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        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

        2016-05-30 03:29:42付衛(wèi)平高文慧
        水能經(jīng)濟(jì) 2016年11期
        關(guān)鍵詞:高效節(jié)水利用

        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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(guò)一定的工程措施,將雨水積蓄起來(lái)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(guò)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(guò)程、輸水過(guò)程損失,其次,時(shí)間少田間生物轉(zhuǎn)化過(guò)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(guò)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(hù)。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(lái)帶動(dòng)西北地區(qū)農(nóng)戶(hù)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(guò)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(kāi)發(fā)和利用豐富的雨水資源必將會(huì)帶來(lái)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(guò)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(kāi)創(chuàng)出不同的新型集雨灌溉利用模式。

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

        參考文獻(xiàn):

        [1]劉暢,魏晶,張川,等.國(guó)內(nèi)外干旱半干旱地區(qū)集水技術(shù)研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2013(1):196-197.

        [2]翼璐.雨水集蓄設(shè)施結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D].楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué),2012.

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