何春林（廣東海洋大學(xué)，廣東湛江524088）

雷州半島旱地甘蔗節(jié)水灌溉的現(xiàn)狀及發(fā)展方向

何春林
（廣東海洋大學(xué)，廣東湛江524088）

在梳理雷州半島旱地甘蔗節(jié)水灌溉現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，分析了主要節(jié)水灌溉技術(shù)及效果，因地制宜地提出了雷州半島旱地甘蔗節(jié)水灌溉的發(fā)展方向。

甘蔗；節(jié)水灌溉；旱地；雷州半島

雷州半島是我國甘蔗糖業(yè)三大優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)帶之一，常年種植面積在10萬hm2以上，其中旱地甘蔗面積占80%左右。雷州半島雖然多年平均降雨量達(dá)1100～1400mm，但由于降雨時(shí)空分布不均，一般4—9月降雨量占全年的80%以上，其余月份的降雨量不到20%，加上這段時(shí)間氣溫高，蒸發(fā)量大，往往是“十天無雨小旱，一月無雨大旱”。節(jié)水灌溉已成為雷州半島旱地甘蔗高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要舉措。

1　雷州半島旱地甘蔗節(jié)水灌溉的現(xiàn)狀

雷州半島旱地蔗區(qū)“十年九旱”，對(duì)甘蔗生產(chǎn)影響極大。一是春旱影響甘蔗的適期種植，常使春植甘蔗推遲到4—5月份下種；二是夏秋旱影響甘蔗生長，減少了甘蔗的伸長量，造成蔗株矮小，節(jié)間短，蔗莖空心，纖維量增加，產(chǎn)量下降；三是干旱嚴(yán)重引發(fā)病蟲害，影響甘蔗產(chǎn)量和質(zhì)量[1]。因此，干旱已成為制約雷州半島旱地甘蔗生產(chǎn)的重要瓶頸。為了緩解雷州半島干旱缺水問題，新中國成立伊始便通過修塘建庫，打井建站來增加灌溉水源，擴(kuò)大灌溉面積。據(jù)記載，20世紀(jì)80年代，雷州半島便建有蓄水工程3016宗，總庫容26.49億m3，設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)水量19.39億m3，設(shè)計(jì)灌溉面積20萬hm2；有引水工程1085處，年均引水量達(dá)5億m3，計(jì)灌溉面積4.08萬hm2；提水工程設(shè)計(jì)供水量3.55億m3，灌溉面積2.75萬hm2[2]。這些工程的建設(shè)和應(yīng)用對(duì)緩解雷州半島季節(jié)性干旱發(fā)揮了極大作用。但由于這些水利設(shè)施大多是上世紀(jì)50～60年代修建，到80年代后期已有相當(dāng)部分的引提水工程由于長時(shí)間運(yùn)行，機(jī)械零件磨損、殘舊而不能正常運(yùn)行。隨著雷州半島工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展、產(chǎn)業(yè)布局的調(diào)整和水資源供需矛盾的出現(xiàn)，從20世紀(jì)80年代起農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的研究、引進(jìn)、示范與推廣逐步引起重視，尤其是1998年廣東省委、省政府湛江現(xiàn)場(chǎng)辦公會(huì)后，雷州半島掀起了打井抗旱、節(jié)水灌溉的高潮，僅徐聞縣2005年小機(jī)井就增加到28400多眼，2007年改善灌溉面積4300hm2，恢復(fù)灌溉面積3.7萬hm2；2005年湛江農(nóng)墾便從以色列引進(jìn)地埋式滴灌技術(shù)，在豐收、廣前、華海三大糖業(yè)公司和友好、五一、南華、火炬、幸福、湖光農(nóng)場(chǎng)等地開展了試驗(yàn)示范，建立起1萬hm2以上綜合節(jié)水灌溉基地。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2014年雷州半島甘蔗種植面積14.57萬hm2，其中灌溉面積4.5萬hm2，灌溉面積約占甘蔗種植面積的31%[5]。灌溉面積從區(qū)域分布來看，主要集中在湛江的農(nóng)墾系統(tǒng)，其灌溉面積達(dá)2萬hm2左右，占灌溉面積的40%以上；從灌溉方式看，傳統(tǒng)的溝灌、管灌面積4萬hm2左右，仍占80%以上，而先進(jìn)的噴微灌面積僅占灌溉面積的20%。由此可見，雷州半島甘蔗節(jié)水灌溉雖然對(duì)提高水資源的利用率及甘蔗產(chǎn)量和品質(zhì)、促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮了重要作用，但受經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、科技水平、土地經(jīng)營規(guī)模等因素的制約，目前雷州半島絕大多數(shù)旱地甘蔗仍沒有有效的灌溉設(shè)施，屬于“望天田”；2/3以上的有效灌溉面積仍是沿用傳統(tǒng)落后的灌溉方法；國外引進(jìn)的先進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)的效用沒有完全發(fā)揮，普遍存在“水土不服”等問題，導(dǎo)致雷州半島旱地蔗區(qū)甘蔗產(chǎn)量低而不穩(wěn)，先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)推廣緩慢、步履艱難。因此，在梳理雷州半島旱地甘蔗節(jié)水灌溉技術(shù)推廣應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)分析節(jié)水灌溉技術(shù)及效果并針對(duì)生產(chǎn)實(shí)際提出推進(jìn)節(jié)水灌溉的對(duì)策，對(duì)緩解雷州半島水資源供需矛盾，提高甘蔗生產(chǎn)效益，增強(qiáng)甘蔗糖業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展及確保國家食糖安全等具有十分重要的意義。

2　雷州半島旱地甘蔗節(jié)水灌溉的主要技術(shù)及效果

節(jié)水灌溉技術(shù)包括節(jié)水灌溉工程技術(shù)、農(nóng)藝及生物節(jié)水技術(shù)和節(jié)水管理技術(shù)3個(gè)方面。其中，節(jié)水灌溉工程技術(shù)主要圍繞減少輸配水過程和田間灌水過程中的水分損失，提高灌溉水的利用效率而展開。現(xiàn)階段，雷州半島旱地甘蔗節(jié)水灌溉工程技術(shù)主要包括渠道防滲灌溉技術(shù)、低壓管道輸水灌溉技術(shù)、噴灌技術(shù)、滴灌技術(shù)、改進(jìn)的傳統(tǒng)地面灌溉技術(shù)等方面。

2.1渠道防滲灌溉技術(shù)

渠道防滲是為減少水分在渠道運(yùn)輸過程中的滲漏損失而建立起不易透水的防護(hù)層所采取的各種技術(shù)措施。根據(jù)防護(hù)層使用的材料可分為土料壓實(shí)、磚石襯砌、混凝土護(hù)面、塑料薄膜防滲等。與土渠相比，渠道防滲可降低滲漏損失60%～90%。根據(jù)雷州半島旱地蔗區(qū)的自然和技術(shù)條件、防滲材料來源情況，渠道大多以混凝土和磚石襯砌為防滲結(jié)構(gòu)。其中，混凝土防滲應(yīng)用最廣，占雷州半島旱地蔗區(qū)灌溉工程的50%以上。渠道目前仍是雷州半島旱地蔗區(qū)的主要輸水手段，因此，大力發(fā)展渠道防滲灌溉技術(shù)是其節(jié)水灌溉的重要途徑。

2.2低壓管道輸水灌溉技術(shù)

低壓管道輸水灌溉即通常所說的“管灌”，是利用庫塘、高位水渠和機(jī)泵抽取河、井水，經(jīng)過管道把水直接輸送到蔗田進(jìn)行灌溉，以減少水在輸送過程中滲漏和蒸發(fā)損失。由于“管灌”具有一次性投資少、設(shè)備簡單、操作簡便、易于掌握等優(yōu)點(diǎn)，頗受旱地蔗區(qū)廣大蔗農(nóng)的重視，尤其是在無力大規(guī)模發(fā)展噴灌和微灌的雷州半島井灌區(qū)，“管灌”仍將是今后相當(dāng)長一段時(shí)間的一個(gè)重點(diǎn)發(fā)展方向。

2.3噴灌技術(shù)

噴灌是利用管道將有壓水輸送到需要灌溉的旱地甘蔗的灌溉技術(shù)，通過噴頭將水分散成細(xì)小的水滴，均勻地噴灑到田間對(duì)甘蔗進(jìn)行灌溉。噴灌可改善蔗田小氣候，使甘蔗生長發(fā)育所需水、肥、氣得到較好協(xié)調(diào)。常用的噴灌有管道式、平移式、中心支軸式、卷盤式和輕小型機(jī)組式。由于甘蔗植株高大，生產(chǎn)中在甘蔗苗期以后的各生育階段應(yīng)用面積不大。

2.4滴灌技術(shù)

滴灌是利用塑料管道將水通過直徑約10mm毛管上的孔口或滴頭送到甘蔗根部進(jìn)行局部灌溉的技術(shù)。它是目前旱地蔗區(qū)最有效的一種節(jié)水灌溉方式，其水的利用率可達(dá)95%。滴灌按管道的固定程度，可分固定式、半固定式和移動(dòng)式3種類型；按滴頭的位置可分地上滴灌和地下滴灌。2005年湛江農(nóng)墾從以色列引進(jìn)地埋式滴灌節(jié)水技術(shù)，先后在豐收、廣前、華海三大糖業(yè)公司和友好、五一、南華、火炬、幸福、湖光農(nóng)場(chǎng)等單位試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，以色列地埋式節(jié)水灌溉技術(shù)，一是節(jié)水、省肥效果明顯，一般比其他灌溉方式節(jié)水近2倍，提高肥效60%～80%；二是全程采用電腦控制，自動(dòng)化程度高；三是省工，每人年可管理甘蔗20～30hm2，相當(dāng)于常規(guī)管理的15倍以上；四是增產(chǎn)潛力大，2006年全墾區(qū)實(shí)施796hm2試驗(yàn)，平均公頃工業(yè)產(chǎn)量94t，較常規(guī)的增產(chǎn)22.5t，增幅31.5%，最高公頃產(chǎn)量超過135t[4]。

2.5改進(jìn)傳統(tǒng)的地面灌溉技術(shù)

甘蔗傳統(tǒng)的地面灌溉技術(shù)主要包括澆灌和溝灌。改進(jìn)傳統(tǒng)的地面灌溉技術(shù)就是對(duì)澆灌、溝灌等傳統(tǒng)地面灌水技術(shù)存在的灌水均勻度差、灌水定額大、跑漏和滲漏損失嚴(yán)重等缺點(diǎn)進(jìn)行的技術(shù)改進(jìn)。

2.5.1澆灌澆灌又稱淋灌。一般采用小型移動(dòng)式抽水機(jī)或在中小型輪式拖拉機(jī)上安裝水泵將機(jī)井、山塘、水庫、溝渠等地的水抽送到甘蔗地，通過塑料管，把水澆在甘蔗上或地面上進(jìn)行灌溉。此灌溉方式在一些甘蔗小規(guī)模單位較普遍應(yīng)用。

2.5.2溝灌在甘蔗行間開溝引水，使水借毛細(xì)管引力和重力滲潤和潤濕到畦面和溝底土壤，供甘蔗根系吸收利用，是目前蔗區(qū)廣大蔗農(nóng)最普遍應(yīng)用的灌溉方法。它使用投資少，作業(yè)成本低，便于推廣。但溝灌的灌水定額大，在土壤滲透大的蔗田滲漏損失大。因此，溝灌灌水時(shí)不要淹畦面，以防止土、肥流失及土壤板結(jié)。

3　雷州半島旱地甘蔗節(jié)水灌溉的發(fā)展方向

3.1加大投入，加快具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的節(jié)水灌溉技術(shù)和設(shè)備的研究與開發(fā)

我國甘蔗80%以上種植在旱坡地，水資源短缺與節(jié)水灌溉將是我國甘蔗糖業(yè)不得不面對(duì)的永恒主題。近年來，在黨和政府的高度重視下，我國旱地甘蔗節(jié)水灌溉技術(shù)雖然取得了長足的進(jìn)步，但相對(duì)于國外先進(jìn)水平，我們?cè)诮?jīng)費(fèi)投入、技術(shù)開發(fā)等方面還存在較大差距，在引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備時(shí)還存在較大的盲目性等問題。因此，要加大投入，在引進(jìn)推廣先進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)與設(shè)備的同時(shí)，要不斷探索和創(chuàng)新，開發(fā)出適合雷州半島自然條件和經(jīng)濟(jì)社會(huì)特點(diǎn)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的節(jié)水灌溉技術(shù)和設(shè)備，當(dāng)前要重點(diǎn)開展節(jié)水灌溉新技術(shù)、新設(shè)備研究和開發(fā)，從整體上提高節(jié)水灌溉的科技水平和含量。

3.2因地制宜，引進(jìn)推廣適合雷州半島條件的節(jié)水灌溉技術(shù)

不同地區(qū)和國家有不同的節(jié)水灌溉技術(shù)，但每一種技術(shù)都有一定的適宜范圍。在引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)和設(shè)備時(shí)，不能盲目照抄照搬國外的經(jīng)驗(yàn)與模式，而應(yīng)根據(jù)雷州半島自然氣候、水資源、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)特點(diǎn)，在廣泛開展調(diào)查研究，進(jìn)行充分論證前提下，選擇最適合本地區(qū)發(fā)展的節(jié)水灌溉技術(shù)措施，即使在雷州半島也要因地制宜地根據(jù)不同區(qū)域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件采取多種多樣的措施和方法，如在經(jīng)濟(jì)實(shí)力較強(qiáng)，經(jīng)營規(guī)模較大的農(nóng)墾系統(tǒng)應(yīng)以發(fā)展噴灌或微灌為主，在經(jīng)濟(jì)實(shí)力弱的徐聞等地的井灌區(qū)則應(yīng)重點(diǎn)開展改進(jìn)的溝灌、管灌技術(shù)的應(yīng)用。

3.3開拓創(chuàng)新，不斷改進(jìn)地面節(jié)水灌溉技術(shù)

受制于雷州半島旱地蔗區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、甘蔗生產(chǎn)規(guī)模和比較效益等因素的影響，在今后相當(dāng)長一段時(shí)期內(nèi)，地面的溝、畦灌技術(shù)仍將是雷州半島旱地甘蔗灌溉的主要方式之一。試驗(yàn)證明，傳統(tǒng)地面溝、畦灌灌溉定額大、滲漏多，比噴灌、滴灌等方式耗水多，為了提高溝、畦灌灌溉水的效率，在做好輸水管道改造，減少輸水損失的同時(shí)，應(yīng)因地制宜地將平整土地、等高開溝、培土封溝、長畦改短畦、大畦改小畦等結(jié)合起來以提高節(jié)水效果。據(jù)我們的調(diào)查，旱地蔗區(qū)在結(jié)合大、中培土的同時(shí)把畦溝的兩端封閉，如果畦溝較長的按水平線分段堵水形成“竹節(jié)溝”，把水積蓄在畦溝里，使之滲入土壤中貯藏起來，發(fā)揮土壤的水庫效應(yīng)，可以明顯地增強(qiáng)耐旱、抗旱能力，從而減少灌溉用水。

3.4優(yōu)化集成，構(gòu)建雷州半島旱地甘蔗綜合節(jié)水的技術(shù)體系

灌溉用水從水源到最終被甘蔗吸收利用、形成目標(biāo)產(chǎn)量，主要包括水資源調(diào)配、輸配水、田間灌水和作物吸收4個(gè)環(huán)節(jié)。只有在每一個(gè)環(huán)節(jié)上都采取相應(yīng)的有效節(jié)水措施并優(yōu)化集成一個(gè)完整的節(jié)水灌溉技術(shù)體系，才能達(dá)到節(jié)水效益最大化。長期以來雷州半島旱地蔗區(qū)人民在與大自然的斗爭(zhēng)中，已研究開發(fā)出多種多樣行之有效的節(jié)水技術(shù)，但在長期的生產(chǎn)實(shí)踐中，存在著較多注重地下水的開發(fā)利用，而較少開展“廣辟水源”達(dá)到“源足”“流暢”“效高”的研究；較多注重工程灌溉節(jié)水等單一技術(shù)的引進(jìn)應(yīng)用，而較少開展工程節(jié)水、農(nóng)藝節(jié)水、管理節(jié)水等優(yōu)化集成研究。甘蔗節(jié)水灌溉是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。因此，在已取得的各單項(xiàng)成果基礎(chǔ)上，運(yùn)用系統(tǒng)工程原理和方法，把已有的各單項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化集成出易操作、規(guī)范化、系統(tǒng)化、科學(xué)化的綜合節(jié)水技術(shù)體系，進(jìn)而發(fā)揮系統(tǒng)的整體功能，這對(duì)雷州半島旱地蔗區(qū)的節(jié)水灌溉上臺(tái)階具有重要意義。

[1]何春林.雷州半島旱地蔗區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)體系探討[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002（4）：353-356.

[2]何春林，王季槐.湛江市雨水資源有效化技術(shù)途徑探討[J].熱帶地理，2002（4）：363-366.

[3]2014年湛江市國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)[EB/OL].http：//zjtj.zhanjiang.gov.cn/tjzl/tjgb/201504/t20150408_294755.html

[4]尹凱丹.廣東農(nóng)墾甘蔗高產(chǎn)栽培技術(shù)實(shí)踐與探索[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（12）：36-37.

[5]張國平.廣東省湛江市水資源開發(fā)利用存在的問題及其對(duì)策[J].中國科技信息，2005（18）：95-101.

Current Status and Development Direction of Sugarcane's Water-saving Irrigation in Leizhou Peninsula Dryland

HE Chun-lin
(Guandong Ocean University，Zhanjiang，Guandong 524088，China)

Water-saving irrigation is an important measure for the high and stable yield of sugarcane in Leizhou Peninsula dryland.By summarizing the present status of sugarcane's water-saving irrigation in the Leizhou peninsula dryland,the techniques and effects of sugarcane's water-saving irrigation were analyzed,and the development direction of sugarcane's water-saving irrigation in the dryland was properly suggested according to the local conditions.

sugarcane;water-saving irrigation;dryland;Leizhou peninsula

S566.1

B

1007－2624（2016）02－0057－03

10.13570/j.cnki.scc.2016.02.022

2015-10-26

廣東省對(duì)外科技合作及科技計(jì)劃項(xiàng)目內(nèi)容（2012B050200005；2013B020301007）。

何春林（1964-)，男，四川南部人，廣東海洋大學(xué)教授，主要從事農(nóng)業(yè)生態(tài)、節(jié)水農(nóng)業(yè)、作物栽培等理論與實(shí)踐的教學(xué)與研究。Email：chunlinhe08@163.com.