节水灌溉技术在农业生产中的作用
2017-08-17李秉伟
李秉伟
（辽宁省北票市水资源办公室，辽宁北票122100）
节水灌溉技术在农业生产中的作用
李秉伟
（辽宁省北票市水资源办公室，辽宁北票122100）
我国北方地区水资源相对短缺，地下水资源的利用，成为我国北方地区取水水源主要方式，地下水的合理开发利用对我国农业经济发展具有十分重要的作用。发展节水灌溉，合理的利用水资源，保障粮食稳定增产，从而能够促进农业及整个社会经济的可持续发展。文中以北票市“节水增粮行动”项目实施为例，论述地下水资源在农业生产建设中的作用。
农业生产；节水滴灌；应用
1 项目来源及基本情况
基于东北四省区水资源相对短缺的现状以及促进粮食增长的需要，水利部、财政部、农业部联合下发文件，开展东北四省区“节水增粮行动”。
北票市项目片区的总面积为18 353.3 hm2。其中新增面积3 215.3 hm2，改造面积15 138 hm2，整个项目分4年完成。取水水源为地下水，项目总取水量1 652万m3，比现状年节约水量1 527万m3，灌溉方式采用膜下滴灌方式。
2 现状取水工程设施
北票市境内有大凌河、小凌河两大流域，其主要支流13条，除大凌河、牛亡牛河常年有明水外，其余均为季节性河流，由于地处辽西丘陵山区，各河流水量随季节、气候变化而不同。旱年或冬春季节，河流多断流或干涸，属季节性河流。
境内现有各型水库14座，提水站15处，方塘64座，自流灌渠36条，塘坝18座，机电大口井2 561眼，渠道防渗56.4 km，配套管路2 075 km，渠道建筑物420座，井房2 561座。
3 开发利用现状及潜力
依据辽宁省取用水总量控制指标与现状年比较，北票市“十二五”期间用水控制指标0.92亿m3，现状年实际用水总量0.89亿m3，未突破用水总量控制指标。农业灌溉水有效利用系数0.62，现状年农业灌溉水有效利用系数0.6，已接近用水效率控制指标。
北票市现状水平年水资源开发利用程度为27.8%，与我国水资源开发利用程度的警戒线60%（北方）相比，还有一定的开发潜力，根据《规划》，用水总量控制分配农业灌溉水量指标为5 350万m3，北票市现状农业灌溉水量3 905万m3，仍具有一定的开发利用潜力。
4 膜下滴灌技术
膜下滴灌技术，顾名思义，是在膜下应用滴灌技术。这是一种结合了以色列滴灌技术和国内覆膜技术优点的新型节水技术。即在滴灌带或滴灌毛管上覆盖一层地膜。这种技术是通过可控管道系统供水，将加压的水经过过滤设施滤“清”后，和水溶性肥料充分融合，形成肥水溶液，进入输水干管-支管-毛管(铺设在地膜下方的灌溉带)，再由毛管上的滴水器一滴一滴地均匀、定时、定量浸润作物根系发育区，供根系吸收。
5 项目实施及合理性分析
“节水增粮”项目区全部布置在大、小凌河一、二级支流沿河阶地，实施高效节水灌溉18 353.3 hm2。2012年在西官镇河北村、韩杖子村、大巴里村项目区，对200 hm2玉米采用大垄双行膜下滴灌，垄距1.2 m，株距为0.3 m，每公顷均种植67 500株。建设后，按作物全生长期需水要求灌溉5次、灌溉周期为6 d，玉米膜下最大净灌水定额为180 m3/hm2，灌溉定额为900 m3/hm2。
项目片区灌溉水源以地下水为主，主要农作物为玉米，采用滴灌方式。滴灌技术与传统的地面漫灌技术相比，其优点归纳为：节水、节肥、省工；保持土壤结构；改善品质、增产增效；控制温度和湿度。大力发展节水灌溉，对于保障粮食安全、增加农民收入、改善生态环境具有十分重要的意义。
北票市已有20多年的节水灌溉发展历史，低压管灌、喷灌、微灌等均有成熟应用。根据多年实践经验和现行规范，设计灌水定额的各项参数如下：
式中：mmax最大净灌水定额，mm；γ——土壤容重，1.45 g/cm3；z——土壤计划湿润层深度，40 cm；p——设计土壤湿润比，60%；θmax，θmin——适宜土壤含水率的上下限。
灌水周期采用公式Tmax=mmax/Ia；
式中：Tmax——最大灌水周期；mmax——最大净灌水定额，271.5 mm；Ia——设计供水强度，45 mm/d；
经计算：Tmax=6.033 d，由于T≤Tmax，设计灌溉周期为6 d。
按照作物生育阶段苗期、拔节期、孕穗期、灌浆期和成熟期划分，确定灌溉次数是5次，灌溉定额为900 m3/hm2，远低于辽宁省农业灌溉用水定额（50%保证率）2 100～2 250 m3/hm2，灌溉用水有效利用系数为0.95。
项目实施后，灌溉方式发生了改变，由原来大水漫灌的灌溉方式改为滴灌的灌溉方式，总节水175万m3，（2012年项目实施计划）因此，此项目实施是合理的。
6 经济效益
6.1 增产效益
项目实施后，主要作物玉米由原来多年平均产量11 250 kg/hm2增加到15 000 kg/hm2，每公顷增产3 750 kg，玉米价格平均按2.1元/kg计算，4 000 hm2（2012年项目实施计划）产田共增加经济效益3 150万元。
6.2 节水效益
项目实施后，灌溉方式发生了改变，由原来大水漫灌方式改为滴灌灌溉方式，改造灌溉面积3 733.3 hm2，新增灌溉面积266.7 hm2，总节水175万m3，节约水电费用154万元。（2012年项目实施计划）节水显著，有效地保护了区域水资源。
6.3 其他效益
膜下滴灌的实施，实现免耕免产，达到省人工目的，保苗成活率高，节省耕地，土壤含水量提高，提高肥效利用率，肥料费比实施前节省540元/ hm2，节约肥资金216万元。
6.4 年灌溉效益
项目实施后，每年增加总效益3 150万元，水利灌溉效益分摊系数按0.6计，则每年水利灌溉效益为1 890万元。
6.5 人均增收指标
项目区内（2012年项目实施计划）共有人口3.37万人，总灌溉效益为3 150万元，则人均每年增收934.7元。
综上所述，项目的实施，在技术上及经济收益上都是合理可行的，由此看出，大力发展高效的节水灌溉，进一步挖掘粮食的增产潜力，对于保障国家粮食安全、增加农民收入、提高地下水资源的利用效率都具有十分重要的意义。
7 结语
利用节水滴灌技术进行的“节水增粮”项目的实施，在现代化农业生产中起着重要的作用，有效的解决地下水资源短缺问题，为提高地下水的合理开发及利用提供了技术手段，发展“节水灌溉”是国家粮食安全、粮食稳定增产，从而促进农业发展及整个社会经济发展的重要保障。
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1002—0624（2017）08—0059—02
2017-03-07
