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对于广大旱区，缺水比缺地更加严峻。有水就有地，有地就有粮。目前，我国灌区粮食产量水平相对较高，但旱区产量低而不稳，如果解决好干旱缺水问题，旱区增粮大有可为。
从甘肃省庆阳市区出发，开车翻过两座山，才能到达庆阳辰基种植养殖专业合作社。与华北平原不同，在黄土高原，与水齐平的叫川，比川还高的叫山，山的上面平整的地面叫塬。“塬”与“原”通，是黄土高原特有的因冲刷形成的宽广平坦的高地。汽车在川、山、塬三种地形来回穿梭。
“这里没有灌溉水，农业只能靠天降雨，今年依然干旱，5到7月作物生长关键期都没有通透降雨。”合作社理事长李占鑫说。
但8月上旬，下了几天雨，此时冬小麦已经收割完毕，玉米即将收割。记者问道：“这几天下雨，对农作物是不是没啥作用？”
“有有有，对于我们这个地方来说，一年三百六十五天，哪天下雨都好！都有用！”他毫不犹豫地说。
翻过一座山，记者看到了一条河，欣喜地问：“可以灌溉吧？”
“少滴很，不够用。”李占鑫说，水量太少，提到塬上，成本太高。
“旱的时候，人都没有水喝，别说作物了，只能干着急，一点儿办法都没有，农作物产量低得可怜。”回忆过去，李占鑫感叹道。
水是生命之源，人多水少、水资源时空分布不均是我国的基本国情和水情。旱区是指年降水量小于650毫米的地区，一般指秦岭淮河以北地区。庆阳市是我国旱区的一个代表。旱区水资源缺乏已成为粮食生产最大的障碍。据统计，秦岭淮河以北耕地面积占全国总量的64%，水资源仅为全国的19%。同时，旱区现有水资源并未得到充分高效利用。对于广大旱区，缺水比缺地更加严峻。有水就有地，有地就有粮。目前，我国灌区粮食产量水平相对较高，但旱区产量低而不稳，如果解决好干旱缺水问题，旱区增粮大有可为。有专家测算，北方旱地小麦和玉米高产分别约为455公斤/亩和870公斤/亩，农户的小麦和玉米平均产量分别为高产水平的48%和53%，有约1倍的提升空间。
灌区稳，全国稳；旱区增，全国增。在当今全球气候多变，南方旱涝急转背景下，今年，我国提出实施新一轮千亿斤粮食产能提升行动，探索实践旱区节水增粮，意义重大。
旱耕地：集雨保墒，提高降水利用效率
“黄土高原土层厚，本身可以蓄水，再加上采用全膜双垄集雨沟播技术，不管啥时候下雨，都可以蓄起水来。”李占鑫说道。
没有灌溉水，只能靠天降雨，庆阳市是我国典型的旱耕地。全国旱作耕地接近10亿亩，主要分布在黄河流域和北方旱作区。如何蓄水保墒、提升水的利用效率是旱耕地永恒的课题。
地膜可以蓄水保墒、提升地温、抑制杂草。上世纪70年代，我国从日本引进塑料地膜覆盖技术后，一场关于地膜覆盖的“白色革命”发起，给广大旱区的旱耕地集水带来了新希望、新变化。
说到全膜双垄集雨沟播技术，不得不提老崔，老崔名叫崔增团，是甘肃省耕地质量建设保护总站站长，熟悉他的人都叫他老崔。老崔生于陕西，工作在甘肃，一直生活在旱区，最擅长与“水”打交道。他见证了那场“白色革命”。
甘肃省是全国最先引进和试验地膜覆盖技术的省份之一。一开始引进地膜，怎么用效果最好，谁的心里也没底，只能一步步试验。
“刚开始平铺70厘米宽半膜，哪里种庄稼哪里才有膜，没种的地方就裸露在外面，有一定效果，但地膜覆盖少，水分蒸发快。同时，由于土地疙里疙瘩不平，如果下小雨，这些雨停留在膜上，反而进不了作物的根部。”老崔说。
接着，人们开始尝试平铺全膜。这种方式水分蒸发确实少了很多，但没有集雨坡度，一些降雨渗不下去，不能成为有效降雨，太阳出来就蒸发了。
后来人们又探索起垄覆膜，将作物种在垄上……这些方式都没有达到农户想要的蓄水效果。眼睁睁看着雨水一点点蒸发，大伙儿心里急得像针扎一样。
2003年，原农业部提供项目资金70万元，甘肃土肥站开展集雨节灌技术集成，在地头挖水窖，用的时候将水提出来浇灌作物。有一次，一个农户挖水窖时，因水窖塌方被砸伤。这件事对老崔触动很大，那些天，他辗转反侧，反复思考：“挖集雨水窖费工费时，集到窖里的水要提出来才能浇地浇作物，如此费事，为何不能在大田里直接集雨用于作物生长呢？”
于是他带领大家尝试在耕地表面起大小双垄，用地膜全覆盖，农田变成集雨场，把玉米种在沟部，水都留在沟里。第二年，他们在兰州市榆中县清水驿乡杨河村农户张国泰的承包地里划出1.2亩土地，开始试验研究。
实践证明，他们的方法是对的。尽管这一年干旱，但覆膜几天后，原本干燥失墒的耕地变得湿润了。当年测产平均亩产592.5公斤，比半膜增产143.9公斤，增幅达到32%。
经费有限，不能大面积推广，于是，老崔在甘肃省中东部榆中、秦安、静宁、庆城等10个县开始试验推广这项技术，当时只提了一个要求：不需做太大面积，但要做到标准规范。
2005年以后，原农业部项目资金由过去的70万元增加到300多万元，并在甘肃建立高标准全膜双垄集雨沟播技术示范区。示范的过程中，他们发现，秋覆膜可以把冬天雪水保存在土里，比春覆膜更能保墒，春播时可应对易发的春旱。2007年入春后，甘肃中东部地区遭遇60年不遇特大干旱，秋覆膜的全膜双垄集雨沟播玉米出苗整齐、生长旺盛，经受住了大旱的考验，由此拉开了该技术在全省乃至全国大规模推广的序幕。
记者看到，李占鑫的合作社，全膜双垄集雨沟播技术有些不一样，玉米苗不是长在沟里，而是离沟1到2厘米处的侧边。他解释道：“我们对技术有些许改良，因为这里降雨多一点，春季降雨易在沟里形成淤泥，土壤易板结，所以选择在沟侧种植。”
“保守算，地膜覆盖，风调雨顺年份，产量可以比常规种植高300斤，遇到特别干旱的年份，增产就更多了！我这个合作社覆膜以后产量比不覆膜时高500斤。”李占鑫说。
这项技术获得2009年度甘肃省科技进步一等奖。目前，全膜双垄集雨沟播技术在陕西、宁夏、内蒙古、青海等省（区）年推广面积达2000多万亩。每每提到这项技术，老崔就嘴角上扬，一脸骄傲。
在旱耕地，蓄水是基础，如何提高降水利用效率，让每毫米降水生产出更多粮食是另一个重要课题。
全膜双垄集雨沟播技术也让产量低而不稳的黄土旱塬变成稳产高产的吨粮田。
甘肃省农业科学院旱地农业研究所镇原试验站50年来专门研究旱地农业种植。“通过沟垄、覆膜、保水剂等综合措施蓄住天然降水支撑增密种植。同时配套抗旱耐密品种、施用长效肥料等技术，提高了降水的利用率，通过试验，旱塬玉米实现吨粮田。”旱地农业研究所副所长李尚中表示。
“10年前，1毫米降雨只能种7株玉米，500毫米降雨量每亩能种3500株。现在1毫米降雨能种10株玉米，500毫米降雨量能种5000株。一毫米降水能生产约2公斤玉米、0.8公斤小麦。”李尚中说。目前，陇东旱塬区部分农户也能达到吨粮田。
“如果对西北东北旱地开展这些综合措施，使农田降水利用率再提高5到10个百分点，按照平均降雨量450毫米计算，每年则可以多利用60亿到120亿方水资源。”全国农业技术推广服务中心节水处处长吴勇表示。
水浇地：节水灌溉扩面积，水肥一体创高产
旱区也有水浇地。水浇地，是指有水浇灌的耕地。与旱耕地不同，如何少浇、浇得精准是水浇地节水增粮的重要方式。内蒙古自治区巴彦淖尔市有黄灌区，也有一部分井灌区，属于典型的水浇地。
今年6月5日，习近平总书记来到巴彦淖尔市乌梁素海南岸的现代农业示范园区调研，乌拉特前旗农牧业技术推广中心主任刘俊当面向总书记汇报工作。3个多月过去了，刘俊心里依然激动。
“河套地区条件得天独厚，虽然不缺水，但也要节约水资源，大力发展现代高效农业和节水产业，不能搞大水漫灌。”总书记的话，一直萦绕在刘俊的耳畔，节水的思路更加明确。刘俊说：“黄灌区依托高标准农田建设项目为基础，开展滴灌，替代传统的地面漫灌。井灌区采用井电双控，控制每亩地用水量。”
“1300多万亩黄灌区因地制宜推广开展澄清池滴灌、移动式直滤滴灌，配套覆膜滴灌、无膜浅埋滴灌，先把黄河水引到澄清池里澄清，再通过滴灌设备滴灌到作物根区，或采用可移动式滴灌机，临时铺设滴灌带滴灌。”刘俊说。
近些年，巴彦淖尔市地下水严重超采。刘俊说：“我们155万亩井灌区严控打井数量，今年起实施井电双控，控制用水用电，鼓励农民节约用水，减少水资源浪费，今年初期灌溉定额是每亩310方。”
从开始试点有补贴，到后来不补贴，农民自愿使用，刘俊发现，农民的节水意识增强了。刘俊说，“井灌区已经完全实现了滴灌。过去农户一亩地用水多在400方左右，水肥一体化后至少省水80方。玉米产量比普通种植高300斤左右。”
这几年地膜污染严重，他们采用了无膜浅埋滴灌，将滴灌管浅埋于约5厘米土层，以浅土覆盖替代地膜覆盖。
这样的水浇地还分布在甘肃河西走廊、宁夏平原和新疆等地。
甘肃省定西市通过引洮工程，引洮河水上山，让旱地成了水浇地。为高效用水，老崔也想到水肥一体化技术，但如何储水是个问题。
偶然的一次机会，老崔接触了软体水窖。他说：“水泥水窖冬天易冻坏，软体水窖耐用、安装简单、投资较少、回收也简单。”2020年，甘肃省在定西市等地选择部分基地开展软体集雨窖水肥一体化示范基地建设，政府给农户安装了软体水窖和水肥一体化设备。
在定西聚鑫牧草农民专业合作社，记者看到，田里的马铃薯苗长势翠绿，黑膜下“迷宫式”的滴灌带正在滴水作业。房顶上搭了一根3到4米的倾斜集雨管。
“过去没有引进洮河水时，我们就喝房檐上集下来的雨水。现在虽然不喝了，这些水也一定不能浪费。”理事长李聚东说，下雨时，雨水可流到软体水窖，用过滤器过滤掉砂石等杂质，然后将水肥融合通过滴灌带输送到作物根部，要先水后肥，怕烧苗，水浇差不多的时候，然后将肥倒进去再滴灌。
“大水漫灌，一年至少浇2到3次，每次需要100方水，水肥一体化一次仅需20到30方水，用6次，一亩地用120到150方水，节水一半以上。肥料也省了一半，以前向土地施肥，现在向作物施肥，更精准、高效。”李聚东说。
“虽然成本比以前高，如滴灌带、水溶肥、机械化人工成本高，但马铃薯产量也高，大水漫灌每亩4000斤，水肥一体化产量为6000斤以上，按照去年每斤1元算，每亩收入增加2000多元。”
在合作社，记者还看见了小型移动滴灌机械，通过发电、抽水、过滤、水肥滴灌，小农户的小田块也有机会实现水肥一体化。
内蒙古通辽市科尔沁区今年开展节水增粮增效示范行动。科尔沁区农技中心主任李守君说：“示范区重点以玉米无膜浅埋滴灌水肥一体化技术为核心，配套精细整地、北斗导航播种、合理增密、滴水出苗、适时化控、病虫害综合防控和科学晚收等措施，可节水40%以上，示范区玉米产量从900公斤/亩增加到1100公斤/亩，实现了作物单产、水资源利用率和种植效益的三提升。”
“采用喷灌、滴灌等高效节水灌溉方式，水分利用效率可提高到75%左右，西北东北地区有着1.7亿亩水浇地，如果60%水浇地采用滴灌方式，则能够节水约100亿立方米。”吴勇表示。
激活后备耕地资源，中低产田变良田
除了旱耕地、水浇地，北方旱区还有大量的中低产田、后备耕地资源。“我国淡水资源约占全世界的6%，耕地约占9%，对于干旱缺水的北方，缺地的本质是缺水。此外，在年降水量350毫米以下的旱区，很多耕地因为干旱缺水，种植效益低，一些地不得不被迫闲置。如果通过调水、引水和集水等措施，解决好抗旱保苗的救命水问题，就可以扩大播种面积、大幅提升产量。”吴勇表示。
陕西省榆林市榆阳区采用“沟道坝蓄水+光伏发电提水+土工膜窖高位储水+膜下滴灌补水”集雨补灌技术模式“引水上山”。通过修建集雨坡，把水蓄到沟里，然后通过光伏发电提水上山，做到“秋水春用，丰水旱用”。
“光伏发电可零水费提水上山，降低梯田灌溉成本，减轻农民负担。”西北农林科技大学园艺学院副教授宋小林说，通过吸收日照辐射能量，将光伏阵列输出的直流电转换为交流电，驱动水泵抽水，做到即发即用，具有灌溉零水费、无需架设高压线和安装变压器、建设工期短、投资小、运行费用低等优点。
同时，他们还推广非充分灌溉技术。“核心是在灌水量不能完全满足作物生长发育全过程需水量时，只在作物生长关键期灌水，解决‘卡脖旱’。”宋小林说，这项技术十分必要。
“降水时空分布不均，一个关键生育期缺水，就影响整个生育期。”宋小林说。梯田谷子一般浇灌关键水2到3次，第1次为每年5月上旬的播种水，也称出苗水；第2次为每年7月中旬左右的孕穗水。
“以前，传统旱作种植亩产243公斤，现在亩产427公斤，亩均增产184公斤，亩均节本增收825元。”宋小林说。
过去，甘肃省定西市安定区鲁家沟镇将台村，由于没有水源，村里的山坡一直处于闲置状态。
“这里降水太少，覆膜也蓄不了水。”老崔说。
2021年，当地政府在将台村建设“千亩马铃薯引水上山水肥一体化示范区”。“政府帮忙修建1000多亩高标准梯田，在海拔1850米的山上建立储水窖，将山下洮河水引入水窖，再通过滴灌水肥一体化设备为作物滴灌。”全程参与项目建设的定西市安定区农广校安磊说。
如今，记者看到，一片片整整齐齐的梯田里，满满地种着马铃薯、玉米，长势旺盛。
这些梯田由定西沃土农业农民专业合作社理事长赵权武流转。“我们已实现了当初提出的‘引水上山，产量翻番’的目标。靠天降雨作物产量亩产只有2000斤，大水漫灌亩产4000斤，水肥一体化亩产6000斤，有些地块甚至达1万斤。同时，还可以节省20%的农药、30%的肥料、40%的水。”赵权武说。山对面的梯田也将用上水肥一体化，但这个项目主要在靠水源近的浅山区，再远的地方，成本太高。
“引水上山实现耕地扩面积。根据测算，仅安定区引洮渠沿线浅山区可实施引水灌溉的梯田面积为10万到15万亩，可使灌区面积增加1倍以上，也可以复制推广到相同区域。”老崔说。
“除了调水、引水，水浇地以喷滴灌替代传统地面灌溉节约的水量，也可用于灌溉旱耕地、撂荒地和开发后备耕地。这方面新疆有成功的经验，膜下滴灌的发展让农业灌溉面积大幅增长。”吴勇表示。
新疆塔里木盆地年均降雨量在50毫米以下，农业灌溉主要依靠天山和昆仑山的雪水。通过大面积推广膜下滴灌水肥一体化技术，该地有效灌溉面积由上世纪末的4475万亩增加到2020年的7340万亩。
破解瓶颈，共同推动节水增粮
有收无收在于水，收多收少在于肥。水肥技术和其他措施的结合改变了旱区粮食产量低的宿命，旱区逐渐成为粮食增产的主要区域。但旱区节水增粮，目前还存在一些瓶颈有待破解。
“粮食增产，是多因素的综合结果，土、肥、水、种、密、保、管、工等八个方面，每一个都很重要。对于干旱缺水的北方地区，水的问题更加突出。亟需设立促进旱作节水农业高质量发展的转移支付重大项目，推进各项技术措施落实落地，为新一轮千亿斤粮食产能提升行动提供坚实支撑。”吴勇表示。
旱区长期用地膜，地膜污染越来越严重。过去，一家一户种植，人工捡拾率达90%，污染少。近些年农膜回收主要依赖机械，容易把地膜压碎，机械捡拾率只有约70%。为此，一些地方发展加厚地膜和生物降解膜。
在甘肃省平凉市农业科学院高平试验站，不同地块铺了六七种生物降解膜，开展试验对比。试验人员4月16日将降解膜埋到地下，8月13日打开以后，降解膜已经降解成絮状。“但是也不能降解太快，否则保墒功能期不够。”试验人员说。
生物降解膜是未来的发展方向，但仍面临诸多需要解决的问题。从功能性上说，与普通地膜比，降解膜可自行降解，不污染环境，但保墒性能赶不上PE地膜，有效期只有几个月，机械韧性不强，且成本高，一公斤25元，普通膜12元。严格意义上来说，降解膜从厂里出来，降解已经开始，难以长时间保存，货架期太短，只能少量订单生产，不能走正常农资流通的渠道。
在生物降解膜的发展上，吴勇建议，要加强降解新材料、加工新工艺和应用新模式的科学研究，尽快取得突破。首先要增强保墒、增温和防草三方面功能。其次要延长货架期，做到在外包装不打开、与外界空气隔绝的情况下，两年内不会自行降解，可以正常使用，如此才能进入农资流通渠道，满足市场要求。推广上，降解膜的类型要越简单越好，方便老百姓应用。
旱区水价太高也是个问题。老崔说：“农业灌溉水价不便宜，低的八毛钱一方，贵的五六元一方，如果没有水肥一体化设备，大水漫灌成本非常高，老百姓用不起。农业用水不能盲目收费，要充分考虑保障粮食安全的公益性功能，特别是新增千亿斤粮食产能对灌溉用水的迫切需求。一方面要降低农民灌溉用水价格，另一方面国家财政应给予补贴，切实降低农业灌溉用水负担。”老崔还建议：“在农业节水投资机制上，要以财政投资为引导，充分发挥社会资本进入农业节水领域，实现投资多元化，要从税收、金融等方面给予企业支持。”
“仅仅只有工程的完善，管道铺到了地里，但没有农艺技术的集成，缺少科学的管理，即使水输送到地里也发挥不了节水效益。”农业水土工程专家、中国工程院院士康绍忠表示。他建议，由单一节水灌溉技术向农艺技术相结合转变。
将节约的水引到严重缺水地区，需要引水工程的助力。康绍忠建议，加快建设国家农业水网，促进水资源南北调配、东西互济，充分利用“南水北调”工程外调水，促进水土资源及时有效配置，提高食物安全供水保证率。
在平凉市农业科学院高平试验站，记者看见办公楼前放了一个水盆，里面只有不到三分之一的水，十几个人正在排队洗手，每个人用手轻轻地从盆里把水撩出来，在盆的外面洗手，接着下一个人以同样的方式洗手……
据估算，一方水能产玉米1.8公斤左右、小麦1.4公斤左右、水稻0.9公斤左右。假如旱区节省的水都能有效利用，那么我国粮食安全这个“国之大者”就会更牢固。旱区节水增粮，功在当代，利在千秋，任重道远。（来源：农民日报）
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