□楊秀美(北京市順義區水務局)
順義區位于北京市東北部的平原地區,是北京的主要產糧區,素有“首都糧倉”之稱。順義的農田原來以大水漫灌為主,密云水庫建成后,依靠密云水庫指標水灌溉。從20世紀80年代起,密云水庫為保障首都城市人民生活、工業、城市環境等用水,不再向順義供水;同時市自來水八廠每年又從順義引走1億多立方米地下水,種種原因使順義水資源供需矛盾更加突出。為此,順義開始發展農業節水灌溉。
1979年,順義開始引進噴灌設施,經過試驗、示范工作,從1987年以后噴灌得到大面積推廣,到1990年順義共發展噴灌設備2032套,噴灌面積達到3.3萬立方米。到1992年建成農田噴灌面積3.8萬公頃,節水、節地、增產、省工等效益明顯。1988年,順義被北京市水利局評為農業節水一等獎,1989年被北京市評為噴灌技術推廣應用一等獎,1994年水利部原副部長李伯寧題字,“全國糧田噴灌第一縣——北京順義縣”。
近年來,隨著都市型農業的發展,農業種植結構不斷調整,順義區開始推廣滴灌、微噴、小管出流精準灌溉等高效節水灌溉技術,更新噴灌系統,提高標準,農業節水進入了新的發展階段。從2005年開始到2009年底,全區推廣高效節水灌溉面積1.33萬多公頃,其中低壓管灌面積0.15萬hm2、噴灌面積0.79萬hm2、小管出流940hm2、滴灌2373.45hm2、微噴626.7hm2,累計完成投資約1.96億元。今后,順義區將繼續加快推進高效節水灌溉技術,提高農業灌溉用水效率。
低壓管道輸水灌溉(簡稱管灌)技術是以塑料管道代替明渠來輸水,并通過配水管直接將水輸送到田間溝、畦灌溉農田或在配水管出水口接軟管澆灌作物的一種灌溉方式。管灌可大大減少輸水過程中的滲漏和蒸發損失,輸配水的利用率可達95%;同時管道輸水還具有節水、節能、省地、便于田間農機作業等優點。
從2005年到2006年,順義區新增低壓管道灌溉面積為1533.41hm2,其中果樹低壓管灌473.36hm2,蔬菜低壓管灌1080hm2。據統計,每hm2每年可節約用水約1350m3,1553.41hm2低壓管灌一年可節水約210萬m3,節電約81萬kW·h,省工約4.5萬個,果樹可增產約170萬kg,蔬菜可增產約324萬kg。
噴灌是把由水泵加壓或自然落差形成的有壓水通過壓力管道送到田間,再經噴頭噴射到空中,形成細小水滴,均勻地灑落在農田,達到灌溉的目的。一般來說,其明顯的優點是灌水均勻,少占耕地,節省人力,對地形的適應性較強。與地面灌溉相比,大田作物噴灌一般可節水30%~50%,增產10%~30%,主要缺點是受風影響大,不適宜在多風條件下使用。
噴灌在順義區主要用于大田糧食作物,自2005年以來,順義區建設噴灌面積0.79萬hm2。據調查,噴灌運行良好,這些糧田一年可節水約1400萬m3,節電約538萬kW·h,可增產1400萬kg,省工約23.5萬個。今后將繼續擴大推廣面積,實現所有糧田噴灌化。
微灌包括微噴、滴灌、小管出流,是一種現代化、精細高效的節水灌溉技術,具有省水、節能、適應性強等特點,灌水的同時可兼施肥,還能提高肥效或藥效,促進作物優質高產的效果,灌溉效率能夠達到90%以上。
1.微噴
微噴,也叫霧噴,是利用水流通過低壓管道系統以一定速度從特制的噴頭噴出,在空氣中分散成細小的水滴,著落在作物及周圍的地面上,從而達到及時補充水分的目的。該系統具有用水量少、沖擊力小的灌溉特性,適用于蔬菜、花卉等作物。
目前,順義區發展微噴面積為626.67hm2,主要用于農業設施,種植作物主要為蔬菜、草莓、花卉等高附加值作物。據調查,微噴1hm2一年可節水約2700m3左右,626.67hm2一年可節水約170萬m3,節電約65萬kW·h,省工約3.5萬個,可增產約282萬kg。微噴雖然投資大,但收益快,逐步被順義區群眾所接受,種植面積也在不斷擴大。
2.滴灌
滴灌是將具有一定壓力的水,過濾后經過管網和出水管道(滴灌帶)或滴頭以水滴的形式緩慢而均勻地滴入每棵作物根部附近土壤的一種灌水方法。這種灌溉技術可真正做到只灌作物而不是灌土壤,使作物根部的水分處于最優狀態,因此既省水又增產,但其最大缺點就是滴頭出水孔小,流速低,堵塞問題比較嚴重。所以在灌溉水源首部必須安裝過濾系統認真地進行過濾處理,一般是將干管和支管埋在地下,毛管和滴頭都布置在地面,施工簡單且便于發現問題(如滴頭堵塞、管道破裂、接頭漏水等),整個灌水季節都可隨時移動。
目前,順義區發展滴灌面積2373.35hm2,其中果樹滴灌566.67hm2、蔬菜滴灌1806.67hm2。據統計,滴灌1hm2一年可節水約3375m3,2373.35hm2可節水約800萬m3,節電約300萬 kW·h,省工約14萬個,果樹增產約297萬kg,蔬菜增產約813萬kg。
3.小管出流
小管出流灌溉技術也叫涌泉灌溉。它主要解決灌水器易被堵塞的難題,打破微灌灌水器流道的截面通常尺寸(一般直徑為0.5~1.2mm)而采用超大流道,以φ4PE塑料小管代替微灌滴頭,并輔以田間滲水溝,形成一套以小管出流灌溉為主體的符合實際要求的微灌系統。
目前,順義區發展小管出流灌溉面積為940hm2,小管出流技術主要用于果樹。據調查,實施小管出流灌溉后,這些地一年可節水約300萬m3,節電約115萬kW.h,省工約5.6萬個,增產約490萬kg。
順義區實施農業節水灌溉后的,1.33萬hm2土地每年可節水約2880萬m3,節電約1100萬kW.h,省工約51.1萬個,大田增產約1400萬kg、果樹增產約957萬kg、蔬菜增產約1419萬kg(單價分別按1.5元/kg、2元/kg、1.5元/kg計算,分攤系數分別按0.38、0.44、0.74計算),一年可產生直接經濟效益6320萬元,經濟效益比較可觀。
農業節水灌溉實施后,可以節約灌溉用水量,減少對地下水的開采,地下水位下降趨勢可望得到控制,并在豐水年有一定的回升,逐漸達到采補平衡。同時可以提高水肥的利用率,減輕化肥的面源污染,使水資源得到有效保護,從而對順義區的自然環境、水環境、作物生長環境等產生一定的有利影響。
農業節水灌溉的實施,對緩解順義區乃至北京水資源危機都具有舉足輕重的作用。同時,有利于農業結構調整,促進農作物增產、農民增收和農業灌溉的可持續發展,可使勞動力和水資源向新的生產領域轉移,有力地促進其它產業的發展,對促進順義經濟增長和保持社會穩定具有深遠的意義。
由于政府及水務主管部門對農業節水灌溉宣傳不到位,致使少數基層領導和部分群眾對農業節水灌溉認識不足,對農業節水灌溉的建設不夠重視,不同程度地影響了節水灌溉工程的發展。
目前,農村一家一戶的經營模式,使先進的節水灌溉技術得不到適宜推廣。雖然實施并配套了節水灌溉設備,但由于各家各戶種植作物不同,灌水周期、需水量不同,使節水灌溉技術得不到廣泛應用,導致節水灌溉工程利用率不高,從而制約了節水灌溉工程的發展。
順義區農業灌溉用水幾乎全部是地下水,而農業灌溉用水超過規定的用水定額后,才根據不同的作物種類收取超定額用水的水資源費。因此,順義區現在一方面水資源緊缺,而另一方面農田灌溉用水比較浪費;一方面花費人力、物力引進先進的節水灌溉技術與設備,而另一方面卻利用率不高。究其原因,現行農業用水的水資源費偏低,沒有按水的實際成本和水在農作物增產要素中所起的作用核定水資源費則是主要原因之一。
節水灌溉工程在后期運行中,得不到足夠的技術培訓及技術支持等服務;同時,節水灌溉工程的維護資金不足,隨著年代的久遠,節水灌溉設備不斷老化、失修,導致灌溉面積衰減和灌溉效益的降低。
針對順義區農業節水灌溉中存在的實際問題,提出以下建議
節水是一項革命措施,和需要全民參與的社會工程,需要大家的共同努力。政府及水務主管部門應充分利用廣告牌、報紙、電視臺等各種宣傳媒體,廣泛深入宣傳節水灌溉的重要性及節水灌溉的基本知識,提高公眾的參與意識和節水意識,將建設節水灌溉工程變為公眾自覺行動;同時應把農業節水灌溉的建設納入基層領導的政績,使基層領導對農業節水灌溉工程的建設由被動變主動,使節水灌溉工程健康、穩定地向前發展。
為了促進農業節水灌溉的發展,各鎮政府部門應進一步發揮區域優勢,優化農村農業種植結構,根據各地的實際情況,劃分出純糧食區和經濟作物區,以便發揮噴灌噴幅大、微灌輪灌組多的優勢。同時,可以根據實際情況,在設施大棚內做兩種灌溉形式,比如地面做一套滴灌,棚頂做一套微噴,在種植作物調整時仍能使用。
為了更好地節約農業用水,應該用經濟手段抑制農業用水的浪費,采取限額供水,在限額之內用水,水資源費按一個適當價格征收,超過用水定額后,采取階梯式的水資源費征收辦法,逐漸增加水資源費的征收標準,適當地提高水資源費,使農民無形中意識到水資源的珍貴,從而更好地節約用水。
建議水務主管部門經常舉辦技術服務培訓班,不斷提高農民使用各類節水灌溉技術的水平;同時建議政府部門每年設立專項資金,用于節水灌溉工程的維修,保證節水灌溉工程的正常運轉,使節水灌溉工程真正發揮效益。
實踐證明,實施農業節水灌溉可以節約水資源,緩解順義區乃至北京市的水資源危機;還有利于農作物種植結構的調整,促進農作物增產、農民增收和農業灌溉的可持續發展;可以使勞動力和水資源向新的生產領域轉移,促進其它產業的發展。但是,我們也必須認識到,節水灌溉是一項長期的、艱巨的任務,需要全社會的共同努力,并用實際行動推動其更好地向前發展。