江苏高效节水灌溉发展现状及对策研究
2024-02-23刘晓璇
孙 浩,杨 笑,刘晓璇
(1.江苏省农村水利科技发展中心,210029,南京;2.淮河水利委员会水利水电工程技术研究中心,233001,蚌埠)
江苏省是经济大省,也是农业大省,农田灌溉用水在用水总量中占有较大比重,灌溉节水是江苏省节水重点领域。2020年,习近平总书记视察江苏时提出坚持调水、节水两手都要硬,并对丰水地区节水工作作出重要指示。
近年,江苏节水灌溉事业取得了长足发展,但部分地区仍存在资源型、水质型、工程型缺水,农村面源污染问题突出,现有灌溉设施与现代农业产业结构发展不匹配、不协调,亟待进一步深入推进农业节水减排工作。合理发展高效节水灌溉能有效促进江苏农业种植结构和用水结构调整,有利于提高耕地利用率,提升单位用水效益和水分生产率,对促进农业增产、农民增收,实现农业现代化具有重要现实意义。2015年以来,江苏鼓励农民以出租、入股等方式开展土地流转交易,截至2021 年年底,全省土地流转面积超过3000 万亩(1 亩=1/15 hm2,下同),占农户家庭承包地的60%,为集中连片发展高效节水灌溉提供了有利的基础条件。
一、江苏高效节水灌溉发展现状及潜力分析
1.江苏高效节水灌溉发展现状
经过多年的研究、示范和推广,江苏在高效节水灌溉方面已逐步总结出一套成熟的技术经验和推广模式。2000年以来,依托大中型灌区续建配套与节水改造、规模化节水、小型农田水利重点县、农业综合开发、新增千亿斤粮食、国土整治等项目,结合农业产业结构调整,在全省范围内因地制宜开展高效节水灌溉工程建设。在稻麦轮作小型机电灌区,积极发展低压管道输水灌溉模式;在蔬菜、瓜果等高附加值经济作物种植区,重点推广喷灌、微灌工程。截至2021年年底,全省已建成高效节水灌溉面积576万亩,其中,低压管道输水灌溉378万亩,喷灌82万亩,微灌116万亩。低压管道输水灌溉主要分布在徐州、连云港、淮安、宿迁、常州等水资源缺乏的高亢区域和盐城、扬州、南通、无锡和苏州等圩区水稻种植区域;喷灌和滴灌主要分布在徐州、连云港、南京和无锡等丘陵山区的经济果林种植区,以及南京、盐城、南通、扬州、泰州和苏州等平原地区的高效设施农业种植区。
据估算,已建成的高效节水灌溉区域较传统明渠输水灌溉年均可节水6亿m3以上,管道输水灌溉为主的高效节水灌溉比混凝土衬砌明渠可节地1%~2%,比土渠节地3%~5%。按2.5%计,节约占地14.4万亩。
2.江苏高效节水灌溉发展潜力
经统计,江苏适宜发展高效节水灌溉总面积约为1180 万亩,其中,江苏里下河圩区、太湖圩区和沿江高砂土等小型机电灌区约780 万亩,丘陵山区及丘陵岗地约400 万亩。综合地貌、水资源禀赋、土壤和种植结构等诸多因素,各地高效节水灌溉发展潜力各不相同。南京、镇江、扬州宜因地制宜推广喷灌、滴灌、微灌等高效节水灌溉技术;里下河圩区、太湖圩区和沿江高砂土等水稻种植小型机电区域适宜推广低压管道输水灌溉技术;高效设施农业、规模化蔬菜和特种作物种植区域适宜推广滴灌、微喷灌等高效节水灌溉技术,促进农业生产节约用水。有条件的地区开展灌溉自动化控制和信息化管理建设,实现农田自动灌溉或智能灌溉。
二、发展制约因素分析
1.发展不平衡
江苏属丰水省份,加之经过多年建设,建成高效、覆盖面广的跨流域、区域调度水利工程体系,各片区水资源能够保持总体平衡。平原区域是江苏大中型灌区集中区域,节水灌溉措施以渠道防渗为主,高效节水动力不足。经统计,江苏高效节水灌溉工程面积占有效灌溉面积的9.5%,13个地级市中,占比最高的无锡为31.8%,占比最低的宿迁为4.1%(见图1)。空间发展不均衡,丘陵山区和小型机电灌区高效节水灌溉占比明显高于平原地区;大规模示范推广片区较少,这与江苏以平原为主的特点基本相符。
图1 江苏各地市高效节水灌溉工程面积占有效灌溉面积比例
2.技术装备性能受限
高效节水灌溉技术整体水平由水压控制水平和灌水器的耐用性来体现,高效节水灌溉要求灌水器的最大水压差不超过额定压力的20%,以确保灌水均匀度和灌水器的额定工作压力。这在水压控制上对工程布局、工程设计提出了较高的要求。为了控制合适的灌水均匀度,国外开发了相关的压力流量调节设备,并实现系列化和批量化生产;国内也研制出了压力流量调节设备,装备性能和系列化水平基本可以满足实际需要,但先进装备未能在江苏批量化生产和推广使用。同时,灌水器稳定性和耐用性也是制约江苏高效节水灌溉推广与应用的关键因素。
3.投入保障不足
虽然近年中央和地方各级财政高度重视高标准农田建设,持续加大投入,但其中用于高效节水灌溉的投入尚显不足、比例较低。据统计,近几年江苏每年约新增高效节水灌溉面积20万亩,高效节水灌溉工程年均投入6亿元左右。而按照江苏高效节水灌溉发展潜力及投资强度,需要近30年才能达到适合江苏现代化需求的高效节水灌溉发展水平;以2035 年建成计,江苏每年需发展高效节水灌溉面积50万亩左右,按亩均3000元投入标准计算,每年需投入15亿元,现有投入强度仅为需求的40%。
4.管护水平有待提升
高效节水灌溉工程对工程设计、工程运行管理和维修养护等提出较高要求,如项目区作物品种、灌溉工作制度需要专业人员进行复核和调整,相关人员需要具备一定的专业能力,深入了解并执行灌溉工作制度,否则会导致供水困难、附属设施损坏和电费增加等问题。这些因素导致部分地区发展高效节水灌溉不成功,在推广中遇到阻力,仍习惯于采用渠灌、沟灌等传统灌溉方式。
三、对策措施
1.选择适宜发展模式
高效节水灌溉的各项措施具有各自特点,在推广应用时应充分结合江苏各地实际,客观分析各项措施的适应性及适宜推广规模,按照“灌溉单元小型化、输水管道标准化、水肥输送一体化、运行管护智能化”的建设思路,综合考虑地貌、水源条件、区域经济社会发展水平、农田水利现状需求、地方特点以及农艺农机技术需求、种植结构、农业生产、经营方式、管理水平等诸多因素,因地制宜,合理选择,适度发展。
2.强化科技支撑
把高效节水关键技术研发、科技创新和技术推广列入江苏各级政府科技发展计划,着力推动科技创新和成果转化,解决高效节水灌溉的重难点问题,提高压力控制设备和灌水器设备的工艺和制造水平,适应市场需求;逐步提高规划设计、建设管理和建后运行的科技水平;运用大数据、区块链等新一代信息技术与高效节水技术的深度融合,提升高效节水灌溉信息化、自动化和智能化水平;鼓励企业、科研单位加大对节水装备及产品研发和生产投入力度,提高节水产品的质量和稳定性,降低产品成本。
3.加强典型示范引领
以节水灌溉发展基础好、群众积极性高以及节水增效显著的地区为发展重点,集中连片建设高效节水灌溉,有条件的地方整县、整乡、整村推进。原则上每个设区县建成1~2 个试点镇,按照设施先进、管理科学、服务到位、运行良好的要求,打造一批示范工程,通过示范引导、典型引路,加快推动江苏高效节水灌溉高质量发展。推广丘陵山区水资源紧缺区域的经济林果喷灌、滴灌和小管出流灌溉等灌溉方式示范片;推广蔬菜、经济瓜果和林草育种等采用微灌、喷灌等灌溉方式示范片;河网圩区、沿江高砂土区域等采用低压管道输水灌溉模式等。泰州市姜堰区采用滴灌节水精准灌溉方式,推进水肥药一体化灌溉、农田退水处理等技术,促进节能减排,全区化肥农药使用量每年下降0.5%以上,万元GDP用水量比2020年下降10%,连续多年省考以上断面水质100%达标,获评全国“绿水青山就是金山银山”实践创新基地;常熟董浜镇万亩蔬菜示范区采用3G技术,灌溉与施肥相结合的喷微灌技术应用日益广泛;溧阳市茶叶种植区推广喷灌有效提高了茶叶品质和灌溉效率。
4.注重宣传发动
采取多种形式,通过各种媒体积极开展农业节水和高效节水灌溉科普宣传,形成全社会关心、支持、参与高效节水灌溉的氛围。通过科技下乡、示范观摩、印发资料和现场培训等方式,宣传普及高效节水灌溉技术,增强全民节约用水和建设发展现代农业的意识,持续深化农业水价综合改革,完善精准补贴和节水奖励机制,调动广大农民群众积极性。全面推广运用“苏灌通”农业用水管理信息系统、“用水早知道”服务平台,通过雨情、水情、墒情监测实现精准配水,推动农业用水管理由粗放式向集约式转变,推动全社会参与高效节水灌溉的发展。