书城农业林业固原农业发展概论
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第43章 节水农业与节水灌溉(2)

(二)引黄灌区发展节水灌溉综合体系

持续高效利用水资源;采用适合当地自然、社会和经济条件的节水灌溉措施,减少输水损失和田间灌水的深层渗漏,提高水的利用率;因地制宜地采取节水、增产、高效的农业综合技术措施,提高农业产出率和水的利用率;加强灌溉用水管理,采用节水灌溉制度,制定行之有效的管理办法。四者相互关联,相互制约,必须有机结合,配套实施,形成完整的技术体系。节水灌溉综合体系包括以下内容:水资源合理开发利用技术、节水工程技术、节水管理技术、节水农业技术。

二、节水灌溉技术的应用与推广

(一)当地“三水资源”开发利用模式

根据固原市的实际情况,这里所说的“三水资源”包括地表水、地下水、雨水资源。针对“三水资源”的不同特点,采用不同的开发利用模式,大力发展地方经济。

在山区大力发展以坡改梯为主的小流域水土保持综合治理模式,是充分利用当地雨水资源的成功经验。大量的试验资料分析表明,在南部山区修建水平梯田,可以蓄积95%以上的地表径流;在一些小流域水土保持综合治理搞得好的地方,目前已实现汛期洪水不出沟。实测资料表明,水平梯田可以在汛期增加蓄积15%~20%的雨水资源,在很多小流域综合治理比较成功的地方,生态环境得到前所未有的改变,经济也长足发展。因此在南部山区应根据具体条件推广和实施坡改梯为主的小流域水土保持综合治理模式,提高雨水资源的有效利用率,以促进当地生态环境的不断改善和社会经济的健康发展。

大量的成功经验表明,在南部山区推广应用窑窖集雨微灌模式,是有效利用雨水资源、发展高效农业、帮助群众脱贫致富的一项重要措施。这种模式的关键是通过集雨场把雨水汇集于窑窖之中,并采用点灌、穴灌、膜上沟灌、膜下渗灌等方式,一般一眼窑窖可浇1.5~2hm2?地。近几年的实践证明,大面积推广这一实用技术不仅可解决群众的温饱问题,加快脱贫步伐,而且可减少水土流失,促进群众退耕还牧和种草种树发展养殖业,增加收入,生态环境也可得到明显改善。在宁南山区中北部干旱半干旱地区将建成40万眼水窖,则每年最大可蓄集约2000万m?的汛期雨洪资源,约占汛期径流量的10%,同时,可减少100多万m?的水库泥沙淤积量,延长水库的使用寿命。另外,将窖水补灌与水平梯田建设相结合,田头带水窖,补充灌溉,可以变被动防春旱为主动抗春旱,提高水资源利用效率,大幅度增加旱作农田的产出。

利用现代通信手段和预报成果,提前下闸拦水,增加水库蓄水量,从而扩大库灌面积。大量的试验和分析计算表明,对可开发利用的2亿m?水资源和汛期窑窖蓄积的雨洪水资源,采用各种节水灌溉措施进行配套,可对现有的5.33万hm?灌溉面积进行灌溉或补水灌溉,以确保粮食的高产稳产,提高当地经济发展后劲,改善人民生活水平。科学试验和生产实践表明,宁南山区社会经济发展的主要支撑条件有以下几个方面。

(1)增强节水意识,推广适合当地经济和管理水平、费用省、效益好的窑窖集雨微灌模式,以及以坡改梯为主的水流域水土保持综合治理模式,继续加强点灌、穴灌、膜上沟灌、膜下渗灌等节水灌溉技术的示范与推广。

(2)增加节水灌溉工程建设投入,提高节水灌溉工程标准,全面推广和采用渠道衬砌、低压管道输水灌溉、膜上灌、畦灌等各种节水灌溉措施,高效利用有限的地表水与地下水资源,适当发展和扩大节水灌溉面积。

(3)合理调整水价,促进节约用水,提高水的有效利用率。

(4)加强宏观管理和科学规划,促进南部山区“三水资源”的合理开发和高效利用。

由于南部山区地多水少,发展灌溉农业必然受到水资源不足的限制,为使当地有限的水资源得到可持续利用,以小支流流域为研究规划计算单元,以“三水资源”为开发利用对象,根据南部山区的自然地理特点、社会经济条件,兼顾生态环境,综合考虑坡改梯、修建地面蓄水设施和地表水、地下水开发利用工程,以实现“三水资源”的有效利用,提高农业发展速度,尽快使南部山区人民脱贫致富。

(二)北方半干旱集雨补灌旱作区(宁夏彭阳)节水农业技术体系集成与示范

本项目是“十五”国家“863计划”现代节水农业技术体系及新产品研究与开发重大专项课题之一,项目实施时间为3年(2003~2005年),由宁夏水利科学研究所、中科院水土保持研究所和固原市农科所联合实施。在国家科技部、宁夏科技厅、宁夏水利厅和彭阳县政府的大力支持和配合下,项目顺利完成,通过了国家科技部验收。

该项目旨在通过集雨补灌旱作节水农业示范区的建设,研究、筛选雨水集蓄利用技术和旱作农业配套技术,创新雨水利用工程建设运行机制,组装集成雨水高效利用技术模式,推进宁夏及北方半干旱地区高效集雨补灌农业的发展。

该项目实施以来,经过引进、筛选和试验,筛选出32项雨水集蓄利用单项技术,其中重点推荐混凝土、路面、自然冲沟径流汇集、屋面等集水技术,砼板衬砌渠道、低压管道等输水技术,水库、涝池、水窖等蓄水技术,电动、油动、手动等提水技术和微喷灌、点灌、畦灌、隔沟灌等节水灌溉技术16项。引进HEC土壤固化剂、高分子有机硅地面喷涂集雨新材料和隔沟灌溉用水新技术各1项;对筛选出的雨水集蓄利用单项技术进行了系统完善和总结,提出了各单项技术的技术规程;将筛选出的技术与引进的新技术进行集成,建立了宁夏集雨补灌旱作区节水农业雨水集蓄利用技术体系1套。

该项目引进了10种作物的32个新品种,推荐推广了10种作物的14个新品种;开展了旱作农田微集流增产技术、覆盖保墒技术、化控节水新技术、主要作物的补充灌溉技术、水肥耦合技术、坡改梯土壤扩蓄增容技术、耕作新技术、轮作间作技术的试验示范;研究、示范了垄作、覆盖相结合的田间微集流技术,保水剂和生长调节剂抗旱节水应用新技术,引进了液态地膜、新型农用降解地膜、新型覆盖材料和应用技术;根据作物需水规律和自然降雨的供需平衡,建立了旱地集雨有限补充灌溉制度。形成了适合半干旱黄土丘陵区旱作农田集雨高效利用的技术体系,制定了不同作物的集雨利用技术规程7项。

该项目研究制定了雨水利用工程建设管理制度6项,建立了以农户投资建设为主,国家、地方补助投资建设为辅的投资形式;制定了谁受益、谁管理的制度;明确了谁投资、谁建设、谁所有的产权制度;采取拍卖、承包、租赁、农户合作组织管理的运行管理主体;建立了地方政府引导,科技、农业、水利、林业等部门积极参与、指导的技术服务体系。

该项目研究提出了单户微型、联户小型和跨乡村中型3种不同类型的雨水集蓄利用工程的运行管理模式。

在项目实施期内共新建砖拱水窖490眼,土圆井25眼;建设各类集流面143处;修建输水及拦引渠道5023m,铺设输水管道4716m;新修调蓄涝池4座;新建蔬菜温室15栋,设施养殖暖棚185栋;配套柴配泵、手压泵、两相电潜泵等170台,微喷、滴灌设备15套,灌溉输水软管13085m;新修水平梯田223.3hm?。3年来共举办农民培训班5期,3910人次,发放各种实用技术宣传材料5000余份。

将研究总结的雨水集蓄利用单项技术、旱作农业技术和雨水集蓄利用工程建设运行技术及筛选出的抗旱作物新品种,按照“集雨工程+应用主体+管理方式”的命名方式,组装集成了小流域集雨综合调配利用模式、坡面集雨林草利用模式、道路集雨农田补灌利用模式、屋面集雨庭院经济利用模式和旱作农田雨水就地高效利用模式。围绕集成的5种集雨补灌高效利用技术模式,建成示范区793.3hm?,同时,在姬阳洼建设核心示范区43.3hm?,在示范区周边王洼乡的杨寨、路寨和孟塬乡的小虎洼及草庙乡的小湾等流域建设辐射区面积7618hm?。

围绕建设的示范区和各模式,对雨水利用效果进行了监测,建立了生态效益、经济效益、社会效益、雨水利用效益等评价指标体系,确定了定性评价法、定量评价法和综合评价法等评价方法,并对5种集雨补灌高效利用技术模式和示范区雨水利用效果进行了初步评价。示范区综合评价结果为:2002年为差,2005年为中。经过3年的建设,示范区林草覆盖率从33.4%增加到39.8%;雨水利用率由项目实施前的59.1%增加到74.58%;水分利用率由0.87kg/m?增加到1.2kg/m?,提高了37.9%;示范区总产值由项目实施前的314.3万元增加到579.4万元,增长幅度达到84.4%;农民人均纯收入由实施前的1233元增加到1824元,增长幅度为47.9%。示范区集雨补灌农业总种植亩均增收142.27元。

复习思考题

1.农业节水的意义是什么?

2.地面节水灌溉的方法有哪些?

3.固原市发展节水农业的模式有哪些?