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關鍵詞:新疆;農業;高效;節水;灌溉技術
中圖分類號:S274 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20160632056
農業節水建設在新疆水資源優化配置與合理利用中具有非常重要的作用。
1.1 在提高當地農業生產力發展水平方面的作用
由于農業高效節水技術結合了當今一些現代化的先進科技技術,并以先進的科技配套設做為輔助,因此,在很大程度上轉變新疆地區傳統的老式的農業用水方式與生產方式,最大限度地促進農業發展。
1.2 在推動農業現代化進程方式發揮的作用
新疆農業高效節水技術的發展加快了農村水利的現代化進程。一些地區通過高效節水技術通過膜下滴灌建立起的節約型種植模式,解除了資源短缺和市場競爭束縛,使生產要素得到優化,進而最大限度地發揮農業自然資源與生產潛力優勢,如通過先進的灌溉系統,可以使傳統的人工作業實現機械化作業,大幅度提升灌溉勞動生產率,使傳統的耕作技術和種植結構得到創新,最終實現新疆地區農田灌溉現代化。
2 新疆農業高效節水技術的發展現狀
新疆地處內陸干旱區,基于特殊的地貌特征和氣候特點,目前,新疆農業主要靠水利灌溉為典型的灌溉農業作業方式,因各方面重要性的顯著體現,受到當地農民的接受和認可,農業高效節水技術將會得到普遍應用與推廣。
2.1 灌區建設方面
農業節水是灌區建設的重要核心內容。根據新疆目前擁有的大小河流是以及河川徑流總量,為平原區地下水可開采量提供了應用基礎。在灌區建設上,全疆農業總灌溉面積增長近6.5倍,各種配套渠系建筑物如水閘、排水渠均有所增加,鑒于此,大大提高了渠系利用系數。
2.2 水資源利用方面
大力發展節水灌溉技術,是實現水資源可持續利用、支撐國民經濟可持續快速發展的戰略措施。隨著農業需水量和自然生態總缺水量的不斷增加的利用現狀,以及當地工業化建設與人居、自然環境的需求情況,農業節水建設在水資源優化配置、保護與合理利用中發揮了重要作用。
2.3 農、果作物種類普及性方面
2.3.1 農作物
新疆采用滴灌灌溉的農作物已由原來單一的棉花、葡萄、果樹等少數作物擴大到辣椒、番茄、土豆、玉米、甜菜、打瓜等所有特色經濟作物。近幾年,阜康市、沙灣縣、博樂市等地開始了小麥、玉米滴灌試驗示范的規模化管理與規劃,滴灌技術適應灌溉農作物種類不斷擴大。
2.3.2 果樹
一些果樹發展區如干旱的吐魯番地區,基于其水資源緊缺、種植作物主要為葡萄、灌溉水平較低等特點,實施并進行了高效節水滴灌技術的試驗研究,成齡葡萄的灌溉定額由地面溝灌的1300m3左右降至800m3左右,在保證果品品質和產量的同時,節水效果也非常顯著。
3 新疆農業節水技術發展主要模式分析
3.1 以大田棉花膜下滴灌為主導的技術模式分析
膜下滴灌的節水灌溉模式在棉花生產中具有很強的節水增產效果,可有效緩解投資資金短缺或勞動力不足的情況,在新疆地區發展非常迅速,它主要是將傳統滴灌技術與覆膜種植技術進行的一種有機結合,在配合高密栽培、水肥耦合等農藝技術的同時,用新方式延伸和細化以往的傳統地膜栽培技術的另一種節水形式,實現了棉花單產產量的提高。
3.2 規?;淖詨簢姽嗉夹g模式分析
新疆的自壓噴灌技術模式主要分布在新疆伊犁州特克斯縣,昌吉州的木壘、吉木薩爾縣,阿勒泰的吉木乃縣,哈密的巴里坤、伊吾縣等廣泛采用這種形式?;谛陆貐^天氣和地形優勢的影響,與常規灌溉相比,壓噴灌運行成本低廉,節約用水量高達30%左右,成本核算后,每667m2可節約50~60元的費用。
關鍵詞:高效節水;灌溉技術;選擇
節水灌溉是指依照當地作物的生長習性以及當地的自然環境,充分利用降水或少量水資源對農作物進行灌溉,并取得農作物的經濟效益和緩解水資源短缺的問題。高效節水灌溉最核心的是減少在灌溉作物途中對水資源的浪費,實現最大程度的利用水資源。
一、高效節水灌溉的重要性
(一)目前我國水資源的利用現狀
目前,隨著全球氣溫上升,水資源越來越匱乏。從2008年開始,我國的地表水資源開始出現匱乏,北方地區的地表水資源比常年值減少了16%,且在我國31個省級行政區中,已有19個省的地表水資源比常年值減少。不僅是地表水資源出現短缺,我國地下水資源也開始出現短缺。
隨著我國綜合國力的不斷提升,全國用水量日益增長,特別是農業灌溉和生活用水,由于我國水資源已經出現匱乏現象,所以,國家開始重視水資源的利用。與上個世紀相比,全國的用水量在國家的宏觀調控下開始保持穩定,制約了南方的用水量呈現上升現象,北方的水資源在國家的控制下已發揮到最佳利用狀態。
(二)高效節水灌溉的必要性
高效節水灌溉是工作者按照農作物的生長規律以及當地水資源的豐富程度,將當地水資源進行最高效的利用灌溉,以此來節約水資源,并且獲取農業的的經濟利益,以及對當地生態環境的保護。高效節水的根本目的在于減少農業用水過程中對水資源的浪費和在運輸水資源的過程中所產生的漏水、水資源蒸發以及作物灌溉時所損耗的水,將水用到實處,做到不浪費,高效率的效果。我國是擁有13億人口的大國,“民以食為天”,為了解決13億人的溫飽問題,國家必須抓緊對農業的發展,因此,每年的農業用水量是所有分類中所占比例最多的,占我國總用水量的70%-80%。目前我國雖然有節水意識,但是我國的高效節水灌溉技術還很低迷,在西方發達國家中,節水灌溉的利用率高達60%-70%,而我國對該方面的利用率僅只有25%-40%左右,且高效的節水灌溉技術還完全不成熟,覆蓋的地方也不多。
傳統的灌溉方式中,每年1hm2耕地將會用9000m3,比西方國家高出四千多立方,隨著我國的綜合實力不斷增強,對水資源的需求越來越多。目前,農業在不斷地發展,且農業的用水量本身是所有行業中最高的,因此,每年都有很多因為旱災而導致莊稼減產收益下降的事件發生。2000年的旱災所帶來的損失是所有人有目共睹的,據統計,該年的糧食因旱災減少了600億KG,在糧食的總產量中所占比例為13%,經濟作物也損失了五百多億元。由此可見,在水資源如此短缺的情況下,實施高效節水灌溉是非常重要的。
二、節水灌溉技術的常見問題
其一農業節水是一項長期工程,就目前我國的缺水狀況來說,一些地方使用了不適合該地區的節水灌溉技術,不能根治缺水問題,農業用水量照樣還會上升。一些農民為了預防旱災,提高作物產量,在作物周邊挖井,并且就農民而言,井越多水就越多,對作物的生長越有益,完全沒有節約水資源的意識。對此,相關部門應該就該情況建立完善的節水體系,讓節水灌溉和可持續發展的觀念深入人心,從宏觀上對農業用水進行控制。
其二相關部門要對農田進行合理的規劃并建立河網水系,方便農民對作物的節水灌溉。在對農田進行規劃時,必須依照當地的客觀條件進行科學的規劃,使灌溉模式起到最佳作用,提高農作物的產量以及減少灌溉的成本。建設節水工程時,需要大量的資金,目前我國建設節水工程的資金大部分是由國家補助,也有農民籌資建設。就中國目前的農村經濟還不是很富裕,國家的補助金也是杯水車薪,因此,相關部門應向國家提出該問題,并提出建立相關體制的意見。
其三在對農作物實施節水灌溉措施前,首先應考慮在當地條件下所選的節水灌溉技術是否合適。如在選用大田糧食作物的灌溉技術時,應首先考慮該片區的產量效益高低,對于產量低的片區,應加強對該產區的資金投入,將片面式灌溉方式改為主體式灌溉,對該產區的糧食產量有一定的提升。
三、節水灌溉技術的分析與選擇
(一)適合北方的節水灌溉技術
微灌的節水技術對于北方來說是比較適合的,微灌技術顧名思義是利用專用設備將水以微小的流量流進作物的根部,以達到澆灌作物的作用。該項節水灌溉技術比較適合北方的干旱天氣,并且微灌技術能很好的控制水資源的浪費程度,因為微灌技術針對的是作物的根部,所以能降低水資源的浪費。
在北方地區還適合用低壓管道輸水灌溉技術,該技術是用專用機器抽取井水,再通過管道直接將水送入農田,此做法減少了水在運輸途中被增發的風險,且此技術目前在北方地區被盛行推廣。
同時,對于干燥的北方地區,還適合一種節水灌溉技術:坐水種。坐水種又稱注水灌溉法,該技術是為了滿足種子的保質發芽和保苗育水而將一定量的水注入泥土中。北方地區的農作物產量之所以不高是因為大部分作物在發芽時缺水而死亡,這是令普遍農民棘手的問題,而該項技術正好可以彌補這些不足。此節水灌溉技術簡單易操作,且保證了種子的發芽率和成活率,提高了作物抗旱能力。
北方地區以平原、高原為主,所以,在北方地區可采用地面灌溉田間節水技術。對于傳統的灌溉方法來說,既浪費水資源,又是灌水不均的罪魁禍首,還造成對農田的破壞。該技術便是針對平原地區的節水灌溉技術,將平原地區的農田進行稍微改造,就可以在該作物區實行溝灌或隔溝灌。該技術操作也簡單,并且方便,有效的節約了水資源,減少了對水資源的浪費。
(二)適合南方的高效節水灌溉技術
在我國南方地區最常見的是噴灌技術,噴灌技術簡而言之是一個噴灌機,將水以雨滴的形式噴灑到農作物上,使農作物得以吸收水分。該項技術是最簡單常見的節水灌溉技術,適合于南方所有農作物,并且該技術成本低,對水資源的損耗較小。
南方地區大多為季節性缺水,應對這種情況,可以采用步行式灌溉技術。該技術不需要復雜的操作程序,是用機器進行操作,且拆卸也很方便,只需要有灌溉用水的基本設備便可以開始灌溉。此項技術能在短時間內對農作物進行灌溉,很大程度上控制了水資源浪費的現象,對南方地區季節性缺水很適用。
南方地區主要種植水稻,在南方地區最常見的灌溉方式為溝渠灌溉,而該方式非常浪費水資源,水在溝渠流動的時候,大部分水都會滲透地下。面對這種情況,可以采用渠道防滲技術,該技術主要是用混凝土等形成溝渠的保護層,有效緩解了溝渠滲透問題。
結束語:
高效節水灌溉技術是針對該地區農作物的需水程度以及該地區的缺水狀況而設立的。所以,在選擇灌溉技術時要因地制宜,選擇合適的高效節水技術不但可以在很大程度上節約水資源,緩解我國目前水資源短缺的問題,還可以提高農作物的產量,為農民帶來豐厚的經濟效益,帶動我國農村經濟的發展。
參考文獻:
引言
新疆地區節水的關鍵主要是農業方面,促進其節水技術的大力發展就能夠促進新疆地區農業的可持續進步與發展。如今,社會經濟進步神速發展迅猛,然而,水資源依然十分稀缺,必須選擇高效的灌溉技術來促進農業節水,這是我國的農業發展趨勢所決定的,因此,必須做好新疆地區的農業節水灌溉工作,使新疆的農業能夠保持可持續、健康的發展。
1 重要性
在新疆地區,無論是對水資源進行優化配置,還是對其進行合理利用,農業的節水建設工作都具有十分關鍵的作用。它能夠促進農業的生產力發展,對新疆地區的農業進行節水建設工作融合了比較先進的現代化科學技術以及具有先進性的一些科技配套設施,能夠在一定程度上促進新疆地區農業生產方式和用水方式的轉變,使該地區農業的發展得到最大限度的促進;它可以促進農業的現代化發展進程,新疆地區的農業進行節水建設工作可以促進新疆地區農業水利進程的現代化,新疆一些地區結合節水技術所進行的膜下滴灌使其建立起了節約型的種植模式,使得資源短缺的危機以及市場競爭的束縛得以解除,優化了相關的生產要素,使農業的生產潛力和自然資源優勢得到最大限度的發揮,例如,可以結合灌溉系統的先進性,將人工作業轉變成機械化作業,最終促進農業灌溉的效率與勞動生產效率大幅度提升。
2 新疆地區農業的節水灌溉現狀
在灌溉建設這方面,農業節水屬于其重要的核心內容,新疆地區大小河流與河川徑流的總量為平原區提供了地下水開采量的應用基礎。從灌區建設的角度出發,全疆農業灌溉的總面積增長了將近6.5倍,排水渠和水閘等各種配套渠系的建筑物也有所增加,使渠系的利用系數得到了大大的提高;在對水資源進行利用的這方面,對新疆地區的農業實施節水灌溉可以促進其水資源利用的可持續性,這也是促進社會盡發展的有效戰略措施?,F如今,農業的需水量、工業建設的需水量、自然環境和人居的需水量等都加劇了自然生態環境總水量的短缺,然而,農業的節水建設工作促進了水資源的優化配置、合理利用以及生態水的保護。在農作物和果作物等種類的普及性這方面,目前新疆地區的農作物已經越來越豐富,主要有葡萄、棉花、果樹、番茄、辣椒、土豆、甜菜和玉米等,它們都是具有特色的經濟作物,近年來,許多地區也已經開始了玉米和小麥等作物的滴灌試驗,并且對其進行了規?;囊巹澓凸芾恚m應農作物種類灌溉的滴灌技術得到了不斷的擴大;在一些果樹的發展地區,實施高效性的農業節水滴灌技術,不僅使果品的產量與質量得到了很好的保障,還收到了比較顯著的節水效果。
3 新疆地區農業的節水灌溉發展
3.1 膜下滴灌技術
在節水灌溉的模式里,在棉花的生產過程中,膜下滴灌技術不僅能夠實現較好的節水效果與增產效果,還可以有效緩解投入資金短缺以及勞動力不足等情況。它主要是覆膜種植技術和傳統滴灌技術、高密栽培農藝技術與水肥耦合農藝技術等的結合,用較新的方式對傳統的地膜栽培技術進行細化與延伸,是一種新的節水形式,提高了棉花的單產產量。
3.2 自壓噴灌技術
自壓噴灌技術在新疆的大部分地區都得到了十分廣泛的應用,例如昌吉州的木壘、哈密的巴里坤、吉木薩爾縣和伊吾縣等地區。與常規的灌溉相比,自壓噴灌技術得益于新疆地區地形優勢與天氣條件的影響,其運行的成本比較低廉,其節約用水量能夠達到30%左右,大約可以節約50~60 元/667m2。
3.3 地表水加壓、地下水與地表水混合加壓的滴灌模式
如今,滴灌設備得到了不斷的改進與完善,這使得地表水加壓、地下水與地表水混合加壓的滴灌模式進入了示范的規?;A段,并且效果良好。為了給農業節水創造更加便利的條件,還采用二水統調統管的滴灌技術模式,實施地下水與地表水的混合加壓,并且大面積地促進地表水加壓這一滴灌模式的實施,進行二水的統調統管,使地下水的超采區現象得到了很好的控制。
關鍵詞:粉水灌溉;土壤環境;土壤物理性狀;土壤化學性狀;土壤生物性狀;影響
中圖分類號:Q938.1+3 文獻標識碼:A 文章編號:
馬鈴薯高產穩產、用途多、分布廣,是我國的主要糧食和蔬菜作物之一,同時又是畜禽的良好飼料,也是重要的工業原料,具有較高的開發利用價值。
但馬鈴薯淀粉加工廢水排放所造成的資源浪費和水體污染仍是困擾該產業健康發展和當地環境質量的主要問題。2006年以來,固原市有關單位已就馬鈴薯淀粉加工廢水農田灌溉技術進行了試驗研究,初步得出了馬鈴薯淀粉加工廢水用于休閑農田灌溉具有提高土壤肥力、增加作物產量、改善作物品質,充分利用資源、有效治理由廢水引起的水體污染的良好效應,且成本低,易推廣,已獲得2009年寧夏回族自治區科技進步三等獎。
一.馬鈴薯廢水化學成分的分析
馬鈴薯淀粉加工是純物理過程,其原料為馬鈴薯和水,無任何添加劑,產生的廢水是一種有機廢水,基本不含重金屬及人工合成的有害物質,對農田來說就是肥水。淀粉加工只是提取了其中的碳水化合物(碳、氫、氧),其他營養成分主要存在于廢水之中。它應該富含蛋白質、淀粉、纖維素及鉀、磷、鈣等營養物質。為了驗證這一推論,我們對旋流法和沉淀法兩種不同加工工藝的廢水進行了化學分析測定,結果表明旋流法和沉淀法產生的廢水中汞、鎘、砷、鉛及六價鉻等重金屬含量均遠遠低于灌溉用水標準;兩種廢水富含N、K、Mg2+、Ca2+、SO42-等營養元素,旋流法生產的廢水N、K的含量是沉淀法的二倍多,分別達到1155mg/L和1425mg/L;總磷含量均低,僅為0.58-1.58mg/L,
二.粉水灌溉對土壤環境質量的影響
2009年10月20日前各點完成示范區劃分、打埂覆膜及基點土壤取樣,通過四個縣七個點每畝灌溉粉水100m3和清水100m3(CK)土壤樣品的化驗檢測。化驗檢測結果經與《土壤環境質量標準》(GB15618-1995)一級標準值比較可以看出所有樣品檢測值均低于《土壤環境質量標準》(GB15618-1995)一級標準值,說明每畝灌溉粉水100m3對于土壤環境質量沒有造成不利影響,適量的粉水用于農田灌溉對土壤環境質量是安全的,土壤重金屬汞、砷、鎘、鉛、鉻含量低于一級標準值,達到了自然保護區土壤環境的質量標準。
三.粉水灌溉對土壤物理性狀的影響
2010年農科、別莊兩試驗示范測定結果表明:利用粉水灌溉的50-150t粉水試驗處理比對照處理(灌溉清水),0-20cm土層土壤容重降低了0.006-0.143g/cm3,土壤總孔隙度增加了0.06-5.37%;粉水灌溉對0―10cm土壤物理性狀影響較大,對10―20cm耕層影響較小。
而且從測定結果來看,表現出粉水灌溉量越大,土壤容重越低,土壤孔隙度越高的趨勢。農科點灌溉A3處理(灌溉150t粉水)土壤容重為1.346g/cm3,孔隙度49.23%,較對照土壤容重減少0.143g/cm3,孔隙度增加了5.37%,驗證了利用粉水灌溉農田可以有效改善土壤結構的判斷。
四.粉水灌溉對土壤化學性狀的影響
2009年對灌溉了粉水1、3、5、7年的農田和對照田(春季灌溉清水)取樣測定了0-30cm耕層內土壤有機質、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷、速效鉀等養分數據,結果表明灌溉粉水的農田較對照田土壤養分有明顯增加,灌溉年份越長的農田其土壤的有機質、全氮、全鉀、堿解氮、速效鉀等養分含量越高,尤以有機質、堿解氮和速效鉀的變化最為明顯,有機質比對照田增加0.69-3.52g/kg,增幅為5.07-25.82%;堿解氮增加9.305-37.34mg/kg,增幅達到10.97-44.0%;速效鉀比對照田增加49.34-256.4mg/kg,增幅為9.86-51.24%,有效磷等養分指標也有不同程度的增幅。
測定方法:有機質:K2Cr2O7滴定法;全量氮:開氏法;全量磷:堿(酸)熔-鉬銻抗比色法;全量鉀:NaOH熔融-火焰光度法;堿解氮:1.2molL-1NaOH堿解擴散法;有效磷:0.5molL-1NaHCO3-鉬銻抗比色法;速效鉀:1molL-1NHOAc-火焰光度法。
五.對土壤生物性狀的影響
為了進一步深入了解粉水灌溉對土壤質量性狀的影響,我們選取茬口、施肥等田間措施基本一致的農田,以連續灌溉粉水3年和連續灌溉清水3年,作為處理和對照,以向日葵為供試作物,開展了以研究粉水灌溉與對照土壤養分含量變化、微生物種群變化、參與N、C轉化的主要微生物生理群(硝化菌群落數)變化、土壤C、N量和比值變化、土壤酶活性變化及作物產量為重點內容的初步研究。土樣委托西北農林科技大學農業部重點開放實驗室化驗測定。結果表明:
微生物生物C、N量的變化 粉水處理土壤微生物生物C量達到623.0mg/kg,比對照增加24.35%, 粉水處理土壤微生物生物N含量為57.0mg/kg,比對照增加9.62%;C/N比為10.9,比對照增加13.54%。該數據證明粉水處理土壤微生物數量明顯增加,且C/N
土壤微生種群變化粉水土樣中細菌總數達到4.55*107個/干土克,較對照增加了9倍多;放線菌為1.76*104個/干土克,與對照基本持平。真菌總數有所下降。土壤微生物三大種群總量增加。硝化細菌分為亞硝化菌與硝化菌,亞硝化菌的主要功能是將氨氮轉化為亞硝酸鹽;硝化菌的主要功能是將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽。硝化菌與亞硝化菌在土壤中通常是伴生在一起的。硝化細菌屬于好氣性化能自養菌,在土壤中較少,但作用力極強,其存在與活動對土壤肥力和植物營養有重要意義,通過硝化作用強度可以推斷土壤熟化和管理措施的效果,是改良土壤效果的一個重要指標,特別是對旱地土壤,是供氮能力、肥力狀況分析的重要依據之一。據測定粉水處理土樣中硝化菌群落數達到21個/干土克,較對照增加了6倍,這是顯著的良性變化。
土壤酶活性變化 粉水土樣中過氧化氫酶活性比對照提高了5.83%;脲酶活性與對照基本持平;磷酸酶活性較對照增加了29.17%;蔗糖酶活性比對照提高近1%;淀粉酶活性與對照持平;多酚酶活性較對照增加1.24%。其中與土壤呼吸強度和微生物活動相關的過氧化氫酶活性提高,與磷酸鹽活化相關的磷酸酶活性提高,與土壤芳香族化合物轉化,提高土壤修復能力相關的多酚酶活性的提高都是良性的變化。
六.不同粉水灌溉量對玉米生長和產量的影響
關鍵詞:新疆 節水灌溉 問題 措施
水是生命資源,由于新疆水資源缺乏,水資源的供給嚴重不足,新疆農業的發展只能選擇節水灌溉技術,以消除水資源對農業經濟發展增長和社會經濟發展的制約。經過十多年節水灌溉技術的發展,現階段新疆已經成為了全國節水灌溉技術的示范區和領先者,但是在新疆節水農業發展中,還存在著很多問題,亟需解決。
一、新疆農業高效節水灌溉發展的基本情況
新疆位于我國西北內陸地區,地處亞歐大陸腹地,遠離海洋,干旱少雨,屬于典型的干旱半干旱氣候。農業生產需水全靠灌溉。一方面由于缺水、少雨,一方面農業的發展需要大量的水,致使新疆的生態環境越來越惡化,草場退化、沙化和水土流失現象嚴重。農業水利工程配套設施不完善,工程設施設計標準低,受損嚴重,導致水資源利用效率大大降低,浪費嚴重。
目前新疆正處經濟發展的高速時期,對水資源的需求愈發嚴重,尤其是新疆農業的發展,大部分依靠灌溉用水,對灌溉技術的提出了巨大挑戰。因此,只有建立高效節水型的灌溉農業,才能緩解新疆的用水需求,也是新疆走可持續發展道路的要求。
二、新疆農業高效節水灌溉技術遇到的問題
(一)水資源嚴重匱乏,用水矛盾突出。水資源缺乏的問題是全世界共同面對的問題,當前農業發展受水資源的制約影響很大,水資源的供給能力增長有限。新疆是我國水資源嚴重匱乏的地區,農業發展、工業發展和城市發展都需要大量的水資源作為保障。由于水資源匱乏,有的地方出現了抽用地下水的現象,導致生態水源被過分掠奪,生態環境迅速惡化,用水矛盾日益突出。節水灌溉工程得不到充分的利用,水資源的短缺成為制約新疆高效節水灌溉技術發展的重要因素。
(二)政府宣傳力度不大,農民缺乏節水觀念。農民是發展節水農業的主體,但是政府在節水灌溉技術的發展中,對農民的節水宣傳教育工作不夠深入。導致了農民對發展節水農業的重要性、迫切性認識不足、不清。而且,政府對水資源的管理不嚴,水價較低,造成了大多數農民自行采用引渠灌溉、溝灌和漫灌等方式。與此同時,農民在水資源的利用上還存在取之不盡用之不竭、無須珍惜的錯誤思想,嚴重影響節水灌溉技術的推廣應用。
(三)節水灌溉的配套設施不完善。由于經濟和歷史原因,新疆的水利設施建設始終趕不上社會經濟發展的要求。政府水利工程的投入上嚴重不足,拖欠多。新疆地區有眾多的河流流經,但是卻缺少主體性的水利控制工程,已經建成的水利設施的標準低,配套不完善,工程的效益低,無法滿足農業經濟的發展需求。因此無法實現水資源的合理配置,實行高效的利用和供水。
(四)農業供水管理體制不健全。政府對水利工程的管理設施存在重建輕管的問題,農業供水管理體制不健全,沒有做到水資源的統一管理。政府的水利政策措施不完善,相關的法律法規、節水政策、獎懲體制等處于滯后的狀態,導致管理部門在管理上的松懈、不到位。另外,農民節水意識的淡薄,在很大程度上影響了農業節水技術的應用與管理。
三、新疆農業高效節水灌溉技術的發展對策
(一)加強水資源的宏觀調控。要提高新疆農業高效節水灌溉技術的發展,必須從全局出發。首先要合理規劃農業用水的發展布局,切實提高對水資源的管理水平,加強對水資源的管理力度。其次,制定出節水灌溉技術發展的總規劃,劃出節水灌溉技術的重點區,對重點地區給予技術上的支持。并根據水資源的狀況,調整農業生產結構,合理利用水資源。
(二)加大政府的政策法規支持。為了加快新疆節水灌溉農業的發展,政府就需要制定出相關的法律法規知識,明確對水資源浪費的懲罰,獎勵對節水技術的推廣使用。加大對節水灌溉技術的政策扶持,銀行采用低息或無息貸款的方式讓農民具備采用節水灌溉設備和器材的能力。
(三)加大節水農業的推廣和宣傳力度。政府要加大對節水農業的宣傳力度,形成全社會節水的意識。制定新疆節水農業發展各項內容的完成時間表,分配到各個基層,長期性和經常性地進行專項檢查,把發展任務落實到實處,將農業節水技術的推廣作為領導的考核標準之一。
(四)積極完善各種配套的綜合管理制度。政府要加大對節水灌溉設備、器材生產廠商的政策扶持力度。政府可以通過對企業減免企業所得稅或提供貸款的優惠政策,加大對企業研發、生產技術的政策支持和補助。將農業生產節水設備和器材納入農資產品中,使農戶和企業都能享受到農資產品的減免增值稅政策,從而進一步降低節水設備的生產成本。
一方面,企業節水設備的工程管理要逐步向專業化、商品化的管理模式轉變。另一方面,加強對節水人才的的培養和隊伍的建設。可以通過與企業的合作,培養出專業的技術人員,將節水技術帶入基層,走進農戶。亦可以舉辦技術培訓講座,加強農民對節水技術的認識,提高他們對節水設備的使用熟練程度。
高效節水灌溉技術具有諸多優點,加大對高效節水灌溉技術的運用力度是一項持久的重任,也是緩解我國水資源緊缺的重要方式之一。針對農業節水灌溉技術的發展有利于加快農業技術的進步,提高農業生產的資源利用效率,加快現代農業的發展,從而有效保障我國農業安全、水安全、生態安全。
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墨玉縣隸屬于新疆維吾爾自治區和田地區,現狀年灌區總灌溉面積為128.36萬畝,可供的地表水資源主要是發源于喀喇昆侖山,喀河徑流補給均以融冰雪水為主,流量日變化特征顯著,呈現一日一峰、谷的流量過程,冬季則以地下水補給為主,徑流量小且平穩。受補給水源影響,徑流年際變化比較平穩,喀拉喀什河徑流年內分配十分不均,七月份為水量最大月份,該月徑流量約占年徑流量的29.5%,七、八兩月水量占年總量的57%,連續最大四個月(6-9月)水量占到年總量的81.3%,喀拉喀什河P=50%、P=75%頻率年份地表來水量分別為21.19億m3、18.21億m3。根據分水協議,墨玉縣灌區在P=50%、P=75%保證率下可利用地表水資源量分別為10.63億m3、9.13億m3。墨玉縣已發展灌溉面積128.36萬畝。現狀年全縣的渠系水有效利用系數為0.52,灌溉水利用系數為0.46,綜合毛灌溉定額為952m3/畝。灌區缺水主要集中在3-5月及9-11月,形成了灌區春秋季嚴重缺水,季節性缺水量1.67億m3。現狀年灌區全年水量供需是不平衡的,缺水量大于余水量,屬于缺水狀態,因此屬于區域資源性缺水。
二、灌區存在的主要問題
經過幾十年的發展,墨玉縣灌溉輸水網絡已經形成,但資金短缺和水資源貧乏等因素嚴重制約著全縣工農業的發展。全縣的灌溉發展還存在諸多的問題。
1.春旱問題突出由于降水稀少,氣候干燥,春季增溫迅速,夏季氣候炎熱而且多風,因而蒸發強烈。作物播種及小麥生長期灌水時又逢河流的枯水期,因而經受干旱威脅,除個別年份外,小麥生長都有不同程度受旱,受旱年概率達90%以上。
2.水資源利用率低由于地表來水季節上分配不均,水庫調蓄能力有限,加之灌區輸水線路長,渠系利用系數偏低,渠系滲漏量大,有些骨干工程年久失修,又疏于管理,因此實際運行能力遠低于設計能力,使有限的地表水資源得不到充分利用,造成水資源嚴重浪費。
三、高效節水灌溉發展規劃目標
1.規劃的控制指標2011~2015年:共發展高效節水灌溉工程面積22.0萬畝,使全縣高效節水灌溉面積占總灌溉面積比例由現狀的0.8%提高到16.5%;灌區灌溉水利用系數由0.46提高到0.51;畝均灌溉水量由952m3/畝下降到797m3/畝。2016~2020年:共發展高效節水灌溉工程面積24.0萬畝,使全縣高效節水灌溉面積占總灌溉面積比例進一步提高到30.9%;灌區灌溉水利用系數提高到0.55;畝均灌溉用水量下降至624m3/畝。
2.規劃水平年本次規劃以2009年為現狀年,2015年為近期規劃水平年,2020年為遠期規劃水平年。
3.高效節水方式的選擇與確定高效節水方式的選擇有多種,田間高效節水工程主要有管灌、滴灌、涌泉灌、噴灌等。
(1)低壓管道灌低壓管道灌是以管道代替明渠輸水的一種新的節水灌溉方式,可以大大減少輸水過程中的滲漏和蒸發損失,使輸水效率達95%以上,比土渠、砌石渠道、混凝土板襯砌渠道分別多節水約30%、15%和7%,畝投資相對較低,對各類作物均適用。
(2)滴灌滴灌適應性強,對水質要求高,節水效率較高,但畝投資較大,主要用于效益比較好的一些經濟作物,如果樹、棉花、蔬菜等。該技術可節水40~60%,增產20%以上,有顯著的經濟效益。
(3)涌泉灌涌泉灌屬于小管出流灌溉方式,以小股水流、射流形式局部灌溉作物根區土壤中,涌泉灌抗堵能力強,水質凈化處理簡單,特別適用于透水能力大,保墑性差的沙性土壤,被廣泛地應用于果樹灌溉。
四、水資源供需平衡分析
1.農業發展指標預測
(1)總灌溉面積規劃目前墨玉縣灌區作物種植以冬小麥、玉米、棉花、苜蓿為主,現狀年灌區總灌溉面積為128.36萬畝,其中種植業為56.09萬畝,林果業為58.72萬畝,牧草為13.55萬畝,農、林、草用地結構比例44:46:11。2015年灌區總灌溉面積調整為139.36萬畝,較現狀新增11.0萬畝;2020年總灌溉面積調整為152.36萬畝,在2015年基礎上再新增13.0萬畝,兩個規劃水平年灌區農、林、草用地結構比例均為43:46:11。
(2)高效節水灌溉面積規劃灌區現有高效節水灌溉面積1.045萬畝,其中滴灌0.285萬畝,低壓管灌0.76萬畝。根據和田地區中長期農業高效節水規劃思路,墨玉灌區在“十二五”及“十三五”期間共發展高效節水灌溉面積46萬畝,其中在灌區建設高效節水灌溉面積8萬畝,灌區內部共建設高效節水灌溉面積38萬畝,全部利用地下水。其中:發展涌泉灌4.0萬畝,滴灌25.0萬畝,低壓管灌17.0萬畝。
2.各業需水預測
(1)工業用水量預測工業需水量按萬元產業總產值需水量進行預測。據調查,墨玉縣現狀工業萬元產值用水量為150m3/萬元。隨著工業節水水平的提高及工業產業結構調整,工業需水量將逐年降低,規劃2015年為130m3/萬元,2020為100m3/萬元。
(2)人畜生活用水量預測根調查,墨玉縣現狀生活用水定額城鎮85L/人•日、鄉村60L/人•日。預測近期城鎮95L/人•日、鄉村65L/人•日,遠期城鎮105L/人•日、鄉村70L/人•日。牲畜用水量按10L/只•日計算。
(3)漁業用水量預測灌區漁業用水量按每畝水面每年灌水定額1,500m3測算。
(4)水利用系數規劃灌區人畜及工業全部利用地下水,規劃利用系數為0.9;漁業用水一般從支渠引用,利用系數隨干支渠防滲率的提高而提高,各水平年分別規劃為0.70、0.73、0.77。
(5)農業用水量預測灌區2009年農業灌溉總需水量為12.22億m3,農業綜合毛灌溉定額為952m3/畝。2015年農業灌溉總需水量為11.11億m3,農業綜合毛灌溉定額為797m3/畝。2020年農業灌溉總需水量為10.35億m3,農業綜合毛灌溉定額為679m3/畝。
3.規劃年供需平衡分析
(1)近期2015年P=50%年份,墨玉縣灌區可利用河水為9.84億m3,利用地下水(含泉水)為2.60億m3,可供水量合計為12.44億m3,灌區需水量為11.46億m3,灌區余水0.78億m3。灌區66萬畝天然林草的生態需水量為1.22億m3,若計入生態需水量后,灌區尚缺水0.44億m3。P=75%年份,墨玉縣灌區可利用河水為8.62億m3,利用地下水(含泉水)為3.08億m3,可供水量合計為11.70億m3,灌區需水量為11.46億m3,灌區余水0.04億m3。
(2)遠期2020年P=50%年份,墨玉縣灌區可利用河水為9.84億m3,利用地下水(含泉水)為2.63億m3,可供水量合計為12.47億m3,灌區需水量為10.74億m3,灌區余水1.56億m3。灌區天然林草的生態需水量為1.22億m3,計入生態需水量后,灌區尚有余水0.34億m3。P=75%年份,墨玉縣灌區可利用河水為8.62億m3,利用地下水(含泉水)為2.78億m3,可供水量合計為11.40億m3,灌區需水量為10.74億m3,灌區余水0.49億m3。
4.節水量分析
根據規劃,灌區至2020年共發展高效節水工程面積46萬畝,其中新增地建設面積為24萬畝,老灌區改造面積為22萬畝。根據老灌區項目建設前后灌溉定額的變化,可計算項目建設總節水量。根據計算,項目建設共可節約水量10,928萬m3。
五、項目區節水規劃實施對環境的影響
1.適當增加灌溉面積對環境的影響
本次規劃是在維持生態環境現狀,使其不至于進一步惡化的前提下,經水土平衡、生態耗水平衡分析,在對原灌區進行節水改造的基礎上,適當增加的灌溉面積。這必將促進墨玉縣國民經濟的發展,使局部地區由人工生態系統代替原來的荒漠生態系統。
2.工程施工對環境的影響
高效節水工程施工過程中,會開挖、回填大量土方,應按規定將其合理堆放,并對棄土進行及時清理,避免對周圍景觀產生不利影響,防止水土流失的發生。同時,由于機械挖掘、平整場地、運輸等作業引起揚塵污染,將對施工區域大氣環境產生一定的影響,施工結束后,大氣環境影響將消除。對周圍的聲環境產生影響,預計工地附近區域最高聲級將達到85dB(A),超過《建筑施工場界噪聲限值》(GBl2523—90)中的70-75dB限值。但影響范圍在50~60m內,項目區周圍為農田,居民人數極少,并且噪聲是非連續性的。
【關鍵詞】農業;節水灌溉;問題;對策
我國新疆東部農業灌溉用水量是最多的,在總體水資源中占有很大的比例。因此,需要實施農業中的節水灌溉技術,這樣可以減少我國新疆東部用水緊張和工農業用水之間的供需矛盾。在節水灌溉技術中可以運用一些先進的技術設備,并采用一定的措施和管理方法,來提高對水資源的利用率。所以,需要改變傳統的農業灌溉方式,來合理、科學地運用水資源。
一、節水灌溉和節水灌溉技術
1、節水灌溉
節水灌溉就是通過最小的用水量來達到最大的產量,在節水灌溉中包括在灌溉中的節水措施以及提高農業用水效率的其他措施。
2、節水灌溉技術
在我國新疆東部運用的節水灌溉技術有:噴灌、滴灌、低壓管灌、節水型地面灌溉技術等等,首先是噴灌,通過運用管道把壓水傳到需要灌溉的區域,再利用噴頭把水分散成小水滴,讓這些水充分地灑入到田地中,在對田地間的作物進行灌溉。其次是是滴灌,滴灌是運用塑料管道將水通過大概約為10mm毛管上的孔口或者滴頭將水送入農作物的根部進行灌溉,這種方法適合用于果樹、蔬菜、經濟作物或者溫室大棚中,在一些比較缺水的地方也可以對大田作物進行灌溉。運用滴灌不僅可以節水、節肥、生工,還能保持土壤中的結構,改善品質和增產增效,同時也能夠控制濕度和溫度。第三是低壓灌溉,通過利用管道將水直接在田間進行灌溉,這樣在輸送的過程中減少水資源出現蒸發和漏水的現象。采用低壓軟管輸水灌溉的方式有利于提高水資源的利用率,這樣不僅可以節省水資源,還能節省物力、人力。最后是節水型地面灌溉,在一些比較平整的田間,不斷的改進灌水畦的規格,讓灌溉的區域更加地均勻,這樣來達到節水的目的。由于傳統的地面灌溉灌水不夠均勻,蒸發量也比較大,地面中的土壤也比較容易形成板層。
二、農業節水灌溉中存在的不足
1、節水灌溉的灌溉技術水平不高
就目前的狀況來看,灌溉水的利用率整體都比較低,和發展國家相比還存在一定的差距,在技術方面中也存在一些問題。首先是在噴灌技術中,由于噴頭和一些其他設備的型號和規格都比較小,設備的利用率不高,沒有較強的耐久性,在灌溉中噴灌的也不是特別的均勻,這些問題的出現都導致了噴灌技術的應用和推廣。其次是滴灌技術,滴灌的系統造價比較高。由于一些雜質、礦物質的沉淀會造成毛管滴頭堵塞,對滴灌的均勻度也不能夠更好的保證,這些都是目前大面積運用和推廣滴灌技術中存在的問題。雖然滴灌中也存在著相應的優點,但是,由于滴頭的流道較小,滴頭易于堵塞,而且滴灌灌水量相對比較小,這樣長期以來就容易造成鹽分積累等問題。
2、節水灌溉中的投入不到位
由于在節水灌溉中沒有資金的投入,就不會滿足節水灌溉的需要。農民的經濟條件也有一定的限度,沒有較高的資金投入能力,國家和相關的地方部門的補助也不是很多。
3、農戶的節水意識不夠
在農業的灌溉中很多都是采用的以電計量,由于水價比較低,一些農戶沒有較強的節水意識和節水觀念,也沒有意識到水資源缺乏將帶來的嚴重性,這就會造成農戶為了短暫的經濟利益而忽視了對水資源的保護意識,出現了一些浪費水資源的狀況。
三、加強節水灌溉發展的措施
1、加強對節水灌溉設備的研究
為了更好地在農業方面進行節水灌溉,就需要在節水灌溉技術方面也進行改進,不斷地借鑒國外的先進技術和經驗,來研究各種新的技術設備,提高節水灌溉技術的推廣和應用,讓節水灌溉技術持續發展。
2、加大節水灌溉技術的資金投入
由于農民的經濟有限,收入不高,國家和相關的政府部門需要加大對節水灌溉技術進行資金的投入,尤其是一些生態效益和社會效益并存的節水灌溉工程。通過多方面、多渠道的來籌集節水灌溉資金,讓節水灌溉技術更好的運用。
3、提高農戶的節水意識
為了讓節水灌溉技術更好地被應用,就需要加大對節水灌溉技術的宣傳,讓農戶意識到水資源的有限和緊缺的問題,同時也需要讓農戶知道節水灌溉帶來長遠的經濟效益,農戶也不斷地樹立節水意識,來促進節水灌溉更好的實施。
結束語
農業高效節水灌溉技術是一項系統、長期的任務,將傳統的灌溉技術向現代灌溉技術轉變不是短時間內就能完成的。因此,就需要加大節水灌溉技術的宣傳力度,提高農戶在運用節水灌溉技術中的節水意識,不斷研究新的節水灌溉技術設施,相關的政府部門需要對節水灌溉技術進行大量的資金投入,從而讓節水灌溉技術能夠持續發展。
參考文獻
[1]姚大慶,姜紅.節水灌溉技術的研究[J].科技信息,2010(17).