以空中水資源為切入點創(chuàng)新石漠化治理

程劍平

當(dāng)前條件下貴州的石漠化治理。首先要滿足“種草能生，植樹能活，栽培作物有效益”這三個最基本的要求，最核心的問題是要千方百計地解決好植(作)物生長所需要的水分。

全國首批石漠化綜合治理試點100個縣(市、區(qū))，我省55個縣(市、區(qū))列入首批試點。貴州，已名副其實地成為我國西南巖溶石漠化治理的主戰(zhàn)場。

貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院課題組在貴州典型的巖溶地區(qū)——黔南州長順縣威遠(yuǎn)鎮(zhèn)的威遠(yuǎn)社區(qū)，建立起了石漠化治理的試驗基地，并在引進(jìn)以色列發(fā)展高效旱作農(nóng)業(yè)的理念、技術(shù)、設(shè)備和資源，特別是在消化其滴灌技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合貴州降水豐沛、分配不均、蓄水困難、干旱頻繁等實際，通過科技創(chuàng)新，在實踐中破解了在巖溶地區(qū)尋水、蓄水和農(nóng)業(yè)水高效利用等技術(shù)難題，以期為我省石漠化地區(qū)建立起雨養(yǎng)高效特色生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地提供技術(shù)支撐。

來自以色列的啟示

“彈丸之地”的以色列極度缺水，土地的沙漠化現(xiàn)象十分嚴(yán)重，其國土總面積的2／3以上屬于干旱或半干旱地區(qū)。然而，猶太人正視水資源匱乏、土地貧瘠等不利因素，通過國家管理及廣泛地運用現(xiàn)代科技和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營方式，有效地控制了沙漠化蔓延，生態(tài)環(huán)境不斷得到改善。同時，利用北部主要水源地加里里湖有限的淡水資源，養(yǎng)育了近700萬的以色列人民，發(fā)展并繁榮了旱作農(nóng)業(yè)，其水果、蔬菜、花卉大量出口，享譽歐洲。在其科技手段的大量使用中，最值得稱贊的是以色列農(nóng)業(yè)科研人員針對旱季(4月至10月)幾乎沒有降雨的自然條件而發(fā)明研制出的灌溉技術(shù)與設(shè)備。正是靠著以滴灌為核心的一系列灌溉技術(shù)的產(chǎn)生和應(yīng)用，以色列創(chuàng)造了輝煌的高效旱作農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)奇跡，并成為干旱或半干旱地區(qū)發(fā)展高效旱作農(nóng)業(yè)的典范。

石漠化治理的切入點

山坡陡、土層薄、土壤持水能力不強是石漠化地區(qū)的共同特點，而由季節(jié)性降雨的差異導(dǎo)致的干旱頻發(fā)，無疑是石漠化地區(qū)植(作)物生長最主要的外部制約因素。

移民搬遷，讓人類的活動遠(yuǎn)離生態(tài)脆弱的石漠化地區(qū)，應(yīng)該是根治石漠化的理想途徑。然而，當(dāng)前，要在貴州這樣一個以巖溶山地為主、農(nóng)業(yè)人口眾多、思想觀念守舊、經(jīng)濟(jì)實力不強的欠發(fā)達(dá)地區(qū)實現(xiàn)這一目標(biāo)，顯然是不切實際的。我們要在科學(xué)發(fā)展觀的引領(lǐng)下，在確保不破壞自然生態(tài)的前提下，依靠科技創(chuàng)新，逐步在石漠化地區(qū)建立起水土可涵養(yǎng)、生態(tài)能恢復(fù)、經(jīng)濟(jì)有發(fā)展的特色生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地，以切實解決百姓能吃上飯、依靠種植致富、恢復(fù)良好生態(tài)、重建自然——經(jīng)濟(jì)——社會復(fù)合系統(tǒng)等諸多方面的問題。

我們認(rèn)為，在當(dāng)前條件下貴州的石漠化治理，首先要滿足“種草能生，植樹能活，栽培作物有效益”這三個最基本的要求，繼而才能在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)保持水土、育樹成林、恢復(fù)生態(tài)、改善民生的目標(biāo)。因此，最核心的問題是水，即必須千方百計地解決好植(作)物生長所需要的水分。

水從何處來?

貴州擁有豐富的降雨。然而，巖溶裂隙很難在石漠化的山地坡面上形成地表徑流，大量的降雨隨著裂隙進(jìn)入地下巖層而形成地下水。因此，為了簡便快捷地獲得水分，應(yīng)該在雨水滲漏之前采取措施，如建造人工集水面，求得最大限度地匯集降雨，從而為石漠化治理過程中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)(即涵養(yǎng)水土資源、恢復(fù)林草植被、建設(shè)基本農(nóng)田等)創(chuàng)造有利的條件。從理論上分析，我省年平均可達(dá)1200mm的降雨，即在單位面積上可產(chǎn)生1.2m的水深。如為2倍的集水面積，即可在單位面積上匯集2.4m的水深，如為6倍的集水面積，則可蓄積7.2m深的降雨。以此類推，假如蓄水池以2.4m為最大設(shè)計深度，其結(jié)果是合計為400mm的降水量可蓄滿水池，亦即，1年可復(fù)蓄3次。這樣便可主動地邁出對空中豐富的降雨資源進(jìn)行合理利用的關(guān)鍵性一步。

怎樣蓄水?

與利用水泥、沙石、水等混凝土工藝修建蓄水池的傳統(tǒng)方法不同，新型蓄水池更加注重蓄水的功能，其建造過程中不需要爆破堅硬的巖石，開挖大量的土石方，更不需要混凝土，而是因地制宜，利用巖溶石漠化山地自然形成的洼地，然后通過對池底表面的平整處理與堆砌必須的堵水墻等工藝方法，即將洼地及其四周尖銳的碳酸鹽巖巖石打平，將較深的凹洞或裂縫填平后，鋪設(shè)無毒無味、耐熱耐寒、剛?cè)嵝暂^高、拉伸強度好的高密度食品級聚乙烯防滲膜，建造出適合于任意低洼地形、節(jié)能節(jié)力節(jié)材、高效防滲防漏、成本相對低廉的新型蓄水池(如上圖)。利用此技術(shù)可在我省廣大的巖溶地區(qū)建立起星羅棋布、大小適宜、使用壽命較長、兼具多種功能的環(huán)境友好型生態(tài)蓄水池，為開展石漠化治理奠定堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)。

如何用水?

與以色列不同，貴州降水資源豐富，但一年中的大多數(shù)降雨卻主要集中于夏秋季(5－10月)，而在冬春時節(jié)降水往往會呈現(xiàn)較大的年際變化，故常常發(fā)生干旱。即便雨季也會因坡陡土薄、土壤保水能力弱，而引發(fā)旱情。因此，因地制宜地大力發(fā)展灌溉仍然是石漠化治理中不可回避的重大課題。經(jīng)過實踐與探索，我們研發(fā)出了能在降雨時保蓄水分、干旱時供應(yīng)水分的灌溉技術(shù)與裝置，以及一套適宜于巖溶石漠化地區(qū)發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)的高效潤濕灌溉系統(tǒng)，從而順利地實現(xiàn)了在石頭間隙里種植高效益的西瓜、黃瓜等果蔬作物的設(shè)想。而且，我們沖破禁錮，在石漠化山地開創(chuàng)了無公害養(yǎng)魚的先河。

潤濕灌溉技術(shù)。滴灌是以色列旱作農(nóng)業(yè)的核心技術(shù)，但它不適用于貴州的石漠化地區(qū)。我們研制開發(fā)出一種既操作簡單又高效節(jié)水的濕潤灌溉技術(shù)與裝置。此裝置能在自然降雨時收蓄水分，通過毛細(xì)現(xiàn)象，自動使土壤保持濕潤狀態(tài)，以此達(dá)到無自然降雨間隔期間供給植物水分，從而實現(xiàn)對植物的灌溉。試驗結(jié)果表明：潤濕灌溉技術(shù)不需要全層耕翻土地，并能保障須根系植物(西瓜、黃瓜等果蔬)在石漠化地區(qū)的正常生活，而且在整個生育期間(時逢雨季)不需要任何的人工澆水灌溉。同現(xiàn)有的灌溉技術(shù)相比，潤濕灌溉的優(yōu)點在于它能在降雨較為豐富的濕潤地區(qū)，實現(xiàn)蓄水、供水的自動與動態(tài)調(diào)節(jié)，以持續(xù)不新地保證值(作)物生長所必需的水分。

潤濕灌溉系統(tǒng)。針對貴州巖溶石漠化地區(qū)的自然生態(tài)與地理環(huán)境特點，以空中水資源為出發(fā)點，將雨水的收集、保蓄、運輸與利用有機(jī)地結(jié)合在一起，即通過利用人工集水面、建造環(huán)境友好的新型生態(tài)蓄水池、構(gòu)筑輸水管網(wǎng)體系、使用潤濕灌溉裝置等，構(gòu)建能適宜巖溶石漠化地區(qū)效益植(作)物(生態(tài)效益好或指經(jīng)濟(jì)價值高的植物)生長的高效集水、蓄水、輸水、節(jié)水的潤濕灌溉系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上，逐步恢復(fù)石漠化地區(qū)的草地生態(tài)，發(fā)展林木植被，建設(shè)特色高效的生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地。

石漠化地區(qū)養(yǎng)魚。巖溶石漠化地區(qū)潤濕灌溉系統(tǒng)的建立，因潤濕灌溉技術(shù)產(chǎn)生的高效節(jié)水效果，而大大地減少了對潤濕灌溉裝置以外的需水要求，蓄水池中豐富而優(yōu)質(zhì)的自然降雨，促使我們萌發(fā)了養(yǎng)魚的奇想。利用周邊生長的天然草料，輔以人工種植的黑麥草，我們于2008年3月在生態(tài)蓄水池中放養(yǎng)了以食草魚——草魚為主，配有一定比例的鰱、鯉、鯽、武昌魚等400余尾魚苗，在長順試驗基地開始了養(yǎng)魚的探索。試驗結(jié)果表明：巖溶石漠化地區(qū)因遠(yuǎn)離城市工廠，大氣環(huán)境清新；靠自然降雨為水源，水質(zhì)無污染；以食品級聚乙烯材料修建水池，池底底質(zhì)良好，因而是發(fā)展無公害生態(tài)養(yǎng)魚的理想場所。

依托科技創(chuàng)新，進(jìn)一步突破石漠化治理

黨的第十七屆三中全會要求我們“加快荒漠化石漠化治理”，同時指出：“發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，必須按照高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全的要求，加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式，推進(jìn)農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步和創(chuàng)新?！币虼?，我省廣大的巖溶地區(qū)在當(dāng)前國家石漠化綜合治理的試點工作中，應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念，沖破禁錮，腳踏實地，苦干巧干，依靠科技，敢于創(chuàng)新，在落實科學(xué)發(fā)展觀的實踐中，緊密結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H，化不利因素為有利因素，探索出一條有自身鮮明特色的石漠化治理之路，進(jìn)而推動各地石漠化綜合治理取得實質(zhì)性的突破。

編者手記：水土流失嚴(yán)重，是產(chǎn)生石漠化現(xiàn)象的重要原因。“水是核心，土是焦點”，如何保持水土不流失或少流失，成為石漠化治理的關(guān)鍵問題。貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院課題組借鑒以色列石漠化治理的先進(jìn)經(jīng)驗，以實驗為基礎(chǔ)，針對貴州的省情實際，從空中水資源的立體式利用角度切入，在巖溶石漠化治理方面作出了有益的探索。既有深厚的實踐基礎(chǔ)，又有極強的理論與應(yīng)用價值，不僅為貴州，乃至西南巖溶石漠化治理注入了新的活力，而且為我們提供了新的視角，也必將開啟我們的新思維。

(彭奇?zhèn)?