nóng)業(yè)水資源已成為限制該類型區(qū)果業(yè)發(fā)展的重要因素。但由于不合理的土地利用方式、低效的灌水技術(shù)、傳統(tǒng)的灌溉管理模式等的影響，果園將出現(xiàn)土壤干燥化加劇、土壤水肥利用率低、果業(yè)生產(chǎn)波動性明顯、優(yōu)果率降低等問題。針對黃土高原地區(qū)果業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)以及農(nóng)業(yè)水資源利用存在的問題，本文結(jié)合目前較為流行的現(xiàn)代果園節(jié)水技術(shù)，通過分析黃土高原地區(qū)土壤、作物以及氣候資源等的優(yōu)勢潛力，以期為緩解黃土高原地區(qū)果業(yè)發(fā)展面臨的嚴(yán)峻水資源形勢提供借鑒思路。

1 黃土高原果業(yè)發(fā)展的水資源瓶頸

黃土高原地處干旱半干旱氣候帶，降水時空分布不均，且蒸發(fā)強(qiáng)烈，水資源短缺問題較為嚴(yán)峻。上世紀(jì)末開始，陜西、甘肅試點(diǎn)開展退耕還林（草）工程，隨著工程的實(shí)施，植被覆蓋狀況明顯好轉(zhuǎn)，水土流失控制效果顯著，但蒸散耗水量急劇增加，水資源供需矛盾進(jìn)一步加劇。近年來，隨著黃土高原地區(qū)果業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大，干旱缺水問題突出。由于區(qū)域氣候條件以及大規(guī)模植被建設(shè)的影響，土壤干層在黃土高原地區(qū)廣泛分布并造成一系列的生態(tài)環(huán)境問題，使得區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)健康、人工植被的可持續(xù)性以及水土流失綜合治理面臨嚴(yán)重威脅。不同果樹抗旱能力不同，土壤干層的出現(xiàn)，限制了果樹的正常生長，并且果實(shí)品質(zhì)有逐年下降趨勢。

根據(jù)陜、甘、寧、晉等省歷年水資源公報，農(nóng)灌用水在各部門用水中占比最高，目前很多有條件灌水的果園，由于灌溉管理方式落后，采用“豐水高產(chǎn)”的大水漫灌或全生育期充分灌溉等模式，且農(nóng)戶主要依賴經(jīng)驗(yàn)灌水，缺乏以科學(xué)的灌溉制度為指導(dǎo)，造成灌水定額大、水資源利用效率低、樹冠營養(yǎng)生長旺盛、果實(shí)品質(zhì)下降等問題突出。隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，各用水部門用水量也將逐漸增加，傳統(tǒng)的灌溉設(shè)施和灌溉管理方式對有限的水資源造成了極大的浪費(fèi)，嚴(yán)重制約著水資源的合理高效利用，而果業(yè)的產(chǎn)量、品質(zhì)及其可持續(xù)發(fā)展水平很大程度上依賴于灌溉及灌溉管理水平，這就給干旱半干旱地區(qū)果業(yè)用水帶來了更大的挑戰(zhàn)。

隨著我國人口的不斷增長，國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活質(zhì)量的提高，對水果的需求和品質(zhì)要求也越來越高。因此，突破黃土高原果業(yè)發(fā)展的水資源瓶頸，緩解果業(yè)生產(chǎn)的水分供需矛盾，對保障其可持續(xù)發(fā)展具有不可替代的地位和作用。

2 黃土高原地區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀

根據(jù)黃土高原地區(qū)各省（自治區(qū)）最新公布的統(tǒng)計(jì)年鑒，農(nóng)業(yè)在各部門用水中占比普遍最高。以陜西省為例，噴、微灌僅占總節(jié)水灌溉面積的9.99%。黃土高原地區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)整體發(fā)展滯后，已成為影響農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素，也將逐漸成為限制黃土高原果業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵因子。黃土高原地貌溝壑縱橫，果園一般建在較為平坦的塬地或經(jīng)過整理后的坡地上，且相對地勢較高，給農(nóng)戶個體發(fā)展節(jié)水灌溉造成一定困難，節(jié)水示范效應(yīng)不夠顯著。有研究表明，農(nóng)戶希望政府加大對高效節(jié)水灌溉技術(shù)的投資力度，勞動力占比、單位面積產(chǎn)值、地形、水資源因素對農(nóng)戶選擇高效節(jié)水灌溉行為影響顯著;兼業(yè)程度、塊均耕地面積、受教育程度對農(nóng)戶選擇高效節(jié)水灌溉行為有較大影響。

3 提升果園灌溉管理水平的建議

針對黃土高原果業(yè)發(fā)展面臨的水資源瓶頸問題，要根據(jù)不同果樹的生理需水特點(diǎn)，結(jié)合黃土高原不同地區(qū)氣候、土壤及果樹類別，選擇適宜的灌溉模式，提升果園灌溉管理水平，達(dá)到最佳節(jié)水、節(jié)能的目的。以蘋果樹為例，在一年的生長物候期中，從初春萌芽開花到越冬落葉休眠，蘋果樹有一定的需水規(guī)律：在蘋果花后約40～70天中等脅迫，控制其營養(yǎng)性生長，到第三階段（果實(shí)迅速膨大期）恢復(fù)充分供水，由于調(diào)虧期細(xì)胞的擴(kuò)張因虧水而受抑制時累積的代謝產(chǎn)物，在復(fù)水后可用于細(xì)胞壁的合成及其它與果實(shí)生長相關(guān)的過程，起到補(bǔ)償生長的效應(yīng)，以致不會因適度脅迫而引起產(chǎn)量的下降;在果實(shí)成熟期控制水分則有利于果實(shí)成熟和提高果實(shí)品質(zhì)。

發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)，充分運(yùn)用科學(xué)灌溉管理制度，是提升果園灌溉管理水平的最有效途徑。果園較為流行的工程節(jié)水技術(shù)有：噴灌、滴灌、地下滲灌、畦灌、低壓管灌、小管出流等形式。每種灌溉方法對樹齡、園地平整度等的要求不同，濕潤土壤的特點(diǎn)也不同，為了保障灌水的均勻性，采用畦灌、低壓管灌、小管出流等形式宜做好土地平整工作，而噴灌、滴灌、滲灌等對土地平整性要求不高。在工程節(jié)水技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合目前果園農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)以及節(jié)水管理技術(shù)，在保障果業(yè)產(chǎn)量和品質(zhì)的前提下，可進(jìn)一步釋放黃土高原地區(qū)水資源潛力。

另外，由于不同黃土高原不同果業(yè)生產(chǎn)區(qū)的自然條件差異較大，同一地區(qū)年際間、年內(nèi)也有差異，在降水相對豐富的地區(qū)，可根據(jù)天氣和土壤墑情，結(jié)合作物需水特征，采取補(bǔ)灌的形式，確定科學(xué)合理的補(bǔ)灌時間和補(bǔ)灌量，既能充分利用降水資源，又能彌補(bǔ)降水不足或降水分配不均對果樹生長的影響。

未來，隨著農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整優(yōu)化，基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善和全面覆蓋，以及農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展成熟，精準(zhǔn)灌溉、智慧果園將如約而至。建議在有條件的地區(qū)，通過與高校、高新企業(yè)開展合作，建立技術(shù)示范園區(qū)，形成科學(xué)有效的現(xiàn)代果園灌溉管理技術(shù)模式，逐步推廣，以真正實(shí)現(xiàn)果園灌溉管理的現(xiàn)代化。

4 結(jié)語

資源型缺水和工程性缺水并存，已逐漸影響到黃土高原地區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和農(nóng)民增收脫貧，也是躲不過、繞不開的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和資源瓶頸矛盾，加快發(fā)展高效節(jié)水灌溉將成為破解該地區(qū)水資源瓶頸的必然選擇。

隨著西北地區(qū)高效節(jié)水灌溉工程效益的不斷提升，對進(jìn)一步提高黃土高原地區(qū)農(nóng)業(yè)水資源利用效率、挖掘其果業(yè)發(fā)展?jié)摿哂兄匾l(fā)展意義。

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