北方缺水地區(qū)半旱地農(nóng)業(yè)有限補(bǔ)灌模式探討

李英能

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)田灌溉研究所，河南新鄉(xiāng) 453003)

1 前言

水是生命之源，更是作物生長(zhǎng)之必需。按給作物供水的形式和保障程度，可將我國(guó)約1.22億hm2耕地上進(jìn)行的農(nóng)事活動(dòng)分為旱地農(nóng)業(yè)、半旱地農(nóng)業(yè)和灌溉農(nóng)業(yè)3種類(lèi)型。半旱地農(nóng)業(yè)是指自然降水只能部分滿足農(nóng)作物生長(zhǎng)的要求，且需要進(jìn)行補(bǔ)充灌溉才能獲得較高和較穩(wěn)定產(chǎn)量的農(nóng)業(yè)［1］。廣義地說(shuō)，我國(guó)除西北內(nèi)陸地區(qū)因降水稀少，農(nóng)作物基本沒(méi)有降水可利用，單靠灌溉來(lái)滿足農(nóng)作物的需水要求，沒(méi)有灌溉就沒(méi)有農(nóng)業(yè)，屬典型的灌溉農(nóng)業(yè)外，其他大部分地區(qū)因受季風(fēng)氣候的影響，降水和農(nóng)作物生長(zhǎng)需水不同步，單靠降水不能滿足農(nóng)作物生長(zhǎng)的需水要求，都需要進(jìn)行補(bǔ)充灌溉，在這類(lèi)地區(qū)只要是農(nóng)作物既利用了降水又進(jìn)行了灌溉，都可認(rèn)為是半旱地農(nóng)業(yè)。狹義地說(shuō)，半旱地農(nóng)業(yè)是指除實(shí)施旱地農(nóng)業(yè)和灌溉農(nóng)業(yè)以外的可采用集雨措施或當(dāng)?shù)厮磳?duì)農(nóng)作物進(jìn)行有限灌溉的農(nóng)業(yè)。半旱地農(nóng)業(yè)的核心是在運(yùn)用農(nóng)藝技術(shù)措施充分利用降水的前提下，利用當(dāng)?shù)厮磳?duì)農(nóng)作物進(jìn)行有限補(bǔ)灌。其特點(diǎn):一是有集雨工程或小型水源工程;二是有灌溉設(shè)施;三是在農(nóng)作物關(guān)鍵需水期能進(jìn)行補(bǔ)充灌溉。其與旱地農(nóng)業(yè)的主要區(qū)別是，旱地農(nóng)業(yè)是不灌溉的農(nóng)業(yè)，沒(méi)有灌溉設(shè)施，單靠自然降水維持農(nóng)作物的需水要求，因此也稱(chēng)為“雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)”。而半旱地農(nóng)業(yè)有灌溉設(shè)施，可以對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行補(bǔ)水灌溉。其與灌溉農(nóng)業(yè)的主要區(qū)別是，半旱地農(nóng)業(yè)沒(méi)有一定的灌溉保證率，不能在作物全生育期內(nèi)根據(jù)需水要求進(jìn)行灌溉，只能在某個(gè)關(guān)鍵需水期進(jìn)行補(bǔ)水灌溉。而灌溉農(nóng)業(yè)有一定的灌溉保證率，可在該保證率內(nèi)保障農(nóng)作物全生育期灌溉用水的需求。筆者認(rèn)為，半旱地農(nóng)業(yè)應(yīng)該是指這種狹義上的半旱地有限補(bǔ)灌農(nóng)業(yè)。這種半旱地農(nóng)業(yè)正好填補(bǔ)了傳統(tǒng)旱地農(nóng)業(yè)和灌溉農(nóng)業(yè)之間的空白，構(gòu)成了“旱地農(nóng)業(yè)—半旱地農(nóng)業(yè)—灌溉農(nóng)業(yè)”這個(gè)連續(xù)系統(tǒng)。

我國(guó)北方缺水地區(qū)適宜發(fā)展半旱地農(nóng)業(yè)的地區(qū)主要分布在年降水量為250～600 mm的半干旱和半濕潤(rùn)地區(qū)［2］，總體上位于秦嶺、淮河以北的旱作農(nóng)區(qū)，包括東北山丘平原區(qū)、黃淮海山地平原區(qū)、內(nèi)蒙古草原區(qū)、西北黃土高原區(qū)?？偼恋孛娣e為281.65萬(wàn)km2，總耕地面積約為6 467萬(wàn)hm2，估計(jì)已有或具有發(fā)展半旱地農(nóng)業(yè)可能的耕地面積約為3 533萬(wàn)hm2。這些地區(qū)的主要問(wèn)題是干旱少雨，水土流失嚴(yán)重，水資源不足［3］。半旱地農(nóng)業(yè)區(qū)是未來(lái)我國(guó)新發(fā)展灌溉農(nóng)業(yè)的重點(diǎn)地區(qū)，鑒于受水資源條件和地形、地貌等自然條件以及經(jīng)濟(jì)條件的制約，這些適宜發(fā)展半旱地農(nóng)業(yè)的地區(qū)能發(fā)展為灌溉農(nóng)業(yè)的面積不多，大約只有幾百萬(wàn)公頃，大部分仍需發(fā)展半旱地農(nóng)業(yè)。因此，探討北方缺水地區(qū)半旱地農(nóng)業(yè)有限補(bǔ)灌模式，對(duì)提高農(nóng)作物產(chǎn)量、保障糧食和農(nóng)產(chǎn)品供給安全具有重要意義。

2 半旱地農(nóng)業(yè)有限補(bǔ)灌技術(shù)模式

半旱地農(nóng)業(yè)有限補(bǔ)灌的技術(shù)模式建立在高效利用水分的農(nóng)業(yè)藝技術(shù)措施基礎(chǔ)上，通過(guò)修建水源工程設(shè)施、采用節(jié)水高效灌溉設(shè)備和有限補(bǔ)灌制度構(gòu)成，因此是一種綜合技術(shù)模式。

1)高效利用水分的農(nóng)藝技術(shù)措施。高效利用水分的農(nóng)藝技術(shù)措施的主要目的是提高降水和補(bǔ)灌水滲入農(nóng)田土壤的水分利用效率，它通過(guò)選擇適宜的作物種類(lèi)、品種、種植方式和合理有效的田間管理、配方施肥、耕作、覆蓋、化控調(diào)節(jié)等措施，來(lái)減少作物生長(zhǎng)期的水分消耗，提高作物的水分利用效率，減少作物用水，最終達(dá)到節(jié)水、高產(chǎn)、高效的目標(biāo)。高效利用水分的農(nóng)藝技術(shù)措施大致上可劃分為7大類(lèi):種植結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)、抗旱節(jié)水品種篩選應(yīng)用技術(shù)、耕作保墑技術(shù)、覆蓋保墑技術(shù)、蒸騰蒸發(fā)抑制技術(shù)、化學(xué)制劑保水技術(shù)和水肥耦合技術(shù)。

2)水源工程設(shè)施。半旱地農(nóng)業(yè)補(bǔ)灌的水源主要有集蓄降雨、小流域地面徑流、季節(jié)性河道的截潛流、山泉水、引洪補(bǔ)源的地下水、灌溉回歸水等。因此，需修建的水源工程設(shè)施主要有水窖(窯)、水池、塘壩、水井、小泵站等。水窖(窯)是集雨補(bǔ)灌地區(qū)的主要水源工程。為了集蓄雨水還需要修建集流場(chǎng)，集流場(chǎng)應(yīng)盡量利用公路、場(chǎng)院、屋頂?shù)痊F(xiàn)有設(shè)施，在坡地上修建人工集流場(chǎng)時(shí)，應(yīng)特別注意水土保持。水池和小塘壩主要是匯集小流域的地面徑流，也可用于集蓄雨水或調(diào)蓄山泉及灌溉回歸水。小泵站除可低水高用外，更可用于抽取引洪補(bǔ)源地區(qū)水井的地下水。

3)節(jié)水高效灌溉設(shè)備。半旱地農(nóng)業(yè)的補(bǔ)灌水源一般只靠集蓄雨水和當(dāng)?shù)赜邢薜牡乇砑暗叵滦∷?，這些水源的水量較小且保證率低。因此，為提高補(bǔ)灌水的利用率和利用效率，必須采用節(jié)水程度較高的灌溉措施。當(dāng)前常用的節(jié)水灌溉措施主要有渠道防滲輸水灌溉、低壓管道輸水灌溉、噴灌、微灌以及田間節(jié)水地面灌等。針對(duì)半旱地農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)，宜選擇節(jié)水高效的低壓管道輸水灌溉、微灌、噴灌措施，這些措施均采用管道輸水和可控灌水，可將輸水損失和田間灌水損失減少到最低程度。在田間采用地面灌溉時(shí)，應(yīng)修建等高梯田，嚴(yán)格平整土地，實(shí)施溝灌和小畦灌，最大限度地提高補(bǔ)灌的田間水利用率。由于半旱地農(nóng)業(yè)只能實(shí)施有限的補(bǔ)灌，每年補(bǔ)灌次數(shù)很少，灌溉設(shè)備利用率很低，因此不宜修建永久固定式灌溉工程，而適合采用移動(dòng)式節(jié)水灌溉設(shè)備，如移動(dòng)軟管地面灌、坐水點(diǎn)灌、移動(dòng)式滴灌、移動(dòng)式噴灌機(jī)噴灌等，既可根據(jù)降水利用情況，機(jī)動(dòng)靈活進(jìn)行補(bǔ)灌，又可在不灌時(shí)方便保管維護(hù)。

4)有限補(bǔ)灌制度。由于半旱地農(nóng)業(yè)受到水源制約，只能進(jìn)行有限補(bǔ)灌。在供水條件無(wú)法滿足作物全生育期需水要求的條件下，如何合理安排補(bǔ)灌時(shí)間及補(bǔ)灌定額，使有限的補(bǔ)灌水能夠充分、高效地利用并達(dá)到產(chǎn)量或總收益最高，這就是有限補(bǔ)灌制度要達(dá)到的目標(biāo)。在半旱地農(nóng)業(yè)區(qū)制訂有限補(bǔ)灌制度的理論依據(jù)是作物對(duì)水分虧缺反應(yīng)和作物水分生產(chǎn)函數(shù)，如水分脅迫后蒸騰失水與干物質(zhì)合成過(guò)程的相對(duì)變化、復(fù)水解除虧缺后生長(zhǎng)過(guò)程的反彈作用和蒸騰過(guò)程的氣孔調(diào)節(jié)機(jī)理等。因此，應(yīng)根據(jù)作物的需水規(guī)律和不同生育階段缺水對(duì)產(chǎn)量影響反應(yīng)，在充分利用降水的基礎(chǔ)上確定有限補(bǔ)灌制度，如在集雨補(bǔ)灌的地區(qū)將有限的水量用于補(bǔ)灌“出苗水”、“關(guān)鍵水”、“救命水”，在利用地表及地下小水源補(bǔ)灌的地區(qū)將有限水量進(jìn)行抗旱灌溉或灌“保產(chǎn)水”、“增產(chǎn)水”等。

半旱地農(nóng)業(yè)有限補(bǔ)灌綜合技術(shù)模式就是根據(jù)各地不同的自然和經(jīng)濟(jì)條件，因地制宜地將上述4項(xiàng)技術(shù)措施進(jìn)行組裝配套、有機(jī)組合，形成一套適合當(dāng)?shù)貤l件的節(jié)水、高產(chǎn)、高效的技術(shù)體系。

3 不同類(lèi)型區(qū)半旱地農(nóng)業(yè)有限補(bǔ)灌發(fā)展模式

我國(guó)北方不同類(lèi)型缺水地區(qū)的半旱地農(nóng)業(yè)在自然和經(jīng)濟(jì)條件上有一定的共同點(diǎn)，但在某些方面卻有著顯著的差異，因此，必須因地制宜選擇其有限補(bǔ)灌的發(fā)展模式。

1)東北山丘平原區(qū)。包括黑龍江、吉林、遼寧三省全部及內(nèi)蒙古東四盟。土地總面積115.83萬(wàn)km2，耕地面積為2 353萬(wàn)hm2，其中半旱地約為1 667萬(wàn)hm2。本區(qū)年降水量為 300～900 mm，時(shí)空分布不均，自北向南遞增，且7—9月占全年降水量60%以上，而4—5月降水量只占全年的10% ～15%，因此，春旱嚴(yán)重，且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，需要補(bǔ)水灌溉，作物才能高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。主要作物為玉米、大豆、小麥、谷子和高梁。本區(qū)半旱地農(nóng)業(yè)主要是利用當(dāng)?shù)氐叵潞偷乇硭矗a(bǔ)灌出苗水、保苗水，然后充分利用后期降水，使農(nóng)作物獲得較高的產(chǎn)量。為此，應(yīng)主要發(fā)展坐水種節(jié)水抗旱補(bǔ)灌綜合技術(shù)模式、玉米補(bǔ)灌后覆膜節(jié)水抗旱綜合技術(shù)模式和移動(dòng)式噴灌抗旱綜合技術(shù)模式。坐水種節(jié)水抗旱補(bǔ)灌綜合技術(shù)模式是利用行走式注水點(diǎn)播機(jī)，將開(kāi)溝、注水、點(diǎn)種、施肥、覆土一次作業(yè)完成，主要用于玉米、大豆、甜菜的抗旱點(diǎn)灌。玉米補(bǔ)灌后覆膜節(jié)水抗旱綜合技術(shù)模式是把“行走式”節(jié)水灌溉技術(shù)、地膜覆蓋技術(shù)和玉米先進(jìn)栽培技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)的一種高度集約化經(jīng)營(yíng)的高產(chǎn)栽培技術(shù)模式。移動(dòng)式噴灌抗旱綜合技術(shù)模式是利用當(dāng)?shù)厮?，采用輕小型移動(dòng)式噴灌機(jī)具在農(nóng)作物受旱時(shí)進(jìn)行補(bǔ)灌。

2)黃淮海山地平原區(qū)。包括冀、魯、晉、豫、蘇北、皖北及京津二市?？偼恋孛娣e為59.59萬(wàn)km2，總耕地面積約為2 747萬(wàn) hm2，其中半旱地約為880萬(wàn)hm2。本區(qū)年降水量一般為500～900 mm，年降水量約為70% ～80%，集中于6—9月，春旱十分嚴(yán)重，發(fā)生的概率在80%以上。主要作物為小麥、玉米、棉花、油料和蔬菜及林果等。本區(qū)半旱地農(nóng)業(yè)主要是在丘陵山區(qū)發(fā)展集雨或小流域集水補(bǔ)灌，在平原地區(qū)利用當(dāng)?shù)厮春鸵S補(bǔ)灌地下水發(fā)展抗旱補(bǔ)灌，通過(guò)灌“關(guān)鍵水”、“增產(chǎn)水”，滿足農(nóng)作物關(guān)鍵生育期的需水要求。為此，本區(qū)宜發(fā)展移動(dòng)式噴灌、移動(dòng)式軟管灌等節(jié)水抗旱綜合技術(shù)模式。該模式是結(jié)合抗旱保墑措施，在丘陵山地采取山腳打井、山腰建池或在河溝進(jìn)行梯級(jí)攔蓄和建設(shè)高位水囤，提水上山進(jìn)行抗旱噴灌或管灌;在漫坡漫崗地，以小流域治理為重點(diǎn)，建蓄水工程發(fā)展抗旱噴灌或管灌;在平原補(bǔ)源區(qū)，合理布局淺井，連片發(fā)展抗旱噴灌和管灌;在一家一戶分散經(jīng)營(yíng)地區(qū)，采用集蓄雨水建水窖、水池或利用灌區(qū)的回歸水打淺井，根據(jù)農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)實(shí)力和擁有的農(nóng)田面積，使用軟管輸水灌溉或輕小型噴灌機(jī)噴灌。

3)內(nèi)蒙古草原區(qū)。包括內(nèi)蒙古自治區(qū)中部的41個(gè)旗(縣)、市，總土地面積為40.13萬(wàn)km2，其中可利用草場(chǎng)為2 833萬(wàn)hm2，是我國(guó)重要的畜牧業(yè)基地之一。本區(qū)耕地面積約為167萬(wàn)hm2，其中半旱地約為 153萬(wàn) hm2。本區(qū)年降水量為 300～430 mm，年蒸發(fā)量為500～2 400 mm，由于降水時(shí)空分布不均，且蒸發(fā)量大，干旱是本區(qū)農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的最大自然災(zāi)害。本區(qū)為農(nóng)牧結(jié)合區(qū)，作物大部分分布在丘陵坡地上，半旱地農(nóng)業(yè)補(bǔ)灌的重點(diǎn)是結(jié)合飼草料基地建設(shè)，對(duì)飼草、玉米、馬鈴薯、胡蘿卜、甜菜等作物進(jìn)行抗旱補(bǔ)灌。因此，可集蓄當(dāng)?shù)氐慕邓蚶卯?dāng)?shù)赜邢薜牡乇硭偷叵滤l(fā)展家庭草庫(kù)倫節(jié)水抗旱補(bǔ)灌模式、“五個(gè)一”節(jié)水補(bǔ)灌綜合技術(shù)模式以及太陽(yáng)能、風(fēng)能提水補(bǔ)灌技術(shù)模式等。家庭草庫(kù)倫節(jié)水抗旱補(bǔ)灌模式主要是在一些地下水埋深較淺的沙質(zhì)草場(chǎng)或居住相對(duì)分散，出水量較少的高平原地區(qū)，以戶為單位，在自家承包的草場(chǎng)內(nèi)，選擇水土資源條件相對(duì)較好的地區(qū)，進(jìn)行小面積灌溉飼草料地建設(shè)，采用低壓軟管輸水補(bǔ)灌，或采用輕小型移動(dòng)式噴灌機(jī)補(bǔ)灌。“五個(gè)一”節(jié)水補(bǔ)灌綜合技術(shù)模式即每牧戶牧民在自家承包的草場(chǎng)內(nèi)打1眼機(jī)電井，建設(shè)1塊2.7～3.3 hm2的節(jié)水灌溉飼草料地，建1座水塔，修1座青貯窖，建1座舍飼暖棚以及配套圍欄、防護(hù)林帶等，采用低壓軟管管輸水補(bǔ)灌，或采用輕小型移動(dòng)式噴灌機(jī)補(bǔ)灌。太陽(yáng)能、風(fēng)能提水補(bǔ)灌技術(shù)模式是指采用太陽(yáng)能或風(fēng)能發(fā)電裝置，修建蓄水及輸水工程，采用移動(dòng)式噴灌或低壓軟管輸水灌溉技術(shù)對(duì)飼草料進(jìn)行補(bǔ)灌。

4)西北黃土高原區(qū)。西北黃土高原泛指陜甘秦嶺以北、內(nèi)蒙陰山以南、寧夏賀蘭山、青海日月山以東、山西太行山以西的廣大地區(qū)，是我國(guó)最大的黃土高原，地跨青、甘、寧、蒙、晉、陜、豫等七省(區(qū))?？偼恋孛娣e為66.1萬(wàn)km2，耕地面積為1 233萬(wàn)hm2，其中半旱地約為853萬(wàn)hm2。黃土高原屬大陸性氣候，降雨稀少，多年平均降水量由西部的200 mm向東漸增至600 mm，其中70% ～80%集中在7—9月，且多以暴雨或雷陣雨形式出現(xiàn)，對(duì)土壤補(bǔ)給的有效降水很少。因此，黃土高原區(qū)十年九旱，春旱、伏旱、秋旱經(jīng)常出現(xiàn)。本區(qū)的主要作物為小麥、玉米、棉花、雜糧、果菜等。本區(qū)半旱地農(nóng)業(yè)有限補(bǔ)灌模式以集蓄雨水發(fā)展節(jié)水補(bǔ)灌“出苗水”、“保苗水”和“關(guān)鍵水”為主，該模式是根據(jù)西北地區(qū)水土資源和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)，采取結(jié)合小流域治理的集雨節(jié)水補(bǔ)灌、坡面集雨與林草建設(shè)節(jié)水補(bǔ)灌、道路路面集雨節(jié)水補(bǔ)灌、土圓井水源節(jié)水補(bǔ)灌、庭院經(jīng)濟(jì)集雨節(jié)灌、旱作農(nóng)田就地?cái)r蓄集雨節(jié)灌等技術(shù)集成，發(fā)展集蓄雨水進(jìn)行節(jié)水高效的補(bǔ)灌來(lái)實(shí)現(xiàn)雨水高效利用，提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量。節(jié)水補(bǔ)灌方式常用低壓軟管輸水地面灌、移動(dòng)式噴灌和微灌、坐水點(diǎn)灌等。在灌區(qū)的邊緣也可利用灌溉回歸水打淺井，采用低壓軟管輸水灌、移動(dòng)式噴灌等發(fā)展抗旱補(bǔ)灌“關(guān)鍵水”、“增產(chǎn)水”。

4 北方缺水地區(qū)半旱地農(nóng)業(yè)發(fā)展有限補(bǔ)灌的策略

4.1 針對(duì)半旱地農(nóng)業(yè)特點(diǎn)制訂有限補(bǔ)灌發(fā)展規(guī)劃

半旱地農(nóng)業(yè)是能利用集雨或當(dāng)?shù)匦∷催M(jìn)行有限補(bǔ)灌的農(nóng)業(yè)，它與傳統(tǒng)的旱地農(nóng)業(yè)和灌溉農(nóng)業(yè)有所不同，必須根據(jù)其特點(diǎn)制訂可行的發(fā)展規(guī)劃，避免產(chǎn)生盲目性。半旱地農(nóng)業(yè)建立在高效利用當(dāng)?shù)亟邓幕A(chǔ)上，當(dāng)降水不能滿足作物關(guān)鍵生育期需水時(shí)，可采用有限的水源進(jìn)行補(bǔ)灌，以使農(nóng)作物獲得較高的產(chǎn)量。因此，適宜發(fā)展半旱地農(nóng)業(yè)的地區(qū)應(yīng)具有3個(gè)必要條件:一是有適用當(dāng)?shù)貤l件高效利用降水的農(nóng)藝技術(shù)可應(yīng)用;二是有修建集雨工程或當(dāng)?shù)匦∷垂こ痰臈l件;三是有適宜補(bǔ)灌的設(shè)備和技術(shù)。我國(guó)北方缺水地區(qū)的半旱地面積雖然很大，但由于自然和經(jīng)濟(jì)條件的制約，有相當(dāng)部分難以修建集雨工程或當(dāng)?shù)匦∷垂こ蹋荒馨l(fā)展旱地農(nóng)業(yè)，而另有少部分由于經(jīng)濟(jì)能力和技術(shù)水平的提升，可以在未來(lái)發(fā)展成灌溉農(nóng)業(yè)。在制訂有限補(bǔ)灌發(fā)展規(guī)劃時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持以水定需、以經(jīng)濟(jì)定規(guī)模的原則，確定適宜發(fā)展半旱地農(nóng)業(yè)的地域，因地制宜統(tǒng)籌考慮集雨和當(dāng)?shù)匦∷吹某休d能力，投入水源工程與補(bǔ)灌設(shè)施的經(jīng)濟(jì)能力，以此確定有限補(bǔ)灌的模式和發(fā)展規(guī)模。

4.2 加強(qiáng)對(duì)提高水分利用效率的農(nóng)藝技術(shù)措施研究與推廣

半旱地農(nóng)業(yè)是立足于提高水分利用效率基礎(chǔ)上的農(nóng)業(yè)，既要提高降水又要提高補(bǔ)灌水的水分利用效率，達(dá)到節(jié)水高產(chǎn)高效的目的。提高水分利用效率必須采取適宜的節(jié)水高效的農(nóng)藝技術(shù)措施，對(duì)于這些技術(shù)措施我國(guó)已開(kāi)展過(guò)大量的研究，取得了諸多成果，不少技術(shù)措施已趨于成熟，在推廣應(yīng)用中發(fā)揮了顯著作用。但是仍有一些關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題需要研究解決，如建立節(jié)水型農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，使抗旱節(jié)水作物在種植體系中占到一定比例，科學(xué)確定一個(gè)地區(qū)的復(fù)種指數(shù);采取適應(yīng)性種植技術(shù)，根據(jù)降水時(shí)空變化確定實(shí)行旱作或灌溉的適宜時(shí)機(jī);依據(jù)作物需水規(guī)律的詳細(xì)資料，運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行精確控制灌溉，將灌溉定額降至最低限度;應(yīng)用基因工程和常規(guī)育種相結(jié)合的方法培育耐旱和高水分利用效率的新品種等［1］。筆者認(rèn)為其中最主要的是既耐旱又高水分利用效率的高產(chǎn)品種培育，這也是一個(gè)永恒持續(xù)研究的課題?？v觀我國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展的歷史，無(wú)一不是圍繞著作物品種這個(gè)命題展開(kāi)的。我國(guó)農(nóng)作物的單產(chǎn)和總量不斷攀升，其中品種改良的貢獻(xiàn)率最大。就農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而言，從最初的大水大肥低產(chǎn)到現(xiàn)在的節(jié)水節(jié)肥高產(chǎn)，都是圍繞著品種改良后，通過(guò)研究開(kāi)發(fā)出適宜該品種成套的節(jié)水節(jié)肥的高產(chǎn)栽培技術(shù)措施而取得的。

4.3 選用經(jīng)濟(jì)實(shí)用的補(bǔ)灌設(shè)備和節(jié)水高效補(bǔ)灌技術(shù)

半旱地農(nóng)業(yè)的有限補(bǔ)灌主要依賴(lài)當(dāng)?shù)氐募旰偷乇砑暗叵滦∷?，受氣象因素影響很大，不但供水總量小且保證率也低。因此，每年可補(bǔ)灌的次數(shù)很少，一般只能補(bǔ)灌“出苗水”、“救命水”或“關(guān)鍵水”。由于補(bǔ)灌設(shè)備利用率很低，從經(jīng)濟(jì)上考慮不宜采用永久固定的補(bǔ)灌設(shè)施，如防滲渠道輸水灌溉、地埋低壓管道輸水灌溉、固定式噴灌或微灌等。眾所周知，要對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行灌溉就必須有灌溉設(shè)施，把灌溉水從水源輸送到田間灌入作物根層的土壤中。灌溉設(shè)施的投入費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用直接影響到投入產(chǎn)出效益，據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)分析，防滲渠道輸水灌溉的全國(guó)綜合平均單價(jià)為11 970元/hm2，地埋低壓管道輸水灌溉為12 450元/hm2，噴灌(不含水源工程)為15 525元/hm2(其中固定式噴灌為24 465元/hm2、大中型機(jī)組式噴灌為14 760元/hm2、小型機(jī)組式噴灌為3 735元/hm2)，微灌(不含水源工程)為16 590元/hm2(其中大田微灌為14 910元/hm2、設(shè)施農(nóng)業(yè)微灌為 26 655元/hm2、林果微灌為23 385元/hm2)，如果加上每年的維護(hù)費(fèi)用，則所需投入更大。半旱地農(nóng)業(yè)有限補(bǔ)灌的產(chǎn)出效益要比灌溉農(nóng)業(yè)產(chǎn)出效益低，如遇到連續(xù)干旱年，其補(bǔ)灌設(shè)施往往由于無(wú)水可補(bǔ)，產(chǎn)出效益更低。因此，宜選用移動(dòng)式的補(bǔ)灌設(shè)備，同時(shí)為了高效利用補(bǔ)灌水，必須采用節(jié)水高效的灌溉技術(shù)，如低壓移動(dòng)軟管澆灌或點(diǎn)灌、坐水種機(jī)具點(diǎn)灌、移動(dòng)式噴灌或微灌等，這些移動(dòng)式節(jié)水灌溉設(shè)備一般每公頃只需投入幾百元到幾千元。

4.4 創(chuàng)建半旱地農(nóng)業(yè)發(fā)展有限補(bǔ)灌的保障體系

半旱地農(nóng)業(yè)區(qū)一般自然條件比較差，經(jīng)濟(jì)能力比較薄弱，農(nóng)民的文化水平比較低。因此，要發(fā)展半旱地農(nóng)業(yè)有限補(bǔ)灌，必須創(chuàng)建一套包括投入、管理和技術(shù)服務(wù)在內(nèi)的保障體系。由于這類(lèi)地區(qū)農(nóng)民收入一般較低，投入補(bǔ)灌工程能力有限，國(guó)家應(yīng)該加大投入的力度。為了充分發(fā)揮投資效益，可采取直補(bǔ)材料設(shè)備的辦法，鼓勵(lì)農(nóng)民發(fā)展半旱地農(nóng)業(yè)有限補(bǔ)灌。半旱地農(nóng)業(yè)地區(qū)一般也是勞務(wù)輸出量大的地區(qū)，據(jù)農(nóng)業(yè)部門(mén)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，隨著“打工潮”的出現(xiàn)并不斷壯大，大量農(nóng)村青壯年和知識(shí)層次較高的勞動(dòng)力向城市轉(zhuǎn)移。目前中國(guó)從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的勞動(dòng)力平均年齡在50歲以上，其中經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)務(wù)農(nóng)的農(nóng)民年齡已接近60歲，“老人農(nóng)業(yè)”現(xiàn)象已成為困擾中國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。這種“老年農(nóng)業(yè)”現(xiàn)象直接引發(fā)了3個(gè)問(wèn)題:一是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)度時(shí)常受到影響;二是傳統(tǒng)精耕細(xì)作的生產(chǎn)方式逐漸被“懶人農(nóng)業(yè)”替代;三是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新技術(shù)、新設(shè)備推廣應(yīng)用難。半旱地農(nóng)業(yè)區(qū)這種現(xiàn)象估計(jì)也很?chē)?yán)重，為此，可采取:a.鼓勵(lì)土地流轉(zhuǎn)，發(fā)展適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的勞動(dòng)力需求量;b.建立半旱地農(nóng)業(yè)有限補(bǔ)灌專(zhuān)業(yè)服務(wù)隊(duì)，改變傳統(tǒng)一家一戶的農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)方式，由具有一定專(zhuān)業(yè)知識(shí)的基層農(nóng)技人員來(lái)管理;c.研究開(kāi)發(fā)操作簡(jiǎn)單“傻瓜”式的節(jié)水高效補(bǔ)灌設(shè)備，農(nóng)民只需按一兩個(gè)鍵就能完成補(bǔ)灌作業(yè)。與此同時(shí)，各地的灌溉試驗(yàn)站、鄉(xiāng)鎮(zhèn)水利站、補(bǔ)灌設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)都要積極對(duì)半旱地農(nóng)業(yè)發(fā)展有限補(bǔ)灌進(jìn)行指導(dǎo)和提供技術(shù)服務(wù)。

［1］山 侖.發(fā)展半旱地農(nóng)業(yè)緩解我國(guó)北方缺水壓力［J］.科技導(dǎo)報(bào)，2011，29(23):68 －69.

［2］北方旱地農(nóng)業(yè)類(lèi)型分區(qū)及其評(píng)價(jià)課題協(xié)作組.北方旱地農(nóng)業(yè)類(lèi)型分區(qū)及其評(píng)價(jià)［R］.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)自然資源和農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，1986.

［3］中國(guó)農(nóng)業(yè)水利簡(jiǎn)明區(qū)劃編寫(xiě)組.中國(guó)農(nóng)業(yè)水利簡(jiǎn)明區(qū)劃［R］.1981.