□田 園
我對農業(yè)節(jié)水灌溉的認識,可歸結為兩點:
第一,農業(yè)節(jié)水灌溉節(jié)水的實質是減少灌區(qū)蒸發(fā)蒸騰耗水量,或者說是減少灌區(qū)農業(yè)耗水量。在資源性缺水地區(qū)實施農業(yè)節(jié)水灌溉,目標是把灌區(qū)的農業(yè)耗水量減少到等于或小于當?shù)厮Y源可利用量。否則,采用的一切先進技術的建設成果都不能認為是取得了完滿的成功。
第二,在適合打井灌溉的地方,農業(yè)生產應以開發(fā)利用地下水作為應對氣候變化和旱澇鹽堿綜合治理的基礎設施和重要手段。
基于以往參與旱澇鹽堿綜合治理和農業(yè)節(jié)水灌溉的科研與生產實踐,總結出在種植小麥、玉米、棉花、馬鈴薯和花生等旱作物的北方地區(qū),作物復種指數(shù)與農業(yè)耗水量的對應關系大致如下:
農業(yè)復種指數(shù) 1.0~1.2 1.5 1.7 1.9
農業(yè)耗水量 (mm )400~500 500 650 750
此處所說的農業(yè)耗水量,是灌區(qū)內包括耕地與非耕地的綜合耗水量。因為耕地與非耕地通過地下水運動,二者有水力聯(lián)系,應作為一體研究。
上述與作物復種指數(shù)對應的耗水量經驗數(shù)值,出于各地農業(yè)栽培技術、作物品種特性、生長發(fā)育狀況和產量等差異,可能有正負5%至10%的變幅。
在我國北方地區(qū),如當?shù)囟嗄昶骄衫玫慕邓窟_到或超過與當?shù)刈魑飶头N指數(shù)對應的農業(yè)耗水量,這類地區(qū)打井提取地下水灌溉,地下水位在多年系列里可保持動態(tài)平衡。如當?shù)乜衫玫亩嗄昶骄邓窟_不到與當?shù)刈魑飶头N指數(shù)相對應的農業(yè)耗水量,則應當從境外引水,實行地表水地下水聯(lián)合運用、井渠結合的灌溉方式。從境外引水數(shù)量,只需補充可利用降水量不足;過多引水就需多排水,否則,就可能引發(fā)土壤次生鹽堿化和沼澤化災害。如果當?shù)囟嗄昶骄玫慕邓窟_到與當?shù)貜头N指數(shù)對應的農業(yè)耗水量,且又無條件引境外水灌溉,則應進一步加強節(jié)水措施,調整作物種植結構,甚至縮小灌溉面積,以降低農業(yè)耗水量,使地下水在多年系列里保持基本平衡和可持續(xù)利用。
以農業(yè)耗水量為基準進行多種水資源開發(fā)利用的管理,其基礎為農作物科學灌溉和開發(fā)利用地下水,內容不同于當前討論的水資源供水管理和需水管理,應稱之為水資源耗水管理。
打井提取地下水灌溉,是應對氣候變化和旱澇鹽堿綜合治理的基礎設施和重要手段。理由如下:
一、開發(fā)地下水灌溉,可降低和控制地下水位,從而減少灌區(qū)潛水蒸發(fā)量,防止?jié)n澇和土壤鹽漬化;可增加降雨和地表徑流的入滲量,提高水資源利用率,減輕水土流失。
二、提取地下水灌溉,可使一切滲漏水得到重復利用;特別是對灌溉滲漏水的重復利用,使灌溉水利用系數(shù)進一步提高,發(fā)揮地面防滲工程未能起到的作用。
三、河流沖積平原,地下松散含水層深厚,地下水儲量巨大;干旱年和連續(xù)旱年發(fā)生時,可多開采地下水灌溉,抵御旱災;豐水年利用豐富的降雨和地表水,人工補給地下水,使之恢復平衡。這種利用地下水進行資源多年調節(jié)的功能,是許多地方利用湖泊、水庫和塘壩等蓄水工程難以做到的。因為特大干旱年和連續(xù)干旱年發(fā)生時,降雨和地表徑流均少,地表蓄水工程蓄不上水,自然不可能為人畜飲水和農田灌溉提供水源了。2011年上半年長江中下游遭遇特大干旱,鄱陽湖和洞庭湖水面大幅縮小,湖底干裂,雜草叢生,魚蚌死亡,種苗都難以保存。作為南水北調中線工程水源地的丹江口水庫,水位降低到歷年最低點。這些情況證明,全國最主要的江河湖庫,特大干旱年發(fā)生時,抵御災害的能力也是有限的。因此,應將利用地下水的巨大儲存能力進行水資源多年調節(jié),作為應對氣候變化的戰(zhàn)略措施進行研究和部署。
四、農業(yè)生產打井就地取水灌溉,方便及時,有利防災增產。許多井灌區(qū)多為當?shù)胤€(wěn)產高產區(qū)、群眾生活相對富裕就是證明。
農業(yè)節(jié)水灌溉的技術內容是多學科科技知識的交集。為提高農業(yè)節(jié)水灌溉的科技水平,實現(xiàn)跨越式發(fā)展,需加強幾方面的科學研究。
一要加強農作物科學灌溉研究。農作物科學灌溉取得生產成果,應具備農作物產量(或產值)高、耗水量低以及水分生產率高三個特點。農作物充分灌溉和非充分灌溉的研究若其生產成果不能同時滿足三項要求,都不能稱為科學灌溉。
科學灌溉是農業(yè)節(jié)水灌溉的基礎。此類研究應跟蹤農業(yè)先進工作者的田間生產進行,研究與示范結合,成果有利推廣。
二要加強灌區(qū)農業(yè)耗水量研究。農業(yè)耗水量是灌區(qū)多種因素耗水量的綜合指標,是推行灌區(qū)水資源計劃管理的基準。開展實驗研究,查明農業(yè)耗水量的影響因素和變化規(guī)律,以便為調整農業(yè)耗水量、使之與當?shù)厮Y源可利用量相適應提供可靠依據。實施農業(yè)水資源耗水管理,是農業(yè)節(jié)水灌溉理論上的創(chuàng)新,將為此項事業(yè)開辟新的途徑,為水利建設跨越式發(fā)展充實新的內容。
三要加強流域或地區(qū)水資源多年調節(jié)研究。我國多數(shù)地方受季風氣候影響,一年內旱季、雨季分明,年際間旱澇變化無常;近年來氣候受人類活動影響,水旱災害發(fā)生頻率和程度顯著加劇。因此,研究農業(yè)節(jié)水灌溉問題,不應僅限于解決一年一地的局部問題,還應從流域或地區(qū)全局出發(fā),依據降雨、地表水與地下水的時空分布和變化規(guī)律,研究水資源的整體調度、儲備和分配利用,做到不同年份最大限度地減輕水旱災害,平衡用水需求。
研究流域或地區(qū)水資源多年調節(jié),應把發(fā)揮地下水的調節(jié)功能作為重要內容。
本文提出的上述兩個觀點,是有感于我國大專院校采用的農田水利學教材和水利水電規(guī)劃設計部門采用的農田水利工程設計技術規(guī)范,都是以引用地表水灌溉和明溝排水的技術理論為主要內容;這些內容不完全適合我國農田水利建設的客觀需要。因為我國復雜的自然地理環(huán)境和發(fā)展不平衡的社會經濟條件,要求農田水利建設形式和內容多樣化;特別是在資源性缺水的北方地區(qū),開發(fā)利用地下水灌溉已成為旱澇鹽堿綜合治理最重要的有效措施,當前工程建設要求解決的主要問題是地表水與地下水資源如何科學配置和如何管理;而現(xiàn)行的教科書和技術規(guī)范對此均未給出明確方向。因此,要使我國農田水利建設實現(xiàn)跨越式發(fā)展,就需要有新的思路,并進一步發(fā)展成新的技術理論體系,用以教育青年學生和更新干部的傳統(tǒng)觀念與知識結構。當前,黨中央、國務院關于加強水利改革發(fā)展的方針政策已昭示全國。影響事業(yè)發(fā)展的決定性因素,就是干部的培養(yǎng)教育。對此,我們應深入思考,慎重對待。深望針對本文的片面性和錯誤,口誅筆伐,掀起熱烈討論。