宁夏4种高效节水灌溉技术模式的适用区域与优缺点

李 昊，杨 飞，王 昊，贾雨晗，杨月菊，赵 雁

(1.宁夏农产品质量安全中心，宁夏 银川 750002； 2.宁夏农业技术推广总站，宁夏 银川 750001； 3.宁夏农垦农林牧技术推广服务中心，宁夏 银川 750021； 4.宁夏农业勘察设计院，宁夏 银川 750001； 5.宁夏农田水利建设与开发整治中心，宁夏 银川 750002； 6.宁夏农业综合开发中心，宁夏 银川 750002)

近年来，宁夏回族自治区人民政府公报[1]、《黄河可供水量年度分配及干流水量调度方案》[2]和《黄河水量调度管理办法》[3]均指出，宁夏干旱少雨，水资源严重匮乏，计入国家分配的40亿 m3黄河水资源，可利用水资源总量只有41.5亿m3。宁夏不仅水资源缺乏，而且水资源时空分布极不均衡，严重限制了农业发展，为解决农业灌水问题，宁夏学习借鉴国内外高效节水灌溉经验，到目前全区共建成高效节水灌溉600多处，面积23.47万hm2，占全区总灌溉面积的40%，其中，北部引黄灌区11.33万hm2、中部干旱带7.67万hm2、南部山区4.47万hm2。在发展高效节水灌溉技术模式过程中，宁夏归纳总结出4种高效技术模式，现介绍如下，以期为生产上推广应用提供参考。

1 宁夏高效节水灌溉技术模式及分布

1.1 模式

宁夏在发展节水灌溉技术过程中总结出机井+管道输水+滴、喷灌模式(A模式)[4]，黄河水+沉沙池+调蓄水池+加压泵站+滴、喷灌模式(B模式)，黄河水+调蓄水池+加压泵站+滴、喷灌模式(C模式)，水库(塘坝)+高位蓄水池+滴、喷灌模式(D模式)等4种高效模式。

1.2 分布

A模式主要分布在银北自流灌区、盐池县、原州区、西吉县、农垦等，面积3.76万hm2，占比15.99%；B模式主要分布在青铜峡和沙坡头、农垦等自流灌区，面积8.30万hm2，占比35.30%；C模式主要分布在利通区、盐池县、同心县、红寺堡区、海原县和原州区、农垦等，面积9.80万hm2，占比41.68%；D模式主要分布在固原市和海原县，面积1.65万hm2，占比7.02%。

2 4种模式的适用区域与优缺点

2.1 适用区域

A模式主要适用于无地表水、无过境水的区域；B模式、C模式主要适用于有地表水、有过境水的区域；D模式主要适用于降水较多的区域。

2.2 优点

2.2.1 A模式 一是占用土地少，一般1个井房占地约15 m2，可以轮灌20 hm2左右的地块(以种植玉米为例，出水量50 m3/h，以下全部以种植玉米为作物标准)。二是灵活性较强，可以在山坡等地势不平坦的地方建设，甚至可以建在渠系上。三是建设费用低，一般在50万元左右(面积不超过20 m2，基建成本约1 500元/m2；深度不超过200 m，成本约1 800元/m；过滤设备约80 000元/套)。四是适用性强，小型农场、农户可以单独操作使用，不宜受其他因素干扰(较其他模式可以单人操作，不受水源的制约)。五是易维护，易操作，设备简单。

2.2.2 B模式 该模式在宁夏使用面积较大，一是效率高，同时可以大面积灌溉作业，对于大型农场等耕地面积较大的地方可以有效提高效率。二是设备维护费用低，因沉沙池作用而大大降低水中杂质，能提高过滤器等重要设备的寿命，降低田间滴灌管带的堵塞概率，增加作物长势的均匀性。三是提高灌溉水利用系数，2018年全区灌溉水利用系数达到0.51，该模式下水经过长时间照晒，水温较高，可有效提高肥料和水的利用系数[5-6]。

2.2.3 C模式 该模式在宁夏使用面积较大，其优点与B模式基本一样，但没有沉沙池的作用。

2.2.4 D模式 一是费用低，因为水源主要是依靠降水，减少抽水成本。二是水库(塘坝)易改造，一般是利用以前的基础设计就行改造。三是占用土地少，多数是利用塘坝等地，新增使用较少。

2.3 缺点

2.3.1 A模式 一是因为水温低，所以灌溉水的利用系数低。二是易造成作物“生理干旱”。夏季气温高，植株叶面温度常高达40℃左右，蒸腾作用强，同时水分蒸发快，根系需要不断吸收水分补充叶面蒸腾的损失，如果此时浇冷水，土壤温度突然降低，植株根毛受低温刺激会立即阻碍水分的正常吸收；但叶面气孔没有关闭，水分供求失衡，导致叶面细胞由紧张状态变萎蔫，使植株产生“生理干旱”。三是供水的面积有限、效率低，在大型农场和大面积灌溉时轮灌次数多，持续时间长。四是严重依赖开采地下水，可能会引起不可恢复的生态破坏。

2.3.2 B模式 一是费用高，一部分是建造成本高，包括占地成本、泵房、蓄水池、机电设备、水泵、过滤器、施肥罐、沉砂池等都较A模式高；另一部分是在每年灌溉结束需要清理沉砂池的泥土，费工费时，同时冬季维护费工费时，总体建造成本和维护成本都较高。二是占地较多，一般较A模式占地多60倍左右，且能使用B模式的区域一般都是基本农田，地块价值较高。

2.3.3 C模式 其主要缺点和B模式基本相同，不同之处C模式没有沉砂池但有调蓄水池，费用稍低。较A模式对过滤器的要求较高，设备运转较多。

2.3.4 D模式 一是较A模式对过滤器的要求较高，设备运转较多。二是灌溉面积有限。三是受降水、地形因素的影响较大。

3 小结

农田高效节水灌溉可对水资源进行合理配置及使用，有效提高水资源的利用率，解决当前水资源匮乏的问题。没有水就没有农业，更谈不上农业现代化、绿色农业等，高效节水是现代农业发展的一个方向。不同高效节水灌溉模式的使用区域不一，且各有其优缺点，建设时要对农田进行实地考察，综合考虑当地水源情况、种植农作物、农作物需水量、资金、地形地貌等，因地制宜选择。对于宁夏没有水源或没有稳定水源的中部干旱带和南部山区，可以不计成本选择应用，因为只有水才能发展农业；对于引黄和扬黄灌区，要针对性选择高效节水灌溉模式，以达到节本增效的作用。