域內(nèi)雨水高效貯存發(fā)展高效農(nóng)業(yè)是快速持久性根治耕地水土流失捷徑(雷新周)
來源: 水土保持生態(tài)環(huán)境建設(shè)網(wǎng) 上傳日期:2018-07-23 打印本文章 【字體】 大 中 小——非灌溉化治理耕地干旱水土流失模式(一)
摘要:用域內(nèi)建立體型、綜合性的、貯水設(shè)施容積大于域內(nèi)雨水的最大變量的多貯存設(shè)施高效貯存雨水;用貯存雨水量大大于草本作物全生育、特別是生長需水關(guān)鍵期的直接需水量使作物在無水補(bǔ)充時(shí)也有足量水發(fā)展高效農(nóng)業(yè),實(shí)現(xiàn)非灌溉化治理耕地干旱水土流失,即域內(nèi)治水。域內(nèi)治水將雨水被蒸發(fā)、滲漏、徑流流失水量,在流失前集中、增量入滲到土壤含水率頻變層下貯存;用大于200mm日降水量的貯存設(shè)施,攔堵強(qiáng)降水的徑流就地域內(nèi)貯存到草本作物根系直接需水地層間,減少雨水流失、雨水在貯存、利用時(shí)段的流失;將入滲水量先集中到作物根系直接需水層、再集中存留到防滲溢流設(shè)施內(nèi)供需水關(guān)鍵期無水補(bǔ)充時(shí)用;后將過量入滲水量分散貯存到土壤水庫中補(bǔ)充地下水、防漬害。此項(xiàng)成果能快速、持久性根治耕地水的宏觀流失、水土流失,會(huì)在改造后耕地上創(chuàng)出高產(chǎn)量,年畝效益可提高5-10倍。已在河南西部、甘肅和陜西等省試驗(yàn)成功,已獲得專利,公開號(hào)CN1456043A。
關(guān)鍵詞:水土保持 域內(nèi)雨水 高效貯存 耕地非灌溉化技術(shù)
1引言
在治理黃土高原水流失、水土流失,減少流入黃河泥沙量時(shí),雨水起著至關(guān)重要的關(guān)鍵作用。經(jīng)典的治理黃土高原水流失、水土流失,減少流入黃河泥沙量的思路、戰(zhàn)略、策略和設(shè)施,沿襲用地域內(nèi)的微觀治水設(shè)施,應(yīng)急、防范治理地域外水的宏觀變幅變量的"域外治水"模式。既不能快速、持久性根治水土流失,又無法根治耕地干旱,甚至還造成水的二次宏觀流失,使水治理陷入越治理危機(jī)越嚴(yán)重的困境。
黃土高原水土流失的"水" ,是受制于"天"的動(dòng)態(tài)的變幅變量碩大的無規(guī)律可循的不確定因素。水、水治理、水土流失的治理、耕地水的治理等等問題,之所以成為古今中外長期得不到快速、持久性根治的大難題,難就難在黃土高原地域內(nèi)水的補(bǔ)充水源、水量,主要靠天然降水。天然降水是個(gè)動(dòng)態(tài)的無規(guī)律可循的人類及生態(tài)系統(tǒng)難以利用的脈沖式函數(shù),只有經(jīng)過地面地下水量再分配系統(tǒng)后才能轉(zhuǎn)變成可以不斷利用的連續(xù)性函數(shù)。難在人為治理不同步的思路、戰(zhàn)略、策略、設(shè)施,只能在局部的小范圍內(nèi)起到丁點(diǎn)的改變不同步;治理、治理結(jié)果又受多種自然的大尺度的環(huán)境因素變幻制約,改變不同步的力度、效果甚微;難在地域內(nèi)水的存留是個(gè)受諸多因素影響、制約的動(dòng)態(tài)的滯后的減量的變量;難在耕地內(nèi)作物根系直接需水地層間水的存留規(guī)律與作物全生育期根系的直接需水規(guī)律不同步;最終仍是絕大多數(shù)耕地長時(shí)段大面積缺水干旱,短時(shí)段小面積多水水土流失。域外治水治理模式投資大、水的利用效率低、見效慢、效果差、幾乎是得不償失的、沒有辦法的不得不為之的辦法。域外治水沒有在治水和耕地水環(huán)境上找到快速、持久性根治的捷徑,不是科學(xué)的良策!
針對(duì)古今中外治理耕地雨水的水土流失現(xiàn)狀和存在的問題,在總結(jié)前人治理的經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)基礎(chǔ)上,遵循自然規(guī)律、順應(yīng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行規(guī)律、駕馭市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)需求規(guī)律,跳出經(jīng)典的"域外治水"治理的思路、戰(zhàn)略、策略、施設(shè)和模式,發(fā)明了"域內(nèi)治水" 模式,從地域內(nèi)雨水的高效貯存、利用上,研究出"用地域內(nèi)的水治理地域內(nèi)的水危機(jī);用地域內(nèi)的治水設(shè)施治理地域內(nèi)的水流失、水土流失難題"的"宏觀節(jié)流"模式。
雨水是地域內(nèi)主要補(bǔ)給水源,是至關(guān)重要的命脈資源,與當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)、生物生存和發(fā)展息息相關(guān)。研究能將每寸土地上的每次降水中的每滴雨水,貯存到每棵草本植物根系直接吸水地層間的思路、技術(shù)和設(shè)施,高效調(diào)控、利用雨水的時(shí)空分布和存留時(shí)段十分必要。
2高效貯存域內(nèi)雨水
"域"的界定: "域",宏觀上指流域的空中、地表、地下;微觀上指每棵植物根系、徑桿、葉冠占據(jù)的地層深度和地表面積。各棵草本植物葉冠之間占據(jù)的地表面積與根系占據(jù)的地層垂直距離小于2米的為"域"內(nèi),大于2米的為"域"外。
2.1域內(nèi)雨水的流失和流失途徑:
2.1.1每次降水落到地表都會(huì)在地表土壤含水率頻變層蒸發(fā)流失后,再入滲到地下或在地表流出域外。蒸發(fā)流水量約是年降水量的1/3。據(jù)測(cè)量,600mm降水地域,蒸發(fā)流失量年均徑深240mm㎜。
2.1.2各次各類有效降水都是先在地表或地下土壤含水率頻變層間被蒸發(fā)、徑流流失5---10mm后,才能向草本作物根系直接需水地層下滲補(bǔ)充水量。徑流流失量約是年降水量的1/3---1/2。據(jù)測(cè)量,600mm㎜降水地域徑流流失水量年均徑深180---240mm㎜。
2.1.3雨水能入滲到草本作物根系直接吸水地層間的水量,因重力作用會(huì)滲漏到根系直接吸水地層以下,使部分有效水變成無效水流失。下滲流失水量雖不占數(shù)量優(yōu)勢(shì)卻占時(shí)段優(yōu)勢(shì),對(duì)改變雨水存留規(guī)律和作物根系直接需求規(guī)律相趨同步甚為關(guān)鍵。
2.1.4治理得到的雨水,在貯存、利用過程也會(huì)被蒸發(fā)、徑流、滲漏等流失40---70以上。
2.1.域外治理水的流失、水土流失的各類思路、設(shè)施,只能局限于對(duì)耕地內(nèi)的二、三十毫米以下日降水的弱降水量的徑流流失水量攔堵治理,對(duì)三十至二百毫米的強(qiáng)降水、特強(qiáng)降水的日降水徑流流失水量幾乎無法治理。"域外治理"能對(duì)年降水和各次、各類雨水被草本作物利用量的增大、利用時(shí)段的延長,僅局限在百分之幾、十幾、甚至幾十,不能成倍、成幾倍增大。這些對(duì)雨水再分配的研究,存在著集蓄、貯存、利用的滯后性;利用與貯存的脫節(jié)性;治理設(shè)施小小于水的變幅、變量性;存在著治理雨水流失的思路、戰(zhàn)略、策略和設(shè)施的失當(dāng)性等,對(duì)改變雨水的來量、流向、流失、貯存、利用等等的動(dòng)態(tài)變幅、變量與作物全生育期對(duì)水的需求規(guī)律不同步性的作用微乎其微。加之降水時(shí)空補(bǔ)充的無規(guī)律可循性、補(bǔ)充水量的多變性,使耕地內(nèi)原本就有大于草本植物全生育期直接需求水量的雨水,因流失量達(dá)80以上而顯得十分缺乏,導(dǎo)致雨水能被草本植物全生育期直接利用率只能局限在5---20左右,利用率甚低。
作者單位:河南洛陽洛寧縣國家稅務(wù)局
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