汾河灌区节水灌溉与改进耕作相结合方法研究

李高峰

（山西省汾河灌溉管理局，山西 祁县 030900）

随着先进科学技术在农业生产中的应用，作物的种植业结构进一步优化，立体种植模型逐步建立，各种先进灌水方法和灌水技术在农田灌溉中的广泛推广，带来农业管理措施和土壤耕作制度的一系列变化。进入21世纪后，节水灌溉农业模型逐步确立，节水在传统的田面灌溉中进一步完善，多数大型农场由每年深翻地向松、耙耕制转变，已基本无翻地面积。下面通过在全省最大的自流灌区——汾河灌区的实测资料来论证改进土地耕作方法对发展节水灌溉的重要意义。

1 耕作改制必要性和节水灌溉重要性

1.1 改进耕作方式与节水灌溉息息相关

中国传统的耕作方法严重制约着农业的可持续发展，每年一次深翻土地凸显许多弊端，由于深耕后土地活动层加厚，单位用水量大幅增加，造成水资源的严重浪费，使节水农业无法推广。省中心灌溉试验站通过几年的试验资料进一步证实，机耕的田块比未机耕的田块单位用水量多50%~80%。

表1 不同类型土地春浇用水量

从表1可以看出:机耕地比白地单位用水多，处理5比处理8多1395m3，处理2比处理8多1605m3，说明畦块面积越大，单位用水量越大，因此，要改善田面工程，改变传统的耕作方法，采取中耕、浅耕等方法，在不能充分灌溉、水源极度紧张的情况下，采用先进的灌水技术和灌水方法，意义重大。

1.2 灌溉对土体含水量和地下水位埋深的影响

2009年上半年是枯水年，地下水位由3.0m下降到5.0m以下，麦地干土层厚度达50cm，秋耕地干土层厚度达80cm左右，干旱少雨状况十分罕见。

通过对灌水前后的观测资料分析可以看出，灌前各种类型的地块缺水厚度达1.4m，灌水后入渗深度超过2m，单位用水量大大超过正常年份。尽管各种类型的农田单位用水量大小有所差别，但在土体内的入渗深度和土壤中的水分含量灌溉后相差不大，有相当一部分通过深层渗漏来补充地下水。通过观测，春浇前地下水埋深5.3m，春浇后地下水埋深上升至2.2m，进一步证明大定额灌溉对有限水资源的浪费，迫切需要改进耕作方法，推广节水灌溉农业。

2 耕作改制可行性

通过几年的试验总结，提出汾河灌区农业节水高产配套技术要求和灌溉制度。节水保墒耕作技术是国内外先进耕作技术得以推广、耕松土壤与复耕土壤立体并存的一种独特的耕作结构。通过对冬小麦、玉米等各种农作物的试验示范，增产幅度10%~30%，降水100mm时可多蓄8mm水，水浇地含水量增加5.8%~7.3%。

深松、耙茬、少耕耕作制在实践中已充分显示出其优越性，如产量逐年提高，土壤耕作连续增强，水、肥、气、热四要素得到改善，形成了良性循环，在降低成本、保证农时等方面起到了很大作用。

2.1 形不成犁底层，既抗旱又抗涝

传统的农业耕作方法连年耕翻土地，在地表30~50cm处形成了坚实的犁底层，土壤渗透能力差，孔隙大，水分不能深蓄。深松可打破犁底层，深蓄水分，耕层土壤比较紧密，增加容重，提高前期抗旱、后期抗涝的能力。

2.2 促进养分合理运转，地力逐年提高

通过试验研究，不论是草甸土类、棕壤土、沼泽土还是白浆土，土壤中的有机质含量都有一定提高，地力也相应提高，单位面积产量稳步增加，综合经济效益良好，不仅为农业的可持续发展奠定了基础，而且为节水灌溉新技术、新方法的推广应用创造了条件。

2.3 有利于消除杂草，促进微生物的繁衍生长

传统的连年深翻土地造成杂草种籽整个耕作层感染，作物全生育期分期分批出现危害，不利于集中消灭杂草。采用松耙少耕耕作制与合理轮作，再配合以人、机、药等综合灭草措施，可以省时、省力，有效控制杂草生长，促进耕作层土体内微生物的繁衍生长，提高耕作层的活化性。

2.4 有利于减少水土流失

长期耕翻造成土壤疏松，土壤水蚀、风蚀严重，采取先进的耕作方法（松耙、少耕、轮耕）可使土壤容重略有增加，加之作物碎茬裸根露在地表，减少了水土流失。通过试验，在冬小麦收获后旋耕，不清理机收后的麦杆、麦根，直播黄豆、绿豆，产量比其他处理增产10%~20%，同时在汛期不产生地表径流，土壤有机质、空隙度显著增加，肥力提高，不产生水土流失。

2.5 成本低、效益好

耕翻土地效率低，作业次数多，且易错过最佳耕作期，同时增加了单位用水量，造成水资源的严重浪费。松耙少耕法效率高、耗能低、作业成本低，有利于节水灌溉新技术的推广应用，减少了单位用水量，提高了单方水的经济效益，增产效果十分明显，可达18.6%，同等条件增效可达10%~30%，使农业生产再上新台阶。

3 节水灌溉新技术的推广应用

3.1 节水灌溉新技术、新方法

我国节水农业已有一定的群众基础，且形成了一定的规模。国家在“七五”攻关研究中,低压输水管道取得了很大进展。全国节水灌溉面积约400万hm2，其中固定低压管道266.7万hm2，喷、滴灌80万hm2，渠道防渗50万hm2。加上田间节水技术共计666.7万hm2。同时，田间节水灌溉技术也取得了长足进步，如小畦灌溉、膜上灌、喷、滴、渗、微灌都具有一定规模。全国污水和劣质水灌溉面积333.3万hm2，汾河灌区污水灌溉面积已达2.67万hm2，利用含盐量0.4g/L以下微咸水发展灌溉面积近6.67万hm2，汾河灌区在下游三坝分局推广14hm2作为示范试验。据试验测定：用于作物生长和通过土壤蒸发的消耗水量各占50%。因此，采用秸秆覆盖、塑料膜覆盖在生育期内节水可达30%~50%；同时施用有机肥和松耕地也可提高水分利用率。

3.2 节水灌溉推广应用对策

一要通过广泛宣传增强全民的节水意识，特别是对农业灌溉用水大户，要加大力度推广应用节水灌溉技术，传授节水灌溉新技术，使节水成为广大干部群众的自觉行动。二要建立节水灌溉增产、增效示范区，力求做到规划合理、设计先进、设备和施工质量优良，管理机构和规章制度健全，同时水利、农业和经济技术措施应紧密配合，使其节水、节能，增产效果显著。三要针对不同水源条件、土质、供水方式等具体情况开展田间科学试验，不断探索最佳节水灌溉模型，力争找到更实用易行的灌溉方法，为此各级政府和水利主管部门应高度重视，使节水灌溉得到迅速推广，为水利、农业可持续发展创造条件。