論河南省的集水農業(yè)

第30卷第1期河南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)Vol.30 No. 1.2000年3月Joumal of Henan University ( Natural Science )Mar.2000論河南省的集水農業(yè)丁圣彥| ,劉家棟2( 1.河南大學(xué)環(huán)境與規劃學(xué)院河南開(kāi)封475001; 2.商丘教育學(xué)院河南商丘476000)摘要:介紹了 集水農業(yè)的概念及內容,論述了河南省發(fā)展集水農業(yè)的緊迫性和可行性并通過(guò)實(shí)例分析說(shuō)明集水農:業(yè)的理論在河南省農業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中的適合性和發(fā)展前景.關(guān)鍵詞:旱災集水農業(yè)河南省中圖分類(lèi)號:F323 .213 S273.1文獻標識碼:A文章編號: 1003-4978 2000 )01-0084-04On the Rainwater Harvesting Agriculture of Henan ProvinceDING Sheng-yan'，LIU Jia-dong2(1. College of Enmironment & Planning, Henan Uniersity, Kaifeng 475001，Henan, China;2. Shangqiu Education College, Shangqiu 476000, Henan, China)Abstract: The concept and its contents of Rainwater Harvesting Agriculture are introduced. The feasibility of developing RainwaterHarvesting Agriculture in Henan Province is discussed with examples indicating that the theory of Rainwater Harvesting Agiculturefits the agriculture practice and has vast vistas in Henan Province.Key words: drought; rainwater harvesting agriculture; Henan province集水( rainwater catchment )就是通過(guò)工程設施把天然降雨所形成的地表徑流富集并存儲起來(lái)變成可以利用的水資源.集水農業(yè)( Rainwater Harvesting Agriculture )就是把對農業(yè)無(wú)效部分的天然降雨通過(guò)工程設施富集起來(lái)實(shí)施時(shí)空調節,有限供水補償農田水分虧缺實(shí)現農業(yè)生產(chǎn)力穩定提高的技術(shù)體系1]其核心內容.是在半干旱和半濕潤易旱地區,以微生境”再造理論為指導，以天然降雨工程富集、儲存技術(shù)體系為基礎,以節水有限補償灌溉為手段,以集水高效農藝利用技術(shù)體系為核心并把經(jīng)濟管理和技術(shù)服務(wù)作為重要組分而綜合發(fā)展的大農業(yè)生產(chǎn)過(guò)程,它是一種旱地雨養農業(yè)新的開(kāi)發(fā)模式或增長(cháng)方式終極目標在于使雨養農業(yè)由完全被動(dòng)抗旱型轉變?yōu)橹鲃?dòng)抗旱型實(shí)現干旱年農業(yè)生產(chǎn)也能豐產(chǎn)和穩產(chǎn)，從而大力發(fā)展商品生產(chǎn)形成規模經(jīng)濟促進(jìn)整個(gè)地區社會(huì )和經(jīng)濟的全面發(fā)展.雨水集流利用是一種古老的富集利用天然降雨的傳統技術(shù),在以色列、土耳其以及非洲、拉丁美洲和亞洲的許多國家已流傳了數千年并一直沿用至今[21但以往雨水集流系統主要是為提供家庭或社區生活用水而設計真正用于農田灌溉水源的并不多.在歷史上我國一些干旱缺水的地區有修水窖蓄雨水飲用的習慣但規模小,不足以解決人畜飲水更談不上用于農田灌溉.集水農業(yè)理論的創(chuàng )立與實(shí)踐給我國干旱、半干旱、半濕潤易旱地區農業(yè)的生產(chǎn)和農村經(jīng)濟的綜合發(fā)展帶來(lái)了新曙光,它是人類(lèi)農業(yè)用水文明發(fā)展的新時(shí)期,同時(shí)也標志著(zhù)我國傳統旱地農業(yè)發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的歷史階段.1河南省發(fā)展集水農業(yè)的緊迫性1.1 河南省歷史上的旱災中國煤化工根據歷史時(shí)期資料的記載河南省在大旱年份赤地遍野,MYHCNMH G無(wú)寸草"而人相食"等收稿日期: 19904-21基金項目:河南省科委資助項目(984070600)作者簡(jiǎn)介:丁圣度( 1963- )男河南商丘人博士副教授.丁圣彥等論河南省的集水農業(yè)85悲慘現象屢見(jiàn)不鮮.解放后河南人民在黨和政府的領(lǐng)導下對干旱進(jìn)行了頑強的斗爭,取得了-定的成績(jì).但由于保灌面積比例較小大面積農田仍靠天收成遇有干旱年份災情仍較嚴重.有關(guān)資料(表1表明干旱脅迫是河南省農業(yè)生產(chǎn)的第-制約因子旱災位于河南省農業(yè)災害之首損失是其他災害之和,而且近年來(lái)旱災有加重的趨勢.表1河南省1950~ 1994年農作物受災、成災面積[3(單位萬(wàn)hm2)受災面積成災面積年份旱災水災風(fēng)雹霜凍其他合計‘旱災水滅風(fēng)雹 霜凍合計195034.87 153 .8054.9351.93295.53104. 87104.87195129.2729. 277.00195229.00 38.8767.87 .29.0038.8767.87195385.60 95.2021.87 185..53388.2053.3393.33146.6619548.00 162.9311.2020.20202.33159.1311.67170.80195541.73 118 .400.67160.8084.5384.53 .1956375. 9323. 87399. 80274. 93274. 93.1957223.07206.6733.33463.0788.93152.40241.33 .1958133. 3345 .27178.6030.131959666.6721.8080.53 769.00 100.009.33109.331960533.33 81 .8717.87214.46 847.53 210.5352.4732.27 295 .271961533.33 26. 0037.279.73 224.33 830.66 434.53 11 .67 16. 673.3367.13 533.331962313.3346.2736.73 36.07432.4086.33 .29.20 21 .606. 67143. 80196378.67 316.4013.33408.4033.67 278. 87312.541964360.00233.33233. 331965126.67 126.67253.3486.67 85.33172.001966289.937.33297.26 140.000.40140.401978344.20 18. 276.730.533.67 373.40 236. 2013 .604.532.47 257 .331979166.67 11.7312.13290.5353.33 63 .938.73126.001980133.53 107 .6041.800.80 50.93 334 .6676.20 68.0725. 870.33 29.47 199. 941981257 .672.676. 80267.14 128.472.274.33135.071982150.27 203.00 15. 13368.8059.87 139.60 7.070.13206.67 .198390.00 78.93 21 80190.7332.20 48. 1387.661984133.33 174. 8015.1323.2619.6797.87127.14 .1985265.07 43.4761.47370.0089.40 28.4713.13161 .001986500.00 21 .402.33524.40 273. 3313. 470.27287.671987199.8030.6756.476.27293.2179.00 22 .675.534.13111.331988414.07 25 .3326.80466.20 301 .53 .7.6010.02317.001989213.6720.67252.2184.13 16.6711.87112.67199093.80.4.6730.3328.00156.8039.6727.538.4078.271991312.80180.0017.27 14.53524.60 113.13 90.6012.405.73221 .261992269.9326. 3329.40334. 39130. I36.339.60151.73199316.7324.00 28. 80269.33108.5311.3318.73148.191994268.0071 .005.00 30.00374.00 234.00 47004.008.00293.001.2河南省農業(yè)生產(chǎn)中構成旱災的因素分析導致河南省旱災的主要因素是降雨的總量不足供需錯1;MYH中國煤化工生理需水期不相吻合)以至于旱災盈頻年年發(fā)生只有時(shí)空.上的差異.河南省農業(yè)CNM H G是主要種類(lèi)但其生育期的需水量和降雨量的吻合程度較低.按小麥中等產(chǎn)量水平(3000~3700kg/hm2對水分的要求450~500mm玉米中等產(chǎn)量(3750kg/hm2)生育期的需水量450mnf4]計算河南省淮河以北年平均降雨量900~500mm )的絕大部分地區不能滿(mǎn)足作物對水分的需求再者河南省的降雨特點(diǎn)之一是降雨量高度集中在6、78月這三個(gè)月的降雨量占年降雨量的50% ~ 60%黃河以北達60%以上.在冬小麥的生育期中決定產(chǎn)量高.86河南大學(xué)學(xué)報自然科學(xué)版)2000年第30卷第1期.低的關(guān)鍵期是拔節--開(kāi)花期此期也是小麥需水的高峰期(達115mnF5]),但此時(shí)淮河以北各地80%以上的降雨保證率均低于60 mm黃河沿岸及豫北則僅15 mm.在這種情況下沒(méi)有水沒(méi)有適時(shí)灌溉其他任何方面的科學(xué)技術(shù)都無(wú)法發(fā)揮其價(jià)值.夏玉米的生育期雖然與降雨的吻合程度較高,但在河南省中西部丘陵和豫北地區仍不能滿(mǎn)足對水分的要求況且在河南省伏旱現象幾乎年年發(fā)生特別是近年來(lái)的嚴重伏旱導致河南省夏秋作物的連片絕收.尤其是中西部山區更甚不但作物產(chǎn)量低而不穩,而且常年有近48萬(wàn)人飲水困難.水資源緊缺不僅影響農業(yè)并且已經(jīng)成為國民經(jīng)濟發(fā)展的重要制約因素.這-地區是河南省連片貧困地區水的問(wèn)題不解決或解決不好不要說(shuō)經(jīng)濟騰飛就連溫飽問(wèn)題的長(cháng)期穩定都是不可能的.從目前國內外的發(fā)展趨勢來(lái)看解決這一難題的最佳方案就是利用I程措施富集天然降雨補償農業(yè)和人類(lèi)所需淡水的不足.集水農業(yè)是中國與世界半干旱與半濕潤易旱地區21世紀農業(yè)發(fā)展的主流，是支持農民解決溫飽、實(shí)現小康進(jìn)一步達到富裕的硬技術(shù)體系.通過(guò)硬技術(shù)的模式化、標準化和工業(yè)化生產(chǎn)通過(guò)微生境的再造，創(chuàng )造作物生長(cháng)的微環(huán)境的天堂實(shí)現商品生產(chǎn)的高產(chǎn)與高效在完成由自給自足的小農經(jīng)濟向商品生產(chǎn)跨越的同時(shí)減輕山區其余土地的壓力退耕還林還草實(shí)現農業(yè)的持續發(fā)展.2河南省集水農業(yè)的可行性就河南省自然地理情況看淮河以北、京廣線(xiàn)以西的絕大部分地區均可發(fā)展集水農業(yè)，從地貌方面看該區可以分為三個(gè)地貌區( 1 )豫西復雜構造山地區習慣稱(chēng)為豫西山地”.區內中山占35%低山占40%丘陵占15%平原占10%除中山外其余地段均在不同程度的從事農業(yè)生產(chǎn). (2)三門(mén)峽-洛陽(yáng)黃土臺地丘陵區.黃土耕性良好肥力較高適宜多種作物生長(cháng)但易受流水侵蝕,因而溝壑密布形態(tài)破碎水土流失極為嚴重旱象十分突出.(3)豫西北太行山斷塊山地區.本區屬中山區中山外圍系低山丘陵區是本區耕作業(yè)的精華所在.從氣象氣候方面看受季風(fēng)氣候的影響本區降雨量的季節變化和年際變化均十分明顯.降雨量高度集中在夏季是本區降雨量季節變化的主要特點(diǎn)之一.6~8月份的降雨量占全年的40%~65%而且集中程度由南向北逐漸明顯.伏牛山區大致為40%~50%太行山區為50%~65%.降雨量年際變化的不穩定性也是本區降雨量變化的主要特點(diǎn)之一，全區年降雨變率-般為16% ~ 23%春季降雨變率為22% ~45%夏季20%~35%秋季20%~35%冬季30%~45%年降雨量極差為500~900mm.本區的自然地理情況顯示出了河南省實(shí)行集水農業(yè)的優(yōu)越性.集水農業(yè)的第一步是集水,即先拿到水.水從哪里來(lái)?該區水資源極其匱乏,-無(wú)地表水(引水無(wú)源)二無(wú)地下水(地下水位太低打井無(wú)泉)唯- -可以利用的是把天然降雨富集起來(lái)使其變?yōu)樗Y源.富集天然降雨的手段主要是通過(guò)修建貯水窯窖(我們稱(chēng)之為微集水工程).影響微集水工程效益的要素有集水面(包括天然的或經(jīng)過(guò)人工處理的)集水渠道、天然降雨量及貯水窯窖的體積和使用壽命.該區石質(zhì)山地是較為理想的天然集水面(徑流系數較大-般大于0.7幾乎不需進(jìn)行人工處理).而黃土丘陵區或崗地平原區的集水面徑流系數較低,-般低于0.5 ,但可以通過(guò)人工處理,如原土夯實(shí)塑料薄膜、乳化瀝青、片石覆蓋等.起伏的地貌形態(tài)和年降雨量的相對集中都是提高集水效率的先決條件.富集的天然降雨一方面可以解決該區的人畜飲水,另一方面配以節水灌溉設施(如滴灌、滲灌) ,可于大面積的收集降雨、用于小面積,雨季富集的降雨、旱季使用的高效農業(yè)生產(chǎn).更何況河南省這些地區(如濟源、衛輝等)已有多年的微集水工程建設的經(jīng)驗.總之集水農業(yè)的實(shí)踐在河南省不是行與不行的問(wèn)題而是如何大面積推廣的問(wèn)題.3河南省集水農業(yè)的案例分析衛輝1市太公泉鎮道士墳村屬太行山系，處于山地向平原過(guò)渡的灰巖丘陵地帶.屬大陸性季風(fēng)氣候多年平均降雨量598.1mm年際差異較大存在有明顯的豐水年中國煤化工量1224.5 mm ,最小為318.9 mm.年內降雨量分布極不均勻最大降雨月份6、78月MHCNMH G右常出現春冬旱夏秋澇旱澇頻繁而且一年中常先旱后澇旱澇交替尤其是4、5月份降雨量最小給小麥等夏糧作物常帶來(lái)“卡脖子”旱對農業(yè)生產(chǎn)影響極大.該村有86戶(hù)人家、273口人、49.9 hm2耕地.該村水源奇缺",生在道士墳長(cháng)在石板坡,十天不下雨人畜無(wú)水喝,- 場(chǎng)暴雨下遍地是溝壑”",引水無(wú)源打井無(wú)泉”人畜飲水都十分困難生產(chǎn)用水更無(wú)法提及.種在人收在天風(fēng)調雨順年每公頃生產(chǎn)糧食僅1 500kg左右多年來(lái)生活在丁圣彥等論河南省的集水農業(yè)37這里的人們曾與天斗、與地斗,但終因沒(méi)有解決水的問(wèn)題而不能擺脫貧困.由于無(wú)水吃水需到2.5 km外的山腳下排隊接水量很小的山泉水.身強力壯的年輕人三分之一的時(shí)間用在排隊接水和挑水上.由于無(wú)水,收糧靠天賜,保命靠國家村民生活極其貧困.”姑娘嫁得出鳳凰飛不來(lái)"先后有200余人離家出走到外地安家落戶(hù).從1991年開(kāi)始,該村大搞集水工程建設利用自然降雨、截蓄徑流、趁勢挖窖蓄水,在常年降雨600 mm的情況下,一個(gè)200 m3立方米的水窖可保0.13 hm2土地夏秋兩季高產(chǎn).建窖方法簡(jiǎn)單、成本低廉、一次性投資.多年使用豐水季蓄水、旱時(shí)點(diǎn)種、平時(shí)可以吃水非常適合缺水的山區.至今道士墳村已建成全封閉式水窖137 個(gè)總容量達16800 m3 ,徹底解決了人畜飲水并建成旱澇保收田19.13 hm2實(shí)現了人均0.067 hm2水澆田農業(yè)生產(chǎn)基礎條件大大改觀(guān)生產(chǎn)面貌顯著(zhù)變化.1994年全村糧食總產(chǎn)達到14萬(wàn)kg比1993年增長(cháng)27% ,首次上交糧食近2萬(wàn)kg人均增加收入220元.1994 年小麥播種之后從冬旱到春旱、接夏旱在長(cháng)達8個(gè)月的時(shí)間連-場(chǎng)透雨也沒(méi)下過(guò)把小麥生長(cháng)置于無(wú)可奈何的困境之中相當面積的小麥絕收.然而集水改變了旱情嚴重三道士墳村的面貌在該村卻出現了豐收之戶(hù)、高產(chǎn)之田.該村村民孔令喜0.05hm2小麥滴灌三次實(shí)收259kg折每hm2產(chǎn)5180kg孔令云0.1hm2小麥滴灌兩次，實(shí)收465kg折hm2產(chǎn)4650 kg.分別比未滴灌的孔令云的另外0.4 hm2小麥總產(chǎn)455 kg折合單產(chǎn)1012.5kg增長(cháng)5.4倍和4.6倍.他們深切地認識到蓄水就是蓄糧建水窖就是建糧倉建水窖等于建了一個(gè)小銀行”。道士墳村微集水工程的興建填補了該村的4項空白( 1 )徹底解決了人畜吃水問(wèn)題，家家用上了自來(lái)水(2 )結束了該村農業(yè)生產(chǎn)無(wú)灌溉的歷史(3使該村常年吃干菜、酸泡菜的歷史一去不返(4通過(guò)微集水工程與設施農業(yè)的聯(lián)體構筑,開(kāi)創(chuàng )了日光溫室、塑料大棚和養殖業(yè)的高效集約化生產(chǎn).這些事實(shí)表明集水農業(yè)的顯著(zhù)成效及對河南省山丘區的適合性.4河南省集水農業(yè)的前景及預測河南省是-個(gè)農業(yè)大省農業(yè)的興衰在國民經(jīng)濟的發(fā)展戰略中占有十分重要的地位尤其是占河南半壁江山的豫西地區都存在嚴重的缺水問(wèn)題.利用工程措施直接富集天然降雨是解決這些地區水資源不足的最經(jīng)濟、最有效的途徑.對我們這個(gè)農業(yè)大省來(lái)說(shuō)要使經(jīng)濟騰飛,八千多萬(wàn)農民的貧富問(wèn)題是關(guān)鍵.集水農業(yè)的第-步如得以推廣足能保障山區的人畜飲水和糧食的富足.道士墳村的試驗成功將為河南山區乃至全省各地提供--個(gè)社區經(jīng)濟發(fā)展的樣板.集水農業(yè)研究的成果不但適合于山丘區,而且適合于水資源稍好的廣大平原地區.降雨的總量不足和供需錯位依然是制約平原地區農業(yè)生產(chǎn)力的關(guān)鍵因子尤其是果樹(shù)、園藝等經(jīng)濟作物更甚,因此充分利用平原地區的村莊、道路、田頭、地邊進(jìn)行集水存貯虧缺期補償有限灌溉將會(huì )改變農業(yè)生產(chǎn)條件,產(chǎn)生難以估量的經(jīng)濟與社會(huì )效益.參考文獻:[ 1]趙松嶺.集水農業(yè)引論[M]西安陜西科技出版社,1996.[2]李峰瑞趙松嶺.中國半干旱雨養農業(yè)持續發(fā)展的集水農業(yè)戰略選擇[J].開(kāi)發(fā)研究,1996 (5).[3]中華人民共和國統計局中華人民共和國民政部.中國災情報告( 1949~ 1995 )[ R]北京:中國統計出版社,1995.[4]河南省科學(xué)院地理研究所.河南農業(yè)地理[ M ]鄭州河南科學(xué)技術(shù)出版社,1982 .[5]時(shí)子明.河南自然條件與自然資源[ M]鄭州河南科學(xué)技術(shù)出版社,1983.中國煤化工MHCNMHG