据统计,桂中岩溶区在柳江、红水河、黔江、郁江等大江河沿岸的万亩以上岩溶旱片有15处,面积达72.83万亩,占广西全区万亩以上旱片总面积的21.75%。马坪示范区处于马坪-石龙旱片临近柳江河谷地带,耕地面积3.33万亩,保灌面积不足0.6万亩。针对马坪岩溶区的地理特征、水土资源自然分布规律,本课题在马坪示范区以重点开展地表、地下水联合开发,岩溶区水利体系防渗技术应用、完善灌溉体系和推广节水灌溉,提高水资源利用率为主,同时开展农业结构和用地结构调整、土地改良、高效节水农业等综合治旱技术示范,建立该类型岩溶旱片的水资源开发与农业资源可持续利用模式(图版Ⅷ)。模式的核心技术主要包括如下内容。
(一)地表、地下水联合开发,采取工程措施优化配置水土资源
根据地貌部位、地表与地下水资源丰富程度、地下水埋藏条件和现有水利设施状况,大江沿岸部位以峰林平原为主,近河谷地带以地面抽水为主,谷坡及分水岭以打井取水为主。并大力改善现有水利设施,增加水利有效灌溉面积。现有地面水利设施较多,但年久失修,供水能力远达不到设计水平,必须完善配套现有水利设施,防渗堵漏,节水灌溉,兴建地表地下联合调蓄工程。水利工程尾水灌区,处于地下水系统的中上游,地下水埋藏比临近河谷地带的浅,岩体透水性强,钻井取水较为便利,通过打井取水,解决缺水死角灌溉用水和人畜饮水困难。提倡枯季超采,雨季回灌,开发浅层岩溶带地下水库,提高地下水的更新能力和调蓄总量。通过地表、地下水联合开发,完善水利工程设施,增加耕地有效灌溉率,优化水土资源配置,保障农业经济发展。在水利部门的主持下,开展桂中治旱工程中的马坪电灌工程,对原有电灌系统的主要电灌站进行修复,工程设计枯水年取水3 620×104m3,预期灌溉面积达3.7万亩,其中改善和新增灌溉面积2.65万亩。本示范项目进行了岩溶区水库的防渗与除险加固,同时在电灌区外施工钻井提取地下水,将不断改善该区的水土资源配置,增强水利工程的防旱抗旱能力。
(二)节水灌溉和节水高效农业开发
由于水源工程的开发和运行成本在逐渐提高,通过工程措施解决岩溶区农业干旱缺水,必须进行节水灌溉和节水高效农业开发,努力提高灌区综合效益。根据因地制宜的原则,推广节水灌溉采取工程措施与非工程措施的结合,水利措施与农艺措施、管理措施的结合,形成节水灌溉的技术集成,通过示范提高农民的节水灌溉技术水平、水资源利用管理水平。应用以渠道防渗配套为主的输水过程节水,灌溉回归水利用,田间灌溉节水、农艺节水、加强用水管理,推行计划用水、科学用水的节水灌溉措施,提高旱涝保收面积和旱地节水灌溉面积,通过各种节水措施,提高水利用系数到0.55以上。同时,由于水利工程供水能力相对不足,加上降雨时空分布极不均的特点,也加剧了这种供水能力不足的矛盾,无论在降雨偏丰、偏枯年份均无法完全满足农业用水需求,根据现有水土资源状况、灌区耕作制度、灌溉方式及灌区功能,开展高效节水农业开发和水资源综合利用,实现水土资源可持续发展,以水资源高效利用为中心,提高水利用效率和水分生产效率,促进农业生产发展。
(三)建立可持续发展的生态经济型农、林、果、牧复合体系
岩溶平原区农业自然资源总量决定了该地区农业结构、种植制度、农业投入产出量值分配、农产品种类与品质上的优劣差异等,为岩溶平原区的气候、地形地貌、水土岩与生物种类之间的组合层次性差别,要求农业经济体系必须建成可持续发展的生态农业经济,针对马坪乡岩溶区的地理特征,选择具有典型特征的马坪、龙头两村庄建立岩溶区生态重建技术示范点,以农业高新技术,适用技术进行合理集成和组装,创办成具符合客观规律和实际的种植—养殖—沼气—种植的良性循环的生态链,以达到改善该地区生态环境良好的典范。通过封山育林和营造生态经济林,扩大森林植被面积,提高森林覆盖率来治理水土流失、保护水资源环境。进行产业结构和种植结构调整,以电、燃气、煤、沼气等代替农村薪柴能源,推广生态农业,促进生态环境良性循环。
(四)改良土壤,提高水土资源承载能力,发展适水生态农业和优势特色农业
在逐步完善农田水利网主干设施与保护及辅助设施的基础上,围绕“增水、集水、节水、保水”4个核心来提高岩溶区水资源承载能力。进行中低产田改造,培肥耕地,增加耕地的有机质,增强土壤的持水能力。据有关资料,有机质的吸水量是粘土的300倍,通过增施有机肥或土壤改良剂,使土壤含水率增大。对植物来说,可供植物吸收和利用的有效水分含量增加,土壤的持水性能提高。同时,把土壤改良和发展畜牧业有机结合起来。土壤改良离不开有机肥料,畜牧业是有机肥料的主要来源之一;发展畜牧业又促进生物能源利用,通过沼气池的生物转化产生优质有机肥料,为发展绿色或无公害生态农业和优势特色农业提供良好的物质基础。根据水土资源承载力,合理布局适水农业,发展优质粮食、优质果蔬、良种桑蚕、畜禽养殖等特色经济作物、特色养殖产业,以确保生产效益和效率及降低单位产量、产值的用水量,防范因干旱气象引起的农业生产风险。