浅析抵御旱灾的农业综合节水技术与措施

(整期优先)网络出版时间:2017-07-17
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浅析抵御旱灾的农业综合节水技术与措施

王建兴原军玲

关键词:抵御旱灾节水技术浅析

1.前言

面对水资源日趋紧缺的严峻状况,莱州市多年来始终坚持工程措施节水、管理措施节水和农艺措施节水一起抓,取得了显著的成效,积累了丰富的经验,走出了一条农业高效节约用水的可行之路。

2.农业节水的经验与做法

总结莱州市以往的节水经验,要有效应对水资源短缺现状,必须从用水大户——农业高效节水抓起,而工程措施、管理措施、农艺措施一起抓才是行之有效的可行之路。

2.1实施工程措施节水,涵养水资源

2.1.1用足用好天然降水

莱州市位于胶东半岛西北部,濒临渤海,多年平均淡水资源量为3.7813亿m3,人均水资源占有量为437m3,仅为全国人均占有量的15%,淡水资源缺乏。全市多年平均降雨量604mm,年际变化明显,丰枯交替,旱涝不均。1956—2003年的48年中,最大的1964年降水量1233.1mm,最小的1981年降水量仅332.6mm。全年降水70%集中在6—9月份,雨量集中,年内分配不均。是全省旱灾和海水侵染比较严重的地区。为充分利用天然降水,采取了以下措施:

(1)坑、塘、库、闸,广积雨水

自50年代末至今,莱州市共建成中型水库6座,小(一)型水库16座,小(二)型水库75座,塘坝、坑池1800余座,拦河闸坝19座,总库容1.74亿m3,平均每年利用这些工程蓄水1.02亿m3,通过人工回灌,年平均入渗补充地下水约0.26亿m3。

(2)深耕植被,涵养地下水

一方面引导扶持农民加大大中型农业机械的投入,通过深耕细作,增加天然降雨的入渗量和入渗速度,使耕作层水分入渗量由原来的5.5mm/h增加到的7.8mm/h,1米深土层的最大蓄水量可增加40%左右。另一方面加大植被面积,最大限度地涵养水资源。莱州市不断加强绿地建设、植树造林等水土保持工作,2012年4月被水利部授予“全国水生态保护示范市”荣誉称号。至2016年底,全市森林覆盖面积已达29.0万亩,森林覆盖率达到了24.1%,对涵养表层地下水、调节田间小气候、美化环境起到了重要作用。

2.1.2工程调蓄地下水

90年代,在沿海一带修建贯穿莱州市东北至西南的淡水带,以淡压咸;00年代修建了投资1.52亿元、蓄水总量5700万方的王河地下水库,沿河槽新建1200多眼渗井,使沿海地下咸水与内地淡水从此有了一条坚固密实的地下防渗墙,对拦蓄地下淡水流失、防止海水入侵以及库区地下淡水的补给起到了巨大作用。为防止防渗墙外区域地下水恶化,兴建了王河拦河闸、橡胶坝等拦蓄工程,由引水渠将水引到海水侵染区条台田沟和平塘,通过人工回灌和沟渠入渗,达到以淡压咸目的,使海侵区地下水氯离子含量得到普遍下降,2001~2016年海侵面积减少了10.5Km2,收到良好效果,粮食产量也由2000年的平均亩产750kg/亩·年,增加到现在的960kg/亩·年。建设了“现代化水网”工程,达到库河相连、库库相连、蓄排结合、丰枯相济,将为水资源的合理调配利用和供需矛盾的缓解起到巨大作用。

2.1.3南水北调引“客水”

继2011年3月,由国家计划委员会批复立项、省水利勘测设计院统一规划设计的、投资4.8亿元的莱州段胶东调水工程全线贯通后,莱州市又于2014年10月,投资3亿元先后实施了胶东引黄调水配套工程、小沽河调水复线工程、王河地下水库水厂改造工程、庙埠河向云峰水厂应急调水工程、马山水库向云峰水厂调水应急调水工程、东朱旺平塘向云峰水厂调水工程、坎赵调水管路修复、虎头崖向临疃河调水等工程。为莱州市近几年严重的人畜用水危机化解起到了关键作用。

2.1.4灌溉工程节约用水

节水灌溉是农业节水的重要举措。莱州市从建国初期的漫灌、泼灌,到70年代末喷灌技术引进和半固定管道灌溉衍生,到80年代微灌技术引进、90年代喷灌技术和自动化控制研究,到00年代以后的节水灌溉工程提标升级新技术推广应用,节约了水资源,缓解了灌溉水供需矛盾。

(1)渠道防渗工程:莱州市共修建防渗渠道395Km,有效避免了土渠的水量流失,达到低投入、高效益的目的,使建后的渠系水利用系数在原有基础上提高了27%以上。

(2)管道输水灌溉工程:1986年至1988年莱州市水利局配合山东省水科所共同完成了由水利部下达的“半固定低压塑料管道输水灌溉技术试验”,获得了山东省科技进步一等奖,水电部水利科技进步四等奖,并在莱州乃至全国得到了大面积推广。与土渠漫灌相比,管灌年可节水40%以上,增产15%以上,深受群众欢迎,易于推广。仅88年~90年莱州市就发展半固定式管灌近20万亩。1996年被列入全国300个节水增产重点县。之后又连续多年实施了小农水重点县、高效节水示范县等高标准节水灌溉项目等。至2016年底,莱州市已发展各类节水灌溉面积57.1万亩,其中高效节水灌溉面积56.2万亩,占有效灌溉面积的81.6%,年节水7100多万m3。管道输水灌溉工程以管道系统替代了土渠,通过低能耗的机泵和管网,将低压水输入田间,利用末级软管直接浇地,大幅度提高了水的利用率。

(3)喷灌工程:1975年首次引进喷灌技术,到1982年发展到2116套喷灌机组,喷灌面积达到12.64万亩。后因地下水位下降,单井出水量不足,加之农村实行农田承包责任制,地块过于零散,农民自发应用喷灌软管将水送到田间退管浇地,避免了渠道渗漏,加大了送水距离,衍生了莱州的半固定管道灌溉。1998年引进了19台自动卷盘式喷灌机。1999年承担并完成了“高杆喷灌试验研究”,在喷灌高杆研究和变频恒压自动化控制的配置使用等方面实现新突破,其成果获得2000年度省水利科技三等奖。届时水利部农水司陈蕾司长和省地有关领导、专家来莱州视察工作,对郭家店镇小草沟村高杆喷灌给予了高度评价。目前,莱州市现有喷灌面积2.6万亩。

(4)微灌工程:利用微灌设备组成微灌系统,将有压水输送到田间,通过灌水器以微小的流量湿润作物根部附近土壤。其省水、省工、节能、增产效益显著。灌水均匀,适合果园、大棚、蔬菜种植等方面推广。缺点是投资大,易堵塞,管理要求高。目前,莱州市现有微灌面积仅有0.5万亩。因此,微灌工程应据经济、水源、种植管理水平等情况合理选择。

2.2加强管理措施节水,合理利用水资源

2.2.1适时合理调配

利用15条河道上修建的19座拦河闸坝,采取晴天多引,雨天少引;平稳期间多引,洪峰期间少引;下游水位低时多引,高时少引;下游地下水位达到涝渍水位时不引的办法,适时引调雨洪资源,提高雨洪资源利用量。利用近年建成的南水北调及其配套工程,适时引进客水资源,既有效解决了人畜饮水危机,又缓解了连年干旱带来的工农业用水供需矛盾。水量配置上,本着先急后缓、先用地表后用地下、先生活后生产的原则,合理调配。

2.2.2工程调节,限制开采

利用地下水库工程,干旱年份有计划的提取,腾出地下库容;丰水年则利用渗井渗沟回补,增加地下蓄水量,形成地下水的良性循环;通过现有机井确权登记、开源审批、发放取水许可证和行政执法等手段,严格控制地下水超量开采,防止了海水入侵的再度回头和地下水位的大幅下降。

2.3推广农艺措施节水,减少水资源蒸腾

2.3.1选用耐旱作物品种,以作物省水

调整作物种植结构,以登海种业、金海种业等为依托,推广应用抗病、抗倒、抗旱、高产、中早熟的优良耐旱作物品种,以减少作物全生育期的灌水总量,达到少灌节水的目的。

2.3.2保墒蓄水,减缓地面蒸发。

通过整平土地,加深耕层,改善土壤膨松条件,减少水肥下渗,涵养水分;通过雨后或灌水后的及时划锄,防止畦面龟裂,抑制水分蒸发,促进作物对土壤水分的有效吸收。

2.3.3秸杆覆盖,抑蒸保水

推广秸杆还田、地膜覆盖节水措施,减少作物植株间的无效蒸发,调节地温、抑制杂草滋生,涵养更多的自然降雨,保蓄土壤水分,改良土壤,目前在果园和粮田均有推广。

2.3.4推广使用植物化学抗旱剂。

推广“FA旱地龙”等植物抗旱化学剂,有效降低植物叶片气孔开放度,减少植株水分散失,提高作物体内多种酶的活性,促进植物生长发育,抗旱增产。

3.强化农业节水措施的看法

3.1加大宣传力度,强化节水意识

通过电视、广播、报刊等大力宣传当前全社会的缺水现状,宣传农业节约用水的重要性,宣传农业各种节水措施的优越性,努力提高全市干部群众的节水意识,提高自发搞节水工程、寻找农业节水措施的积极性。

3.2加强技术培训,提高管理水平

定期对镇、村管水员进行技术培训班,介绍工程设施的运行管理技术及特性,帮助基层解决工程管护、水价制定、水费收取、投入资金等方面难题,不断提高管水员综合素质,加强工程管理,解决重建轻管问题,保障工程长期持续正常运行。

3.3加大财政投入,减民负保质量

一方面加大财政投入,减轻农民负担。当前“三农”收入相对其他行业或部门仍然较低,让农民出资或多或少会有不利于工程实施的应对措施,从而影响工程的标准和质量。

二是强化以奖代补,鼓励农民投资。对自发出资兴建的水利工程,经验收评比达标后,市政府采取“以奖代补”的形式,给予适当奖励。

3.4加强技术创新推广,提高标准质量

鉴于农业节水中存在的问题,一方面科研部门要加强技术研究与推广的力度,努力克服节水技术中存在的各方面技术问题;另一方面要规范市场,加大对假冒伪劣产品的打击力度和工程实施的监管力度的提高,全方位创建优良工程,使每项节水工程都能发挥应有效益。

3.5合理分类发展,解决好大规模发展与小范围缺水的矛盾

规模化推进节水灌溉工程项目的同时,兼顾规划圈子以外、小范围缺水需求,制定群众所需零星小型农田水利工程的扶持政策,保障节水灌溉技术的全面推进。

3.6合理确定灌溉形式与管理模式,更好地发挥工程效益

分析莱州多年来的节水经验,山丘来水量不足区域易采用低水高储、高水低流的自流灌溉形式,平原区易发展高标准半固定管道灌溉,蔬菜大棚易选用滴灌工程,果园则易选用微灌形式。同时还要根据工程不同的权属确定合理的管理模式。由企业投资兴建的工程,由公司管理,企业化运作,自主经营,商品化供水;由村集体兴建的,由村集体负责推荐有管理经验、责任心强的专人管理、户与户合股兴办的工程,合股经营,共担风险,共享盈利。由个体自筹资金兴建的,自建自管,水利部门进行宏观管理和技术指导。水价由水利部门按成本加微利的原则帮助权属单位核定,收取的费用作为管理人员工资和工程维修养护开支,剩余部分作为公共积累用于节水事业的发展基金。根据管理主体条件、人员素质、植物和地形地貌特性,合理推广应用新技术、新设备,努力使节水事业走上“以水养水、以工程养工程”的可持续发展之路。

通过农业全方位的综合节水,多年来莱州市的农业生产和人畜饮水得到有效保障。因此,在水旱灾害频繁、水资源供需矛盾日益突出的今天,坚持走工程措施、农业措施、管理措施综合节水之路还是非常必要的。

参考文献:

[1]

京郊农业综合节水示范成效显著[J].北京农业.2007(12)

[2]

实施综合节水优化资源配置[J].徐维浩.节水灌溉.2002(02)