第五期：节水灌溉综合技术模式（续）
2 节水抗旱灌溉工程技术模式
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。
2.1 坡耕地集雨抗旱灌溉工程集成模式
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。
技术要点：
（1）坡耕地实施坡地改梯田：根据地形条件，利用块石沿等高线修筑堡坎，不勾缝、不用浆抹面等砼砌工程，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3~7米。
（2）采用生物措施与工程措防止水土流失：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，在石质山区可与坡改梯工程措施相配套实施，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，3~5年内可逐步将坡地变为梯田。具体做法是：在土质坡耕地上，每隔5~8米沿等高线栽植一带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P伏C管道相联，相互调剂用水，小水窖的形状以采用地埋式圆桶与长方形为佳。
（4）选择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，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）采用适宜的农艺技术：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，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。如贵州省西南部春旱严重，玉米可适当推迟播种时期，或采取营养育苗方式，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，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。
节水、增产、增效综合效果：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工程，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3千克/毫米.公顷，农耕区水土流失减少30%以上，产生良好的生态与经济效益。
适用条件：适用于南方降水资源较丰富的坡耕地。
2.2 机械化施肥铺膜打孔播种联合作业的节水抗旱灌溉综合技术模式
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。
技术要点：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；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l0厘米，粉碎或整株还田要用高地隙犁作业，并在耕翻人土前每公顷施氮素肥150千克~250千克，最好配方一次施足底肥。秸秆覆盖率达到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；种子选用发芽率在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；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；引进推广优良品种，采取合理密植，深施化肥，量水栽培等农业实用新技术以获得更大的增产效果。
节水、增产、增效综合效果：山西省山地和黄土丘陵区通过发展集雨节灌，农业单产超过3000千克/公顷；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600~750立方米/公顷，减少泥沙93%，水分利用率提高47.2%，增产20%以上。
适用条件：适用于土壤瘠薄、降雨稀少的黄土高原地区。
2.3 以坐水种节水抗旱灌溉为主的节水模式
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。
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。"坐水种"须保证作物种子能够发芽出苗；水源宜近不宜远。
节水、增产、增效综合效果：机械化一条龙坐水种，仅需2人就可以一次完成开沟、注水、施肥、播种、覆土作业。具有播种质量好、节省种子、增墒抗旱、作业效率高等优点。春播用水量90立方米/公顷，相当于一场20毫米降水，可比喷灌节约用水300立方米/公顷，比漫灌节约750立方米/公顷。在20天内不降雨可保证出全苗。苗期苗侧机械开沟施水又解决了苗期"卡脖旱"有苗无收的问题，完成了土、种、水、肥之间的有机结合。2000年，吉林省乾安县示范区所有作物全部实施了坐水种,玉米、高粱等大宗作物全部实施了苗侧补水灌，总面积达1333.3公顷以上，玉米平均产量达到6771 千克 /公顷。
适用条件：适用于春旱严重，土壤含水量不能保证全苗或出苗的地区。主要用于玉米、大豆、甜菜的抗旱点灌。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4670000公顷以上。
2.4 山丘区"适水种植+集雨节灌+农艺措施"旱作农业节水模式
技术要点：加强以坡改梯为重点的基本农田建设，改变土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。
节水、增产、增效综合效果：该技术可使径流量减少约30～50毫米，增加灌溉用水300～450立方米/公顷，输水损失降低40%以上，节水30%—50%，增产10%—30%，节约劳力750～900元/公顷，增收1050～1350元/公顷，节支增收1800～2250元/公顷。
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。该模式依托旱作节水农业示范县项目、节水增效示范县等项目，在四川省的简阳、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取得了较好效果。