第二期
据调查，我国适宜开展集雨节灌的地区包括西南、西北、华北的14个省（区），有耕地面积4.1亿亩，人口2.86亿人。这些地区的相当一部分，由于地形和经济条件的限制，兴建骨干水利工程难度很大，而且带来的生态环境问题多。因此，农业生产主要“靠天吃饭”，生产条件落后，农民收入低，是我国主要的扶贫地区。如何充分利用当地唯一有潜力的降雨资源，发展有限灌溉（灌关键水），提高作物产量，促进农民脱贫致富，不但是当地迫切需要解决的问题，也是我国农业生产一个带战略性的问题。通过水利、农业科技工作者的努力，根据各地劳动人民的实践，总结提出了天然降水富集区节水高效综合技术模式，这种模式的特点是节灌工程与农业节水措施的紧密结合，即建设雨水集流工程（包括集流面、水窖（池）、输水管（沟））和等高耕种开挖鱼鳞坑拦蓄雨水、深耕蓄水保墒、覆盖抑制蒸腾保蓄、调整农作物布局的适水种植、增施肥料提高水肥利用率、坡地粮草轮作、粮草带状间作和草（灌木）间作减少雨水径流等农业蓄雨利用技术措施相结合，田间采用小畦灌、点灌或滴灌。
（1）模式特点
该模式的特点是以提高水分利用率和利用效率来带动户营经济的高效益，不仅提高农田水分利用率、补灌水分利用效率，而且还要提高土地产出率、劳动生产率、产投比，科技进步贡献率等。
（2）技术要点
对现有屋顶、庭院及附近道路进行硬化改造，增建水窖旱井提高雨水集蓄率；推广田间集雨耕作、节水补灌、基本农田建设、水肥耦合、覆盖与耕作保墒、化学抗旱等技术和选用耐旱良种，提高雨水利用率和雨水利用效率；根据市场需求和气候风险分析调整种植结构，以提高水分转化效率为中心，建立市场与生态双重适应的种植结构，大幅度增加农民收入，提高农田生态系统的稳定性。集蓄雨水主要用于抗旱坐水播种以确保出苗，多余储水可用于高效经济作物需水关键期补灌。广西河池地区发展水柜灌溉，改过去只能种一茬玉米为一茬玉米加一茬中（晚）稻，亩产由150千克增长到700～800千克，实现了温饱有余。内蒙古自治区实施了一户建一眼旱井或水窖，采用坐水种和滴灌技术，发展2亩抗旱保收田的集雨节灌模式。还有陕西的“甘露工程”以及山西、河南、河北等省雨水集蓄工程都对解决农民温饱、农民增收、脱贫致富发挥了巨大作用。
（3）应用效果
内蒙古准格尔旗以种植玉米、谷子、马铃薯、糜子、荞麦为主，根据2002～2004年跟踪监测结果，实施还模式前农民人均纯收入1031.2元，实施该模式后的2003年和2004年人均纯收入分别为1611.3元和2183.8元，比2002年增长了111.8%。
（4）适用条件
适用于北方半干旱，年平均降雨量大于250毫米，具有较多的耕地资源的地区。
（1）模式特点
该模式的特点是推广高效种养适用技术，提高降水、土地与饲料的利用和转化效率。
（2）技术要点
硬化屋顶和庭院，并在庭院内建设旱井和水窖，高效收集利用雨水；建设210～350平方米塑料大棚或35平方米塑料小拱棚一座，种植瓜类和蔬菜，采用节水灌溉技术灌溉；庭院附近建设沼气池、猪圈、厕所和大棚四位一体农村能源工程一处，根据可利用水量、市场需求和庭院附近土地条件和饲料资源，确定蔬菜、瓜类、花卉等庭院种植与畜禽养殖的结构与规模。甘肃实施庭院经济型节水灌溉综合技术模式是：每户建100平方米左右的集流场，打两眼水窖，发展1亩左右的庭院经济。
（3）应用效果
内蒙古准格尔旗庭院经济示范区以种植油料、豆类、葱、小瓜、西瓜为主，根据2002～2004年跟踪监测结果，实施该模式前农民人均纯收入1728.3元，2003年为2445.1元，增长41.5%，2004年人均纯收入为4106.9元和2183.8元，比2003年增长了68%。
（4）适用条件
适用于北方半干旱、年平均降雨量大于250毫米的地区，并且农户居住分散，承包农田不多，庭院面积较大且周边土地条件较好的村庄。
（1）模式特点
该模式特点是综合利用节水灌溉综合技术来提高饲料转化效率与单位畜产品的经济效益，力求经济效益与生态效益的双赢。
（2）技术要点
根据市场需求和当地饲料粮、饲料作物、可利用副产品和饲草资源量，确定合理的畜牧结构和载畜量；确定应退耕低产田的数量，采取促进退耕地与荒坡地植被恢复有措施，拟定可持续的打草强度；推广优良畜种和先进饲养技术。
（3）应用效果
内蒙古准格尔旗庭院部分农户通过实施生态畜牧型节水综合模式，2003年人均纯收入2362.1元，比实施该模式前增长68.5%，2004年达到了4226.9元，比2003年又增长了78.9%。
（4）适用条件
适用于北方半干旱、年平均降雨量大于250毫米的地区，承包耕地和山场面积较大，以畜牧业生产和退耕还林草植被营建补助为主要收入来源的农户。
（1）模式特点
该模式特点是将地膜覆盖种植与集雨节灌技术有机结合，实现节水和开源的统一。
（2）技术要点
1）规范开厢：秋季小麦播种时，规范预留83.3厘米玉米种植带。2）沟施底肥和底水：玉米播种或移栽前，在玉米种植带正中挖一条深20厘米的沟槽（沟两头筑挡水埂），按亩施过磷酸钙50千克、尿素10.5千克、原粪1000千克兑水500千克作底肥和底水全部施于沟内。3）小垄双行：结合沟施底肥和底水后复土，挖一个高于地面20厘米，垄底宽40厘米～50厘米的垄，垄面呈瓦片型。4）等雨盖膜：在春季降雨后，立即将幅宽40厘米～50厘米的超微膜盖在垄面上，并将四周用泥土压严，保住降水。5）膜侧栽苗。将符合要求的玉米苗移栽于盖膜的边际，每垄2行玉米。
（3）应用效果
水分利用效率达到1.16千克每立方米，比全膜覆盖提高7.4％，比露地栽培提高28.9％，一般每亩集雨节水39立方米；玉米平均亩产达到555.4千克，比全膜覆盖平均增产8.02％，比露地栽培平均增产17.65％；每亩比全膜覆盖节约地膜和引苗出膜用工成本55元，合计增收节支116．86元，比露地栽培增收99.9元。
（4）适用条件
适宜于四川盆地浅丘区及西南类似地区，且土层厚度不低于于40厘米的地块。已在四川省简阳、乐至、安岳等市、县示范推广应用。
（1）模式特点
该模式特点是：实施窖（井）建设工程，打窖蓄水，解决人畜饮水困难，发展旱作微灌种植。
（2）技术要点
修建集雨微灌系统，应用的微灌系统类型主要有：①集水场+水窖+潜水泵+田间管网；②集水+水窖+手压泵+田间管网；③集水场+水窖+泵+水塔+田间管网；④集水场+水窖+自压首部设施+田间管网。采用微灌技术对旱作物进行补灌。
（3）应用效果
宁夏同心县“九五”期间（1996—2000年）共发展集雨生产窖5.9万眼，配套集雨节灌工程14980台套，发展高科技含量的微灌面积达3.2558万亩。取得了显著的经济效益和社会效益，根据田间节水灌溉方式采用座水补灌，一大套设备供2眼窖补灌4亩地膜西瓜进行经济分析：工程设施投资水窖1350元每眼，计算年限30年，年折旧费45元，亩均费用22.5元；配套设备投资包括手压泵一台，配套塑料管40米，每套投资300元，使用年限按7年计算，平均到单窖每年折旧费21.5元，亩均费用：5.4元；种植投入的年生产成本包括地膜、种子、化肥、人工等座水种平均亩投入224.2元；年产西瓜2058千克每亩，价格0.4元每千克，亩产值823.2元。则年净效益571.1元，投资回收年限3年，亩产出投入比3.27。同时集雨微灌技术的应用促进山区水利化程度的提高，为发展多种经营创造了条件，大大提高了旱作农业区土地生产力和劳动生产率，为农业增产、农民增收，加快并稳定解决贫困人口温饱，开辟了一条有效的途径。
（4）适用条件
适用于西北半干旱、年平均降雨量大于250毫米的旱作农业区。
（1）模式特点
该模式的特点是根据西北地区水土资源和农业生产特点，采取结合小流域治理的集雨节水补灌、坡面集雨与林草建设节水灌溉、道路路面集雨节水补灌、利用土圆井水源节水灌溉、庭院经济集雨节灌、旱作农田就地拦蓄集雨节灌等技术集成，发展集雨节水灌溉。
（2）技术要点
根据水土资源和农业生产特点，又可分别采用为以下几种综合技术模式：
1）结合小流域治理的集雨节水补灌综合技术模式：采用小流域径流库坝拦蓄+渠道、管道输水+沟台地节水喷灌、畦灌+节水农业配套技术等综合技术措施，根据水源蓄水量，对原有灌溉设施进行改造，同时新建部分节灌设施。筛选种植地膜玉米、地膜土豆、小麦、葵花、蔬菜等耐旱作物品种，采用葵花+胡麻、玉米+豆类、玉米+平菇等立体种植模式，使补水灌溉农田高效作物种植面积达到70%以上。农业配套技术措施包括选用抗旱节水新品种和应用抗旱增产剂、蓄水保土耕作、新型生物集雨材料、新型节水覆盖材料、地膜覆盖种植等技术。
2）坡面集雨与林草建设节水灌溉综合技术模式：采用坡面集雨+导引渠导引+水窖、窑窖+节水灌溉+林草建设等综合技术措施，根据地形在降雨径流集中的坡面下部或林草地中部和下部修建截流渠，拦截坡面降雨径流，并通过导引渠将径流导引至一侧的水窖中储存。在一些地势较平坦、径流较大的沟道中，建设调蓄水源工程，利用引水渠将调蓄水源工程中的径流输送至周围坝地里。在作物需水时利用手压泵、电潜泵、小型离心泵提水，采用小管浇灌、坐水补灌,种植地膜玉米、地膜土豆、豌豆、葵花、黄花菜等作物，少量坡地种植朝阳、中苜1号等紫花苜蓿新品种，农业综合配套技术措施包括选用抗旱节水新品种和应用抗旱增产剂、新型节水覆盖材料等技术。
3）道路路面集雨节水补灌综合技术模式：采用建设道路路面集雨工程+导引渠导引+水窖+节水灌溉+节水农业配套技术等综合技术措施，建设截流渠对道路路面降雨进行集中拦蓄，通过导引渠将拦蓄的径流导引至一侧的水窖中储存，利用小型潜水电泵或手压泵、管、微喷灌设备等设施，提水灌溉水窖附近的农地，发展窖灌农业，道路路面集雨节灌示范区主要种植膜侧冬小麦、地膜玉米、地膜土豆、豌豆、葵花、蔬菜等作物，农业配套技术措施主要包括选用抗旱节水新品种和应用蓄水保土耕作技术、抗旱保水剂、节水生化制剂等旱地农业技术。
4）利用土圆井水源的节水灌溉综合技术模式：土圆井水源是降雨径流转化的一种形式，高效利用土圆井水源是该模式的重要内容。利用土圆井配套提水设备，种植膜侧冬小麦、地膜玉米、地膜土豆、豌豆、葵花、蔬菜等抗旱作物新品种，应用作物抗旱保水剂、节水生化制剂、蓄水保土耕作技术、新型生物集雨材料、新型节水覆盖材料、地膜覆盖种植技术，发展高效集雨节灌农业。
5）庭院经济集雨节灌综合技术模式：根据庭院、房屋屋面及居民区四周的荒坡降雨径流多、土地面积较小的特点，规划以水窖建设为主，配置提水、输水、微喷设备,重点发展庭院经济林果蔬套种、大棚菌草、温棚蔬菜、温棚养殖等占地面积小、经济效益较高的庭院经济。采用庭院、屋面集雨+导引渠导引+水窖+庭院经济林+节水农业配套技术；庭院、屋面集雨+导引渠导引+水窖+蔬菜温棚+节水农业配套技术；庭院、屋面集雨+导引渠导引+水窖+菌草大棚+节水农业配套技术；,庭院、屋面集雨+导引渠导引+水窖+草畜转化+温棚养殖等综合技术措施发展庭院集雨节水灌溉。利用庭院、屋面集雨，在村庄周围的台地、梯田上发展种植、养殖温棚，其中：菌类温棚主要生产双孢菇、鸡腿菇、金针菇等；蔬菜温棚反季节种植茄子、辣椒、黄瓜、西红柿、豆角、小白菜、芹菜、韭菜等高效益蔬菜，以及反季节的礼品瓜、草莓等;养殖温棚结合退耕还林还草，发展养殖业，引进秸秆酶贮技术、青贮技术、微贮饲养技术及优质肉羊、牛等新品种，走每种草、养畜、转化、增值高效生态畜牧业发展的路子；庭园经济林以红梅杏、早酥梨、草莓、油桃、矮化桃等高效果园建设为主，包括“果菜型”和“果苗型”两种主要形式，在果树的行间套种辣椒、西红柿、甜瓜等矮生经济作物或优质果树苗木。
6）旱作农田就地拦蓄集雨节灌综合技术模式：建设径流就地拦蓄水资源高效利用工程，采取径流就地拦蓄+土壤水库扩容增蓄+节水农业配套技术的综合技术措施。采用生化抗旱剂、保水剂、节水材料等化学方法使土壤水库扩容增蓄；应用覆膜栽培、膜侧栽培、秸秆覆盖、秸秆还田等物理方法蓄水保墒；示范推广免耕法、少耕法、高留茬深耕法等农业抗旱耕作技术；应用各种节水补灌技术，建立不同肥料、灌溉时期、补水量、补水方式的生产方式，使水肥耦合效益实现最优化；扩大经济作物、特色作物、创汇作物的种植比例,调整种植业结构；选用一批已定型、有潜力的旱地作物新品种，配合草畜转化、优质抗旱作物种植等技术。
（3）应用效果
宁夏彭阳县坡地径流窖灌农业高效用水示范项目区到2001年共建设水窖5308眼，水窖集雨节灌工程采用两种形式：①坐水点种补灌系统，每2眼窖配备1套设备，灌溉4亩地；②滴灌系统，每4眼窖配备1套设备，灌溉8亩地。实施窖灌后，与窖灌前相比，小麦、玉米、马铃薯、油料由1999年的82.5千克每亩、360千克每亩、905千克每亩千克每亩、47.5千克每亩提高到2001年的150千克每亩、450千克每亩、2000千克每亩、60千克每亩。按每眼窖平均灌溉1亩地计算，平均每亩净效益为366.4元，投资回收年限为1.5～3.9年，产出投入比为1.28～1.33。
（4）适用条件
适用于西北半干旱、年平均降雨量大于250毫米的旱作农业区。
（1）模式特点
该模式特点是建设山丘区微小水利工程集雨，采用低压管道输水灌溉、喷灌、微灌，并与中、大型养殖场的沼气建设相结合，将沼液提灌到蓄水池中稀释后进行灌溉。
（2）技术要点
1）建设微小型水利工程集雨开源：结合坡改梯工程和土壤改良，进行坡面水系治理，根据地形和集雨面积，系统地搞好“三沟”(截流沟、边背沟、排洪沟)、以及“三池”(蓄水池、积肥池、沉沙池)、山平塘等微、小型水利工程为重点的坡面水系治理配套工程。
2）采用节水灌溉技术：①采用低压管道输水技术时，在有条件的地方，可根据旱情需要，通过提灌将低处的集水抽到高位蓄水池，再采用固定的低压管道对各丘体位置相对较低的蓄水池进行水源补充，能有效地解决土渠输水损失大和山丘区“土高水低”的问题。②针对不同作物，可根据自然水压因地制宜采用微灌、喷灌和浇灌等不同的节灌方式；也可采用移动式多功能喷灌机，充分利用山丘区各种小水源进行移动式喷灌和浇灌。③与中、大型养殖场的沼气建设相结合，将沼液提灌到蓄水池中稀释后进行灌溉，可有效缓解养殖场的污染问题，还能减少化肥和农药的用量。
（3）应用效果
可使坡耕地径流每亩减少约30～50毫米，增加灌溉用水20～30方，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。
（4）适用条件
适用于年降雨总量较丰富，但季节性干旱突出、地形条件复杂和水土流失严重的山丘区，特别是集约化条件下的高效益经济作物。目前已在四川简阳、达县、广安、大英、梓潼、盐亭等地示范推广。
（1）模式特点
该模式的特点由集雨系统、蓄水系统、节水灌溉系统、农艺措施与管理措施等有机结合形成，通过集雨、存储和节水灌溉等工程措施，管理措施、农艺措施来实现山区雨水利用，提高山区农产品产量和质量，改善地区生态环境、水资源环境。其特点是：工程规模小、实用可靠；便于山区施工，群众易于掌握；成本较低，符合山区农民经济承受能力和地区经济发展需求。
（2）技术要点
集雨场地应根据地形地貌进行选择，集雨场地与灌溉区高差控制在5～40米范围内，保证自流灌溉压力需求，保持流量稳定；集雨场铺设0.4～0.5毫米聚乙烯土工膜，上敷5厘米左右卵砾石(粒径为18～25毫米)以防止紫外线直接照射土工膜导致老化，集雨场汇流坡降控制在3%～5%以内；蓄水池的常规尺寸为:净宽3米，池深2～3米，池长8～32米；蓄水池四周挡墙采用一砖或一砖半砖墙砌筑；蓄水池内以纵向1 米为间距砌筑隔水受力冀墙以控制边墙稳定和池内衬膜滑移，便于池顶封盖；池顶周边铺砌透水大孔硷方砖（尺寸为240x240x180毫米），起到滤水作用，改善集雨水质；顶部封盖预制钢筋硷板（尺寸为1000x500x50毫米），防止蒸发及杂物掉入内；蓄水池深度根据当地土层厚度、墙体稳定而定；隔水翼墙底部预留连通孔，连通孔的间距及数量以墙体受力稳定为原则；半山区可砌筑大型规范化白灰砂浆砖砌蓄水池，深山区采用白灰土砌筑或抹面修建小型圆形或方形蓄水池；集雨场膜上卵砾石保护层可改成山区碎石保护层；半山区集雨场可建大型集雨池；深山区采用小型集雨池，并进行连网增加总蓄水量；蓄水池边墙采用隔水冀墙做支撑，加大池深；可采用小管出流、滴灌、渗灌等高效节水措施，同时辅以秸秆覆盖、化学保墒等农艺措施，实行科学的灌溉制度。
（3）应用效果
灌溉区配套节水设施，按小管出流考虑（每亩投资以400元计算），单方水投资75元，每亩总投资3500元，按静态分析方法，1年内即可收回成本并有盈余。系统运行期按20年计算，每年每亩分摊投资175元。该模式工程规模小，分布较散，不会造成不利的环境影响，且有利于生态保护，夏秋冬水春用，不仅应用于节水灌溉，而且还可以解决山区人畜饮水，尤其是在养殖小区的应用，经济和社会效益更为明显。
（4）适用条件
适用于年平均降雨量大于250毫米，有较多降水资源，但存在季节性干旱的山地丘陵区，适合山区、半山区农民发展个体庭院、林果、畜牧等经济。已在北京西南的房山区得到广泛应用。