关于济南泉水补给区发展高效节水农业的思考
摘要：济南泉水补给区高效节水农业尤为重要。应采取兴建地表微型蓄水工程，限量开采地下水，重视非工程节水，进行节水技术组合等措施，达到即保泉又发展的目的。
关键词：济南 泉水补给区 高效 节水农
济南泉水补给区(简称补给区)位于济南市南部，面积约1500km2，90%以上为石灰岩山区。由于地理位置原因，区域内地表水、地下水都是济南市城市和的重要水源，境内可利用水十分短缺。“三座大中水库”转为向城市供水，地下水因保泉不能大量开采，而建设省城后花园需水量有增无减。如何解决补给区的农业用水是摆在我们面前亟待解决的问题。
一、发展高效节水农业的必要性和可行性
1.1 发展高效节水农业势在必行
区内水资源比较贫乏，灌溉用水严重不足，已成为制约南部山区农业持续发展的“瓶颈”。原用于农业灌溉的卧虎山、锦绣川水库转向为城市供水，狼猫山水库供水工程也已竣工，城乡用水矛盾尖锐。
泉水是济南的特色，也是迈向名牌城市最强有力的竞争条件。从1975年至今，泉水每年出现断流，最长达两年半。采取引黄保泉、库水“农转非”、逐渐关闭市区自备井等措施后，2001年9月17日趵突泉开始喷涌，但2002年春节后(3月3日)趵突泉水位突然下降以致停喷，其主要原因是补给区内开始抽水抗旱。
目前区内农业有效灌溉面积约占农用地面积的30%，“三灌”面积更是少得可怜，约占农用地的1%，灌溉水的有效利用系数不到0.5，发展都市化农业、观光农业、出口创汇农业等都需要增加灌溉用水量。
由此看出，补给区内可利用灌溉水有限而宝贵，单采用一般节水灌溉技术是不够的，必须发展节水农业，并且体现“高效”二字。
1.2 发展高效节水农业完全可行
补给区多年平均降雨量730mm，超过全市平均值；地表径流系数多在0.2～0.3之间，年平均径流量2.56亿m3；地下水埋深一般150m以上，深者达500m。雨季地表水较多，但利用率低，还有较大开发潜力。
在“市长二号工程”二期项目实施期间(1998～2000年)，补给区内西营、柳埠、锦绣川、仲宫、高而五乡镇建成塘坝25座、蓄水坝320道、水池1100个、旱井11200眼，但灌溉配套一直没有落实，多数农民还是采用传统的灌溉方式，费工、费时、费力、费水。
发展节水农业所采用的技术措施均已成熟。旱地农业技术有许多科技成果，节水灌溉本区也有示范样板，水土保持技术和经验更丰富。以前，这些技术在推广使用时，由于分属于不同部门，多为单打一示范，没有进行有效组合，达不到高效节水的目的。
二、高效节水农业模式探讨
2.1 补给区高效节水农业的特点
(1)水资源特别匮乏。因水资源用途的多元化，多数旱地只能进行有限的补充灌溉，起“关键水”的作用。
(2)灌区小而散。由于地形变化大，水源分散，很难形成较大的灌区，一般灌区某些节水灌溉设施和技术在这里不适用。
(3)基础薄弱。属全市贫困落后地区，经济条件较差，节灌设施和机具以中小型或廉价为主，有条件的可以引进一些化的设施。
(4)果园节水是重点。林果业已成为补给区经济主导产业。目前林果面积已达41000hm2，人均0.080 hm2，且规模还将扩大，而水浇面积只占果园总面积的28%。
2.2 发展高效节水农业的生物机理
发展高效节水农业在理论上是有根据的，其遵循的生物机理归纳如下：
(1)作物对一种环境因素的往往与另一种环境因素密切有关；
(2)作物在保证适宜的土壤水分后，水就不再成为产量的限制因素；
(3)构成作物组织的水量仅占作物生育期需水量1%左右，另外99%的水用于植株蒸腾、棵间蒸发；
(4)在作物需水量最多、对缺水最敏感的时期进行适时适量的灌溉，与在整个生育期多次灌水相比产量相差无几，而用水量却显著减少；
(5)缺水作物利用有限水进行补充灌溉增产是显著的，但又是有限的。
2.3 发展高效节水农业的思路
补给区发展高效节水农业的思路是：综合运用降水就地叠加富集理论、水量平衡原理、模糊综合评判优选法、系统工程原理等，在当地节水经验、学习国内外先进技术和方法的基础上，考虑不同水源状况、经济条件、农业生产方式和农业现代化进程等，从水资源合理开发入手，进行旱地农业、节水灌溉、等技术的优化组合，充分利用天然降雨和土壤的调蓄能力，确保作物需水关键时期的水分供给，抑制田间水分的无效消耗，提高水的利用率和水分生产率。
节水农业是一项系统工程，只有各种节水措施在相互影响、相互制约中共同发挥作用，才能达到高效节水的目的。节水综合措施体系见框图。
2.4 发展高效节水农业的效益
补给区发展高效节水农业，使无灌溉条件的雨养农业也可以浇“关键水”，可扩大灌溉面积210万hm2，每年啬收入3500万元以上；可有效地遏制滥打深井的势头，每年减少地下水开采量2000万m3以上。
3.1 合理开发利用水源
补给区内地形比较复杂，灌溉水源有河道、水库塘坝、大口井、深机井、水池水窖等多种类型。河道、大口井旱季多数干涸，“三座大中型水库”的水大部分“农转非”，小型水库半数以上为病险库，深井水因保泉、成本高等不能大量提取。
在该区域解决灌溉用水，一是靠打深井提水，二是蓄地表水。打深井应严格限制，兴建水库、塘坝等较大蓄水工程无适宜条件，而有的果农在园内建设微型蓄水工程，即走“一园一池，一亩一窖”的路子获得成功。
在补给区内，因地制宜兴建星罗棋布的旱井、水窖、水池等微型蓄水工程，利用山地的落差进行自压(或加压)灌溉是一项重要兴措。具有投资少、工期短、见效快的特点，适应山区地形变化复杂、一家一户经营的特点。既能“梯度开发”水源，又有利于水土保持。
3.2 选择适宜节灌形式
因该区域水源多为有限水，若采取地面灌溉或大水漫灌，水量严重不足。为了充分利用有限水灌溉，必须采取微喷灌、滴灌、小灌出流等先进微灌技术，在作物形成产量的关键期，根据土壤含水量适时、适量进行非充分灌溉。柳埠镇王家村利用上游微型蓄水工程发展果树自压微灌，仲宫镇王北村利用机井水发展果树微灌，均获得较好的效益。据调查，补给区内果树微喷灌、滴灌总面积不足300公顷，且以小管出流为主。
3.3 搞好水保坡面治理
水土保持坡面节水工程措施有大穴整地、水平阶整地、梯田建设、山坡截流沟等。补给区多为土石山区，土层瘠薄，兴建梯田投资较大。仲宫小流域2001年秋后，把67hm2荒山改建成353块高标准水平梯田，砌石堰1.1万m3，填客土8.0万m3，投资120万元，投工6.0万个。
四、高效节水农业的非工程措施
4.1 农艺措施
深耕蓄水保墒。加大耕作层深度，利于土壤水分的深层蓄积，减少地面蒸发耗水量。对于果园来说，不可能实行全耕，可采取“虚实并存”的耕作技术。
地面覆盖技术。秸杆覆盖、地膜覆盖等可明显减少地面蒸发量、提高地温，应大力推广。经测算，采用地面覆盖后，粮食作物增产为20～32%，节水40～50%。
增施有机肥。有机肥能增加土壤养分，改善土壤结构，提高土壤的蓄水保水能力。近几年，补给区内有机肥施用数量一直维持在较为稳定的状态，不适应节水农业发展的要求，应创造条件加大有机肥放用量。
推广抗旱保水剂和生物制剂。在国内干旱区试用的抗旱保水剂主要有IAC-13聚丙烯酰胺和PAMN，具有快速吸水和缓慢释放的特点，且反复吸收，吸水能力为其自身重量的1200～1500倍。该项技术尚未引进，但有必要进行试验。
“FA旱地龙”是国家防汛抗旱总指挥部推广的一种多功能植物抗旱生长剂。用于拌种、浸种可种进根系发达，用于叶面喷施能有效地控制叶片气孔的开张度，减少植物蒸腾，还具有促进植物生长的许多营养成分。前几年，历城区对此进行了大面积推广，取得明显的节水增产效益。
调整植物的布局、结构。多年来，在进行小流域治理时，从空间和时间上进行土地利用结构和物种的搭配，已探索出“松柏盖顶，干果缠腰，鲜果抱脚，瓜菜沟边”的生物配置模式。降甘小流域、四门塔小流域等按该模式布局取得明显的成效，需继续坚持并加以完善。还可以通过调整种植结构，选择耐旱品种等，达到节水的目的。
4.2 政策与管理措施
发展高效节水农业可为当地人民带来直接或间接利益，但省出的水多是为了保泉，具有明显的公益性。直接效益大的，鼓励农民自筹资金或向银行贷款，财政适当补贴，自建、自管、自用；直接经济效益不明显或完全是为保泉的，应以政府投入为主，否则，不符合市场经济原则。
随着经济、社会的发展，补给区内用水量还将增加，特别是正在实施的省城后花园工程，需要较多的灌溉水。如继续打深井提水，必然影响群泉喷涌，后患无穷。从现在起应重视这一问题，采取特区特事特办的政策，向农民发放取水许可证，限量开采地下水，同时给予适当经济补偿。
通过建立与市场经济相适应的组织管理、工程管理、用水管理等制度，实现节水工程自我维持、自负盈亏、良性运行的目的，确保各项设施持久发挥效益。
五、结论
济南泉水补给区发展高效节水农业势在必行。应大力兴建星罗棋布的微型蓄水工程，充分利用地下水资源；采取特区特事特办的政策，对新打深井严格审批，现有深井重新登记并发放取水许可证；重视非工程节水措施，进行节水技术组合，尽快探索本地高效节水农业(特别是果园)的模式并大力推广，达到既保泉又发展的目的。