農業(yè)現代化是我國農業(yè)發(fā)展的必然方向。在農業(yè)發(fā)展進(jìn)入新階段的形勢下，提高農業(yè)效益、增加農民收入、保護農業(yè)生態(tài)環(huán)境是今后相當長(cháng)一段時(shí)間內農業(yè)與農村經(jīng)濟工作的重點(diǎn)任務(wù)。處于內陸干旱地區的新疆是我國缺水量最嚴重的省區之一，“荒漠綠洲、綠洲農業(yè)”是其顯著(zhù)特點(diǎn)，荒漠綠洲具有對水的明顯依賴(lài)性，有水就有綠洲，無(wú)水則成荒漠，而綠洲已成為干旱區人類(lèi)賴(lài)以生存得基礎。石河子墾區就是典型的綠洲農業(yè)，墾區現有18萬(wàn)公頃（270萬(wàn)畝）耕種面積，每年實(shí)際播種面積只有16萬(wàn)公頃（240萬(wàn)畝），可耕面積達到36.67萬(wàn)公頃（550萬(wàn)畝）。按照“九五”計劃，本世紀末石河子人要進(jìn)入小康，必須改造中低產(chǎn)田2～3.33萬(wàn)公頃（30～50萬(wàn)畝），收復棄耕地0.67萬(wàn)公頃（10萬(wàn)畝），增加新耕地0.67萬(wàn)公頃（10萬(wàn)畝）。石河子墾區可持續利用的水資源只有12億m³，這樣，按常規用水比例來(lái)推算，一年至少要增加2億方以上的用水。地表河流量和自然降水已無(wú)法添加，打井汲取地下水也只能解決9000萬(wàn)方左右，尚有一億多方的供水缺口。因此必須走節水農業(yè)的道路，提高水的利用率，利用節約的水種草、種樹(shù)，發(fā)展畜牧業(yè)和二、三產(chǎn)業(yè)，從而建設石河子墾區節水高效生態(tài)農業(yè)。但近年來(lái)隨著(zhù)新疆傳統粗放的灌溉農業(yè)發(fā)展，最突出的生態(tài)問(wèn)題——農田次生鹽漬化主導的“三化一污”，即耕層土壤鹽化、土壤肥力退化、風(fēng)沙化、農藥化肥地膜污染等，使綠洲農業(yè)產(chǎn)出降低，已嚴重制約了新疆經(jīng)濟的發(fā)展，傳統的粗放灌溉與“三化一污”已形成一個(gè)愈演愈烈的惡性循環(huán)鏈：綠洲傳統灌溉系統 → 農田次生鹽堿化 → 農田“三化一污”為典型表現的農業(yè)生態(tài)惡化演替狀態(tài) → 越灌越化越化越灌的惡性循環(huán) → 農田凈產(chǎn)出低 → 農業(yè)徘徊低速增長(cháng) → “三農”難題。

　　一、石河子墾區建設節水高效生態(tài)農業(yè)的必要性 

　　要使目前農業(yè)生態(tài)徘徊惡化演替狀態(tài)跨越到持續良性演替狀態(tài)，即使傳統灌溉系統基礎上農田越灌越化，越化越灌的惡性循環(huán)跨越到現代節水灌溉系統工程基礎上越灌農田鹽分越少、土壤肥力越高、風(fēng)沙危害越來(lái)越小、化肥農藥地膜殘留越少，并穩定在一個(gè)使農業(yè)持續快速增長(cháng)的水平上。首先得改變導致農田次生鹽漬化的傳統的農業(yè)灌溉方式，采用高效的管網(wǎng)輸水配水和膜下滴灌技術(shù)，發(fā)展綠洲節水農業(yè)。因管網(wǎng)輸水配水基本上不產(chǎn)生深層滲漏，大大減少了地下水的補給量，使灌區農田地下水位埋深控制在臨界深度以下，一方面抑制了灌溉土地鹽漬化發(fā)生，另一方面減少地下水的過(guò)量開(kāi)采，并將有限的水資源保護了脆弱的干旱綠洲生態(tài)環(huán)境，有效的防止了土壤荒漠化。其次需將其作為系統工程來(lái)考慮：在建設以膜下滴灌為先導的田間覆蓋微灌系統工程的同時(shí)，要建設以出山口徑流為基礎的綠洲現代節水灌溉系統工程，作為根治農田鹽化的主要措施。采用高效節水技術(shù)節約的水不能用于線(xiàn)性擴大農田面積，而必須種樹(shù)種草。種樹(shù)建設綠洲三級林網(wǎng)：綠洲與沙漠的邊界林帶建成喬灌草立體林帶；在喬木防風(fēng)林前面建設半人工自然喬灌保護帶（梭梭、檉柳、胡楊）和人工種植經(jīng)濟灌木（金銀花、枸杞等），使邊界林也有經(jīng)濟效益；綠洲內的路渠林帶和片林，綠洲三級林網(wǎng)可把綠洲風(fēng)沙危害降低到最��；種草推行草田輪作，增加綠洲生物多樣性提高土壤有機質(zhì)，增加土壤肥力，防治土壤肥力退化。種草不僅僅提高土壤肥力，而且增加綠洲植被，發(fā)展農區草業(yè)和畜牧業(yè)。在治理鹽化、退化、沙化的基礎上，化肥農藥用量逐年減少，直到符合國際綠色標準，使農產(chǎn)品全部達到安全標準，為占領(lǐng)國內外市場(chǎng)奠定安全基礎。這樣，可根治“三化一污”，可恢復和建設林田草牧復合節水農業(yè)生態(tài)系統，建成的綠洲節水農業(yè)系統工程，為有效治理綠洲生態(tài)問(wèn)題提供了技術(shù)保障，為干旱區綠洲生態(tài)、農業(yè)、國民經(jīng)濟持續、快速發(fā)展狀態(tài)提供基礎。

　　由此可見(jiàn)，墾區“三農”難題鏈的源頭是綠洲傳統灌溉系統，解決“三農”難題，不僅是節水灌溉問(wèn)題，而是徹底改造綠洲傳統灌溉問(wèn)題。因此必須建立節水高效生態(tài)農業(yè)。

　　二、節水高效生態(tài)農業(yè)建設的內容 

　　綠洲現代節水生態(tài)農業(yè)是一個(gè)系統工程。這項工程由四部分組成：田間現代節水灌溉系統工程，綠洲現代節水灌溉系統工程，綠洲林田草牧復合生態(tài)農業(yè)系統工程，田間生態(tài)農業(yè)系統工程。第一步，以膜下滴灌技術(shù)為主，集成有關(guān)節水農業(yè)技術(shù)，構成滿(mǎn)足各種作物、喬灌草灌水要求的田間滴灌系統工程。第二步，以田間滴灌系統工程為基礎，嫁接渠道防滲技術(shù)與山間水庫工程構成綠洲節水灌溉系統工程。第三步，以綠洲節灌系統工程為基礎建設綠洲林田草牧復合農業(yè)生態(tài)系統工程，并調整農業(yè)產(chǎn)業(yè)結構。第四步，在綠洲生態(tài)系統工程基礎上建設綠洲農業(yè)現代化系統工程，并調整綠洲經(jīng)濟結構。

　　1、田間節水灌溉系統工程

　　用以代替斗口以下的傳統灌溉系統，包括三項主要內容：

　　——田間灌溉技術(shù)用膜下滴灌或覆蓋微灌（膜下滴灌、秸桿覆蓋滴灌、地下滴灌或微灌）為主代替傳統的溝灌、畦灌、漫灌為主，以適應各種作物、果園、人工林地、人工草地的灌水要求。這樣，可大幅度減少棵間蒸發(fā)，強烈抑制了耕層鹽化動(dòng)力，又大幅節水。

　　——用塑料干支管代替傳統的斗農毛渠，杜絕田間滲漏。

　　——大約在傳統灌溉的斗口設供水站，用水泵供水；如有可用的地下水，還要打井。灌溉以地上水為主，地下水補充。

　　根據石河子墾區的資料，傳統灌溉斗口灌溉定額400立方米/畝，其中滲漏70立方米，棵間蒸發(fā)150立方米，有效用水（植株蒸騰、蒸發(fā)、化合）180立方米。大田膜下滴灌系統工程畝用水200立方米，杜絕了滲漏，保證了有效用水，只有20立方米的棵間蒸發(fā)，抑制了130立方米的棵間蒸發(fā)，使這項技術(shù)有抑制田間鹽化動(dòng)力的生態(tài)作用。如果按每年減少田間滲漏70立方米計，田間地下水位每年大約可降低25厘米，十年可降低2.5米。這樣，在建成田間現代節灌系統工程后，大體十年即可根治農田鹽化。

　　田間植株有效用水量以180立方米計，從供水站到田間管道輸水利用系數為0.95，田間灌溉水的利用系數為0.95，則田間灌溉定額為200立方米。農八師1966——1968年三年大田試驗沒(méi)有超過(guò)這個(gè)數字。200立方米可作為這個(gè)系統的規劃基礎數據。

　　2、綠洲現代節水灌溉系統工程

　　包括四項內容：

　　第一田間現代節灌系統工程如上所述，是綠洲節灌系統的基礎。

　　第二干支渠適當防滲工程 從引水口到斗口的干支渠適當防滲，一般不要管道化，保持一定的滲漏，使綠洲非農田范圍的地下水位保持在3～5米以?xún)�，以維持自然植被，對農田有保護作用。

　　第三調蓄徑流以山區水庫為主代替傳統灌溉的以平原水庫為主。解決年內徑流與灌溉水不匹配的難題，并減少平原水庫蒸發(fā)與滲漏。

　　第四水資源利用以地面徑流為主，地下水補充。避免單獨使用地下水釀成生態(tài)問(wèn)題。

　　建成這樣的系統后，目前傳統灌溉的干支渠如果不做防滲工程，渠系利用系數如果為0.67，綠洲灌溉面積上每畝灌溉水資源耗用量為200/0.67=300立方米。而目前全新疆平均是730立方米，每畝可節水430立方米。如果干支渠進(jìn)行防滲處理，渠系利用系數達到0.8，則畝均灌溉水資源耗用量為200/0.8=250立方米，每畝可節水480立方米。

　　3、綠洲林田草牧復合生態(tài)農業(yè)系統工程

　　在上述灌溉系統工程基礎上，建設生態(tài)農業(yè)系統工程。主要內容有：

　　第一農田（種植作物）面積不變，用節約的水種草種樹(shù)，灌溉面積至少翻一番。灌溉面積如果翻一番，全疆灌溉面積可由0.6億畝增加到1.2億畝。

　　第二建設綠洲農田三級防風(fēng)林網(wǎng)：1、綠洲與荒漠的邊界林帶；2、道路與渠道兩邊的林帶和片林；3、田間的防護林網(wǎng)。

　　第三種草 推行草田輪作制度。

　　第四發(fā)展農區草業(yè)和農區畜牧業(yè)。

　　4、田間生態(tài)農業(yè)系統工程

　　在綠洲現代節水系統工程基礎上逐步進(jìn)行田間生態(tài)農業(yè)建設。這項工程以田間節灌系統為單元，除了田間防風(fēng)林帶建設外，核心內容是草田輪作。

　　建成綠洲現代節水生態(tài)農業(yè)系統工程后，在治理耕層鹽化的基礎上，防止風(fēng)沙危害，提高土壤肥力，農藥化肥用量逐漸減少達到國際安全環(huán)保標準，大約20年后可以根治“三化一污”。

　　三、存在的問(wèn)題 

　　近幾年我國針對新疆生態(tài)問(wèn)題已做了大量的關(guān)于草田輪作技術(shù)、高效節水技術(shù)及水資源綜合利用等方面的科研研究，多項重大生態(tài)建設工程和生態(tài)治理工程也相繼啟動(dòng)和實(shí)施，但綠洲外圍廣大地域的生態(tài)環(huán)境仍在急劇惡化，諸多環(huán)境問(wèn)題凸顯，許多研究課題還需要進(jìn)行深入研究。在諸多的研究與示范項目中關(guān)于草田輪作更多的是側重輪作制度、輪作植被選育及栽培、輪作植被應用再加工等的研究比較豐富，而關(guān)于草田輪作灌水量的研究還未深入進(jìn)行；在節水技術(shù)方面更多的是側重田間膜下滴灌系統的應用研究與示范，但隨著(zhù)該技術(shù)的大面積推廣應用，隨著(zhù)“節水團”“節水縣”相繼出現，而且在新疆干旱綠洲區已形成一種必然發(fā)展趨勢，自然提出了一系列的問(wèn)題需要進(jìn)行研究，

　�、僭鯓油黄颇壳疤镩g單個(gè)灌溉管網(wǎng)系統的局限，對不同水資源（河水、庫水、井水）的互補利用和輸配水管網(wǎng)同田間滴灌系統進(jìn)行優(yōu)化規劃設計研究；

　�、谠谔镩g覆蓋微灌系統的基礎進(jìn)行草田輪作和田間林網(wǎng)建設，作為綠洲生態(tài)農業(yè)建設的微觀(guān)基本單元，對其水資源的綜合耗水量研究，這也是綠洲農業(yè)持續發(fā)展的基本單元。

　�、劬G洲水資源持續利用研究，這是綠洲農業(yè)持續發(fā)展的宏觀(guān)基礎研究。

　�、芄澦�農業(yè)可持續發(fā)展一定要按照科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力的思想，重視農田灌溉技術(shù)的研究，提高水利用效率的綜合技術(shù)研究、節水工程的高新技術(shù)和裝備研究。以現代科技和現代工業(yè)為強大支柱，以現代管理為基礎，把傳統農業(yè)轉到現代集約節水農業(yè)上未，建立合理的、節水、高產(chǎn)、高效的良性循環(huán)的節水生態(tài)農業(yè)休系。