2023-08-23 11:57:23 張建成 杭建梅
榆林市榆陽區東南部屬丘陵溝壑區，水土流失比較嚴重。土壤多以黃綿土為主，地形以山坡地、梯田、溝壩地為主。光照充足、晝夜溫差大，適合發展特色小雜糧基地建設。
一、榆陽區發展“四位一體”集雨補灌技術的基礎
榆陽區地處鄂爾多斯臺地東部，屬于典型的大陸性邊緣季風氣候，四季分明且多變，干濕不同，溫差較大，干燥少雨雪，“春夏干旱易秋澇，風沙霜凍多冰雹”是當地氣候的真實寫照。年平均降水量365.7 mm，年平均氣溫8.3℃。冬季寒冷，夏季燥熱，春溫回升快，間有乍寒，秋溫下降迅速。
1、水資源及土地資源
榆陽區水資源較充裕，主要來自地表和地下水，地表年徑流近年平均值為4.5億立方米，地下水儲量約7.4億立方米，兩者的重復量約為2.8億立方米。地表徑流入區內無定河、榆溪河、禿尾河、海流兔河等，其中無定河年徑流量約7.5億立方米，榆溪河年徑流量約3億立方米。
受地貌、水文地質、補給源和人類活動等影響，南北各區域水資源貯量差異較大。西北部風沙草灘區水資源較豐富，約占全區總量的70%，地下水可開采量約1.4億立方米，水質較好、埋藏較淺，便于開發利用。東南部黃土丘陵溝壑區水資源貧乏，地表徑流和地下水較少，且不容易開發利用。中南部河谷川道區水資源較豐富，約占全區的4%，地下水可開采量為0.2億立方米。
榆林市榆陽區土地總面積7053 km2，其中耕地132.6萬畝，臺地4.4萬畝，梯田7.1萬畝，可利用的土地資源較多。
2、土地流轉和三變改革
榆陽區趙家峁村股份經濟合作社，通過集體產權制度改革創新，把資源變為資產、資金變為股金、農民變為股東，使村股份經濟合作社集體經濟逐漸發展壯大，農民收入不斷增加。榆陽區以產權制度改革為基礎，實施了農村“三變”改革創新，組建農村集體經濟組織，帶動了土地流轉，盤活了農村土地資源，為發展“四位一體”集雨補灌技術模式奠定了堅實基礎。
3、政府支持
榆陽區旱作節水農業3年規劃主要在鎮川、上鹽灣、魚河峁、魚河、古塔、青云、麻黃梁、大河塔等黃土丘陵溝壑區鄉鎮，在已建成的7.1萬畝寬幅梯田、4.4萬畝臺地和4.25萬畝撂荒地內，選擇產業基礎好、土地流轉和三變改革到位、地塊集中連片百畝以上、溝河道有水的村組，實施“四位一體”集雨補灌技術模式，每年推進集雨補灌0.5萬畝，預計2021～2024年累計實施1.6萬畝，項目區建成后能使水分利用率與降水利用率提高到10%以上。政策為東南部山區發展“四位一體”集雨補灌項目提供了有力的資金保障，極大地鼓舞了農民生產的積極性。
二、發展“四位一體”集雨補灌技術模式的必要性和可行性
1、必要性
發展集雨補灌技術是提高水資源有效利用、促進農業可持續發展的需要。干旱、缺水是榆陽區農業生產面臨的最大威脅，是農業發展的主要制約因素之一。充分利用當地攔截的少量地下潛流，對梯田小雜糧澆灌關鍵水和保命水，能增加農民收入，提高農民從事農業生產的積極性，同時也可解決土地撂荒問題，確保糧食安全，使靠天農業變為可控農業，可極大促進當地農村經濟的發展。發展旱作節水農業是榆陽區農業發展的必由之路，也是促進農業增產、農民增收的重要措施。
2、可行性
土壤條件適宜。南部山區梯田集中連片且建設標準高，田面土壤透水性較好且無污染，適合發展綠色特色農業。
交通便利。南部山區公路暢通，交通便利，有利于工程實施。
勞動力與建設資金有保障。項目投資為政府專項投資，可為該示范工程的實施提供資金保證。
勞動力資源豐富，群眾建設熱情高漲、村組班子堅強有力，為項目的實施提供了良好的建設環境。
技術可行。當地農戶十分重視補灌技術的應用，全區已實施多處滴灌工程，廣大農民對以滴灌為主的補灌技術認識深刻，為項目技術模式的順利實施奠定了基礎[1]。
隨著政策的扶持和傾斜，榆陽區采用“溝道壩蓄水+光伏發電提水+土工膜窖高位儲水+膜下滴灌補水”的“四位一體”集雨補灌技術模式，實踐證明具有可行性。
三、“四位一體”集雨補灌技術模式
“四位一體”集雨補灌技術模式，即溝道壩蓄水+光伏發電提水+土工膜窖高位儲水+膜下滴灌補水，可跨季節調配地下水資源，將溝底潛水儲備在田間地頭，提高抗旱能力。
1、土工膜窖高位儲水
用大型敞口式防蒸發土工膜防滲蓄水池取代傳統的鋼筋混凝土蓄水池，在梯田群最高位或田間地頭修建容量大、造價低廉的蓄水池儲水，實現跨季度、跨區域調水蓄水，做到“秋水春用，豐水旱用”，確保在小雜糧（谷子）生長關鍵期澆灌育苗水、保命水和增產水。
2、光伏發電提水
利用光伏發電零水費提水上山，降低梯田灌溉成本，減輕農民負擔。光伏發電抽水系統由光伏陣列、光伏水泵、水泵專用逆變器、上水管等組成，通過吸收日照輻射能量，將光伏陣列輸出的直流電轉換為交流電，驅動水泵抽水，做到即發即用，具有灌溉零水費、無需架設高壓線和安裝變壓器、建設工期短、投資小運行費用低等優點。可以利用APP編程軟件，實現手機遠程控制泵站運行，減少人力、物力、財力的支持[2]。
3、非充分灌溉技術
推廣非充分灌溉技術，力爭灌溉面積最大化和項目區高產。非充分灌溉理論的核心是在灌水量不能完全滿足作物生長發育全過程需水量時，只在作物生長關鍵期灌水，不追求單位面積上的較高產量，允許一定限度的減產，力求最大灌溉面積和較理想總產。
榆陽區南部山區干早水資源異常短缺，推廣和應用非充分灌溉技術十分必要。山地梯田谷子在一般干旱年份，在應用膜下滴灌技術的前提下，一般澆灌關鍵水2～3次，谷子正常生長年灌溉定額為每畝12 m3左右。第1次為每年5月上旬的播種水，也稱出苗水，畝灌水量大約在3～5 m3；第2次為每年7月中旬左右的孕穗水，也稱卡脖水或救命水，畝灌水量約9 m3。
四、效益分析
1、經濟效益
2021年，榆陽區魚河峁鎮黃崖窯村旱作農業示范園面積2050畝，其中滲水地膜谷子示范1130畝，平均畝產107 kg。嚴重干旱條件下，50畝采用旱作節水補灌技術補灌1次，平均畝產278 kg，畝增產171 kg，增產率達到了159.8%。谷子價格以6元/kg計算，畝增收1026元，經濟效益顯著。
2、社會效益
該技術模式能有效改善榆陽區東南部山區旱作節水農業基礎設施條件，推進特色種養優勢產業發展，農業產業結構得到科學合理調整。同時，旱作農業科技水平、抗旱減災能力及綜合生產能力顯著提高，促進了旱作區農業由傳統農業逐步向現代農業轉變。同時，零水費引水上山，澆灌梯田，減輕了農民生產投入，激發農民的生產熱情，解決了土地撂荒棄種問題[3]。
3、生態效益
充分利用自然降水和節水技術等綜合措施，提高耕地土壤肥力和保水蓄水能力，提高了地力，減少了水土流失和耕地砂化，有效改善了生態環境。同時，應注重生態環境持續性保護，通過實施廢舊殘膜和滴灌帶回收等措施，合理解決“白色污染”和滴灌帶重復利用問題。
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