王志云
(齊齊哈爾市水利工程建設質(zhì)量與安全監(jiān)督站,黑龍江 齊齊哈爾 161006)
齊齊哈爾市位于黑龍江省西部,E122°14″-126°38″,N45°33″-48°56″,是國家重要的商品糧基地。全市幅員面積4.24萬km2,耕地面積228.9萬hm2(水田33.7萬hm2,旱田節(jié)水灌溉面積34.2萬hm2),林地面積54.9萬hm2(其中三北防護林10萬hm2),草原面積43.7萬hm2(沙化堿化18萬hm2),沼澤水域面積37.58萬hm2。地勢東西高,中間低,呈箕形向南、西南敞開。東北部為與小興安嶺南麓相接,西部與大興安嶺南麓相接,地形起伏較大,切割強烈。地形地貌大體可分為東北部高平原、西部低山丘陵區(qū)、中部低平原及西部山前傾斜平原區(qū)。大小興安嶺對我市氣候形成具有重要影響,這種地理位置、地形條件、水資源、土壤植被、人類活動等條件決定了必須走旱作農(nóng)業(yè)的發(fā)展道路[1]。
齊齊哈爾市位于寒溫帶半干旱氣候區(qū),春季干旱風大,降雨少,干旱嚴重;夏季降雨集中,冬季漫長寒冷。區(qū)域多年降雨量350-500mm ,但分配不均,7-9月占全年的70%,蒸發(fā)強烈,多年蒸發(fā)量1200-1800mm。
齊齊哈爾市共有七大類土壤類型,其中以黑土、黑鈣土、風沙土為主,北部為黑土地帶,中南部為砂質(zhì)土。土壤大部分質(zhì)地輕,熱量高,透水性好,但自然肥力低,土壤干燥、易水土流失,跑風跑水,風蝕水蝕嚴重,破壞土壤結(jié)構(gòu),增加蒸發(fā)量,加重土壤干旱程度,全市水土流失耕地面積100多萬hm2,其中風沙面積7.27萬hm2。齊齊哈爾市森林覆蓋率約12.9%,雖經(jīng)大力植樹造林,但恢復較慢,農(nóng)田防護林面積只有少,草原退化嚴重、 沙化堿化18萬hm2,導致地面裸露,存在環(huán)境惡化,也是加重干旱的原因。
1.3.1 天上水
齊齊哈爾市多年降雨量為350-500mm,平均466mm,主要集中在7-9月,占全年的約70%,因此,旱災多出現(xiàn)在春季,有“十年九春旱”之稱。近些年受氣候異常影響,經(jīng)常發(fā)生春旱連夏旱,夏旱連秋旱,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來嚴重損失。
1.3.2 地表水與地下水
齊齊哈爾市有“一江九河”,124座水庫,其中大型2座、中型12座、小型110座。多年平均過境水量200億m3,地表徑流量17.21億m3,地表水可利用量36億m3,地下水資源可利用量29.16億m3,扣除重復部分水量,水資源總量42.68億m3。全市人均水量767m3,約為全省人均水量的1/3,大約全國的1/4,平均水量2385m3/hm2,不足全省1/3,全國1/10。目前,過境嫩江水的利用實施取水許可,其它河流多為季節(jié)性河流,且無控制性工程,干旱年分大部分斷流,水庫干涸,開發(fā)潛力不大。全市33.7萬hm2水田中,1/2以上是井灌水稻,需水量達10億m3以上,另有34.2萬hm2旱田噴灌,再加上工業(yè)和居民飲用水,地下水的開發(fā)利用潛力也十分有限。
1.3.3 人類活動的影響
全球氣溫增高區(qū)域蒸發(fā)量增大加劇了干旱程度;過度開荒破壞植被,使土壤沙化、堿化加劇了區(qū)域干旱;耕地用養(yǎng)失調(diào)肥力下降,土壤保水能力差,降低了土壤抗旱能力。
由于上述原因,在齊齊哈爾市旱、澇、低溫、早霜自然災害中,以旱災為最重。據(jù)水利部門統(tǒng)計,從1986-2009年24a間,受旱面積千萬畝以上的有16a,500萬畝以上的有7a,年平均受旱面積達92.7萬hm2,其中2000年134.7萬hm2,2009年更是達到了203.4萬hm2,沒有不旱的地塊,均減產(chǎn)1500kg/hm2以上。2012年以后,進入相對豐水期,干旱發(fā)生的程度和范圍有所減少,但每年也發(fā)生不同程度的干旱。
綜上所述,無論從氣候、土壤、植被、水資源、人類活動影響以及干旱造成的損失,都決定了必須走旱作農(nóng)業(yè)的道路。
旱作農(nóng)業(yè)是指無灌溉條件的半干旱和半濕潤偏旱地區(qū),主要依靠天然降水從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一種雨養(yǎng)農(nóng)業(yè),靠土壤接納儲蓄自然降雨,充分利用現(xiàn)有的資源條件,蓄積天上水,保住地表水,利用地下水,通過生物、農(nóng)業(yè)、工程等綜合措施抗旱奪豐收。
植樹造林,發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)。森林是陸地生態(tài)的主體,草原、水面、濕地是陸地生態(tài)的重要生態(tài)因素,必須從戰(zhàn)略上加以保護。
2.1.1 加強林業(yè)生態(tài)工程建設
種草種樹、植樹造林,增加綠色覆蓋面積,是旱作農(nóng)業(yè)的治本措施。通過種草種樹形成小氣候,可以減少風速,減少蒸發(fā),保持水土,形成綠色水庫,減輕干旱程度。據(jù)農(nóng)業(yè)部門測試,可降低風速48.7%,提高溫度0.8-3.16°,提高濕度0.2-2%,增加土壤含水量3.9-4.7%,減少蒸發(fā)2.5-3.6%。因此,要因地制宜制定林草發(fā)展總體規(guī)劃,加大退耕還林還草力度,克拜地區(qū)營造水土保持林,西部地區(qū)營造防風固沙林,積極完成三北防護林工程任務,堅持按網(wǎng)、片、帶格局營造人工防護林,建設綠色水庫,以增強抵御災害特別是提高抗旱能力[2]。
2.1.2 搞好水土保持工程建設
以小流域為單元,以坡耕地改造為重點,進行坡、水、林、田、草全面規(guī)劃,實施綜合治理。坡頂種樹種草,植樹造林、含養(yǎng)水源;坡面改垅、修梯田、建地埂生物帶,蓄住水源;坡腳建池蓄水,改善環(huán)境;重點在“保水”上下功夫,從“蓄水”入手,構(gòu)建工程、土壤、生物“三種水庫”。 對“水打溝”采取工程和生物相結(jié)合措施進行治理。形成坡頂、坡面、溝道“三道防線”,完善和豐富坡水田林綜合治理模式,形成完善的水土流失綜合防護體系。
2.1.3 加速草原建設擴大綠色植被面積
齊齊哈爾市荒地、堿地、及荒山荒坡面積大,要通過產(chǎn)權(quán)改造和退耕還林還草等措施,逐步增加綠色植被面積,改變生態(tài)環(huán)境。
2.1.4 加大濕地保護力度
濕地是一項重要生態(tài)因子,具有“地球之腎”的美稱,要對濕地進行劃界,并確定核心區(qū)、緩沖區(qū)和試驗區(qū),同時成立管護組織,明確職責,這對濕地保護將起到重要保障作用。
2.1.5 加大風沙治理力度
以退耕還林還草為主,結(jié)合退耕還林還草,采取植物措施、農(nóng)業(yè)技術(shù)與水利措施并舉,增加林草覆蓋率,調(diào)整農(nóng)林牧比例關(guān)系,有計劃地還林還草,更新草原,改良保護天然草場。沙丘、沙崗采取莊園式治理措施,以戶為單位,劃片而治,營造小網(wǎng)格,種植防風固沙林,在林網(wǎng)格內(nèi)打水源井,對耕地及草原實施噴灌,發(fā)展種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè),進行莊園式生態(tài)立體開發(fā)。
旱作農(nóng)業(yè)是雨養(yǎng)農(nóng)業(yè),但并不排斥水利工程措施,就是蓄足天上水,充分利用地表水,合理利用地下水,大力開展節(jié)約用水。
2.2.1 開展水源工程建設擴大水源
通過建庫(池)蓄水、截河(溝)攔水、挖渠引水、建站提水、打井抽水、工程調(diào)水等措施,將地表水、地下水充分利用起來。要根據(jù)水利建設規(guī)劃,在鞏固多年來水利工程建設成果的基礎上,再建設一批蓄水工程包括中小水庫、塘壩、蓄水池,引水工程包括引江(河、溝)取水工程、攔河(溝)壩工程等,沿江河建設一批泵站,同時,在地下水埋藏淺的豐水區(qū)補打一些機電井,最大限度地開發(fā)利用水資源。
2.2.2 大力推廣節(jié)水灌溉
農(nóng)業(yè)灌溉在水資源中比例最大,水田又是農(nóng)業(yè)灌溉用水大戶,水田用水量達35億多m3/a,做好水田節(jié)水灌溉工作意義重大:①做好水田工程節(jié)水工作。開展灌區(qū)渠系配套和節(jié)水改造工程建設,提高渠系灌溉水的利用率;②大力推廣水稻控制灌溉技術(shù),從而降低水稻灌溉定額和用水量。在旱田灌溉上,改變過去大水漫灌和垅灌,推廣噴灌、微滴灌及膜下滴灌等節(jié)水灌溉技術(shù),節(jié)省水資源進而增加灌溉面積。
在齊齊哈爾市228.9萬hm2耕地中,水田33.7萬hm2,旱田節(jié)水灌溉34.2萬hm2,“坐水種”能力93.3萬hm2。這些指標已經(jīng)基本達到了齊齊哈爾市抗旱規(guī)劃指標,發(fā)展?jié)摿τ邢蓿@也決定了必須走旱作農(nóng)業(yè)的道路。而生態(tài)措施涉及因素比較多,需要一個過程,不可能立竿見影解決干旱問題,目前,農(nóng)業(yè)措施是旱作農(nóng)業(yè)的主體。
2.3.1 間混套種選擇耐旱抗旱作物和品種
旱地的間混套種是旱地種植的傳統(tǒng)經(jīng)驗,特別是豆科與禾本科的間混套種,不但有培肥土壤的作用,更主要的是能夠平衡土壤水分,達到穩(wěn)產(chǎn)的目的。同時,根據(jù)旱區(qū)的土壤具有多樣化的特征,尤其是旱地種植,土壤水分差異很大,因此要特別講究因地制宜,根據(jù)土壤水分特征來選擇作物的物種、品種和種植方式。多樣化種植是北方旱區(qū)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的特色,正是利用作物的遺傳多樣性來抗御自然災害,達到穩(wěn)產(chǎn)的目的。
2.3.2 采取機械耕作措施保墑增墑
機械連片耕作整地是旱作農(nóng)業(yè)的核心,土硬地瘦是目前影響產(chǎn)量的主要原因,改革耕作制度,蓄水保墑、建立土壤水庫是旱作農(nóng)業(yè)的根本措施:
1)進行科學耕作,要因地因作物而異,采取適宜本地條件的耕作制度,通過機耕創(chuàng)造一個良好的土壤表面狀態(tài)和疏松的耕層結(jié)構(gòu),建立土、肥、氣、熱因素與外界的動態(tài)平衡,控制土壤微生物和生物化學活性,調(diào)節(jié)有機質(zhì)的分解和積累,制造一個蓄水保墑的良好土壤耕層結(jié)構(gòu)。經(jīng)過實踐看,以深松為主體,翻、松、耙、壓相結(jié)合的耕作制度是很有效的,松耙整地可創(chuàng)造上虛下實,虛實結(jié)合的耕層,上虛可切斷毛管水蒸發(fā),有利保墑,下實可通過毛管將土壤中懸浮水提上來,有利補墑,據(jù)農(nóng)業(yè)部門測定,疏松土壤比淺耕地每畝多蓄38t水,溫度提高0.5-0.9°,土壤肥力也相應有所提高。尤其是克拜地區(qū)應大力推廣。
2)機械整地播種,機械深施肥,機械封閉播種,盡量少動土或不動土,減少蒸發(fā),保持墑情。據(jù)測定,機播玉米地塊,5cm耕層土壤水分比春起垅人工播種多4.6%,相當于保水58.5t/hm2,尤其是南部甘南、龍江、泰來等地應做為主要措施。
3)培肥地力,改善土壤狀況。充分利用畜牧業(yè)的優(yōu)勢,拓寬有機肥源,增施有機肥。大力推廣秸桿、根茬還田,每畝秸桿、根茬還田0.3-0.4kg,就相當于45m3/hm2有機肥。
2.3.3 采取抗旱栽培措施增強抗旱能力
1)適時早播,爭取一次播種保全苗。充分利用返漿期,采取搶墑、引墑、補墑、保墑、提墑等各種措施,催芽坐水,全部種在適期內(nèi),縮短播種期,確保一次播種保全苗。
2)適區(qū)適種,選擇抗旱作物和耐旱品種,根據(jù)當?shù)胤e溫確定主栽品種。
3)采用有利于作物生長發(fā)育的栽培技術(shù)和抗旱增產(chǎn)技術(shù)。如封閉式機械播種技術(shù),玉米催芽坐水等。同時推廣應用抗旱促進生育的生長素、腐殖酸等生物活性劑。
4)發(fā)展膜下滴灌技術(shù)。對玉米、土豆以及經(jīng)濟作物可以采用膜下滴灌技術(shù),既可以節(jié)水又可以增產(chǎn)增效。
2.3.4 人工干擾天氣措施
把開發(fā)空中云水資源納入重要日程,通過人工干擾天氣,增加降雨量。主要措施是利用飛機、火箭和高炮向云中播撒碘化銀等催化劑,增加云層內(nèi)水滴的凝結(jié)數(shù)量和速度,從而增加降水量。齊齊哈爾市云水資源豐富,但設施落后,數(shù)量不足。因此要增加高炮數(shù)量,布施火箭增雨設施,建設飛機增雨基地,提高空中云水資源利用率。
1)科學規(guī)劃。以縣區(qū)為單位,將山、水、田、林、草,路、村、井、電、畜統(tǒng)一規(guī)劃,把農(nóng)田水利、水土保持等方面的涉農(nóng)資金按照渠道不變、資金不亂、打捆使用,確保治理一片,成效一片。
2)因地制宜。齊齊哈爾市幅員遼闊,各地氣候、土質(zhì)、地形、環(huán)境、經(jīng)濟技術(shù)條件差異很大,發(fā)展生態(tài)旱作農(nóng)業(yè)必須因地制宜,根據(jù)不同條件,不同生態(tài)類型采取不同的生態(tài)旱作措施,北部丘陵漫崗黑土深厚地區(qū),應采取小流域治理,橫越坡打垅修筑梯田防止水土流失;西南部風沙干旱區(qū),重點搞好水源建設,實施節(jié)水噴灌、旱作栽培措施,抗旱保苗奪豐收;對低洼易澇地區(qū),采取修水利工程,防洪排澇、修渠打井,發(fā)展水田,變害為利。
3)典型示范。對需要一家一戶推廣的,可以以鄉(xiāng)村干部試驗田為基礎,讓群眾從看得見、學得來的先進經(jīng)驗中受到啟發(fā),變“要我干”為“我要干”。