NYT 4545-2025 旱作果园雨水集蓄深层入渗保滴技术规范标准立项发展报告

旱作果园雨水集蓄深层入渗保墒技术规范标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:TechnicalCodeofPracticeforRainwaterCollection,DeepInfiltrationandMoistureConservationinRainfedOrchards摘要关键词：旱作果园；雨水集蓄；深层入渗；保墒技术；农业标准；水分利用效率1引言1.1立项背景我国是世界上最大的果品生产国，苹果、梨、桃、枣等大宗果品产量均居世界首位。然而，我国约60%的果园分布于干旱半干旱地区，年均降水量不足400毫米，蒸发量却高达降水量的3至5倍。水资源刚性约束下，果园灌溉用水与生态用水、生活用水之间的矛盾日益尖锐。据农业农村部统计数据，全国果园因干旱造成的年均经济损失超过百亿元，水分短缺已成为制约旱作果业可持续发展最突出的限制因子。传统旱作果园水分管理依赖自然降水地表入渗和人工补充灌溉，存在三重技术瓶颈：一是降水地表径流损失严重，尤其在坡地果园，径流系数可达30%至50%；二是土壤储水层浅，水分难以突破犁底层障碍到达深层根系分布区；三是地表蒸发强烈，无效损失占比高。研究表明，北方旱作果园降水利用效率普遍仅为40%至55%，土壤深层储水补给严重不足，导致果树根系上浮、抗逆性下降、果实品质退化。针对上述问题，国内科研机构多年来围绕果园集雨补灌、深松蓄水、覆盖保墒、生物炭改良等单项技术开展了大量研究，形成了较为丰富的技术储备。然而，上述成果分散于不同文献和区域经验中，缺乏统一的技术指标和操作规程，生产中普遍存在工程标准不一、技术参数混乱、效果差异显著等问题。因此，制定一部系统规范旱作果园雨水集蓄、深层入渗与保墒技术的行业标准，具有迫切的现实需求。1.2编制目的与意义本标准编制旨在解决三个核心问题：一是明确旱作果园雨水高效收集的工程配置与技术参数，实现降水资源的应收尽收；二是建立促进水分向深层土壤入渗的技术体系，引导果树根系向深层发展；三是规范地表覆盖与土壤结构改良等保墒措施，最大限度减少无效蒸发。通过"集—渗—保"技术的标准化集成，构建适宜我国北方旱作区气候和土壤条件的果园水分高效利用技术模式。标准实施预期可使旱作果园降水利用率提升至65%以上，果品产量和品质稳定性显著增强，为保障国家果品安全和促进农民增收提供技术支撑。2标准编制原则与技术路线2.1编制依据与原则本标准的编制严格遵循《中华人民共和国标准化法》及农业农村部农业行业标准管理办法的相关规定，在技术内容上主要依据以下技术文件：-GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》-GB50288《灌溉与排水工程设计规范》-GB/T50363《节水灌溉工程技术规范》-NY/T391《绿色食品产地环境质量》-NY/T496《肥料合理使用准则通则》-SL289《水土保持治沟骨干工程技术规范》在编制原则上，确定了五项基本准则：科学性与先进性原则，充分吸纳国内外最新研究成果，确保技术指标具有充分的试验数据支撑和前沿性；适用性与可操作性原则，技术方案须适应当前旱作果园的生产管理水平和经济条件，指标明确、易于执行；系统性与协调性原则，统筹集雨、入渗、保墒三个环节的有机衔接，并与现行国家标准、行业标准协调一致；生态友好与可持续性原则，技术措施须有利于保护土壤生态环境，不造成次生盐碱化、水土流失等负面效应；因地制宜原则，允许各地根据降雨量、土壤类型、树种特性等条件合理调整技术参数。2.2编制过程与创新点标准编制历经前期调研、框架论证、试验验证、草案起草、征求意见和专家评审等阶段。编制组系统收集分析了国内外旱作果园水分管理相关文献300余篇，实地调研了陕西、山西、甘肃、河北、辽宁等省份典型旱作果园50余处，积累了丰富的第一手资料。在关键技术指标确定过程中，编制组依托多年定位试验数据，对不同集雨方式、入渗技术和保墒措施的效果进行了量化比较，确保各项技术参数的科学性和可靠性。本标准的创新点主要体现在三个层面：一是首次以标准形式确立了"集雨-入渗-保墒"三位一体的旱作果园水分管理技术架构，突破了以往单项技术标准化的局限；二是提出了基于目标入渗深度的集雨工程设计方法，将工程设计与果树根系生长需求直接关联，实现了从经验设计向量化设计的转变；三是建立了以土壤深层储水增量和果树水分利用效率为核心的双指标体系，使保墒效果可量化评估、可对比验证。3标准主要内容解读3.1标准适用范围本标准规定了旱作果园雨水集蓄、深层入渗、保墒管理的技术要求与操作规程。适用于年均降水量300毫米至600毫米的干旱半干旱地区成龄果园及新建果园，包括苹果、梨、桃、杏、枣、核桃、板栗等主要旱作果树树种。其他类似气候条件下的经济林木水分管理也可参照执行。3.2关键术语界定-雨水集蓄：通过工程措施对自然降水产生的地表径流进行拦截、汇集和储存的过程，包括就地集蓄和异地集蓄两种类型；-深层入渗：通过工程或生物措施引导土壤水分向40厘米以下土层运移蓄存的过程，旨在将水分输送到果树深层根系分布区域；-保墒：采取覆盖、耕作、改良等综合措施，减少土壤水分蒸发损失、维持耕层和亚耕层适宜含水量的技术行为；-蓄水保墒率：实施保墒措施后土壤储水量增加量与同期对照土壤储水量之比，以百分数表示。3.3雨水集蓄工程要求标准将集雨系统分为集雨面、汇流沟、蓄水设施和灌溉管网四个子系统。集雨面可选用自然坡面、人工整修坡面或树盘集雨面，根据不同集雨面类型给出了差异化的径流系数参考值——自然坡面为0.2～0.4，压实处理土面为0.4～0.6，覆盖防渗材料面可达0.7～0.85。蓄水设施宜采用水窖、蓄水池等形式，容积应根据当地5年一遇的最大次降雨量、集雨面积和径流系数综合确定，并设置沉沙池和过滤装置防止淤堵。灌溉方式优先推荐滴灌和渗灌，工程设计中须明确输水管网布设参数、工作压力和流量要求，确保与集蓄能力和灌溉制度相匹配。3.4深层入渗技术要求深层入渗是标准的核心章节，重点突出了以深松爆破为核心的技术组合：深松爆破深度为50～80厘米，作业行距以果树行距为准，宜在秋季采果后至封冻前或早春土壤解冻后进行，每2～3年作业一次，以有效破除犁底层并减少水分蒸发损耗。标准推荐采用砾石填充深沟技术，即在树冠投影外缘挖设深60～80厘米、宽20～30厘米的沟槽后回填砾石，形成贯通深层的水分传导通道。同时将生物措施纳入深层入渗体系——推荐在果园行间种植紫花苜蓿、白三叶草等深根型草种，通过根系的穿插作用和死亡根孔形成优先流通道，引导水分向深层运移。标准综合集成上述措施，形成以深松爆破为主体、工程通道为骨架、生物措施为补充的立体深层入渗技术体系。3.5保墒管理措施保墒管理围绕"减少蒸发、改良结构、提升储水"三大目标展开。地表覆盖方面，推荐秸秆覆盖（覆盖厚度15～20厘米）、地膜覆盖和生物覆盖三类方式，并分别针对成龄果园和幼龄果园给出了适宜覆盖方式与厚度参数；土壤改良方面，标准鼓励施用商品有机肥和生物炭，明确了依据土壤有机质含量和树龄确定的施用量区间，并给出了行间生草的适宜草种与刈割管理要求；耕作保墒明确了蓄水期、保水期和供水期的耕作要求——蓄水期主要进行深翻扩穴和深松，保水期适时中耕松土和耙耱保墒，供水期则采用穴贮肥水等局部供水和覆盖保水技术，使保墒管理贯穿果树周年生长周期。3.6综合效益评估与运行维护标准设置了综合效益评估指标体系，包括水分效益指标（降水利用率、水分利用效率、土壤储水增量）、经济效益指标（增产率、增收金额、产投比）和生态效益指标（土壤有机质提升率、水土流失减少率）。同时，标准要求建立设施档案管理制度，对蓄水设施、输水管网和覆盖材料进行定期检查和维护，明确蓄水设施在汛前、汛后及使用前后的清理维护频次和方法，并要求在每年封冻前完成管道排水防冻处理，确保设施长期安全运行。标准规定了干旱年份和极端降水条件下的应急管理措施，指导生产者合理调配蓄水、科学安排灌溉。4主要起草单位简介本标准由全国农业技术推广服务中心牵头，联合西北农林科技大学、中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所、山西省农业科学院果树研究所、甘肃省农业科学院林果花卉研究所等单位共同起草。起草单位覆盖了技术推广管理、基础研究、区域应用等各个层面，保证了标准从理论研究到生产实践的有效贯通。全国农业技术推广服务中心作为主要起草单位，是农业农村部直属的全国性农业技术推广工作指导机构，承担着全国粮油、园艺作物等重大技术推广的组织协调职能。中心设有园艺作物技术处，长期负责果树生产技术的试验示范与推广普及工作，在旱作农业技术集成与成果转化方面积累了丰富经验。近年来，中心先后组织开展了旱作果园集雨补灌技术、果园生草覆盖技术、果园水肥一体化技术等多项重大技术推广项目，建立各类示范区逾百万亩。中心依托覆盖全国的技术推广网络体系，在标准的区域适应性验证、基层农技人员培训和技术落地应用等方面发挥了不可替代的组织协调作用。在本标准编制过程中，中心负责标准总体框架设计、行业需求分析与推广可行性论证，统筹协调各起草单位的分工协作，组织完成了全国范围的调研论证和意见征集工作。中心在将科研成果转化为可推广、可复制、可考核的技术规程方面发挥了关键的桥梁纽带作用。5标准实施预期效益分析5.1经济效益标准实施后，按典型旱作果园（每公顷产果品30吨计）测算，水分利用效率提升15%～25%，预计可增产10%～15%，每公顷增收7500～15000元。同时，由于蓄水设施和覆盖措施降低了灌溉用水量和用工成本，单位面积生产成本预计降低8%～12%。综合计算，每公顷果园年增收节支总额可达10000～20000元。以技术辐射推广100万亩计，年综合经济效益可达10亿～20亿元。此外，水分条件的改善有助于提高果品单果重和可溶性固形物含量，优质果率预计提升10个百分点以上，对果品品牌建设和市场竞争力提升具有显著推动作用。5.2生态效益从水土资源保护角度看，雨水集蓄工程使地表径流系数降低20%～35%，显著减少了坡面水土流失。以黄土高原典型果园为例，标准实施后土壤侵蚀模数可由每年每平方公里3000～5000吨降低至1500吨以下。深层入渗技术促进土壤团粒结构形成和有机质含量提升，连续实施3年以上，土壤有机质含量预计提升0.2～0.4个百分点，土壤田间持水量增加8%～15%。行间生草和覆盖措施降低了地表温度波动幅度，改善了果园小气候环境，促进了有益生物种群繁衍，增强了果园生态系统的稳定性和自我调节能力。5.3社会效益标准的发布实施为旱作区果农提供了清晰可循的技术方案，降低了先进技术采用的不确定性风险，有利于推动果农从经验型管理向标准化生产转变。相关技术规范的统一也为果品标准化生产和质量追溯奠定了基础。同时，雨水集蓄工程减少了果园对灌溉用水的需求，缓解了农业用水与生态用水的矛盾，对促进旱区水资源可持续利用具有积极意义。6标准实施保障与推广应用6.1实施路径标准实施应采取"示范先行、梯度推进"的策略。建议首先在陕西洛川、甘肃静宁、山西隰县等典型旱作果业主产县建设高标准示范区，开展标准集成示范和效果展示，形成可复制、可推广的典型模式。然后依托新型职业农民培训工程和基层农技推广体系，分层级开展标准宣贯和技术培训，使基层农技人员和果农准确理解和掌握标准要求。在有条件的地区，将标准实施与果业绿色高质高效创建、产业强镇建设等项目相结合，加大政策和资金支持力度，提升标准采纳率。6.2保障机制建议各地结合实际情况制定适宜本区域的技术实施细则，明确关键参数的区域调整值。将标准核心指标纳入果园管理评价体系，作为果园星级评定、果品质量认证的重要参考依据。利用数字化技术开发标准配套的手机应用程序，实现集雨量计算、覆盖厚度决策、深松时机提醒等功能的智能化服务，降低标准执行的技术门槛。6.3标准实施效果评估标准实施效果的跟踪评价应建立"指标监测+定期评估"的动态机制。依托各地农业技术推广部门和水肥一体化监测网络，对示范区土壤水分动态、果树生长指标、产量品质数据进行连续监测。采用标准规定的综合效益评估方法，每2～3年开展一次全面评估，重点关注降水利用率、水分利用效率、土壤储水增量、增产率、土壤有机质提升率和水土流失减少率等量化指标，检验标准实施是否达到预期目标。同时，通过监测数据反馈各项技术参数在实际应用中的适用性，为标准后续修订完善提供数据支撑。7结论与展望展望未来，随着全球气候变化加剧和极端干旱事件频发，旱作果园对高效集雨和节水保水技术的需求将日益迫切。建议在标准实施过程中持续跟踪评估，密切结合遥感监测、智能传感、水肥一体化等新技术的发展，在标准复审修订中适时纳入智慧水分管理相关技术要求。同时，应推动该标准在西北黄土高原、华北干旱区、西南干热河谷等不同类型旱作区的适应性验证，为形成覆盖更广、适用性更强的国家标准奠定基础，为我国旱作果业的可持续发展提供坚实的标准化支撑。参考文献[1]山仑,张岁岐.节水农业与旱地农业[J].中国农业科学,2020,53(17):3405-3418.[2]吴普