第二期

三、节水抗旱灌溉综合技术模式

我国无论是北方或是南方地区,均存在着许多季节性缺水地区,这类地区在农作物播种季节或某个生育阶段经常性的发生干旱,而在其他生长季节或生育阶段则降雨可满足需水要求,如不采取抗旱灌溉轻者减产,重者绝收。在这些地区可采取的节水灌溉综合技术模式为:将节水抗旱品种、节水高效种植模式、节水高效栽培技术、田间雨水就地利用技术与抗旱补灌技术如坐水种、软管灌溉、轻小型移动式喷灌机组等和平整土地、修建梯田、植树种草培肥土壤、覆盖保墒、合理耕作、采取节水灌溉制度相结合。

(一)坡耕地集雨抗旱灌溉综合技术模式

(1)模式特点

该模式的特点是以提高水资源的利用率和生产效率为核心,围绕 “集雨、抗旱”两个基本点,积极开展水资源保护与高效利用,通过工程措施与生物措施、农耕措施与化控措施、集雨措施与水土保持措施、灌溉措施与抗旱措施的四结合,实现农业节水、农业发展、农民增收,达到水资源保护和高效用水的目的,促进农业生态良性循环。

(2)技术要点

1)在坡耕地上进行坡地改梯田:根据地形条件,利用块石沿等高线修筑堡坎,不勾缝、不用浆抹面等砼砌筑工程,采用块石码砌。在开展堡坎修建的同时,应挖高填低,把地势高的土壤分层填补到地势较低的地方,改坡土为平地。根据地形、坡度和土层厚度等因素综合考虑梯田地块的宽度,一般为3~7米。

2)将生物措施与工程措施配套:采用香根草、象草、黄花菜等多年生草本植物或灌木为栅篱,沿等高线环坡栽植,在石质山区可与工程坡改梯措施相配套实施,在石质堡坎上栽植植物篱,利用其强大的根系,盘根错节地将土壤牢牢地固住。土质山区直接在坡耕地上沿等高线栽植等高植物篱,2~3年内形成致密的植物篱墙,有效拦截土壤冲刷,减缓径流速度,提高农田土壤含水量。通过水平耕翻土地,上挖下垫,使坡地逐步变成梯田。具体做法是:在土质坡耕地上,每隔5~8米沿等高线栽植由灌木或多年生草本植物组成的栅篱植物条带,带宽30~50厘米 ,双行或单行种植,行株距15~30厘米 ,带间采用等高种植法种植常规粮油作物或果树,耕作时也采用等高耕作法。

3)修建集雨节灌工程:在有自然溪沟和泉水的地方因势修筑拦坝蓄水,建设小山塘。修建容积20~30立方米的蓄水池,采用拦山沟、引水渠、集雨坪等拦引天然降雨、地表水和地下水。拦截天然降水时,应集中安排天然集雨坪和分级拦山沟相结合,配套修建沉沙池,减少泥沙淤积。各水窖间用PVC管道相联,相互调剂用水。小水窖的形状采用地埋式圆桶与长方形为佳。

4)选用适宜的节水灌溉技术:由于坡地地形破碎,地势起伏大,且地块成片性差,旱地灌溉方式应以软管浇灌和微型自压喷、滴灌为主,具体灌溉方式应根据地形和种植作物种类进行选择。对于多年生经济作物,利用自然地势落差,以滴灌为主进行灌溉。蔬菜作物和常规旱地作物,则利用自然地势落差结合小型加压设备进行喷灌,经济条件差的地区可采用软管浇灌,解决季节性干旱的灌溉。

5)配套农艺技术:广种绿肥,增加冬季地面覆盖,保持土壤墒情,为充分利用土地与光能,旱耕地上采用2∶2行比,在秋播时将绿肥与小麦或其它冬季作物间套作,扩大冬季绿肥的播种面积。选用如黔玉1号等抗旱、耐瘠的作物品种;根据当地气候条件中不良气候的出现时间规律并结合作物生长特性,在不影响作物正常生长的前提下,适当调整作物播种期,避开干旱发生时间,减少干旱对作物的影响。如春旱严重,玉米可适当推迟播种时期,或采取营养育苗方式来避开春旱最严重时期。采用平衡施肥和化学抗旱措施;采用地膜覆盖或秸秆覆盖措施;采取横坡耕作和播种镇压措施,在山区沿等高线横坡翻耕土地可避免顺坡耕整土地;在播种或移栽作物时,横坡起垄增厚活土层,形成横向垄沟,可有效拦截水土。播种时先丢种后施(基)肥和播种后镇压表土可显著减少播种期土壤水分损失。按照季节降水和土壤水分周期变化动态,确定耕整土地的最佳时间,减少土壤毛管水损失;在耕作管理上选择秋、冬季加强施肥与耕作,春季避免翻耕,夏秋季宜加强中耕除草管理,秋收后及时耕翻整地,减少土壤的毛管水蒸发损耗。

(3)应用效果

贵州省通过实施农田抗旱基础工程、农艺节水工程、集雨灌溉工程以及节水农业科技创新与服务体系建设,使天然降水利用率由30%~40%提高到50%~60%,灌溉水利用率由30%提高到50%,自然降水和灌溉水生产效率在原有基础上增加0.2千克每毫米亩,农耕区水土流失减少30%以上,产生良好的生态与经济效益。

(4)适用条件

适用于南方降水资源较丰富的坡耕地的抗旱灌溉。

(二)旱田移动式喷灌节水抗旱综合技术模式

(1)模式特点

该模式是针对地形复杂、风沙严重的现状,在山地,山脚打井、山腰建池,提水上山搞喷灌;在漫坡漫岗地,以小流域治理为重点,建蓄水工程搞喷灌;在平原区,合理布局井群,连片搞喷灌;在沿江沿河区,搞蓄、引、提、灌、排同步进行;在城郊区,开展保护区等集约化经营,推广更高水平的喷灌、微灌。针对分散的土地经营现状、较浅的地下水埋藏水位和地方经济比较贫困地区,采用使用方便、移动灵活、价格低廉、灌溉效果好的中小型移动式喷灌模式,达到经济、实用。一家一户分散经营地区,采用打井灌溉水源,根据农户经济实力和拥有的农田面积,使用小型喷灌设备。移动式喷灌工程由灌溉水源井、潜水泵、管网系统、喷头等组成。

(2)技术要点

注意灌溉水源井的合理布置,根据地下水资源量打井、选泵、定机,使井的机泵、管带、喷头扬程和控制面积达到较理想的组合配套。制定合理的灌溉制度,改变“等雨不灌地,不旱不浇苗”,及只浇“救命水”的旧习惯,要适当浇“丰产水”,以取得较好的喷灌效益。工程建设应严格执行《节水灌溉工程技术规范》、《喷灌工程技术规范》等。

(3)应用效果

采用喷灌与传统大水漫灌相比亩节水90立方米,节水达50%,比小白龙管灌亩节水20立方米,比地面灌溉节水40%,增产25%,农民亩纯收入增加280元,从而达到节水、增产、优质高效的目的。中小型移动式喷灌具有使用方便、移动灵活、价格低廉、灌溉效果好等优越性,由于是移动式,避免了地埋式管路排水不畅,发生冻害,导致工程报废的情况,又解决了大水漫灌造成灌溉效率低、工程控制面积小、灌溉不均匀,冲刷表土,浪费水资源等一系列问题。发展节水灌溉可以防止传统灌溉方式造成的土壤次生盐碱化,改善土壤理化性状;减少地下水开采量,有利于保护环境。有效的改善了农业生产条件,增强了农业的抗灾能力;提高了水的利用率,缓解了农业用水的供需矛盾;促进了农业结构调整,增加了农民收入;改善了生态环境,推动了水资源的优化配置,不但解决了重旱区农民的生存问题,还为农业的产业结构调整、种植经济作物创造了条件,加快了贫困县脱贫致富的步伐。

(4)适用范围

适用于平原浅井区、山区丘陵塘坝水源的大田或经济作物发展抗旱节水灌溉。

(三)以机械化耕作栽培为主的抗旱节水灌溉综合技术模式

(1)模式特点

该模式的特点是以机械化为主的节水灌溉综合技术模式围绕对天然降雨和灌溉用水的蓄、保、用、节四个提高水资源利用率的关键环节而形成的以农田改造、耕作保墒、抗旱栽培、补充灌溉为核心内容的完整的技术体系。

(2)技术要点

1)整地保持水土,改良土壤:对于坡度大于5度的耕地和沟壑区,要采取填沟治壑、平整土地、修筑梯田等工程措施和增加植被等生物措施相结合的办法,控制水土流失,并用硫酸亚铁和风化煤、有机农肥等土壤改良剂,进行土壤熟化处理。

2)秸秆还田,耕作保墒:农作物收获后立即进行秸秆还田,秸秆粉碎还田切碎长度要小于10厘米,粉碎或整株还田要用高地隙犁作业,并在耕翻人土前每亩施氮素肥10千克~17千克,最好配方一次施足底肥。秸秆覆盖率要达到90%以上,覆土厚度不少于10厘米;耕深应在25厘米以上,耕后应立即进行耙耱整地,最好是犁上配套合墒器,采取复式作业;镇压要掌握好镇压的时机和程度,一般是冬季顶凌镇压,压碎坷垃填糊裂缝,以防失墒。重点是春季返浆期与气化期的适时适度镇压,保墒提墒。

3)选用抗旱优良品种,铺膜精量播种:应选用发芽率在95%以上的抗旱优良品种,采用精少量播种机播种,最好同时侧位完成配方深施化肥,高寒区采用机械施肥铺膜打孔播种联合作业机组进行;铺膜时走向要直,拉力要匀,拖展微膜,平贴地表,压实两边,膜面干净,没有破裂。密封地表,保水保肥,提高地温;农作物收获后,顺向压倒秸秆,均匀覆盖地表,次年采用硬茬播种机直接施肥、播种,隔年深松,保持秸秆长期覆盖地表,抑制土壤水分蒸发;种子要采用包衣或农药拌种,杂草处理要优先选用除草剂除草。作物生长季节既要做好适量调控,又要做好病虫害预测预报与防治。

4)广开水源,节水灌溉:在旱作农区,要开发地下水,用足地表水,广泛开展旱井集水工程,必要时采用人工降雨措施,广开水源,在严重干旱时,将有限的水以点灌、渗灌、喷灌等节水措施,及时、适量灌溉农田,用好“救命水”,调节田间小气候,并与推广优良品种采取合理密植,深施化肥,量水栽培等农业实用新技术结合,以获得更大的增产效果。

(3)应用效果

山西省山地和黄土丘陵区地形复杂、沟壑纵横、土壤瘠薄,大部分土地没有灌溉条件,农业生产极不稳定。通过实行有计划的退耕还林还草 (大于25度陡坡),营造林草“绿色水库”,改善农田生态环境,森林树冠可截留15%~40%的降水,使50%~80%雨水渗入土壤中,地表径流最多不超过10% ,每亩森林可蓄水20立方米。通过发展集雨节灌,农业单产超过200千克每亩。搞好以培肥改土和蓄水保墒为中心的农田基本建设,坡耕地修梯田,挖丰产沟、水平沟和开展小流域综合治理,增施有机肥,平衡施化肥,可减少径流70.7%,多蓄水40~50立方米每亩,减少泥沙93%,水分利用率提高47.2%,增产20%以上。

山西省忻州市从1989年开始,分别在忻州、原平、河曲3县(市)的4个乡8个村设点,实施该模式1.5万亩示范面积,到目前发展为14个县(市)156个乡镇、499个行政村,总实施面积67.5万亩。采用该模式后,使土壤熟土层达到了25厘米一30厘米,有效地改善了土壤结构状态,创造了较理想的耕地纳雨条件,相当于建起了无坝堰、大容量的土壤水库,既提高了抗旱能力,又提高了抗涝能力,还控制了水土流失,增加了土壤有机质含量,培肥了地力,实现了节本增效,强化农业物质技术基础,促进林果业、畜牧业、工副业的发展,加快贫困地区脱贫致富的步伐。。

(4)适用条件

适用于土壤瘠薄、降雨稀少的黄土高原地区。

(四)生物篱保水增收抗旱节水灌溉综合技术模式

(1)模式特点

该模式的特点是通过坡耕地修筑土埂、种植护埂经济植物篱、完善坡面水系、覆盖栽培等措施,采用集雨节灌等措施,可有效地减少水土流失,保护生态环境。通过该模式的实施,不仅培肥地力和减少水土流失、节约灌溉用水,而且避免了田间焚烧秸秆造成的环境污染。

(2)技术要点

根据不同的坡度,沿等高线每隔4~8米呈带状种植木本、草本植物或混合植物,主要选择耐旱耐瘠的植物如香根草、紫穗槐、多变小冠花、紫花苜蓿、蓑草等作为建设植物篱的材料。中低坡度耕地主要选择经济效益好的植物如“果树+黄花”、香椿、矮化密植花椒、牛鞭草等作为建设植物篱的材料,其特点是在植物篱占地15~20%的情况下,保证粮食稳产。梯田主要是选择经济效益高的多年生植物如椪柑、密植桑树等作为建设植物篱的材料,种植在田埂的外侧,稳固田埂避免垮塌,增强稻田的蓄水功能。各种植物篱内耕地上的作物都辅之以微喷、自压滴灌、秸秆覆盖等节水灌溉和农艺节水措施。

(3)应用效果

四川省坡改梯长期定位观测数据显示:采用该模式的600亩核心示范区每年可减少土壤流失量约1800吨,增加土壤有效蓄水量约1.8万立方米。项目建成后,极大地提高项目区耕地的抗旱能力和综合生产能力。600亩核心示范区取得的效益是:①植物篱增收按每亩200元计,共计12万元;②种植结构调整后种植西瓜、辣椒、花生等作物,每亩按增收280元计,共计16.8万元。3600亩辐射栽培示范区,按每亩每年增收节支175元计,每年共增收约63万元。项目总计,每年新增效益为91.8万元,年新增投入46.6万元,投入产出比为1:1.97。广西右江区在项目实施中种植生物篱,并用豆科作物覆盖地表作物长势良好,起到了显著的保水固土效果。该区在核心示范区建立50亩的根区导灌示范园,示范区的芒果在大旱之年获得丰收。经过监测表明:项目可减少土壤侵蚀60.3%,减少坡面径流58.6%。广西实施该项目年增收74万元。目前,该模式已在四川的广远、绵阳、资阳以及贵州、广西、重庆等地推广应用。

(4)适用条件

适用于西南缓坡耕地,以及部分低山区的抗旱灌溉。

(五)坡地分段集雨高效抗旱补灌综合技术模式

(1)模式特点

该模式的特点是通过扩蓄增容土壤水,微型工程就地蓄水,中小型工程拦蓄降水,季节性干旱期或用水高峰期调配用水,分层次地蓄积降雨径流,配套主要农作物高效补灌模式,提高降水利用率。

(2)技术要点

1)旱坡地就地集水:通过“三沟”、“三池”配套治理坡面水系,达到集雨节水、补灌抗旱的目的。

2)稻田拦蓄降水:通过田埂防渗和田面平整,提高降雨和灌溉水利用率,减少稻田灌溉次数和灌溉量。

3)田间渠系防渗节水:采用“U”型渠槽防渗、砌石护面防渗和混凝土衬砌渠道防渗。

4)联合调配库、塘堰、井、池灌溉用水:通过井池联合、渠池联合、库池以及水库之间的联合优化调配,挖掘现有水利设施的调蓄能力,最大限度地拦蓄地表径流,增强抗旱能力。

5)在作物需水关键期进行田间补灌:改全田跑水为厢沟灌溉,采用“浅水抽穗、蜡熟断水”的水稻间隙湿润灌溉技术;“雨养+1底2水关键期补灌”的玉米节水灌溉技术;“雨养+关键期灌溉3水”的果树节水灌溉技术。

(3)应用效果

该模式与传统模式比较,降水利用率提高了28%,灌溉水利用率提高了17.5%。目前,已在四川省的简阳、仁寿、射洪、渠县、大英、梓潼、盐亭等地推广应用。

(4)适用条件

适用于西南地区的丘陵区的抗旱灌溉。

(六)坐水种节水抗旱灌溉综合技术模式

(1)模式特点

该模式是针对我国北方大部分地区,春季基本没有降雨,春播期间干土层较厚,在旱情较重的地方干土层甚至超过15厘米,无法按期播种,为解决这一难题,我国开发研制了机械化补水种植技术及机具,以播种机为基础,在拖拉机上加装水箱(罐),在种沟里补水后,再播种覆土,抗旱保苗和节水的效果很好,习惯上称"坐水种"或行走式施水播种技术。其主要特点一是机动灵活,不受地形限制,可充分利用各种水资源,提高了水资源的利用率;二是可根据作物的农艺要求及生长期的需求规律,与相应的农机具配套使用;三是结构简单、投资少、成本低、易操作,符合农民的技术水平和经济实力。

(2)技术要点

先进行浸种,使种子吸足水,然后再播种,也可以用保水剂或包衣处理,以加速种子的吸水、萌发速度,提高出苗率和提早出苗。在田块上根据种植作物的不同要求,用锄或锨等工具开挖种子坑,亦可同时在坑中施底肥,在每个种子坑中灌入2千克左右的水(称坐水),如按每坑灌2.5千克水则相当于10毫米的降水量,可抗旱30天左右。将浸好的种籽逐坑点种或按行播种,随即覆盖2~3厘米的干土,如需用地膜,在播种后即按常规法覆盖地膜。应与沟播、铺膜等技术相结合应用,一次完成开沟、注水、播种、施肥、覆土覆膜等多道工序,以降低生产成本。“坐水量"须保证作物种子能够发芽出苗,水源宜近不宜远。

(3)应用效果

东北松辽平原和松嫩平原普遍采用坐水种节水抗旱灌溉模式,利用行走式注水点播机,将开沟、注水、点种、施肥、覆土一次作业完成,主要用于玉米、大豆、甜菜的抗旱点灌。与常规沟灌玉米相比,可节水90%,增产15%~20%,特别适用于我国有小水源的半干旱农业区发展节水灌溉。目前,在黑龙江省西部、吉林省西部、辽宁省北部和西部、内蒙古东部地区,已把坐水种作为农业生产中最重要的环节,每年坐水种面积高达7000万亩以上。

(4)适用条件

适合我国北方地区的旱地农业区,特别是东北地区的春旱严重,土壤含水量不能保证全苗或出苗的地区的抗旱灌溉。

(七)玉米灌后覆膜节水抗旱灌溉综合技术模式

(1)模式特点

该模式的特点是把“行走式”节水灌溉技术、地膜覆盖技术和玉米适用的先进技术有机结合起来的一种高度集约化经营的高产栽培技术模式。

(2)技术要点

在整地起垄的基础上,由轮式拖拉机带拖车水箱(容积为2~2.5立方米)和作业农具,实行垄上开沟、注水、施化肥和覆土几项作业一次完成。采用轮式拖拉机带覆膜机进行机械覆膜,然后再由人工覆土压实防风,可采用先播种后覆膜,待小苗出土后再破膜引苗,也可采用先覆膜,再破孔等距点播,然后用湿土封住苗眼两种播种方式。玉米品种选用优质高产的生育期135天左右中晚熟品种,实行大垄双行,垄台宽0.9~1.0米,株距25厘米,每亩保苗3300~4000株,增施优质农家肥和配方施化肥,实行化学除草等高产栽培措施,在7月初适时揭膜,将地膜彻底清除,杜绝对耕地和环境污染。

(3)应用效果

该模式具有十分明显的保墒效果,还可减少土壤水分蒸发,提高化肥利用率;灌后覆膜玉米每亩产量可达800~1000千克,每亩增产333千克以上,每亩玉米产值可增加267~333元,去掉每亩增加投入66.7元左右(包括农膜费和增加机耕作业费等),每亩纯收入增加200~267元;提高产品质量和市场竞争力,灌后覆膜玉米到9月中旬即可达到完熟期,产品基本达到一等粮标准,从根本上解决了成熟度低、水分高和质量差的问题,增强了市场竞争力。另外,籽粒成熟后的玉米秸秆仍保持青绿,玉米秸秆的产量比未采用本模式种植的玉米增加50%左右,为发展畜牧业创造了有利条件。

(4)适用条件

适用于东北和西北的时时了农业区进行抗旱保苗灌溉,特别是春旱较为严重的吉林西部松嫩低平原区的抗旱灌溉。

(八)坡地沟垄耕作抗旱节水灌溉综合技术模式

(1)模式特点

该模式的特点是将坡地沟垄耕作节水技术、覆盖保墒技术、节水灌溉技术、化学保墒技术、种植结构调整等技术有机集成的一种适宜坡地山丘区的综合节水技术。

(2)技术要点

做沟从坡脚开始,沿等高线从下往上进行。挖沟:表土上翻,生土筑埂,埂基宽0.3米,埂面宽0.2米,呈方锥形,沟宽0.7米。培土:深翻沟内底土0.2米,均匀施入有机粪肥2000~2500千克每亩,表土回填至沟内整平;小麦、玉米等作物播种后、出苗前,以每亩150~200千克干秸秆均匀铺盖于土壤表面,以“地不露白,草不成坨”为标准。盖后抽沟,将沟土均匀地撒盖于秸秆上;油菜、红薯、瓜类等移栽作物,先覆盖秸秆200~250千克每亩,然后移栽;夏播宽行作物:如棉花等,最后一次中耕除草施肥后再覆盖秸秆,用量每亩200~250千克;果树、茶桑等果茶园:随时可覆盖秸秆,用量不限,春季300千克每亩,秋季250千克每亩为宜;可采用微喷灌、渗灌、滴灌进行灌溉;化学保水剂应参照相关产品使用说明,可按一定比例稀释后进行拌种、蘸根、作育苗培养基质、土壤直接施用等方式;深耕晒田,重施有机肥,亩基施有机粪肥2.5~3千克;深挖排水沟,降低1米以内的地下水;选择适宜的旱作品种:选择抗旱、抗逆性强,在干旱缺水条件下能正常生长发育、高产稳产的作物和品种;选择适宜的种植模式,利用高矮套种,直立与葡匐型套种,耐阴作物与喜光作物套种等模式充分提高水资源的利用效率;结合其它节水技术措施,科学栽培。

(3)应用效果

坡地沟垄耕作节水技术可使作物增产10~15%,土壤保水率由30%提高到50%以上;秸秆覆盖土壤保水率由30%提高到55%,抗旱期平均延长10~15天,作物增产12%以上;地膜覆盖土壤保水率由30%提高到60%以上,抗旱期平均延长20~30天,作物增产15%以上;节水灌溉技术与传统灌溉方式比较,发展和应用先进节水灌溉技术可节约用水30%~75%,增产10%~60%;施用保水剂,作物一般耐旱18~25天;根据土壤肥力监测结果,结合栽培作物及气候等因素,水改旱可以增加水分利用效率10%~40%,节省灌溉用水20%。同时获得较高的作物增产效应,粮食作物增产8%以上,经济特产作物增产15%以上,节约投肥10%左右。该模式已在湖北省的鹤峰、建始、郧西、竹溪、谷城、宜城、京山、大悟、远安、兴山等10县市示范100万亩,辐射推广500万亩。按亩平节水50方、增产8~12%、增收30元计算,项目区每年可节水2.5亿方,新增经济效益1.5亿元。

(4)适用条件

适用于我国南方各省的山区丘陵区的抗旱灌溉。

(九)丘陵区坡耕地喷水带抗旱节水灌溉综合技术模式

(1)模式特点

该模式的特点是在丘陵区的坡耕地上,建设喷水带灌溉系统,对坡耕地上的农作物进行抗旱节水灌溉。

(2)技术要点

根据作物间隔长度距离裁剪喷水带材料,并选择相应的配套管件,裁剪面须平整,保持干净、以免粘土漏水。面积较大可安装空气排气阀,减少主管的空气压力使喷管及主管压力减少,从而增强水源流动性。控制工作压力不超出1.0千克,一般喷水高度使用的工作压力约为0.5~0.6千克,喷水高度控制为升00厘米~120厘米,如超出高度即进行减压,可采取加开1条喷水管的方法减压。开始使用喷水管时,先应全部打开管道开关,进水后再从后部向前关紧开关,直到喷水高度符合标准即可。

(3)应用效果

该模式可使坡耕地径流每亩减少约30~50毫米,增加灌溉用水20~30立方米,输水损失降低40%以上,节水30%~50%,增产10%~30%,节约劳力50~60元,增收70~90元,亩节支增收120~150元。已在四川省简阳等地推广应用。

(4)适用条件

适合丘陵区多熟农作制条件下的林下抗旱灌溉,因具有安装、收卷、拆卸方便的优点,故不影响耕作,可广泛应用于丘陵区坡耕地大田作物。

(十)山丘区适水种植旱作农业节水灌溉综合技术模式

(1)模式特点

该模式的特点是进行坡改梯农田基本建设,建设集雨工程,采用节水抗旱补灌技术,配合改良土壤和耕作覆盖保墒,发展特色农业,如反季蔬菜、优质水果等。

(2)技术要点

加强以坡改梯为重点的基本农田建设,改变耕地条件增加降水就地入渗率。大力推广耕作、覆盖蓄水保墒技术;建设土壤水库,改良土壤,增加农田贮水能力,主要包括格网式垄作、蓄水覆盖丰产沟、边坡植物篱防蚀等水土保持耕作法和少耕、免耕为主的保护性耕作技术;选用节水优良品种,调整作物布局,适水种植,增施有机肥料,平衡施用化肥,化学调控节水;新建微型水利工程,大力推行集雨补灌技术,通过“三沟”、“三池”配套,就地蓄集降水,灌生育期关键水、保苗水和救命水;对干热河谷山区,在推广保墒灌溉基础上,充分利用当地资源优势,发展特色农业,如反季蔬菜、优质水果等。

(3)应用效果

该模式在四川省简阳、仁寿、射洪、渠县、大英、梓潼、盐亭、会东、攀枝花仁和区、南充顺庆区等地应用后取得了较好的节水、增产、增效综合效果。

(4)适用条件

适用于只能通过小微型水利工程集雨补灌或完全雨养的山地、丘陵旱作农业区的抗旱灌溉。

(十一)低山丘陵区水资源高效利用的抗旱节水灌溉综合技术模式

(1)模式特点

该模式的特点是对低山丘陵区的河沟进行梯级拦蓄和建设高位水囤,充分开发和利用有限水资源,采用渠道防渗、管灌和喷微灌,结合抗旱保墒措施,发展山丘区特色农业。

(2)技术要点

河沟梯级拦蓄,充分开发利用地表水资源,充分利用水库灌区原渠道发展渠道防渗为主体的节水灌溉工程,田间工程中条田宽度宜取100~200米,长度宜取200~500米,条田内设毛渠直接灌水入畦或格田。毛渠间距(即畦、沟长度)100米左右,畦宽宜取2~3米,水稻格田的长宽宜取10米左右。有条件的地方可发展自压管道输水灌溉工程。充分利用分散水源,在复杂地形的丘陵区建设高位水囤,保证并扩大山丘区经济作物的灌溉面积;丘陵地带茶园、果园大力发展微喷、低压喷灌、滴灌等节水灌溉措施;浅丘区粮田灌溉以发展畦灌为主;实现水资源的优化配置和合理利用,水源不足的丘陵地区有条件时可发展喷灌;加大农业节水措施的应用,大面积发展地膜覆盖、秸秆覆盖、应用旱地龙生物抗旱剂等;采用以村级为单位的管理形式和集体管理运行及分散租赁、承包等运行管理方式。按照节水灌溉制度运行,科学灌水、按方收费,充分重视工程节水措施、农艺节水措施与管理节水措施结合,实现低山丘陵区的水资源高效利用。

(3)应用效果

山东省稆南县洙溪河拦蓄工程建成采用该模式后,粮食亩增产150千克,果树亩增产570千克,茶叶亩增产25千克,效益显著,仅1998年年效益增加109.4万元。陡山灌区渠道防渗后,平均亩年节水267立方米每亩,全灌区可节约用水1824万立方米。北刑家水库采用自压管道后,比原土渠灌每亩年可节水167立方米,自压管灌区全年节水总量近167万立方米。界首一村苹果园采用高位水囤后,年产量增加8.5%,亩产干茶提高了近一倍。该模式已在鲁中南、胶东半岛等地得到大面积推广应用。

(4)适用条件

适用于山东省的鲁中、南地区、胶东半岛的抗旱灌溉。

(十二)小麦抗旱节水灌溉综合技术模式

(1)模式特点

该模式的特点是包括生物(基因)节水、农艺节水和工程节水。生物节水主要是选用抗旱节水品种,利用品种自身抗旱特性达到节水的目的;农艺节水主要是以减少田间耗水为目的,提高水(包括自然降水和人工灌溉)的产出效率;工程措施主要是采用平整土地、修建防渗渠道,管道输水等措施是减少输水过程中的蒸发,渗漏损失,提高水资源的有效利用率。

(2)技术要点

1)采用生物节水技术要点:依据灌溉条件,选择适宜节水品种是节水高产的主要措施。水浇条件好的地块应选择高产稳产多抗节水型品种邯6172、石家庄8号、石新733和水旱地兼用型品种邯5316等;水浇条件差的地块,应选择抗旱节水型品种石4185、衡7228、邯4589等。

2)采用小麦免耕节水稳产技术要点:①要提前洇地造墒,足墒播种,禁止播后立即浇水;碎杆后播种的,秸杆切段不要超过3厘米,每亩干质秸杆不得超过450千克。②选用生物有机肥和氮磷钾有效含量40%以上的高浓度粒状肥料,一般亩用小麦专用复合肥25千克或小麦专用长效缓释肥40千克做底肥。另外亩增施5千克尿素,调节土壤C、N比达到25:1,以免因秸杆腐烂造成氮素缺乏而影响小麦生长。③选择抗旱高产品种,如邯6172、石家庄8号、石新733等,并注意适期适量播种。据临漳调查,小麦免耕播种出苗率比常规播种低20%,并且冬前和早春发苗慢,必须适期适量播种。根据多年播种经验确定免耕播种的适播期为10月1~10日,播种量应比常规播种增加15%~20%;要熟练掌握机具操作规程,这是保证免耕播种效果的关键。④浇好越冬水,以塌实土壤,保苗安全越冬;春季结合墒情、苗情浇好起身拔节水、扬花灌浆水,并结合春一水追尿素10~15千克,一次施足缓施肥的地块不再追肥。⑤搞好病虫草的预防和除治,越冬杂草发生严重的地块,应在冬前进行防治。

3)采用小麦栽培节水技术要点:①选择抗旱、节水型小麦品种。水浇条件好的地块应选择高产稳产多抗节水型品种邯6172、石家庄8号和水旱地兼用型品种邯5316等;水浇条件差的地块,应选择抗旱节水型品种邯4589、石4185等。②足墒播种。墒情不足的地块,一般每亩灌水量50 立方米,争取使0—200厘米土层的贮水量达到田间持水量的90%左右。切忌抢墒播种。③合理配肥,全部底施。一般每亩施有机肥2.0立方米、磷酸二铵15~20千克、尿素15千克、钾肥15千克、微肥1~2千克。据邱县调查,按上述施肥方法,肥料全部一次性底施,全生育期不再追肥。④适当晚播,以密补晚。在确保麦苗安全越冬的前提下适当晚播,减少冬前麦田耗水量。节水麦田小麦适播期10月10~20日,基本苗35~50万(10月10日播种,基本苗35万,每晚播一天增苗1.5万,以50万为最高苗限)。⑤秸杆还田地块必须浇越冬水,以塌实土壤,保苗安全越冬,落实保墒措施、浇好关键水。首先在冬前和早春对麦田进行锄划保墒。其次在关键时期浇水,充分发挥灌溉用水的增产作用。小麦春季一般浇好起身拔节、扬花灌浆两水即可。

(3)应用效果

该模式节肥10%~15%,在足墒播种的前提下,全生育期浇三水,和对照田相比少浇1~2水,亩节水30~60 立方米。该模式已在冀中、冀东北等地得到大面积推广应用。

(4)适用条件

适用于河北省太行山前平原区和黑龙港地区的抗旱灌溉

(十三)水稻覆膜抗旱栽培节水灌溉综合技术模式

(1)模式特点

该模式的特点是以地膜覆盖为核心技术,以节水抗旱为主要手段,集成旱育秧、厢式免耕、精量推荐施肥、地膜覆盖、“大三围”栽培、节水灌溉、病虫害综合防治等先进技术。

(2)技术要点

充分利用降雨,渠道进行防渗,加强用水管理;大田收获后,及时采用人工或除草剂除去田间杂草,然后进行免耕开厢。厢宽1.67米,厢面要尽量勾平,厢沟深10~15厘米,宽10~15厘米。离田埂1.5米左右开边沟,深度视田块水源及保水情况而定,一般边沟应比厢沟深,以利排灌;施足底肥。开好厢后即按每亩尿素15~20千克、磷肥35~40千克、氯化钾10千克、锌肥1千克撒施,并增施一定量的农家肥;覆盖地膜。施肥后立即用白色超微膜覆盖厢面,盖膜时要求薄膜必须紧贴厢面,以防杂草生长。栽秧时厢面不能淹深水,以免薄膜浮起;实行旱育小苗(2叶期即可)三围等行错窝栽培,一窝栽三苗,三苗呈三角形且三苗三角形方向要一致。其中三苗间距10~15厘米,窝行距40~50×40~50厘米,一厢栽4行;正常年景可不浇水,如遇干旱在灌浆期浇1次水。

(3)应用效果

该模式比常规栽培水稻亩可节省泡田用水量120.5~155.8立方米;比浅湿洒灌溉方法减少腾发量(需水量)115.6~202.2立方米,减少地下渗漏量80.5~100.8立方米,本田期节水196.1~303.0立方米,节水率达32.2%~49.8%,亩可增产稻谷29.0~68.6千克,增产率达2.7%~6.7%,其经济、社会效益显著。已在包括简阳和雁江的四川省丘陵旱区的10余个县(市、区)示范推广均获得成功,并经受住了2006年特大旱灾的检验。在河北省承德等地方也得到了应用。

(4)适用条件

适合于南方丘陵区、北方半干旱地区的抗旱灌溉。

(十四)以节水补灌为主的抗旱节水灌溉综合技术模式

(1)模式特点

该模式的特点是修建引水补灌设施,配套软管灌、喷灌等节水灌溉设施,采用以节水补灌为主,农艺措施与管理措施相结合的节水灌溉综合技术。

(2)技术要点

修建引水补灌设施,配套软管灌、喷灌等节水灌溉设施,增加增强抗旱能力;实施小麦、油菜等秸秆覆盖,提高土壤保水能力,使土壤墒情、土壤肥力、产量水平得到提高;因地制宜地实施少耕、免耕、深松、秋深耕施肥等保护性耕作技术,减少土壤水分蒸发,提高水的利用率;实施以肥调水、以化学抗旱剂固水技术, 提高肥料利用率、水分利用率;推广应用抗旱新品种,实现对光、热、水、土资源的高效合理利用大力推广测墒灌水技术。

(3)应用效果

新疆建设兵团七十六团六实施该模式后,作物单产大幅度提高,小麦平均单产达380千克,油菜平均单产170千克,作物单产提高30%以上,亩增收70~130元,经济效益显著提高,并且涵养了土地,防止水土流失,对生态环境的保护有着重要的意义。该技术已在新疆昭苏灌区得到了初步应用。

(4)适用条件

适合于新疆、甘肃等地的北方干旱、半干旱地区的抗旱灌溉。