干旱区成龄葡萄微灌节水技术研究与应用
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新疆地处我国典型的内陆干旱区,气候干燥、降雨稀少、蒸发强烈,水资源紧缺,生态环境脆弱。“荒漠绿洲、灌溉农业”是其显著特点,没有灌溉就没有新疆农业的发展。新疆河川径流总量为879.0亿m3,单位面积的产水量仅为4.8万m3/km2,居全国倒数第三位,水资源短缺是制约新疆经济社会发展的主要障碍因素之一。因此,大力发展节水技术,建设节水型社会是新疆永恒的主题。新疆农业用水占总用水量的95%以上,但农业灌溉水利用率仅为50%,粮食作物的水分生产率仅为0.8kg/m3,农业节水潜力巨大。随着新疆经济社会的快速发展,绿洲社会经济与生态环境用水的矛盾会更加尖锐,以科技支撑农业高效节水灌溉技术的大规模推广应用,建立节水型农业,是实现水资源可持续利用的必由之路。

在新疆灌区的建设发展历程中,推广与应用农业节水灌溉技术一直是重要的内容。20世纪50年代主要进行旧灌区改造,从60年代开始,随着新疆农田基本建设的蓬勃发展,各地区开展了改进地面灌水技术的研究与推广工作,主要针对传统的既浪费水量又破坏土壤结构的格田漫灌和大畦漫灌的灌水方法进行改进。70年代中后期,许多地区引进和推广过小畦灌、长畦短灌、标准沟畦灌、细流沟灌和沟植沟灌等改进地面灌水技术,取得了显著的节水效果。80年代后期由新疆的科技人员在地膜栽培的基础上首先提出膜上灌水技术,又是对传统地面灌技术的一大突破。新疆从70年代中期就开始了喷灌、微灌等高效节水技术的引进试验和示范,近30年来经历了起步、发展、徘徊、提高等几个阶段,取得了不少经验。到90年代后期,随着技术的逐渐成熟及其显著的节水增产效果,大田膜下滴灌技术发展迅速。近年来兵团系统几乎所有棉田都使用了膜下滴灌技术,地方系统也以每年新增200万~300万亩膜下滴灌面积快速发展。截至2013年年底,新疆高效节水灌溉面积近3800万亩,占总灌溉面积的41%;其中微灌面积已达3600万亩,占全国微灌面积的75%以上,成为全国高效节水面积最大的省区。

新疆大田作物膜下滴灌技术发展很快,也取得了系列成果,但新疆特色林果业高效节水技术的应用进展缓慢。这有诸多原因,但主要原因是缺乏对果树类作物微灌技术的系统研究,没有可供实际推广的综合技术体系与应用模式。目前,新疆特色林果基地规模已达到2000万亩,特色林果已成为当地农民的主要收入来源。但新疆林果田间多以传统地面灌溉为主,灌溉效率低,平均毛灌溉定额高达每亩1000m3 以上,不仅造成大量水资源浪费,而且导致林果品质低、经济效益差,严重制约了新疆林果业的健康发展。十分高兴看到以新疆水利水电科学研究院张江辉研究员为首的研究团队撰写的这部葡萄微灌专著,本书是在“十一五”国家科技支撑计划课题“极端干旱区成龄葡萄微灌关键技术研究与示范”、新疆自治区科技重大专项课题“果树和葡萄节水灌溉技术开发与示范”以及“十二五”国家科技支撑计划课题“新疆绿洲灌区林果高效节水综合技术研究与示范”研究成果基础上,通过进一步的凝练、充实、深化和理论升华而形成。参加课题研究的新疆水利水电科学研究院、西安理工大学、吐鲁番地区水科所、新疆葡萄瓜果研究开发中心等区内外的科技人员,克服了种种困难,根据吐鲁番盆地的气候、土壤等自然环境条件,分别在吐鲁番地区的火焰山山南与山北地区,建立了两个葡萄高效节水试验基地。历经5年多的研究,通过大量现场田间试验、综合调查及数学模拟分析,解决了成龄葡萄应用微灌技术过程中存在的多项技术难题,实现了成龄葡萄微灌技术大面积应用推广,打破了多年以来当地干部群众认为在极端干旱的吐鲁番地区成龄葡萄不宜采用滴灌技术的结论,对于新疆乃至干旱区成龄葡萄高效节水技术的应用推广意义深远。

本书较为系统地介绍了吐鲁番地区葡萄生长环境特点、葡萄需水规律及耗水特征、成龄葡萄灌溉制度制定、葡萄园田间毛管布置方式优化、垂直线源灌与深层坑渗灌两种微灌灌水新方法、成龄葡萄微灌生长模型、葡萄水分高效利用综合调控技术应用模式等方面的内容。研究涉及内容较为全面,并取得了大量的新资料和新数据,形成了多项具有实用价值的创新成果。同时,研究取得的成果与生产实践紧密结合,体现了水利科研工作者把科研成果写在大地上,更好地服务于“三农”的务实精神。本书的出版必定会在今后的农业节水技术推广实践和理论研究方面发挥重要的作用。

中国工程院院士

中国农业大学教授

2014年10月8日