李志峰
(新疆喀什水文水資源勘測局,新疆喀什844000)
我國是一個水資源緊缺嚴重的國家,而新疆又屬于我國水資源短缺十分嚴重的省區之一。農業生產發展作為我國一個典型的用水大戶,其中農用水量約占全疆總用水量的90%,加上農村用水粗放式管理模式和落后的灌溉方式,水資源利用效率相當低,是導致水資源短缺的原因之一。如何解決水資源嚴重短缺與農副產品需求量增加間的矛盾,已成為新疆水資源轉換利用研究的重要課題。新疆雖然土地較為廣闊,但由于嚴重缺水,其有用耕地資源較為有限,因此,開發后備耕地資源來滿足農村供需矛盾其潛力較為有限。結合新疆水資源利用現狀,認為挖掘新疆農村有限水資源利用潛力,進一步改善現有耕地農業生產發展綜合條件,通過先進的灌溉技術水平,提高灌溉水資源綜合利用效率,擴大土地灌溉面積,提高單位面積的產量。因此,在農業生產中大力提倡和鼓勵節約用水和高效用水,可以有效緩解水資源短缺與農副產品需求量增加間的矛盾,促進新疆社會經濟的可持續穩定發展。
近年來,在國家和新疆省、市地方政府的高度重視下,新疆農業節水取得了良好效果,尤其是在大力推廣科學、因地適宜的高效先進節水灌溉技術、普及推廣標準規范溝畦灌和消滅大水漫灌粗放式管理、實現集干、支、斗三級渠道為一體的全防滲渠道防滲加固修復改造等基礎性工程建設快速建設,使新疆全省在農業用水總量幾乎零增長的條件下,基本能夠滿足農業生產發展用水需求的喜人業績。據不完全統計,截止2008年底,新疆地方灌溉渠道總長已達到25萬km,其中已采取防滲加固措施的有10.23萬km,灌區防滲率已達到40.3%;渠道中干、支、斗三級渠道的總長已達到13.8萬km,其中已采取防滲加固措施的有8.5萬km,渠道防滲率已達到62%。灌溉水利用系數已提高到0.466,毛灌溉基本定額為46.7 m3/hm2。灌區節水灌溉面積高達166.5萬hm2;田間高效節水灌溉面積已達到40.9萬hm2,其中噴灌面積為 4.0萬 hm2,占 10%左右;微灌面積為34.3萬hm2,占84%;低壓管道灌面積為2.7萬hm2,占6%左右。全省在 2008年新增農業高效節水灌溉面積為13.3萬 hm2,增長幅度十分明顯[1]。
渠道輸水是目前農村農田灌溉的主要輸水模式。由于受傳統建設技術和綜合投資資金的影響,我國渠道大多以土渠為主,其輸水渠系水利用系數通常只有0.4~0.5,較差的甚至僅在0.3左右,也就是說,采用渠道輸水方式水資源由于滲漏和蒸發被大量損失浪費掉。渠道滲漏是農村農田灌溉用水大量損失浪費的主要原因,采用渠道防滲節水加固修復技術措施后,通??梢允骨狼邓孟禂堤岣叩?.6~0.85,比常規的土渠大約可以獲得50% ~70%的節水效果。渠道節水防滲節水加固還具有輸水快、輸水效率高、有利于農業生產搶季節、節省土地資源等優點,是當前農村農田節水灌溉的主要措施之一。目前,灌區渠道防滲工程中常用砌石防滲、混凝土防滲、土工膜防滲、以及復合土工膜防滲等防滲材料,其節水效果十分明顯[2]。
管道輸水是為了防止采用渠道輸水過程中由于滲漏或蒸發引起的水資源浪費的節水措施,是直接利用管道將水從水源輸送到田間進行灌溉。工程中常采用的輸水管道有混凝土管、塑料硬(軟)管、以及防腐金屬管等。管道輸水可以使水利用系數有效提高到95%以上,省地約2% ~3%,農業生產增產幅度約10%。但管道輸水較渠道輸水其工程總投資要大,因此,要結合灌區實際情況,合理選擇是采用渠道輸水還是采用管道輸水。目前,如采用低壓塑料管道輸水,在不計水源工程綜合投資的情況下,其有效灌溉面積綜合投資單價約1500~2250元/hm2。
噴灌是一種管道輸水方式,其是通過管道將有壓水送到需要灌溉的地段,利用噴頭將管道中的水分散成細小水滴,均勻地噴灑到田間中,根據合理灌溉要求對農作物進行節水灌溉。噴灌作為一種先進的機械化和半機械化節水灌水模式,在很多發達國家已得到廣泛推廣應用。噴灌在實際應用中,其節水效果十分顯著,水綜合利用效率可以達到80%以上。噴灌由于采用管道輸水,取消了農渠、毛渠、田間灌水溝及畦埂等占地面積,可以節省大量的作物耕地,農作物增產幅度較大,通??梢钥蛇_15%~20%。噴灌作為一種適應性比較強的先進節水灌溉技術,其對實際運行管理技術水平和地勢條件要求相對較高。對于節水噴灌技術而言,其比較適合于透水性強且不太平整的農田灌溉,如:對于果林、農作物、以及牧草等,宜采用噴灌節水方式,而對于氣候比較干燥、蒸發性較強、地下水位較高等地區,由于土壤透水性較差、增發量較快,噴灌很難滿足農作物生產用水需求,因此,不宜采用噴灌節水措施[3]。
滴灌節水措施是利用塑料管道將灌溉水通過直徑約10 mm毛管上的孔口或滴頭輸送到農作物根部進行局部節水灌溉。滴灌是目前干旱缺水地區最為有效的一種節水灌溉技術方式,可以使水資源利用效率提高到95%以上。滴灌較噴灌等節水措施更具有的節水增產效果,同時可以有效提高施肥效果,大約可以提高一倍以上的肥效,其綜合投資經濟效益較高。滴灌是新疆廣泛推廣使用的一項先進實用的高效節水增產增效技術措施。滴灌系統為地下管道輸水模式,為局部灌溉不存在深層滲漏問題,其節水效果可以達到5.3~8 m3/hm2。采用膜下滴灌節水措施,實現了農作物澆水、施肥、施藥等功能的一體化、可控化的自動控制,使水溶性農藥和肥料可以隨水直接進入到作物根系范圍內,提高施肥、施藥效果,其中氮肥綜合利用效率可以從30%~40%有效提高到47%~54%左右,磷肥利用效率可以從12%~20%有效提高到19%~26%,在農作物目標產量保持相等前提下,相同面積農作物肥料大約要少投30%以上。采用膜下滴灌節水措施的農作物其苗肥、苗壯,有效增加了高產作物株數,同時還可以為作物提高較好水、肥、氣、熱等生長環境,農作物普遍增產率在20%以上。膜下滴灌節水措施,可使滴圓點形成一個濕潤峰,其外圍形成鹽分積累區,在濕潤峰內可以形成一個脫鹽區,非常有利于農作物的生長,節水增產效果十分明顯[4]。
田間節水技術措施主要包括涌泉灌、激光平地、土壤保水劑等。在國外,也有結合當地農作物生長和地質、地勢等條件采取負壓差灌概、集水灌溉等諸多新型的節水增產技術措施。但從大量實際工作經驗可知,對于田間節水技術措施的采取而言,要充分結合各節水技術措施的適應條件和當地實際技術管理維護水平,采取合理正確的節水灌溉技術措施,確保節水技術在實際工程中發揮出非常優良的節水增產效果。
政府在不斷投資人力、物力、財力進行節水灌溉技術措施研究的同時,還要結合當地實際情況不斷將節水灌溉技術落實在實際農業生產過程中。首先,政府應尊重農民自主選取意愿,由農民自主選擇相應的灌溉方式。對于實際節水灌溉措施推廣過程中,有顧慮不愿意主動采取節水灌溉技術措施的農戶,地方政府或農村相關經濟組織應加強節水灌溉技術措施培訓力度和鼓勵力度,培訓方式要具有多種多樣性,尤其應注重節水增產實效。通過各種培訓讓農民真正了解和掌握先進節水灌溉技術要點,提高農戶節水增產意識,進一步消除其在灌溉方式選擇和灌溉行為變化過程中產生的思想顧慮,變消極為積極主動采取,讓先進節水增產灌溉措施真正落實到實際農業生產中。
高效節水灌溉技術措施的普及推廣應用,需要土地集中的規?;?、系統化種植作為支撐,通過連片規模化種植才能取得預期的節水增產效果。因此,當地政府應結合當地農作物生長實際情況,采取各種鼓勵措施和政策性文件,促進土地資源向集中化、規?;鬓D,形成具有一定規?;w經營管理模式,鼓勵分散農民通過相互努力形成種植專業合作團體,加快節水灌溉技術措施在實際生產中的應用步伐和實施力度[5]。
任何一項新節水增產技術措施的普及推廣應用,均離不開政府相關部門的大力扶持。由于節水灌溉設施需要大量的投資資金,單純依靠農民自己融資力量很難達到要求,尤其是像新疆少數民族等經濟欠發達地區,農村農民收入水平還非常低,農業設施的綜合投資風險對農民而言很難承擔,這就需要國家和地方政府投入大量的資金給予強有力的扶持,降低農民投資風險,推進節水增產技術措施在農業生產中得到廣泛推廣應用。
新疆等水資源嚴重短缺的干旱地區,發展節水增產灌溉農業的重要性已是不言而喻的問題,在新農村建設的當前,新疆農業節水灌溉工作還有非常多得問題仍待解決。因此,如何因地制宜,采取科學合理的節水增產技術措施,有效提高新疆農業生產的節水增產效果,是當前擺在新疆農業生產發展各個部門工作人員面前的一個重要問題,需要在實際工作實踐中進一步加深探索研究。
[1]新疆統計局.新疆統計年鑒2009[M].北京:中國統計出版社,2009.
[2]韓國明,卡迪爾亞.阿布力克木.新疆吐魯番地區設施農業發展模式分析[J].新疆農墾經濟,2010,(05):52-54.
[3]丁新利.新疆干旱區節水灌溉工程技術發展模式研究[J].灌溉排水學報,2006,25(05):53-56.
[4]張義盼,崔遠來,史偉達.農業灌溉節水潛力及回歸水利用研究進展[J].節水灌溉,2008(5):50-54.
[5]吉曄.我國大型灌區節水改造的科技需求[J].南水北調與水利科技,2008,6(2):67-68.