莱州市农业节水技术探讨

莱州市农业节水技术探讨
莱州市水务局 王建兴 徐涛

摘要：本文通过对莱州市以往节水工作的回顾，总结出了适合于当地乃至全国多数农村全方位实施农业高效节水的可行之路。

关键词：农业节水 技术 措施 探讨

1.　前言
　　 水利是农业的命脉，水是地球上万物生存所必需。面对水资源日趋紧缺的严峻现状，莱州市始终把农业节水工作放在农村工作的首位。多年来的节水技术研究推广和应用，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
　　 自80年代以来，莱州市一致非常重视农业节水工作，狠抓了工程措施节水、管理措施节水和农艺措施节水，取得了显著的成效，积累了丰富的经验，并成为全国首批节水增产重点县。现从以下几个方面回顾一下这方面的工作经验：
2.1　通过工程措施节水，涵养水资源
2.1.1　充分利用天然降雨
　　 莱州市位于胶东半岛西北部，濒临渤海，多年平均降雨量604mm，是全省旱灾和海水侵染比较严重的地区。年内降雨比较集中，其中6、7、8月份降雨约占全年降雨量的70%以上。为充分利用天然降雨，主要采取了以下措施：
（1）建坑、塘、库、闸，广积雨水
　　 自58年代至今，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）深耕蓄水，加大入渗量
　　 近年来，莱州市各级政府积极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。据有关专家分析，深耕后，耕作层水分入渗量可由原来浅耕的5.5mm/h增加到深耕后的7.8mm/h，1米深土层的最大蓄水量可增加40%左右。
（3）加大植被面积，减少地面蒸发
　　 为最大限度地涵养水资源，防止地表水的蒸发，莱州市对水土保持工作也特别重视，据统计，至2004年底，森林覆盖面积已达67.8万亩，森林覆盖率达到了25%，基本实现了农田道路林网化，荒山荒滩大绿化。对涵养表层地下水，调节田间小气候，美化环境都起到了非常重要的作用。
2.1.2工程调蓄地下水
　　 针对因多年干旱少雨和地下水超采而形成的海水侵染及水资源紧缺现状，在沿海一带修建了贯穿莱州市东北至西南的淡水带，以淡压咸；修建了投资1.52亿元、蓄水总量5700万方的王河地下水库，沿河槽新建了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的恶化，还兴建了王河拦河闸、橡胶坝等拦蓄工程由引水渠将水引到海水侵染区的条台田沟和平塘，通过人工回灌和沟渠入渗，达到了以淡压咸的目的，使海侵区地下水氯离子含量得到普遍下降，2001～2004海侵面积减少了9.5Km²，收到了良好效果，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。
2.1.3积极引调“客水”
　　 2004年12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26.8亿元的胶东调水工程已正式破土动工。工程竣工后，每年可向莱州引调1300万m³的黄河水，将大大改善莱州的水资源短缺和海侵现状。引用“客水”之法，也可以在镇与镇、村与村之间通过论证、协调、借鉴使用。在莱州的管灌工程、人畜吃水工程的建设中，应用比较广泛，对缓解当地水资源的供需矛盾起到很关键的作用。莱州市现已规划的、投资约 亿元的“现代化水网建设”实施后，将为莱州市水资源的合理调配利用和供需矛盾的解决起到巨大的作用。
2.1.4　通过节水灌溉工程节水
　　 节水灌溉是农业节水的重要举措。莱州市的农田灌溉，建国初期多为泼灌，60年代到70年代主要是土渠输水的沟灌和畦灌。70年代末引进喷灌技术以后，逐步发展了半固定管道灌溉和喷灌、微灌等。80年代至今，由于莱州市政府和业务部门对节水灌溉工程技术研究与应用的高度重视，管道灌溉等节水技术，已成为莱州市农村目前主要的灌溉手段，形成了农田灌溉节水化的新格局。到目前为止，莱州市已发展各类节水灌溉面积58.7万亩，占有效灌溉面积的90%，基本实现了农业灌溉节水化，年可因此节水7300多万m³，有效地促进了农村经济的快速发展，节约了水资源。
（1）渠道防渗工程建设：目前，莱州市共修建防渗渠道 公里，有效地减少了灌区灌溉用水由渠道或渠床而流失的水量，以较低的经费投入，长期保持将水源引用水量尽可能多地、安全、快速输送到田间，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）管道输水灌溉工程建设：管道输水灌溉技术，以管道系统代替了田间渠系，通过低能耗的机泵和管道系统，将低压水输入田间，利用末级软管直接浇地，大幅度提高了水的利用率。1986年至1988年莱州市水利局与山东省水科所共同承担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，以后则以每年1.5～3万亩的速度发展。1996年被列入全国300个节水增产重点县。到2004年末，莱州已发展管灌面积54.5万亩。年节水总量达6780万方。
（3）喷灌工程建设：莱州市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。后因地下水位大幅下降，单井出水量不适应喷灌机组使用，加之农村实行农田承包责任制，地块过于零散，当时的喷灌设备多数停用。而农民则利用原有喷灌软管，直接将水送到田间灌溉，这样不但避免了渠道渗漏，而且可以远距里送水，节水效果明显，非常适合土地承包户的灌溉。这也是莱州半固定管道灌溉工程的主要起源。1998年引进了自动卷盘式喷灌机喷灌技术（19台），1999年承担并完成了“高杆喷灌试验研究”新课题的研究，其成果获得2000年度省水利科技三等奖，在郭家店小草沟村建成高杆喷灌700亩，运行情况良好。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给予了高度评价。目前为止，莱州市现有喷灌面积2.54万亩。
（4）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。其省水、省工、节能、增产效益显著。灌水均匀，比较适合在果园、大棚、蔬菜等种植方面推广。缺点是投资大，易堵塞。莱州市1986年开始发展发丝管滴灌和微喷工程，但多因材料技术不过关，管理水平差堵塞报废，或随作物的淘汰而废弃。只有1986、1987年兴建的西村和淳于村的果园滴灌工程使用年限达到了10年以上。目前莱州现有微灌面积仅有2200余亩。因此可根据经济和种植情况合理选择。
（5）短管畦灌：将畦宽由以往的2m改为现在的1.8m，将过去的长畦由横向畦埂（或沟）分成若干段30m～40m的短畦，浇地时由纵向水道或软管将水输送到各个窄短畦中，以减少尾水损失。这种这种形式的灌水方法，早已被莱州大部分农民接受使用，尤其在配合半固定管道灌溉方面短管退管浇地更为普遍。
（6）细流沟灌：在起垄栽培的地瓜、花生、蔬菜、玉米等作物的种植上使用较为普遍，对节水增产都具有明显的效果。小麦起垄栽培也正在推广，效果也比较明显
2.2　加强工程管理措施节水，合理利用水资源
2.2.1　适时引调
　　 近年来，莱州市在15条河道上共修建了19座拦河闸坝。在雨洪引调的管理上采取了晴天多引，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，既保证了行洪安全，又尽最大可能地防止了水资源的白白流失入海。通过合理引调，2003、2004年莱州市平原区的地下水位均比2000年平均提高了2～8m。年引蓄总量达2600万方。
2.2.2　合理调节地下库容
　　 干旱年份有计划的提取地下水，腾出地下库容；丰水年则利用渗井渗沟回补地下水，增加地下水库的蓄水量，形成地下水的良性循环。
2.2.3　严禁超采地下水
　　 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，严格控制了地下水的超量开采，尤其加大了沿海一带的管理力度，防止了海水侵染的再度回头和地下水位的大幅度下降。
2.2.4　合理配水
　　 本着先急后缓的原则，春灌期间先用拦蓄于沟、渠的地表水，后用地下水，以减少地表水的蒸发量；先浇墒情差的地，后浇墒情好的地，先浇普通作物后浇耐旱作物。这样对节约水资源，充分利用有限的水资源都起到了一定的作用。除此，注意观看天气预报，大雨暴雨到来之前，适当停缓浇水，也可避免不必要的资源浪费。
2.3　推广农艺措施节水，减少水资源的蒸腾量
2.3.1　选用耐旱作物品种，以作物省水
　　 根据水资源状况，调整作物种植结构，积极推广耐旱作物品种，以减少作物全生育期的灌水总量，达到少灌节水的目的，由登海种业集团选育的登海9号、登海11号和金海5号，都是抗病、抗倒、抗旱、高产的优良玉米品种，登海1号和郑单958则是高产优质、中早熟玉米品种。经实验秆矮、抗倒扶、丰产性好的鲁麦21号、莱选3279等小麦良种，都是已被广泛推广的耐旱品种。
2.3.2　划锄保墒，减缓蒸发
　　 土地板结，不仅会加具蒸发和失墒，而且还会影响作物的生长发育，所以在雨后或灌水后要坚持及时划锄保墒，促进作物生长，尤其苗期和春季更为重要。
2.3.3　秸杆覆盖，抑蒸保水
　　 秸杆覆盖还田是一种有效可行的农业节水措施，它能够减少作物植株间的无效蒸发，调节地温、抑制杂草滋生，还可涵养更多的自然降雨，保蓄土壤水分，改良土壤。这项技术在果园种植方面使用最为广泛。
2.3.4　玉米去雄增产节水
　　 在雄穗刚露顶叶尚未散粉时，隔株或隔行去掉雄穗，减小了株高和蒸腾量，使养分能集中供给雌穗，增产节水效果明显。
2.3.5　推广使用植物化学抗旱剂
　　 积极推广“FA旱地龙”等植物抗旱化学剂。它是以天然低分子黄腐酸为主要成分且含有植物所需要的多种营养元素和氨基酸。能有效降低植物叶片气孔开放度，减少奢侈蒸腾，提高作物体内多种酶的活性，促进植物生长发育。节水增产效果显著。

3.　农业节水中存在的问题
　　 发展农业节水中存在的问题，主要表现在节水灌溉工程的发展上。
3.1　群众节水意识还有待提高
　　 尽管莱州发展节水灌溉起步较早，但仍有一部分农民还迷恋于传统的大水漫灌灌水方式，始终认为管灌、喷灌、微灌等节水技术投资大、难管理、不如大水漫灌用的顺手，浇的透彻，给节水灌溉的推广带来很大难度。
3.2　重建轻管，管理水平低
　　 已往建设的工程中，重建轻管现象还较为普遍，因管理不当造成工程不能正常发挥效益或报废的也不在少数。90年代发展的发丝管滴灌工程，只有少数使用十年以上，而多数早期夭折的主要原因就是管理不善。
3.3　土地管理机制与节水工程运行的冲突
　　 当前的土地管理多属单户经营，单户地块分散、面积小，给喷灌之类的节水工程的发展带来了极大障碍。
3.4　资金短缺，高新技术推广困难
　　 发展节水工程需要大量资金，尤其现代科技含量高的新技术、新产品，尽管技术先进、易管理、效益大，但多数投资较大，受农民经济状况所限难以大面积推广。像投资较大的喷灌、微灌设施，用于计量的射频卡电度表，用于管理控制系统的变频恒压供水技术和自动化系统等。
3.5　节水技术及节水材料还存在不少问题
　　 如移动喷灌管管连接密封问题、微灌堵塞问题、电器设备易坏怕雷击等问题，都给节水工程技术的推广应用造成了很大的负面影响。

4.　对发展农业节水的看法
4.1　加大宣传力度，提高群众节水意识
　　 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。
4.2　加强技术培训，提高管理水平
　　 工程管理粗放，工程效益得不到正常发挥。因此，必须定期对镇、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，帮助基层解决当前工程存在的管理难、水价制定难、水费收取难、水利投入难、管护难等问题，以提高工程效益。
4.3　多方筹措资金，凿宽融资渠道
　　 一方面广泛发动群众，积极投资兴建节水灌溉工程。对兴建的节水项目，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。另一方面，要大力推行户办、联户办和股份合作等形式，动员全社会力量多渠道筹资建设节水灌溉工程。
4.4　加强技术创新与推广，提高产品质量
　　 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，提高产品质量，全方位创建优良工程，使每项节水工程都能发挥出应有的效益。
4.5　合理确定灌溉形式与管理模式，更好发挥工程效益
　　 根据莱州多年来的节水经验，山丘区易采用低水高扬、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。水价由水务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。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。
4.6　坚持走综合节水之路，凿宽农业节水渠道
　　 要更好地节约水资源，凿宽农业节水渠道，必须坚持走工程措施节水、农业措施节水、管理措施节水共同发展之路。
　　 总之，在水旱灾害频繁、水资源供需矛盾日益突出的今天，要满足人民生活和工农业生产迅速发展的需要，必须提高全社会综合节水的能力，而农业又是我国的用水大户，所以探讨农业高效节水之路还是非常必要的。

[作者简介] 王建兴，男，42岁，莱州市水务局农水站副站长，工程师
　　 1986年起致力于节水灌溉技术的推广与应用，负责莱州市微灌、喷灌、管灌等节水工程规划设计和施工指导。1999年-2000年完成了“高杆喷灌试验研究”新课题的研究，其成果达到了国内领先水平，2001年7月荣获“2000年度省水利科技进步三等奖”。拟写的《高杆喷灌技术研究与应用》一文，或山东省水利科技优秀论文一等奖、烟台市自然科学优秀学术论文一等奖。为节水灌溉事业的发展做出了较大贡献。