农田节水技术的模式类型与推广机制

一、我国农田耕作和农艺节水的主要技术类型
水利是农业的命脉。随着农业用水的日益紧缺和农业干旱形势的连年加剧，解决我国农业用水不足和传统农业灌溉用水浪费的问题已刻不容缓，发展节水灌溉迫在眉睫，势在必行。农业发展一靠科技，二靠投入，节水农业同样如此，节水农业的关键和重点在农田，核心是技术。近年来，我国各地经过对传统节水技术的改造、对国外引进技术的消化吸收和自行研制开发，已在各地大面积推广应用的各类节水技术和自成体系的技术模式上百种。主要类型有以下十种：
1、耕地整理节水技术――平整土地，畅通排灌，耙耱保墒，修建池、塘、坑、窖、库、堤等拦水、蓄水设施是保证节水灌溉实施的基本条件，已得到农民的普遍认可。在丘陵山区，把坡耕地修成梯田，在田坡边植树种草，形成植物篱，拦蓄地面径流，涵养水源已得到较为广泛应用。在田间整理输水设施作业上，采用渠道防渗措施和引水沟由宽变窄，改大畦为小畦等，以便将过去的大水漫灌变为快浇，这些已成为整地中基本的农艺措施。
2、减免耕保水技术――在干旱地区和缺墒季节，采用“以松代耕"、"以旋代耕"、“高留茬免耕套播”和“贴茬免耕直播"等方式，可以增加水分入渗深度和蓄水保墒能力，减少水分流失（跑墒），节约用水。目前推广的“小麦免耕技术”“水稻免耕抛秧”、板茬油菜和免耕大豆栽培等，都是以节水保墒和减少水肥流失为主的保护性耕作技术。他与简化栽培和节本增效技术结合，近两年有加快发展的趋势。
2、节水灌溉技术――节水灌溉是科学灌溉，发展节水灌溉是推动传统农业向现代农业转变的战略性措施，是田间用水的一场革命。目前生产上应用的主要有沟灌、沟中覆膜灌、低压管灌、滴灌、渗灌、喷灌、微喷等。其中沟中覆膜输水和管道输水等，可节水20－30％，喷灌可节水50％，微灌可节水60－70％，滴灌和渗灌可节水80％以上，并且有利于提高农产品产量、质量和经济效益，有利于节约土地、节省能源、节约肥料、节省劳力、节本增效，有利于发展农业机械化。在大田生产应用中，各地根据不同作物生长发育需要，配套不同灌溉时期、不同灌溉次数、不同灌水量的调控技术，如水稻的“浅、湿、晒”用水模式，其浅水层标准为15－30mm，湿润标准为土壤水分保持在土壤饱和含水量或饱和含水量的80－90％，分蘖后晒田。有的作物采取定时、定量或间歇性灌溉的措施等等。精准度和标准化、自动化程度大大提高。
3、生物、化学制剂保水技术――近年来，我国已研制开发了多种生物和化学、有机与无机的抗旱保水剂、水分蒸腾抑制剂等，在旱作节水农业上推广应用。农用保水剂主要用于拌种、苗木移栽和扦插之前的浸根，以增强作物根部的吸水保水能力，提高出苗、成活率。有的在整地时施入或与肥一起底施；也有的喷洒在土面或作物叶面；还有的是通过作物生理调控机制，增加作物抗旱机能，实现抗旱节水和保产增效的目的。
4、地膜覆盖和秸秆覆盖保水技术――这两种覆盖类型在我国应用面积较大，成效显著。主要作用是能大幅度减少土壤水分蒸发，增强耕地的蓄水保水性能。其中地膜覆盖技术自20世纪七十年代末引入，推广面积年年扩大，至今年应用面积已达2。4亿亩，大棚和日光温室等设施栽培面积3000多万亩；秸秆还田技术近年来推广也较快，已从1990年的3。6亿亩，扩大到目前的5。6亿亩，扩大了2亿亩，年秸秆还田量大约1。8亿吨，约占农作物秸秆总量的30％。目前秸秆还田的方式方法多种多样，有秸秆粉碎还田、整秆还田、高留茬还田，有地面覆盖，也有沟埋土压方式，还有秸秆地膜双覆盖模式等。
6、节水种植技术――该类技术在北方旱区应用较为普编。如：玉米点水穴播（坐水点种）；水稻旱育稀植；小麦的膜测沟播等。其中，小麦的膜测沟播模式，首先要起垄，垄面覆盖薄膜，为了保墒，可在播前20天覆膜，在两垄之间的垄沟底部与伸向垄沟的膜边际播种两行小麦，这样膜面成为集雨场，雨水沿膜面流入小麦根部，可将无效雨变为有效雨，小雨变中雨，中雨变大雨。水分渗入受膜保护的垄内，不易蒸发掉，小麦根系由于受到膜内高温高湿的驱使，根系全部扎入垄内土壤中，一般可增产30－50％，高的成倍增产（示意图）。有的作物采用“当年秋覆膜，来年春播种”，“保住当年墒，留待来年用”，是北方旱区预防春旱的有效措施。
7、水、肥一体化调控节水技术――主要是“以水调肥”和“以肥促水”的水肥耦合技术。该技术从单一浇水转向浇营养液，肥随水走。把水变成了庄稼的“复合水溶剂”，既减少了田间作业次数，节约了农业生产成本，又提高了肥水的利用效益。可分别提高肥和水的利用效率10％以上。
8、膜下滴灌节水模式――是新疆石河子市农垦把地膜覆盖栽培技术与滴灌技术结合创造的“大田膜下滴灌节水模式”。它是由多项新技术复加融合而成。它使滴灌水一滴一滴地均匀、定时、定量浸润作物根系发育区域，使作物主要根系区的土壤始终保持疏松和最佳含水状态，加之地膜覆盖，大大减少了地表和作物棵间蒸发，水的利用是传统灌溉方式的1/8，是喷灌的1/2，是一般滴灌方式的70％。还使肥料利用率从30－40％提高到50－60％。石河子采用高效节水模式是从96年开始，99年大面积推广应用，当年应用面积3万亩，2000年16万亩，2001年46万亩，2002年80万亩。目前，该技术已与设备集成配套，延伸为一项综合性创新体系。把提高产品的质量、性能与提高产品的应用价值结合起来，把滴灌技术与科学施肥、管理等栽培技术结合起来。实现了播种、覆膜、铺设滴灌带机械化作业一次完成。一台拖拉机带3组，每组膜下铺设一条滴灌带，播种4行棉花。每个滴灌滴头的浸润半径在40－50公分，土壤不板结，团粒不破坏，并有改良土壤、压盐碱的作用，中低产的盐碱化耕地几年内就可以改造成高产稳产田。该技术从根本上改变了农业生产方式，极大地发展了农业生产力：一是它在改变传统的农田水利建设方式的同时，大大提高了土地利用率。如：田间的斗渠、农渠、毛渠等明渠将被地下输水管道和滴灌带所替代，田埂、田垄和沟畦一律取消，土地利用率提高了5－7％。二是改变了传统的劳作方式，降低了耕作成本，提高了劳动生产率。过去种棉浇水6－7次，浇后土壤板结，还要中耕6－7次。采用膜下滴灌后，“推闸放水拧龙头”老人妇女都能干。且土壤不板结，团粒不破坏，膜下不长草，每亩地平均节约劳力费50－70％，节约机耕费20－40％，加上节约的水费、肥料费等，亩减少投入250－280元，每亩棉花增产降耗350元以上。三是推进了规模化经营，提高了农民收入。每个农工从过去管理20－30亩地提高到80－120亩，因此出现了一批家庭承包的大型农场。传统生产方式的改进，劳动生产率的提高，必然带来农业生产经营体制创新和组织创新。一个家庭一般承包土地为500－600亩，最多的达到2700亩，实现了规模效益，大大提高了农户收入。种500亩以上的农户，年收入可达到二三十万。过去弃农务工的人现在纷纷回流。新疆石诃子市推广应用膜下滴灌节水技术引发的农业生产的变革，具有十分重要的现实意义和深远的历史意义，为缓解农业用水的供需矛盾，解决我国、特别是西部开发中水资源的有效利用找到了一条可行的途径。
9、集雨蓄水灌溉模式――该模式主要在西北部黄土高原旱塬农作区推广应用。主要由六部分构成：1、集雨场（以田间路面、坡面、场面为主）；2、下水沟；3、过滤池（滤掉泥沙和杂物）；4、蓄水窖（一般蓄水30－60立方米）；5、提水泵；6、输水管（连接田间灌溉）。目前农田这种集雨灌溉设施有几百万个。
10、抗旱品种和旱作栽培技术――近年来，由于干旱缺水严重，育种家把品种的抗旱性能作为作物品质育种的重要攻关目标之一，目前北方推广的主要品种的抗旱性能都较过去有了很大的提高。玉米、小麦、豆类、薯类、杂粮、棉麻、油料、糖料、果树等都有一批高抗旱品种，从国外引进的旱稻，种植面积逐年扩大，现有200多万亩。旱作栽培技术也日趋丰富，成龙配套，自成体系。