21加油啊
浅谈农业节水灌溉技术 摘 要 本文简要的介绍节水灌溉技术的概念, 分别介绍了几种节水技术, 并分析利弊, 反映当前农业节水新观点、思路, 为农业节水更好的发展提供参考。 关键词 节水 灌溉技术 节水灌溉技术是比传统的灌溉技术明显节约用水和高效用水的灌水方法、措施和制度等的总称。是否节约灌溉用水, 用水是否高效是以单位作物产量总耗水量(从水源算起直到田间)多少来衡量, 或者, 以单位耗水量所取得的产值多少来衡量。现在我国采用过的和正在研究或推广使用的节水灌溉技术有数十种之多。各种技术都各有利弊, 各有不同的适用条件。节水灌溉技术大致可分为灌水方法、输水方法、灌溉制度和田间辅助措施等四大类别。 1 灌水方法 灌水方法即田间配水方法, 就是如何将已送到田头的灌溉水均匀地分布到作物根系活动层中去。按灌溉水是通过何种途径进入根系活动层, 灌水方法可分为地面灌溉、喷灌、微灌和地下灌溉。 1 地面灌溉水是从地表面进入田间并借重力和毛细管作用浸润土壤, 所以称为重力灌水法。地面灌溉是古老的传统的灌水方法, 一般说来它是作为比较是否节水的基点。但是地面灌溉技术也在不断发展不断完善, 所以最近也有许多比传统地面灌溉技术更节水的方法。 2 喷灌利用专门设备将有压水送到灌溉地段, 并喷射到空中散成细小的水滴, 象天然降雨一样灌溉。突出的优点是对地形的适应力强, 机械化程度高, 灌水均匀, 灌溉水利用系数高, 尤其适合于透水性强的土壤, 并可调节空气湿度和温度。但基建投资高, 而且受风的影响大[1]。 3 微灌利用微灌设备组成微灌系统, 将有压力的水输送到田间, 通过灌水器以微小的流量湿润作物根部附近土壤的一种灌水技术。主要特点是灌溉时只浸润作物周围的土壤, 远离作物根部的行间或棵间的土壤保持干燥, 一般灌溉流量都比全面灌溉小得多, 因此又称为微量灌溉, 简称微灌, 其中包括渗灌、滴灌、微喷灌、涌灌和膜上灌等。主要优点是: 灌水均匀, 节约能量, 灌水流量小, 对土壤和地形的适应力强, 能提高作物的产量, 增加耐盐能力; 便于主动控制,明显节约劳力。比较适合于灌溉宽行作物、果树、葡萄、瓜果等[1]。 4 地下灌溉地下灌溉是用控制地下水位的方法进行灌溉。在要灌溉时把地下水位抬高到水可以进入根系活动层的高度, 地面仍保持干燥, 所以非常省水, 不灌溉时把地下水位降下去。这方法的局限性很大, 只有在根系活动层下有不透水层时才行, 不适于普遍推广。 2 输水方法 渠道渗漏水量占渠系损失水量的绝大部分, 一般占渠首引水量的30%~50%, 有的灌区高达60%~70%。渠系水量损失不仅降低了渠系水利用系数, 减少了耕地面积, 浪费水资源, 并且引起地下水位抬升, 招致农田渍害。渠道防渗工程和管道输水可以减少水量损失。 1 渠道防渗工程就是杜绝或减少由渠道或渠床而流失的水量的各种工程。有以下突出的优点: 减少渠道渗漏损失, 节省灌溉用水量, 更有效的利用水资源; 提高渠床的抗冲能力, 防止渠坡坍塌, 增加渠床的稳定性; 减少渠道渗漏对地下水的补给, 有利于控制地下水位和防止土壤盐碱化。 2 管道输水灌溉以管道系统代替田间渠系, 通过低能耗的机泵和管道系统, 将低压水输入田间, 并可用末级软管直接浇地来满足作物需水要求的输水方式。灌溉管道系统有以下几个突出优点: 由于输配水部分( 管网) 大部分或全部埋在地下, 一般可以少占7%~13%耕地, 提高了土地利用率, 并减少了对交通和耕作的影响; 在工程完好的情况下, 可以基本没有输水损失( 渗漏损失和蒸发损失) , 节约了用水, 提高了灌溉水利用系数; 杂物不易进入管道, 减少了清淤工作量, 也不存在杂草问题[1]。 3 灌溉制度 1 充分灌溉制度当作物在各个生育阶段所需的水分都得到充分满足, 即作物生长发育处于最佳水分环境, 配合相应的农业管理技术, 使作物产量达到最高, 这种灌溉制度则称为充分灌溉, 即称为充分灌溉[2]。所谓的充分灌溉条件下的灌溉制度是指灌溉供水能够充分满足作物各生育阶段的需水量要求而设计制定的灌溉制度。长期以来, 人们就是按充分灌溉制度来规划、设计灌溉工程, 显然不节约水量。 2 非充分灌溉制度所谓非充分灌溉制度就是可供水资源不能充分满足作物各生育阶段的需水量要求, 实施非充分灌溉条件下的灌溉制度[1]。目前非充分灌溉理论研究比较薄弱, 应用也不广泛, 主要是由于非充分灌溉具有一定的风险性和条件性, 需要在水源、雨情和墒情的监测、传感和信息处理方面具备一定条件及相应管理权限, 把这些技术配套成模式化技术还需要时间[2]。 4 田间辅助措施 1 秸秆覆盖蓄水保墒 所谓秸秆覆盖系指利用农业副产品如茎秆、落叶、糠皮或以绿肥为材料进行的地面覆盖。农田覆盖一层秸秆后, 一方面可使农田土壤表面免受风吹日晒和雨滴的直接冲击,保护土壤表层结构, 提高降水入渗率; 另一方面可隔断蒸发表面与下层毛细管的联系, 减弱土壤空气与大气之间的乱流交换强度, 可以起到抑制土壤蒸发的目的。 2 塑料薄膜覆盖保墒 塑料薄膜覆盖栽培技术早期主要用于蔬菜、瓜类和经济作物, 随着超薄膜的出现及其成本的降低, 塑料薄膜覆盖在玉米、冬小麦、薯类等作物得到广泛应用。塑料薄膜覆盖栽培应包括田间覆盖和温室大棚两大类, 这里主要讨论地膜覆盖节水技术。地膜覆盖的主要优点是, 具有显著抑制田间土壤水分无效蒸发, 集水、保墒、提墒; 提高耕作层地温,改善作物中下部光照条件, 促进作物生长发育, 缩短作物生长期, 避免冷冻灾害; 抑制杂草生长等作用。地膜覆盖比秸秆覆盖更具有节水增产的效果。 3 机械蓄水保墒措施 机械蓄水保墒措施主要包括: 深翻( 深松) 、早耕、耙耱、中耕松土、雨后( 灌后) 适时锄地松土、少耕和免耕等, 是千百年来行之有效的蓄水保墒措施。近年主要推广了深松中耕等措施。所谓早耕是指农作物收获以后适墒早耕; 所谓深耕是提高土壤调控水分能力和管理农田生态系统的重要措施; 所谓耙耱是指翻地后用齿耙或圆盘耙进行碎土、松土、平整地面, 实行翻地—— 耙地—— 耱地的“三连贯”作业, 可以进一步耱碎表土、耱平耙沟, 使田面更加平整, 并具有轻压作用, 使地面形成一个疏松的覆盖层, 减少蒸发; 所谓雨后( 灌后) 适时锄地是指一场透雨或一次灌水之后的农田土壤水分无效蒸发消耗速率最大, 这时锄地松土或中耕松土都可以达到破坏毛细管, 减少土壤水无效蒸发, 提高对降水量的纳蓄能力的作用[3]。 当前缓解农业用水紧张的各类节水措施基本上都被采用了, 也取得了良好的效果, 但是在我国农业节水还是存在一些争议, 如: 节水灌溉应以什么为中心, 如何操作达到节水的目标? 农业节水的潜力到底有多大? 部分灌溉专家认为灌溉工程节水改造节水潜力大, 部分专家认为节水是一种错觉, 实际上增加耗水量; 如何来考核节水量的? 考核标准合理全面吗? 关于农业节水的问题还有很多, 值得我们更深入的研究。 参考文献 [1] 郭元裕, 农田水利学[M]北京: 中国水利水电出版社, 33- [2] 陈亚新, 康绍忠, 非充分灌溉原理[M]北京: 中国水利水电出版社, 3- [3] 沈振荣等, 节水新概念[M]北京: 中国水利水电出版社,77- 
广西地处云贵高原东南边缘,地势由西北向东南倾斜。四 周山地围绕,呈盆地状,有“广西盆地”之称,盆地边缘多缺口, 桂东北、桂东、桂南沿江一带为谷地。地貌以中山、低山、丘陵 和石山为主,间以河谷平原、盆地,据统计,中山、低山、丘陵和 石山面积约占广西陆地面积的8%。广西地处低纬度地区, 南临热带海洋,西、西北接云贵高原,北回归线横贯中部,属亚 热带季风气候区,受海洋暖湿气流和北方变性冷空气团的交替 影响,夏季时间长、气温高、降雨多,冬季时间短、天气干暖。广 西境内多年平均降雨量1 537 mm,各地多年平均降雨量在 1 000~3 000 mm之间,降雨分布很不均匀,形成南、北部多, 东、中部次之,西部最少的降雨分布。由于地形起伏和大气环 流的影响,降雨时空分布极不均匀,降雨多集中在4~9月,占 全年总降雨量的70%~85%,形成春秋易旱、夏涝冬干的特点。 因此季节性缺水与区域性水旱灾害时有发生。 广西是以农业为主的省区,农业的发展对促进全区经济的 增长及社会稳定起着重要的作用。深入细致地分析广西农田 水利工程现状及存在的问题,对指导农业灌溉理论研究和技术 推广应用是十分必要的。 1 农田水利工程现状及存在的问题 1 农田水利工程现状 广西现有灌溉面积在2万hm2以上的大型灌区11个, 07~2万hm2的中型灌区276个,67~67 hm2之间的 灌区(片)40 627个,高效节水灌溉工程168处,总设计灌溉面 积9万hm2,有效灌溉面积9万hm2,占耕地面积的 4%,旱涝保收面积3万hm2,占耕地面积的1%。 广西现能用于灌溉的渠道总长度147 979 km,已进行防渗配套 的渠道总长度27 832 km,目前仍保持完好的渠道长度17 269 km,占渠道总长度的7%。广西现有灌溉泵站抽水设备 11 446台,装机功率76万kW,正常运行的8 239台,完好率 为0%,渠系建筑物175 762座,正常运行的87 056座,完好 率为5%。全区灌区管理单位共有职工12 575人,具有初 级职称以上的技术人员1 801人,仅占职工总人数的3%。 2 农田水利工程存在的主要问题 (1)灌溉工程老化失修,水库病险隐患较多。广西农田水 利工程大多兴建于20世纪五、六十年代,不少工程为边勘测、 边设计、边施工的“三边”工程,由于受当时资金、建材和技术条 件的限制,工程建设标准低,质量差。经过数十年的运行,不少 水利工程因维修经费不落实,管理不善,老化失修,工程不可避 免地出现老化和损坏,存在不同程度的缺陷或隐患。根据2007 年上半年水库安全状况普查结果,广西目前仍有病险水库 1 876座(占水库总量的8%),这些水库只能通过限制蓄水 或腾空库容来确保度汛安全,因此受到影响的农田灌溉面积约 67万hm2。此外,由于渠道坍塌、附属建筑物老化、损坏、淤 积、渗漏等原因,全区灌溉水利用系数仅为42,且灌溉保证率 持续下降。 (2)农田水利基础设施建设滞后,灌区服务功能严重退化。 广西现有大型灌区渠道防渗率为8%、中型灌区渠道防渗率 为6%、小型灌区渠道防渗率为5%,与《节水灌溉技术 规范》要求的大型灌区渠道防渗率不低于40%、中型灌区渠道 防渗率不低于50%、小型灌区渠道防渗率不低于70%的标准 相差甚远。全区采用喷灌、微灌技术等高效节水灌溉技术控制 的灌溉面积81万hm2,仅占有效灌溉面积的5%。灌区灌 溉服务功能严重退化,农田水利基础设施建设远远落后于农业 发展的需要。 农田水利工程投入严重不足。虽然近几年,中央及地 方各级财政加大了农田水利工程的投入,但投入力度与国民经 济增长的幅度不相称,例如:2005年广西财政收入470亿元,比 2000年增加250亿元,“十五”平均增幅4%,同期水利建设 投入由2亿元增加到4亿元,平均增幅4%左右,明显低于财 政收入的增长速度。2005、2006年广西财政每年投入农田水利 工程的资金约为2亿元,仅占自治区财政收入36%,全区大 部分市县财政较困难,对农田水利的投入极为有限,配套补助 资金基本不到位或标准较低,下达的农田水利建设计划无法按 时完成。农村税费改革后,取消了“两工”,2004年农民投工建 设和维护农田水利设施已不足2亿个工日,较1995~2000 年平均每年投工减少近1亿个,仅此一项每年减少农田水利投 入10亿元以上。村内事务实行“一事一议”后,农村基层政府 组织农民兴修水利的能力削弱,部分农村开展小型水利基础设 施建设出现了“事难议、议难成、成难办”的现象,加上全区劳务 输出量大,留守农村的劳动力严重不足,农田水利基础设施建 设及管护受到较大的影响。据2007年调查统计,广西07~2 万hm2灌区共276处,需要更新改造资金46亿元,万亩以下灌 区(片)06万个,需改造资金74亿元,资金缺口非常大。 (4)管理体制不顺,管理责任难落实。农村实行家庭联产 承包责任制后,农村集体经济组织逐渐退出农田水利工程建设 和管理的主体地位,农田水利工程的归属不明确,管理责任不 落实,农民的分散经营和农田水利设施集体受益之间的矛盾日 益加剧。一方面,农民长期受计划经济的影响,缺乏水是商品 的意识,加之广西降雨量较充沛,水资源丰富,农民节约用水, 有偿用水的意识淡薄,习惯用“大锅水”,只用不管。另一方面, 水管单位只负责斗渠口门以上 的管理,斗渠以下的农田水利工 程长期无人管理和维护,渠道老化、淤积、损坏严重,有的甚至 已丧失灌溉功能。 (5)用水定价标准低,水费征收困难。目前,广西大部分灌 区仍沿用1988年制定的水费标准(每公顷5 kg稻谷),现 行水价仅占供水成本的35%左右。过低的水价对于用水者而 言,不易形成水资源商品属性的观念,在用水上没有节约与效 益的鼓励,对水管单位而言,造成亏损经营,水利设施维护不 足,从而反过来影响灌溉供水服务,形成恶性循环。虽然自治 区物价局2004年出台了《广西水利工程供水价格管理办法》 (桂价格字〔2004〕41号),对广西农业供水价格制定了新的标 准,但由于缺乏有效的征收手段,未能得到很好的落实。另外, 水费征收形式由“以粮代收”改为与群众的直接货币结算后,水 费征收困难成为制约农田水利灌溉工程发展的新问题。根据 2006年统计,广西农业用水水费平均收取率为37%,收取率最 高的为61%,最低的仅有3%,平均农业用水水费收取率比 2005年下降了9%,比2004年下降了16%,呈逐年大幅递减趋 势。水费难以征收,导致水管单位收入无法得到保障,难以维 持正常的运行管理。 2 农田水利工程发展的对策和建议 1 拓宽投资渠道,加大投资力度 贯彻2005,2006,2007年3个中央一号文件精神,切实加 大公共财政对农田水利基础设施建设的支持力度,加强农田水 利工程投融资政策研究和机制改革,努力建立“政府投资、政策 筹资、社会集资、企业融资”的多元化投融资新机制,拓宽投资 渠道,保障广西农田水利工程建设资金按时足额到位。 具体措施:①积极争取中央资金投入,努力稳定并扩大中 央农田水利资金对广西农田水利建设的支持力度;②加大各级 地方财政投入。各级地方政府要认真贯彻落实自治区人民政 府关于建立农田水利建设新机制的实施意见(桂政办发〔2005〕 140号)切实承担起农田水利基础设施建设的主要责任,建立稳 定的财政资金投入机制,把农田水利基础设施建设资金纳入年 度投资计划和财政预算,特别是市、县两级财政的投入;③整合 各部门农田水利建设资金,农田水利建设投入规模大,投资主 体多,发改、财政、水利、国土农业等有关部门都有专门资金,如 果不能有效的整合各部门的资金,形不成合力,资金难以充分 发挥效益;最后,拓展社会、企业和群众投入,采取有力的措施 鼓励和吸引社会资金投入农田水利工程基本建设,投入的主体 可以是个体,也可以是其他的经济组织,投入的工程可以是经 营性工程,也可以是非经营性工程,只要是符合有关规定和农 田水利规划,不改变工程的性质和用途,不降低服务标准和质 量,只要是有利于农田水利工程建设和发展,有利于提高农业 综合能力,有利于水资源的优化配置和节水农业的形成,就应 当为其创造良好的投资环境,制定有效的政策保护措施。 2 推进灌区管理体制及运行机制改革 为了适应市场经济体制的要求,促进灌区可持续发展,建 议从如下方面开展灌区管理体制改革: (1)核定灌区资产,明确灌区产权与管理责任。经过数十 年的运行与管理改革,不论是灌区资产还是灌区管理组织结构 都发生了巨大变化。为了从根本上建立适合市场经济特点的 灌区管理体制,应将明确灌区产权与管理责任,有效推进灌区 管理体制改革。首先,由专业机构对灌区资产进行全面核查, 划分骨干工程与田间工程资产,确定不同的责任主体。骨干工 程产权定为相应级别政府所有,政府承担对该部分资产的监督 管理责任,灌区管理单位(管理局或处)受政府委托或特许具体 经营与管理。斗(支)渠以下田间工程资产核定后,将产权移交 给农民用水户协会或用水合作组织,由其负责工程的维护与管 理。产权划分与管理责任通过立法予以明确,以保持其稳定性 与连续性。