三、研究存贮雨水的水窖优化结构及其配套的防渗、净化和提水技术
首先，通过野外调研、总结分析以及力学结构计算，提出应大力推广应用的三种水窖形式，即混凝土球形水窖、混凝土薄壳圆柱形水窖及红胶泥水窖，并给出了定型设计图纸，以及相应的施工方法与技术。同时，根据不同作物、不同降雨保证率下的需水量和集水量，确定出蓄水设施的容积。经计算，混凝土球形窖单个容积以20～40m3为宜，混凝土薄壳圆柱形窖以40～60m3为宜，红胶泥水窖以15～40m3为宜。
其次，提出了水窖防渗抗冻技术，即采用15混凝土，抗渗标号选取S4，抗冻指标选取D50的＃425以上的水泥等建材，抹面时掺入2％～5％（指占水泥重量）的防渗剂，且窖体设在地面80cm以下。
为确保水窖水质，采取了沉沙与过滤方法，给出了上述设施的定型设计方法，并进行现场观测。水窖水质经分析表明，混凝土窖水的pH值偏高，高达9.7，其主要原因在于水泥中析出Ca(HO）2所致，但4～5年后，pH均降到78以下，可满足灌溉需求。
针对雨水利用特点，利用市场现有的小型汽油机泵，采用软轴连接技术，使其吸程增加4～8m，其扬程为36～42m，该机可配4～7组F－4系列或SW200系列喷头，实施喷灌作业。
四、选配适宜水窖的小型灌水机具，以作物生理需水规律为基础，研究确定该地区主要作物的适宜节灌方法，以及相应的农业综合技术措施
首先，根据小水源的灌溉特点，选择3种提水机具，即手压泵、汽油泵及潜水泵，并提出相应的灌水技术与方法。对于手动取水，一般宜用地面灌水方式，如点浇等；对于油动取水，可选用滴灌，抗旱坐水种、地膜穴灌及注射灌等灌水方式；对于电动取水，一般应选用喷灌、微灌技术，也可选用高效地面灌水技术，如膜上灌、膜下灌等，但不适宜于选取点浇等灌水方式。 其次，通过对玉米、小麦等作物的多次田间小区和控制小区试验，指出定西春小麦需水与降水量之间存在着永恒的供需矛盾，生育期缺水80～160mm，进行集雨灌溉的需水关键期是拔节期，拔节期适宜的土壤水分下限为60％田间持水量。3年田间灌水试验证明，春小麦在苗期和拔节后期灌水2次，每次10～30m3可增产23％～62％，灌水利用效率达到3.58～4.8kg／m3.玉米需水量关键期为抽雄扬花期，此阶段受旱减产18％以上。试验证明，小麦和玉米的灌水方式以膜下滴灌为优，小麦膜下滴灌单产126kg，灌水利用效率达到2.3kg／m3；玉米抽雄扬花期膜下滴灌10～30m3，较未滴灌增产25％～109％，水分利用效率达到3.25～6.88kg／m3，较露地滴灌和畦灌都高。
实验表明，定西半干旱区春小麦、玉米的集雨灌溉，一般年份滴灌1～2次，旱年灌水2～3次为宜，每次水10～20m3为宜。
最后，主要从引种筛选、覆盖、耕种栽培、间作套种和化学节水剂应用，以及田间管理等方面进行研究，提出地膜小麦栽培规程和玉米地膜集雨补灌技术规程，以及各种单项技术措施方案。通过研究，指出定西农田布局适宜“保夏扩秋”，合理调配作物品种；地膜小麦在一般年份增产显著，大旱年分秸秆覆盖的节水增量更优。垄沟地膜玉米亩产可达835kg，较露地和平地膜增产27.7％和38.3％；采用地膜加滴灌，玉米和马铃薯间套亩产可达1149kg，产值618.9元，分别较单种玉米和马铃薯产值高50％和17％。以钙赤合剂和保水剂为主的化学节水技术试验，钙赤合剂拌种增产10％左右，保水剂玉米旁施和马铃薯穴施，以亩用量1kg为宜，分别增产22.3％和40％，投产比分别为1∶4.5和1∶13.3，是值得推广的高新技术。
五、组装配套雨水汇集利用单项技术，建立试验示范区，积极参与西部大开发，不断扩大技术的应用范围
根据调查，专题系统总结并提出了黄土高原3种水窖配置模式及相应的窖水配套技术，即峁顶光头式配置模式，路旁葡萄串式配置模式及场、院、凹地单点式配置模式，其相应的窖水高效利用技术为自压微灌、外动力加压微灌、坑灌及水肥穴灌。同时，在定西县安家坡流域实验示范区创建了坡耕地活动式集雨自压滴灌雨水高效利用实体模型。提出“上部坡地夏季种粮、秋季覆膜集雨、地边打窖贮水、补灌下部作物”的一地多用，低耗高产，水保与集雨相结合的综合配套模式。
结果表明：防渗膜集流效率达到93％，补灌新修梯田玉米亩产达到210kg，比对照区增产40％；集流场坡地覆膜后播前土壤含水量为15.43％，而对照区为12.48％，有效地保持了土壤水分。坡地春小麦亩产166.8kg，比对照区高33.5kg，增产25.1％。
为了加大人工汇集雨水利用技术力度，在“节水农业技术研究与示范”项目办领导、项目专家组、示范区地县乡村各级领导、专题协作单位和专题全体工作人员的配合下，本专题在甘肃定西县安家坡流域和九华沟流域、陕西富平县底店乡建立了3个试验示范区，示范了各种集流场和水窖建造技术、集雨补灌应用滴灌、喷灌、微灌、点浇和坐水种等节水灌溉和抗旱补灌技术。包括小麦、玉米、谷子等作物，以及果树和大棚蔬菜，共计示范推广面积167hm2，增产效益明显。仅定西县安家坡流域和九华沟流域集雨节灌水窖878眼，补灌农田133hm2，亩产粮食平均300kg，较大田对照增产90％，补灌水分利用效率达到2kg／m3以上。本专题已达到和超额完成攻关合同的指标任务。
责任编辑：xiaohan
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