王志云
(齊齊哈爾市水利工程建設質量與安全監督站,黑龍江 齊齊哈爾 161006)
齊齊哈爾市位于黑龍江省西部,E122°14″-126°38″,N45°33″-48°56″,是國家重要的商品糧基地。全市幅員面積4.24萬km2,耕地面積228.9萬hm2(水田33.7萬hm2,旱田節水灌溉面積34.2萬hm2),林地面積54.9萬hm2(其中三北防護林10萬hm2),草原面積43.7萬hm2(沙化堿化18萬hm2),沼澤水域面積37.58萬hm2。地勢東西高,中間低,呈箕形向南、西南敞開。東北部為與小興安嶺南麓相接,西部與大興安嶺南麓相接,地形起伏較大,切割強烈。地形地貌大體可分為東北部高平原、西部低山丘陵區、中部低平原及西部山前傾斜平原區。大小興安嶺對我市氣候形成具有重要影響,這種地理位置、地形條件、水資源、土壤植被、人類活動等條件決定了必須走旱作農業的發展道路[1]。
齊齊哈爾市位于寒溫帶半干旱氣候區,春季干旱風大,降雨少,干旱嚴重;夏季降雨集中,冬季漫長寒冷。區域多年降雨量350-500mm ,但分配不均,7-9月占全年的70%,蒸發強烈,多年蒸發量1200-1800mm。
齊齊哈爾市共有七大類土壤類型,其中以黑土、黑鈣土、風沙土為主,北部為黑土地帶,中南部為砂質土。土壤大部分質地輕,熱量高,透水性好,但自然肥力低,土壤干燥、易水土流失,跑風跑水,風蝕水蝕嚴重,破壞土壤結構,增加蒸發量,加重土壤干旱程度,全市水土流失耕地面積100多萬hm2,其中風沙面積7.27萬hm2。齊齊哈爾市森林覆蓋率約12.9%,雖經大力植樹造林,但恢復較慢,農田防護林面積只有少,草原退化嚴重、 沙化堿化18萬hm2,導致地面裸露,存在環境惡化,也是加重干旱的原因。
1.3.1 天上水
齊齊哈爾市多年降雨量為350-500mm,平均466mm,主要集中在7-9月,占全年的約70%,因此,旱災多出現在春季,有“十年九春旱”之稱。近些年受氣候異常影響,經常發生春旱連夏旱,夏旱連秋旱,給農業生產帶來嚴重損失。
1.3.2 地表水與地下水
齊齊哈爾市有“一江九河”,124座水庫,其中大型2座、中型12座、小型110座。多年平均過境水量200億m3,地表徑流量17.21億m3,地表水可利用量36億m3,地下水資源可利用量29.16億m3,扣除重復部分水量,水資源總量42.68億m3。全市人均水量767m3,約為全省人均水量的1/3,大約全國的1/4,平均水量2385m3/hm2,不足全省1/3,全國1/10。目前,過境嫩江水的利用實施取水許可,其它河流多為季節性河流,且無控制性工程,干旱年分大部分斷流,水庫干涸,開發潛力不大。全市33.7萬hm2水田中,1/2以上是井灌水稻,需水量達10億m3以上,另有34.2萬hm2旱田噴灌,再加上工業和居民飲用水,地下水的開發利用潛力也十分有限。
1.3.3 人類活動的影響
全球氣溫增高區域蒸發量增大加劇了干旱程度;過度開荒破壞植被,使土壤沙化、堿化加劇了區域干旱;耕地用養失調肥力下降,土壤保水能力差,降低了土壤抗旱能力。
由于上述原因,在齊齊哈爾市旱、澇、低溫、早霜自然災害中,以旱災為最重。據水利部門統計,從1986-2009年24a間,受旱面積千萬畝以上的有16a,500萬畝以上的有7a,年平均受旱面積達92.7萬hm2,其中2000年134.7萬hm2,2009年更是達到了203.4萬hm2,沒有不旱的地塊,均減產1500kg/hm2以上。2012年以后,進入相對豐水期,干旱發生的程度和范圍有所減少,但每年也發生不同程度的干旱。
綜上所述,無論從氣候、土壤、植被、水資源、人類活動影響以及干旱造成的損失,都決定了必須走旱作農業的道路。
旱作農業是指無灌溉條件的半干旱和半濕潤偏旱地區,主要依靠天然降水從事農業生產的一種雨養農業,靠土壤接納儲蓄自然降雨,充分利用現有的資源條件,蓄積天上水,保住地表水,利用地下水,通過生物、農業、工程等綜合措施抗旱奪豐收。
植樹造林,發展生態農業。森林是陸地生態的主體,草原、水面、濕地是陸地生態的重要生態因素,必須從戰略上加以保護。
2.1.1 加強林業生態工程建設
種草種樹、植樹造林,增加綠色覆蓋面積,是旱作農業的治本措施。通過種草種樹形成小氣候,可以減少風速,減少蒸發,保持水土,形成綠色水庫,減輕干旱程度。據農業部門測試,可降低風速48.7%,提高溫度0.8-3.16°,提高濕度0.2-2%,增加土壤含水量3.9-4.7%,減少蒸發2.5-3.6%。因此,要因地制宜制定林草發展總體規劃,加大退耕還林還草力度,克拜地區營造水土保持林,西部地區營造防風固沙林,積極完成三北防護林工程任務,堅持按網、片、帶格局營造人工防護林,建設綠色水庫,以增強抵御災害特別是提高抗旱能力[2]。
2.1.2 搞好水土保持工程建設
以小流域為單元,以坡耕地改造為重點,進行坡、水、林、田、草全面規劃,實施綜合治理。坡頂種樹種草,植樹造林、含養水源;坡面改垅、修梯田、建地埂生物帶,蓄住水源;坡腳建池蓄水,改善環境;重點在“保水”上下功夫,從“蓄水”入手,構建工程、土壤、生物“三種水庫”。 對“水打溝”采取工程和生物相結合措施進行治理。形成坡頂、坡面、溝道“三道防線”,完善和豐富坡水田林綜合治理模式,形成完善的水土流失綜合防護體系。
2.1.3 加速草原建設擴大綠色植被面積
齊齊哈爾市荒地、堿地、及荒山荒坡面積大,要通過產權改造和退耕還林還草等措施,逐步增加綠色植被面積,改變生態環境。
2.1.4 加大濕地保護力度
濕地是一項重要生態因子,具有“地球之腎”的美稱,要對濕地進行劃界,并確定核心區、緩沖區和試驗區,同時成立管護組織,明確職責,這對濕地保護將起到重要保障作用。
2.1.5 加大風沙治理力度
以退耕還林還草為主,結合退耕還林還草,采取植物措施、農業技術與水利措施并舉,增加林草覆蓋率,調整農林牧比例關系,有計劃地還林還草,更新草原,改良保護天然草場。沙丘、沙崗采取莊園式治理措施,以戶為單位,劃片而治,營造小網格,種植防風固沙林,在林網格內打水源井,對耕地及草原實施噴灌,發展種植業和養殖業,進行莊園式生態立體開發。
旱作農業是雨養農業,但并不排斥水利工程措施,就是蓄足天上水,充分利用地表水,合理利用地下水,大力開展節約用水。
2.2.1 開展水源工程建設擴大水源
通過建庫(池)蓄水、截河(溝)攔水、挖渠引水、建站提水、打井抽水、工程調水等措施,將地表水、地下水充分利用起來。要根據水利建設規劃,在鞏固多年來水利工程建設成果的基礎上,再建設一批蓄水工程包括中小水庫、塘壩、蓄水池,引水工程包括引江(河、溝)取水工程、攔河(溝)壩工程等,沿江河建設一批泵站,同時,在地下水埋藏淺的豐水區補打一些機電井,最大限度地開發利用水資源。
2.2.2 大力推廣節水灌溉
農業灌溉在水資源中比例最大,水田又是農業灌溉用水大戶,水田用水量達35億多m3/a,做好水田節水灌溉工作意義重大:①做好水田工程節水工作。開展灌區渠系配套和節水改造工程建設,提高渠系灌溉水的利用率;②大力推廣水稻控制灌溉技術,從而降低水稻灌溉定額和用水量。在旱田灌溉上,改變過去大水漫灌和垅灌,推廣噴灌、微滴灌及膜下滴灌等節水灌溉技術,節省水資源進而增加灌溉面積。
在齊齊哈爾市228.9萬hm2耕地中,水田33.7萬hm2,旱田節水灌溉34.2萬hm2,“坐水種”能力93.3萬hm2。這些指標已經基本達到了齊齊哈爾市抗旱規劃指標,發展潛力有限,這也決定了必須走旱作農業的道路。而生態措施涉及因素比較多,需要一個過程,不可能立竿見影解決干旱問題,目前,農業措施是旱作農業的主體。
2.3.1 間混套種選擇耐旱抗旱作物和品種
旱地的間混套種是旱地種植的傳統經驗,特別是豆科與禾本科的間混套種,不但有培肥土壤的作用,更主要的是能夠平衡土壤水分,達到穩產的目的。同時,根據旱區的土壤具有多樣化的特征,尤其是旱地種植,土壤水分差異很大,因此要特別講究因地制宜,根據土壤水分特征來選擇作物的物種、品種和種植方式。多樣化種植是北方旱區傳統農業的特色,正是利用作物的遺傳多樣性來抗御自然災害,達到穩產的目的。
2.3.2 采取機械耕作措施保墑增墑
機械連片耕作整地是旱作農業的核心,土硬地瘦是目前影響產量的主要原因,改革耕作制度,蓄水保墑、建立土壤水庫是旱作農業的根本措施:
1)進行科學耕作,要因地因作物而異,采取適宜本地條件的耕作制度,通過機耕創造一個良好的土壤表面狀態和疏松的耕層結構,建立土、肥、氣、熱因素與外界的動態平衡,控制土壤微生物和生物化學活性,調節有機質的分解和積累,制造一個蓄水保墑的良好土壤耕層結構。經過實踐看,以深松為主體,翻、松、耙、壓相結合的耕作制度是很有效的,松耙整地可創造上虛下實,虛實結合的耕層,上虛可切斷毛管水蒸發,有利保墑,下實可通過毛管將土壤中懸浮水提上來,有利補墑,據農業部門測定,疏松土壤比淺耕地每畝多蓄38t水,溫度提高0.5-0.9°,土壤肥力也相應有所提高。尤其是克拜地區應大力推廣。
2)機械整地播種,機械深施肥,機械封閉播種,盡量少動土或不動土,減少蒸發,保持墑情。據測定,機播玉米地塊,5cm耕層土壤水分比春起垅人工播種多4.6%,相當于保水58.5t/hm2,尤其是南部甘南、龍江、泰來等地應做為主要措施。
3)培肥地力,改善土壤狀況。充分利用畜牧業的優勢,拓寬有機肥源,增施有機肥。大力推廣秸桿、根茬還田,每畝秸桿、根茬還田0.3-0.4kg,就相當于45m3/hm2有機肥。
2.3.3 采取抗旱栽培措施增強抗旱能力
1)適時早播,爭取一次播種保全苗。充分利用返漿期,采取搶墑、引墑、補墑、保墑、提墑等各種措施,催芽坐水,全部種在適期內,縮短播種期,確保一次播種保全苗。
2)適區適種,選擇抗旱作物和耐旱品種,根據當地積溫確定主栽品種。
3)采用有利于作物生長發育的栽培技術和抗旱增產技術。如封閉式機械播種技術,玉米催芽坐水等。同時推廣應用抗旱促進生育的生長素、腐殖酸等生物活性劑。
4)發展膜下滴灌技術。對玉米、土豆以及經濟作物可以采用膜下滴灌技術,既可以節水又可以增產增效。
2.3.4 人工干擾天氣措施
把開發空中云水資源納入重要日程,通過人工干擾天氣,增加降雨量。主要措施是利用飛機、火箭和高炮向云中播撒碘化銀等催化劑,增加云層內水滴的凝結數量和速度,從而增加降水量。齊齊哈爾市云水資源豐富,但設施落后,數量不足。因此要增加高炮數量,布施火箭增雨設施,建設飛機增雨基地,提高空中云水資源利用率。
1)科學規劃。以縣區為單位,將山、水、田、林、草,路、村、井、電、畜統一規劃,把農田水利、水土保持等方面的涉農資金按照渠道不變、資金不亂、打捆使用,確保治理一片,成效一片。
2)因地制宜。齊齊哈爾市幅員遼闊,各地氣候、土質、地形、環境、經濟技術條件差異很大,發展生態旱作農業必須因地制宜,根據不同條件,不同生態類型采取不同的生態旱作措施,北部丘陵漫崗黑土深厚地區,應采取小流域治理,橫越坡打垅修筑梯田防止水土流失;西南部風沙干旱區,重點搞好水源建設,實施節水噴灌、旱作栽培措施,抗旱保苗奪豐收;對低洼易澇地區,采取修水利工程,防洪排澇、修渠打井,發展水田,變害為利。
3)典型示范。對需要一家一戶推廣的,可以以鄉村干部試驗田為基礎,讓群眾從看得見、學得來的先進經驗中受到啟發,變“要我干”為“我要干”。