江苏沿海地区节水灌溉现状分析及途径探讨
2015-08-15刘德斌
王 俊 聂 杰 刘德斌 刘 伟 邵 莉
(1.江苏省水利科教中心,江苏 南京 210029;2.江苏省沿海水利科学研究所,江苏 东台 224200)
江苏省地处中国东部沿海,人均淡水资源占有量约460 m3,低于全国平均水平的1/4,水资源总量匮乏、供给能力不足已成为制约我省经济发展的主要因素之一[1]。根据《江苏省水资源公报》(2013)发布的数据,全省用水总量498.9 亿m3,其中,农业灌溉用水总量264.1 亿m3,约占总用水量的52.9%。以农业灌溉用水量最多的盐城市为例,2013年全市用水总量53.85 亿m3,其中,农业灌溉用水总量44.15 亿m3,占全市用水总量的82.0%。李里特通过对比国内外灌溉发展的现状,提出了节水灌溉是我国发展农业灌溉事业的必由之路[2]。因此,做好农业节水灌溉工作,对于解决我省水资源供需矛盾突出现象,具有极其重要的意义。
东台市地处江苏沿海中东部、盐城市的最南端,地理位置优越,农业发展和灌溉水平处于全省中等,具有较强的代表性。笔者以东台市节水灌溉现状为例,从节水灌溉技术和节水灌溉管理两方面对我省沿海地区的灌溉现状进行分析和初步探讨。
1 发展现状及存在问题
1.1 发展现状
节水灌溉技术按其节水途径不同可分为灌水方法、输水方法、灌溉制度和田间辅助措施等四大类别[3]。根据东台市“十二五”水利普查发布的数据,截至2010年底,全市共有喷灌面积126.67 hm2,滴灌面积0.21 万hm2,防渗渠道面积0.95 万hm2。其中,防渗渠道普及率占东台市灌溉比重的22.1%以上。
东台市地处苏中地区,境内土壤以壤土-沙壤土为主,气候适中,较适合大棚反季节蔬菜和瓜果种植,尤以大棚西瓜滴灌节水灌溉最具特色;水稻旱直播技术、节水控灌技术等灌溉技术在全市范围内得到了很大的推广应用。根据《东台统计年鉴》的统计数据,2013年东台市种植的大棚西瓜共计约1.56 万hm2,实施节水控灌水稻的种植面积约4.31 万hm2,直接经济效益过10 亿元。可以看出,东台市节水灌溉技术的应用呈现多样化趋势,并形成了当地的特色,经济效益显著。
1.2 存在问题
多年来的发展,在追求节水灌溉播种面积和规模的同时,也暴露出一些问题:
(1)缺乏统筹规划。现有项目的来源渠道主要有水利部门的小农水重点项目、国土部门的土地复垦项目、农业部门的农业综合开发项目等,这些项目的建设缺乏统一规划和标准。
(2)工程效益较难发挥。各类与节水灌溉有关的农业示范园区、渠道防渗样板工程纷纷开工建设,但由于建设前期缺乏深入调研,部分地区存在工程建设与实际使用相脱节的现象。
(3)建设资金渠道来源单一。现有节水灌溉工程投入,绝大部分是以依靠国家和省、市级的政府投入为主,辅以地方资金配套,很少有民间资金参与,导致后续维修管护资金和进一步发展资金缺乏。
(4)忽视工程建成后的管理。各类节水灌溉工程项目中,往往只注重工程的初期建设而忽视建成后的运行管理,节水灌溉设施使用达不到设计的运行年限,损坏严重,效益发挥受限。
因此,加强工程建设统筹规划、选择适宜的节水灌溉技术、鼓励社会民间资金投入、注重工程建成后的运行管理,对发展当前的节水灌溉事业尤为重要。
2 主要解决途径
2.1 加强工程建设统筹规划
“十二五”发展规划中,明确将农业灌溉用水有效利用系数作为考核指标之一,全社会都加大了对水利基础设施建设的投入力度。近年来,农业、国土和水利等部门的投入,呈现出逐年上升的趋势。据不完全统计,截至2013年底,东台市全年的农田水利基础设施累计投资总额约为3.35 亿元,较2011年有26.9%的增加幅度。但这些工程的建设,由于资金渠道来源不同,缺乏统一的协调规划,部分地区存在项目重复建设现象。有的节水灌溉工程片面地追求建设规模、知名度,往往造成工程设计、布局不合理。为解决上述问题,应严格实行统筹规划,统一标准,杜绝项目各自为政、重复开工、重复建设现象。加强管理,提高工程的使用运行效益。
2.2 选择适宜的节水灌溉技术
(1)根据土壤性状不同,采取相应的灌溉技术
东台市境内的土壤性状不一、差异较大,境内以通榆河为界分为沿海垦区和里下河圩区两部分。沿海垦区土壤多以沙土、沙壤土为主,质地松散,保水保肥能力差,盐分含量较高,虽经多年来改造,含盐量已大为降低,但仍介于1.9~4.3 g/kg 之间。堤西里下河圩区属里下河腹部区域,区内水系纵横交错,河网密布,地下水位埋深浅,基本在0.8~1.3 m 之间;圩区内土壤主要以粘土为主,夹杂少量的亚粘土。针对沿海垦区水系封闭、土壤沙性重、保水能力差、盐分含量高等特点,采用东台、安丰、富安三座抽水站抽取通榆河水抬升灌区内的地下水位进行灌溉,可有效减少因地表灌溉导致的土壤返盐返碱现象发生。同时,在东台镇、三仓镇和南沈灶镇等部分经济基础较好、设施农业已初成规模地区,新建农业示范园区,修建防渗渠道,降低灌溉途中的水量损失,采用滴灌、微喷等灌溉技术,适时延长灌溉时间,提高灌溉用水利用率。堤西里下河圩区土壤质地致密,保水能力强,加之地下水位埋深浅,除水稻种植外,其它作物一般不需进行人为灌溉。因此,通常采用成本较低的土渠,配以水稻节水控灌技术,可达到节水高产的目的。东台市的双大棚西瓜种植在全国小有名气,大棚青椒也已形成一定规模。然而,沿海地区经常遭遇春旱或低温气候,极易造成大棚作物灌溉追肥困难、栽培成本高昂。为此,根据地下水位埋深特点,采取就地开掘浅位微型机井并与膜下微滴灌溉技术相结合的方式,可有效解决沿海地区大棚规模化栽培的灌溉难题。
(2)根据水资源现状不同,采用适度的灌溉技术
节水灌溉的根本目的是在保障作物一定产量的条件下实施节水。在节约有限淡水资源的同时,不能以牺牲作物产量为代价。实际使用时,要充分考虑到实施节水灌溉后,对当地水资源、水生态和水环境产生的有益影响。对于原本水资源供应不足、供需矛盾突出的地区增益效果显著,而对水资源供给相对充足地区,这些高投入的设施农业所带来的增益效果并不明显。因此,在考虑具体采用何种节水灌溉措施时,要充分考虑到当地的水资源供给现状。以东台市沿海垦区和里下河圩区为例:堤东沿海垦区水资源供给不足,主要是利用三座抽水站抽取通榆河水作灌溉用水,采用传统的灌溉方式,经济效益不显著,灌溉成本高昂;若采用喷灌、滴灌和微喷灌溉等节水技术,可显著提升灌溉效益,对广大农民具有极强的吸引力。而堤西里下河圩区,水资源供给量相对充足,若在这部分地区实施喷灌、滴灌和微喷灌溉,所产生的节水效益则远不如堤东沿海垦区显著。因此,在水资源供应短缺地区,应优先考虑滴灌、喷灌、防渗渠等设施农业的应用;而在水资源供给充沛地区,可优先考虑节水灌溉制度和田间辅助等生物措施的应用。
(3)根据当地经济实力不同,采用合理的灌溉技术
节水灌溉中,喷灌、滴灌、防渗渠等农业设施占有重要地位,这些设施的建设和使用对快速提升当地的灌溉水平有极大的帮助[4]。节水灌溉水平的高低与当地的经济实力密切相关。节水灌溉需要一定的资金投入作保障,需要考虑到投资的成本、设备的折旧、产生的效益等因素。其中的效益除节水效益外,更主要的是投资后的增产增收效益。以2012年东台地区实际物价计算,2 hm2双大棚西瓜滴灌投入设备(主要包括泵站、配套水箱及固定管道、过滤装置等)农资成本就有8300 元,外加每亩165元的滴灌软管(平均使用寿命在2~3年),仅这两项投入对农民而言就已经是一笔不小的经济负担。而水稻的节水控灌则是通过调整水稻不同生育期的供水量,达到高产、节水、高效的目的,此项技术不需要大量的基础设施投入,关键是抓住水稻的生育期不同而控制灌溉用水量。因此,经济基础较好地区,可考虑优先上喷灌、滴灌等节水效果较好的设施农业项目,而对经济基础条件稍差地区,可考虑优先使用节水控灌、田间辅助等技术达到节水的目的,待经济条件提升到一定水平后,再上马一些设施农业工程,分期限、按步骤地逐步落实到位。
(4)根据作物种类不同,采用最佳的灌溉技术
作物种类不同,其最佳的节水灌溉技术也不同。一般来说,需水量相对较少的作物,可采用喷灌、滴灌和微喷灌溉技术;需水量较多的作物,可通过新建低压管道、防渗渠道等工程措施减少输水途径的水量损失,或借助节水控灌技术调节作物各生育期供水量,达到增产增收和减少用水量的目的。2011~2012年间,江苏省水利产业经济管理中心、江苏省沿海水利科学研究所、江苏省东川农场等单位在东台市进行了“江苏沿海新围垦区节水灌溉新技术示范推广”课题研究。试验中除开展大棚西瓜、青椒等特经作物的节水灌溉试验外,还进行了水稻的节水控灌试验。研究结果表明:滴灌技术适宜于定株定行种植作物,例如西瓜、青椒、西红柿等;微喷技术适宜于散播种植作物,例如韭菜、芹菜等;水稻这类需水量较大的作物,宜采用节水控灌技术,以达到节水高效的目的。此外,由于当地种植双大棚西瓜、青椒时,普遍使用鸡粪做基肥,灌溉后,鸡粪中含有的大量盐分(NaCl)会随灌溉用水溶解下渗至土壤,使得土体中含盐量显著升高,故在选择适宜的灌溉技术时应充分考虑到前茬作物的种植种类。
2.3 鼓励社会民间资金的投入
节水灌溉技术的推广应用,是一项长期系统的工程,需要全社会的参与。现有的节水灌溉主要是依靠国家、省、市三级政府的投资,以起到示范引导作用,由此带动当地发展节水灌溉。但仅靠政府的投资,其后续发展往往缺乏动力,应该制定相应的政策,完善投资、融资渠道,鼓励民间资金参与,使投资渠道多样化,并采取“谁投资,谁受益;谁使用,谁维护”的原则,以形成政府投资引导、群众积极参与的局面。
2.4 注重工程建成后的运行管理
节水灌溉项目建成后,要保障项目顺利运行,应完善后续配套管理工作。通过对东台市已有的节水灌溉示范园区进行调查后发现,整体运行情况并不尽如人意,具体表现为:农业示范园区的规划建设与实际种植情况相脱节,如原规划种植的作物,在园区建成几年后,由于运行成本偏高,常常改种其他作物,而当初设计的钢架大棚及其配套的喷灌、滴灌、微喷灌等设施不适合后来改种的作物。节水灌溉设备的运行效率整体不高,灌溉用水利用率偏低;部分设备建成后就一直缺乏有效的维护保养,运行故障频发;后续运行管理工作落实不到位的现象十分普遍。要想解决这些问题,需要制定相应的政策制度,积极鼓励群众参与管水,监督用水行为,促进当地的节水灌溉事业健康有序地发展。
3 结语
(1)影响适宜当地节水灌溉形式的因素较多,具体采取何种节水灌溉形式,主要与当地的土壤类别、水资源量、经济发展水平以及农作物种植品种密切相关。应根据实际情况因地制宜,合理布局,使节水灌溉的效益最大化。
(2)节水灌溉项目的顺利建成并运行,除需前期的工程投资之外,还要完善建成后期的运行维护工作。应鼓励民间资金的参与热情,使投资、融资的渠道多样化,并着力解决节水灌溉设备的实用性和适应性,保证设备的正常运行和维护,提高设备的运行效率。
[1]涂琴,李红,蔡彬,等.江苏省节水灌溉技术发展现状及趋势[J].农机化研究,2013(4):240-244.
[2]李里特.节水农业是我国农业发展的必由之路[J].农业工程学报,1999,15(3):11-15.
[3]陈大雕.我国节水灌溉技术推广与发展状况综述[J].节水灌溉,1977(4):21-26.
[4]龚时宏,李久生,李光永.喷微灌技术现状及未来发展重点[J].中国水利,2012(2):66-70.