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我对农业节水灌溉的认识:为农业节水灌溉改革发展建言

2012-04-14□田

水利科学与寒区工程 2012年5期
关键词:耗水量节水灌溉

□田 园

我对农业节水灌溉的认识,可归结为两点:

第一,农业节水灌溉节水的实质是减少灌区蒸发蒸腾耗水量,或者说是减少灌区农业耗水量。在资源性缺水地区实施农业节水灌溉,目标是把灌区的农业耗水量减少到等于或小于当地水资源可利用量。否则,采用的一切先进技术的建设成果都不能认为是取得了完满的成功。

第二,在适合打井灌溉的地方,农业生产应以开发利用地下水作为应对气候变化和旱涝盐碱综合治理的基础设施和重要手段。

基于以往参与旱涝盐碱综合治理和农业节水灌溉的科研与生产实践,总结出在种植小麦、玉米、棉花、马铃薯和花生等旱作物的北方地区,作物复种指数与农业耗水量的对应关系大致如下:

农业复种指数 1.0~1.2 1.5 1.7 1.9

农业耗水量 (mm )400~500 500 650 750

此处所说的农业耗水量,是灌区内包括耕地与非耕地的综合耗水量。因为耕地与非耕地通过地下水运动,二者有水力联系,应作为一体研究。

上述与作物复种指数对应的耗水量经验数值,出于各地农业栽培技术、作物品种特性、生长发育状况和产量等差异,可能有正负5%至10%的变幅。

在我国北方地区,如当地多年平均可利用的降水量达到或超过与当地作物复种指数对应的农业耗水量,这类地区打井提取地下水灌溉,地下水位在多年系列里可保持动态平衡。如当地可利用的多年平均降水量达不到与当地作物复种指数相对应的农业耗水量,则应当从境外引水,实行地表水地下水联合运用、井渠结合的灌溉方式。从境外引水数量,只需补充可利用降水量不足;过多引水就需多排水,否则,就可能引发土壤次生盐碱化和沼泽化灾害。如果当地多年平均利用的降水量达到与当地复种指数对应的农业耗水量,且又无条件引境外水灌溉,则应进一步加强节水措施,调整作物种植结构,甚至缩小灌溉面积,以降低农业耗水量,使地下水在多年系列里保持基本平衡和可持续利用。

以农业耗水量为基准进行多种水资源开发利用的管理,其基础为农作物科学灌溉和开发利用地下水,内容不同于当前讨论的水资源供水管理和需水管理,应称之为水资源耗水管理。

打井提取地下水灌溉,是应对气候变化和旱涝盐碱综合治理的基础设施和重要手段。理由如下:

一、开发地下水灌溉,可降低和控制地下水位,从而减少灌区潜水蒸发量,防止渍涝和土壤盐渍化;可增加降雨和地表径流的入渗量,提高水资源利用率,减轻水土流失。

二、提取地下水灌溉,可使一切渗漏水得到重复利用;特别是对灌溉渗漏水的重复利用,使灌溉水利用系数进一步提高,发挥地面防渗工程未能起到的作用。

三、河流冲积平原,地下松散含水层深厚,地下水储量巨大;干旱年和连续旱年发生时,可多开采地下水灌溉,抵御旱灾;丰水年利用丰富的降雨和地表水,人工补给地下水,使之恢复平衡。这种利用地下水进行资源多年调节的功能,是许多地方利用湖泊、水库和塘坝等蓄水工程难以做到的。因为特大干旱年和连续干旱年发生时,降雨和地表径流均少,地表蓄水工程蓄不上水,自然不可能为人畜饮水和农田灌溉提供水源了。2011年上半年长江中下游遭遇特大干旱,鄱阳湖和洞庭湖水面大幅缩小,湖底干裂,杂草丛生,鱼蚌死亡,种苗都难以保存。作为南水北调中线工程水源地的丹江口水库,水位降低到历年最低点。这些情况证明,全国最主要的江河湖库,特大干旱年发生时,抵御灾害的能力也是有限的。因此,应将利用地下水的巨大储存能力进行水资源多年调节,作为应对气候变化的战略措施进行研究和部署。

四、农业生产打井就地取水灌溉,方便及时,有利防灾增产。许多井灌区多为当地稳产高产区、群众生活相对富裕就是证明。

农业节水灌溉的技术内容是多学科科技知识的交集。为提高农业节水灌溉的科技水平,实现跨越式发展,需加强几方面的科学研究。

一要加强农作物科学灌溉研究。农作物科学灌溉取得生产成果,应具备农作物产量(或产值)高、耗水量低以及水分生产率高三个特点。农作物充分灌溉和非充分灌溉的研究若其生产成果不能同时满足三项要求,都不能称为科学灌溉。

科学灌溉是农业节水灌溉的基础。此类研究应跟踪农业先进工作者的田间生产进行,研究与示范结合,成果有利推广。

二要加强灌区农业耗水量研究。农业耗水量是灌区多种因素耗水量的综合指标,是推行灌区水资源计划管理的基准。开展实验研究,查明农业耗水量的影响因素和变化规律,以便为调整农业耗水量、使之与当地水资源可利用量相适应提供可靠依据。实施农业水资源耗水管理,是农业节水灌溉理论上的创新,将为此项事业开辟新的途径,为水利建设跨越式发展充实新的内容。

三要加强流域或地区水资源多年调节研究。我国多数地方受季风气候影响,一年内旱季、雨季分明,年际间旱涝变化无常;近年来气候受人类活动影响,水旱灾害发生频率和程度显著加剧。因此,研究农业节水灌溉问题,不应仅限于解决一年一地的局部问题,还应从流域或地区全局出发,依据降雨、地表水与地下水的时空分布和变化规律,研究水资源的整体调度、储备和分配利用,做到不同年份最大限度地减轻水旱灾害,平衡用水需求。

研究流域或地区水资源多年调节,应把发挥地下水的调节功能作为重要内容。

本文提出的上述两个观点,是有感于我国大专院校采用的农田水利学教材和水利水电规划设计部门采用的农田水利工程设计技术规范,都是以引用地表水灌溉和明沟排水的技术理论为主要内容;这些内容不完全适合我国农田水利建设的客观需要。因为我国复杂的自然地理环境和发展不平衡的社会经济条件,要求农田水利建设形式和内容多样化;特别是在资源性缺水的北方地区,开发利用地下水灌溉已成为旱涝盐碱综合治理最重要的有效措施,当前工程建设要求解决的主要问题是地表水与地下水资源如何科学配置和如何管理;而现行的教科书和技术规范对此均未给出明确方向。因此,要使我国农田水利建设实现跨越式发展,就需要有新的思路,并进一步发展成新的技术理论体系,用以教育青年学生和更新干部的传统观念与知识结构。当前,党中央、国务院关于加强水利改革发展的方针政策已昭示全国。影响事业发展的决定性因素,就是干部的培养教育。对此,我们应深入思考,慎重对待。深望针对本文的片面性和错误,口诛笔伐,掀起热烈讨论。

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