西藏“一江两河”流域节水农业模式研究初报
2015-12-25张华国
张华国
摘 要:该文主要针对西藏“一江两河”农业流域水资源的分布与利用情况,结合农牧业的发展状况,阐述水资源在农牧业发展当中的重要性。如何建立适应现代农业发展的农业灌溉系统,提高水资源的利用率将是目前农牧业发展面临的主要研究课题之一。该文结合农业科研项目就农业水资源节约利用方面论述发展本地区农业节水模式的相关优点、缺点、特点、内容等,根据农业区域特点提出适宜发展该流域的农业节水灌溉,以供参考。
关键词:节水农业;模式;初报
中图分类号 S157.3 文献标识码 A 文章編号 1007-7731(2015)23-98-03
Preliminary Report on Water Saving Agriculture Model in Tibet Basin "YLN"
Zhang Huaguo
(Institute of Agricultural Resources and Environment,Agricultural and Pastoral Areas,Tibet Autonomous Region,Lhasa 850032,China)
Abstract:This paper mainly focuses on the“YLN”Tibet agricultural water resources distribution and utilization,combining the development situation of agriculture and animal husbandry,expounds the importance of water resources in the development of agriculture and animal husbandry. How to establish the agricultural irrigation system of modern agricultural development and improve the utilization of water resources,will be the main research topic about the development of agriculture and animal husbandry. Combining with the agricultural scientific research project about agricultural water resource conservation,the characteristics,content and other shortcomings of development of local agricultural water-saving mode were discussed. And according to the regional characteristics of agriculture,put forward appropriate agriculture water-saving irrigation in the basin for academic reference.
Key words:Water saving agricultural;Mode;Initial report
西藏地处中国西南高原边陲,各种自然资源极其丰富多样其中作为必不可少的水资源储量巨大,无论是地表水还是地下水储量非常的丰富,西藏水源地不但是中国黄河、长江两大流域的发源地,同时也是周边国家印度、尼泊尔等国家使用水源的起源地,具统计,西藏地表水水源的含量4 482亿m3,约占全国水资源的1/7;其中西藏人均占水量18.7万m3,是全国人均平均水平的82倍,西藏地下水资源总量目前无法按照确定的数值进行统计与估量,西藏水资源在储量、水质、分布等方面的指标占据全国首位,但是西藏独特的高原山地地形、特殊的自然环境,农业发展方式等与水资源的分布具有不均衡性,从而导致了农牧业发展程度较低,不同地区发展农牧业具有不同的特点与属性,就农业生产用水而言,据统计1/3耕地面积得不到充分的灌溉。西藏农业用水总用水量与平均用水量偏低,农业灌溉用水利用率较低,如何充分利用水资源发展农牧业生产的问题迫在眉睫,如何合理、有效、利用水资源发展节水农业、促进农业经济发展已经成为目前研究的主要课题。
1 西藏“一江两河”农业流域水资源分布与利用情况
西藏“一江两河”主要是指雅鲁藏布江以及拉萨河和年楚河,该流域附近属于西藏主要农作物种植区域,主要包括以拉萨、日喀则和泽当地市的18个县区,东部起点为山南地区的桑日县,南到日喀则的拉孜县,东临藏南河谷流域,北到冈底斯山,该区域是西藏农业生产的主要聚居地区之一,东西长500余km、南北长220km。土地面积占6.65万km2,占据西藏总面积5.41%,是主要的人口与农业生产的聚居地。该地区属于藏东南相对平缓区域,主要沿着雅鲁藏布江流域以及拉萨河、年楚河流域进行农业生产种植。沿雅鲁藏布江、拉萨河、年楚河流域水资源源源不断流入与流出。该地区属于藏南高原季风温带半干旱气候,年平均气温在2.4~8.5℃,降水量主要集中在7~9月,平均在270~550mm,该地区的人用、农用水资源主要以河流水资源为主,而而河流水资源主要来源于高山冰雪水、地下水、湖泊水、河川水等;山南地区、日喀则地区不论从降水量还是农业用水比较均匀,东部的林芝地区水源、降雨量比较丰富。水资源高效利用方式较多,沿雅鲁藏布江流域建成藏木水电站、羊湖水电站等大型水利设施,农牧业生产发展主要依靠沿江流域与河流支流进行农业灌溉。
2 发展高原节水农业的重要性与意义
西藏作为农牧业发展的区域,决定了西藏的粮食生产占有举足轻重的地位,发展高原节水农业对于降低粮食的生产成本、提高经济效益具有十分重要的意义;发展节水农业对于合理有效利用水资源具有非常大的挖掘潜力,根据区域不同特点发展不同节水模式提高水资源的利用效率;伴随经济的发展,如何合理利用水资源、节约水资源是目前面临的主要问题;相关电力、水利设施农业的发展是以水资源为主的相关产业,如何合理利用水资源已经成为当前研究的重要课题。
3 西藏“一江两河”农业生产流域发展节水农业模式探讨
节水农业主要是如何提高农业生产中水资源的利用率,以最少的水资源满足农作物最适宜的生长要求,促进农作物高产丰收。农业水资源的利用主要包括:水资源的储存、输入、农作物吸收的过程,这一过程包含蒸发、渗透、径流等损失水分的自然消耗过程。就目前农业宏观分布来看,西藏沿江流域主要是以节水灌溉、限水灌溉、旱作农业3种方式为主,其中节水灌溉是节水农业的主体,绝大部分采取的此种方式;限水农业主要是缺水的高山,使用水不便的区域限制性用水;旱作农业主要是以农作物的栽培与生长方式为耐旱作物的种植为主;上述3种方式在该地区普遍存在。本文以当地农作物种植情况进行系统分析与研究,主要从水源配送、水源灌溉、節水农业技术与管理3个主要方面进行分析与论述。
3.1 农作物节水物质基础 农业节水物质基础包括区域自然环境和农作物自身特点。区域特点的自然环境包括宏观自然环境、微观自然环境、介于二者之间的自然环境3个主要的方面。其中宏观自然环境主要是指区域农作物普遍适宜的环境,本文主要是指青稞、油菜等大田作物普遍适宜的生长区间以及露天生长的苹果、桃、白菜、萝卜、马铃薯等农作物;微观的自然环境主要是指适宜于相对封闭空间的设施农作物,例如温室园艺、设施园艺,需要在相对的小气候、小环境、提供一定的水肥条件之下生长;介于二者之间的环境是相对自然环境,在宏微观之间进行相互转化促进农作物的生长,例如地膜秸秆覆盖技术将大环境转变为小环境,不但提高了农作物对秸秆肥料的充分利用,同时也提高了农作物的对水分的充分吸收与利用,适宜农业大环境转变为农业小环境的一种转变方式。农作物自身的生长特点主要是包括农作物的品种特点、生长属性、种植布局等特点决定了不同农作物种植模式类型,从而决定了不同的农作物种植模式。
3.2 农作物节水农业模式探讨
3.2.1 水源地与水源流经渠道的保水模式 水源地经过一定的贯通渠道流经农田,针对面积比较广泛种植区域水源流经距离较长情况,可在流经水渠道加固水渠防水层、保水层、沥青防水层,采取部分加强相应的水渠管道接口等措施,可以大大减轻水分的渗透作用,基本可以保持在80%~90%水分经过,远远比土质渠道保水性能要好;针对面积较小种植区域可以在水源地接入水泵、安装塑料PP管等措施防止水分丧失。
3.2.2 农作物“设施型”节水灌溉模式 西藏农作物节水模式主要有喷灌技术、微灌技术(主要包括滴管、微喷灌、涌泉灌等)、渠道防渗技术、低压管道输水灌溉、膜上灌溉、地下灌溉等数种灌溉技术措施,结合科研实施项目主要介绍如下几种:
(1)喷灌节水技术是通过水泵将水源源源不断地聚集形成一定水压并通过管道输送到田间,有专用的农用喷头在农作物的生长范围内进行喷洒形成部分的小水珠,逐渐降落在农作物生长区间的灌溉方法,此种方法操作简单,与直接浇灌相比节水40%~50%,该喷灌节水技术具有适宜非平整耕地优点,绝大部分农作物可以使用该节水模式,不适宜于农作物经常用水、用水量大的灌溉模式,当水质杂质较多时容易堵塞喷头等缺点。
(2)微灌节水技术主要是在农作物表面土壤进行喷洒浇灌,也是农业界评价对该节水模式最节省、质量最好的节水模式。该项目实施当中主要采取滴灌、微喷灌2种方式,其中微喷灌与喷灌节水模式构造比较相似,优缺点也比较相近,主要不同之处是由于压力的不同,微喷灌的范围与速度较慢。滴灌节水模式主要配合地面地膜进行使用,滴灌主要是附着在地膜之下,相应的喷洒孔在植物的根部位,采取不断持续增压的措施促使水分通过底孔一滴滴排出滴管带,渗入植物的根部。在表面地膜覆盖的基础上,水分被农作物吸收和利用,滴灌节水模式主要优点是节水,在地膜的保护之下水分充分利用。缺点之处主要在灌溉实施时间较长,需要有足够的压力支持,安装比较麻烦且比较固定不变模式(其中该节水模式与低压管道输水灌溉技术、地下溉灌技术等比较相似)。
(3)渠道防渗技术主要是将农作物种植在相关的农业基础设施当中,例如花盆、育苗杯、种植(下转103页)(上接99页)管等幼苗种植为主采取的种植方式,塑料容器防止水分的流失,促使水分在容器当中长时间保存,有效起到保持水分的作用,该灌溉模式优点主要在保持幼苗的繁育,而成苗的生长需要移植出去同时不适应于此灌溉模式,因此,渠道防渗技术具有一定的局限性。
(4)膜上灌溉技术主要是在农作物根部以上加盖地膜防护措施。灌溉时水分顺着根部流下。该节水模式与滴灌节水模式相反,主要目的是水分与植物的营养液进行配置,促使植物的吸收作用防止杂草对植物养料的吸收,有效的解决农作物对营养液的吸收,促进农作物高产丰收。
3.2.3 农作物“立体型”节水灌溉模式 立体型农业适宜于大田作物,根据区域农业资源的不同特点与环境以及农作物之间自身的属性特点,构造不同农作物生长的种群与群落,促使农作物对不同空间、时间以及营养物质的吸收效率,立体农业优点主要在于充分利用了不同空间的局限性发展生产,合理利用有限的农业资源,缺点主要是立体农业需要农作物之间进行相互配合与协调才能进行有效的促进,不是每一种农作物都可以进行相关的配合生长,如果不当会起到相反的作用。例如,大田设施农业马铃薯与玉米的混合种植,青稞与豌豆混合种植模式比较普遍。小田设施农业鱼、菜共生的种养结合,草莓无土栽培的阶梯式种植等。
3.2.4 作物“抗旱、免耕型”节水灌溉模式 “抗旱型”节水农业模式主要利用与依靠抗旱农作物品种对环境的适应性进行种植的优化搭配,在此农作物生长过程当中需要秸秆覆盖、抗旱剂以及保水剂等措施,主要适宜于半干旱与半湿润气候,农作物需要灌溉定量有限的水源,以便达到增产、高效、节水的种植模式;“免耕型”节水农业模式主要是采取保护地栽培模式,将上年留下的秸秆、杂草等原有植物残根作为当年的肥料以供当年农作物种植生长,以便达到高产、增产的效果,并且维持片区良好生态循环的生产模式,不断保持、土壤肥力、有机质的保续能力。上述二者的有机结合是现代高原农业发展一大特色,农业生产在节约水资源,促进农产品高产方面研究比较多。
3.2.5 农作物“复合型”节水灌溉模式 农作物“复合型”节水灌溉模式是现代农业可持续发展的新型模式选择,主要根据农田生态环境改善,水源设施的交通便利以及农作物生长特性的特点,充分利用光、热、水、土、生物等自然资源建造起来的综合生产发展模式,例如,农林复合型、农果复合型、农牧复合型等综合型生产模式,该“复合”模式不但提高多种自然资源的综合效益,同时将各种自然资源有效的结合起来促进农牧业资源协同发展,达到提高经济效益的目的。
4 结语
西藏农作物的粮食生产事关西藏的经济发展、民生发展、社会稳定,发展节水农业是保障西藏粮食生产稳定的重要方面。节水灌溉的投入成本大小在一定程度上决定了经济效益的高低以及农业生产力水平的高低,因此如何通过科学实验的数据探讨节水的优劣程度需要相关科研部门通过不懈的努力探索,更加需要国家和各级财政加大对节水灌溉的投入力度,充分发挥政府宏观调控职能。就目前来看,西藏节水农业需要建立起以国家投入为引导,以科研院所为主体,以西藏农牧民为生产实践主体的投入。同时西藏节水农业是一项农业系统工程,需要根据适宜的区域环境进行各类节水技术的相互结合,促进节水模式的协调发展与创新研究,将旱作、免耕农业与灌溉农业之间进行相互的交融,将农业水利、农业机械化、农业创新技术等相关农业工程技术进行协作配套,不断提高水资源利用率,促进高原节水农业的快速发展。
参考文献
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