淺談農(nóng)業(yè)水土工程概述

裴云龍

1、土地整治與水土保持

土地整治與水土保持是研究土地整治，灘涂開發(fā)，中低產(chǎn)田改良工程，濕地資源保護(hù)，恢復(fù)與實(shí)地利用，水土保持。

土地整治系指改變土地利用的不利生態(tài)環(huán)境條件的綜合措施。土地整治是盤存量土地、強(qiáng)化集約用地、適時(shí)補(bǔ)充耕地和提升土地產(chǎn)能的重要手段。在我國將土地整治與農(nóng)村發(fā)展，特別是與新農(nóng)村建設(shè)相結(jié)合，是保障發(fā)展、保護(hù)耕地、統(tǒng)籌城鄉(xiāng)土地配置的重大戰(zhàn)略。土地整治作為一種國土資源系統(tǒng)近年來提出的新名詞，更多的是一種概括性的概念，它包括的土地整理、土地復(fù)墾以及土地開發(fā)。土地整理主要是指利用省和省以上安排的專項(xiàng)資金，依據(jù)土地利用總體規(guī)劃或城市規(guī)劃所確定的目標(biāo)和用途，采取行政的、經(jīng)濟(jì)的、法律的、工程技術(shù)的等手段，對土地利用現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)整、改造、綜合治理，提高土地利用率和產(chǎn)出率，改善生產(chǎn)、生活條件和生態(tài)環(huán)境的過程。而土地復(fù)墾和土地開發(fā)一般是指各市利用上繳新增建設(shè)用地有償使用費(fèi)的對應(yīng)分成所實(shí)施的局部的、小型的將建設(shè)用地、未利用地通過各種手段轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)用地和耕地的過程。

水土保持是指對自然因素和人為活動造成水土流失所采取的預(yù)防和治理措施。八十年代以來，進(jìn)入了一個(gè)以小流域?yàn)閱卧_展水土流失綜合治理的新階段。 小流域是指以分水嶺和出口斷面為界形成的面積比較小的閉合集水區(qū)。流域面積最大一般不超過50平方公里。每個(gè)小流域既是一個(gè)獨(dú)立的自然集水單元，又是一個(gè)發(fā)展農(nóng)、林、牧生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)單元，分布在大江大河的上游。一個(gè)小流域就是一個(gè)水土流失單元，水土流失的發(fā)生、發(fā)展全過程都在小流域內(nèi)產(chǎn)生具有一定的規(guī)律性。

水土保持的措施主要有工程措施，指防治水土流失危害，保護(hù)和合理利用水土資源而修筑的各項(xiàng)工程設(shè)施，包括治坡工程（各類梯田、臺地、水平溝、魚鱗坑等）、治溝工程（如淤地壩、攔沙壩、谷坊、溝頭防護(hù)等）和小型水利工程（如水池、水窖、排水系統(tǒng)和灌溉系統(tǒng)等）。生物措施，指為防治水土流失，保護(hù)與合理利用水土資源，采取造林種草及管護(hù)的辦法，增加植被覆蓋率，維護(hù)和提高土地生產(chǎn)力的一種水土保持措施。主要包括造林、種草和封山育林、育草。

2、灌溉排水原理

灌溉，意思是用水澆地。灌溉原則是灌溉量、灌溉次數(shù)和時(shí)間要根據(jù)藥用植物需水特性、生育階段、氣候、土壤條件而定，要適時(shí)、適量，合理灌溉。其種類主要有播種前灌水、催苗灌水、生長期灌水及冬季灌水等。排除與處理多余水量的措施。農(nóng)田排水是改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，保證作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要措施之一。

灌溉主要有地面灌溉，包括漫灌，主要是指不做任何工程措施，把灌溉水通入田間，任意流動，在流動過程中靠重力作用濕潤土地的灌溉方式。畦灌，把土地分成一系列小畦，水從畦田的一段進(jìn)入田間，目前推廣的三改技術(shù)，即長畦改短，寬畦改窄，大改小技術(shù)。溝灌，指壟作作物在壟背部位種植作物，把水從壟溝引入田間，水在流動過程中主要靠重力和滲透作用潤濕土壤。另外還有高效節(jié)水灌溉技術(shù)，包括噴灌，噴灌是由管道將水送到位于田地中的噴頭中噴出，有高壓和低壓的區(qū)別，也可以分為固定式和移動式。固定式噴頭安裝在固定的地方，有的噴頭安裝在地表面高度，主要用于需要美觀的地方，噴頭的壓力一般不能超過200pa，過高會產(chǎn)生水霧，影響灌溉效益，噴頭有可以轉(zhuǎn)動的，轉(zhuǎn)動可以是360度回轉(zhuǎn)也可以是轉(zhuǎn)動一定角度。也有噴槍式?？梢栽?75-900pa的壓力下工作，噴射較遠(yuǎn)，流量達(dá)到3-76升/秒。噴槍還可以用于工業(yè)防塵。如果將噴頭和水源用管子連接，使得噴頭可以移動，為移動式噴灌，將塑料管卷到一個(gè)卷筒上，可以隨著噴頭移動放出，也可以人工移動噴頭。噴灌的缺點(diǎn)是由于蒸發(fā)也會損失許多水，尤其在有風(fēng)的天氣時(shí)，而且不容易均勻地灌溉整個(gè)灌溉面積，水存流在葉面上容易造成霉菌的繁殖，如果灌溉水中有化肥的話，在炎熱陽光強(qiáng)烈的天氣會造成葉面灼傷。滴灌，滴灌是將水一滴一滴地、均勻而又緩慢地滴入植物根系附近土壤中的灌溉形式，滴水流量小，水滴緩慢入土，可以最大限度地減少蒸發(fā)損失，如果再加上地膜覆蓋，可以進(jìn)一步減少蒸發(fā)，滴灌條件下除緊靠滴頭下面的土壤水分處于飽和狀態(tài)外，其它部位的土壤水分均處于非飽和狀態(tài)，土壤水分主要借助毛管張力作用入滲和擴(kuò)散。

3、水土資源與環(huán)境

水土資源與環(huán)境研究洪澇災(zāi)害，干旱撐在機(jī)理與預(yù)警，農(nóng)業(yè)水土資源規(guī)劃，農(nóng)業(yè)面源污染控制與水土環(huán)境保育修復(fù)，農(nóng)村污水處理與水資源利用。水環(huán)境安全，化肥和農(nóng)藥的使用成為提高糧食產(chǎn)量的主要手段，農(nóng)田排水的化肥，農(nóng)藥流失是最重要的非點(diǎn)源污染。目前主要應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模擬，自動控制等高新技術(shù)在灌溉中的應(yīng)用。目前水土資源正在減少，而且運(yùn)用也極為不合理，利用效率也不高，目前全國種植面積18億畝，灌溉面積不足一半。我國水土資源的特點(diǎn)主要是總量巨大，人均占有量少，類型眾多區(qū)域差異顯著，難以開發(fā)和質(zhì)量不高的土地資源占大多數(shù)，此外，還有一部分土地質(zhì)量較差。在現(xiàn)有耕地中，澇洼地占4.0%，鹽堿地占6.7%，水土流失地占6.7%，紅壤低產(chǎn)地占12%，次生潛育性水稻土為6.7%，各類低產(chǎn)地合計(jì)5.4億畝。從草場資源看，年降水量在250mm以下的荒漠、半荒漠草場有9億畝，分布在青藏高原的高寒草場約有20億畝，草質(zhì)差、產(chǎn)草量低，約需60-70畝，甚至100畝草地才能養(yǎng)1只羊，利用價(jià)值低。全國單位面積森林蓄積量每公頃只有79m3，為世界平均110m3的71.8%。

另外，我們土地資源鹽堿化也相當(dāng)嚴(yán)重，鹽堿化主要發(fā)生在地下水位高，地下水礦化度高，蒸發(fā)大的地區(qū)，甚至有些地方由于人為的因素導(dǎo)致的次生鹽堿化也相當(dāng)嚴(yán)重，這就要求土地治理當(dāng)中要澇漬兼治，注重農(nóng)田排水條件下減少污染理論的技術(shù)和模式的應(yīng)用。目前水資源狀況也不然樂觀，我國缺水主要分為工程性缺水，主要指由于工程滯后而導(dǎo)致的水資源利用效率低下。資源性缺水，是因?yàn)槿珖涤瓴痪?，我們北方地區(qū)降雨量稀少，導(dǎo)致水資源量量不足。

（作者單位：155741黑龍江省饒河農(nóng)場土地整理中心）