高春榮
(遼寧省建平縣富山街道水利服務(wù)站)
建平縣地處遼寧省西部地區(qū),總土地面積約4 900 km2,地貌類型屬山地丘陵區(qū),山區(qū)面積占30.4%,丘陵面積占43.3%,平川面積占26.3%,可謂“六山一水三分田”?,F(xiàn)有耕地面積14.7萬hm2,以旱地為主,人均耕地面積大。在強化農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)地位的背景下,發(fā)展節(jié)水灌溉對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展與經(jīng)濟效益提高,具有十分重要的意義。由于受傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)理念的影響,人們習慣大水漫灌,農(nóng)業(yè)用水浪費嚴重,高效節(jié)水灌溉一直未植根于廣大農(nóng)民的心里,節(jié)水灌溉工程長期處于比較緩慢的發(fā)展狀態(tài),難以發(fā)揮應(yīng)有的效應(yīng)與作用,制約著高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、高效農(nóng)業(yè)的持續(xù)推進。為了節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)快速發(fā)展,保證糧食安全,筆者總結(jié)了建平縣的三種農(nóng)田高效節(jié)水灌溉模式,并對推動節(jié)水灌溉發(fā)展提出了相應(yīng)的建議。
節(jié)水灌溉是指根據(jù)當?shù)氐乃Y源緊缺情況,相對大水漫灌來說的。應(yīng)從整個灌溉過程入手,凡能減少灌溉水損失、提高灌溉水利用效率的措施、技術(shù)和方法,均屬節(jié)水灌溉的范疇。通常情況下,節(jié)水灌溉是用盡可能少的水投入(澆水),取得盡可能多的農(nóng)產(chǎn)品的一種農(nóng)業(yè)高效用水模式,它是發(fā)展高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、高效農(nóng)業(yè)的重要環(huán)節(jié)。
要灌溉就必須有水源,從水源到形成農(nóng)產(chǎn)品,需要經(jīng)過四個過程:一是通過渠道或管道將水從水源地輸送到田間;二是將輸送到田間的水,盡可能均勻地分配到指定的面積上滲入土中轉(zhuǎn)化為土壤水;三是作物吸收利用土壤水,維持正常的生理活動;四是通過作物復雜的生理活動,形成人們所需要的經(jīng)濟產(chǎn)量(農(nóng)產(chǎn)品)。從水源到形成農(nóng)產(chǎn)品的過程我們可以看出,發(fā)展節(jié)水灌溉要注重三個方面的問題:一是減少輸水過程的損失;二是控制土壤水分的無為消耗(如蒸發(fā)、滲漏);三是“有鋼用在刀刃上”,在作物生長發(fā)育最需要水時給以補充。由此我們可以將節(jié)水灌溉理解為這樣一種用水模式:就是采取最有效的綜合技術(shù)措施,減少水向田間輸送過程中的損失、水到田間滲入土中變?yōu)橥寥浪^程中的損失以及控制土壤水分的無為消耗,提高灌溉水的利用效率,以較少的灌溉水量和灌溉次數(shù),取得顯著的經(jīng)濟效益。
一般來說,在農(nóng)田水利工程高效節(jié)水灌溉技術(shù)中,輸水渠道是最主要的給水設(shè)施。由于輸水渠道的渠壁、渠底防水性能較差,致使?jié)B水造成水資源的流失較大。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計,渠道輸水損失約占輸水總量的40%-50%。因此,若要發(fā)展農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉,其渠道防滲一直是首先必須解決的問題。其技術(shù)措施的主要環(huán)節(jié)特點是:在實施輸水過程中,將滲水漏水量損失率降低到最小,使渠系水供給過程的穩(wěn)定性與耐久性保持一個相當長的時期。在這方面,建平縣主要采用三合土護面防滲技術(shù)、土料壓實減滲技術(shù)、瀝青護面防滲技術(shù)、混凝土石塊襯砌防滲技術(shù)、塑料薄膜鋪設(shè)防滲技術(shù)等,這些技術(shù)方法,均具有不同程度的減少水資源的無端浪費與無效耗損作用。
噴灌是噴灑灌溉的簡稱,是指利用成套的動力機械、水泵給水加壓或利用水的自然落差,將水通過管道輸送到目的地(灌區(qū)),再由管道上的噴頭將水噴射到空中,形成細小的水滴,均勻地灑落在農(nóng)田上,濕潤土壤并滿足農(nóng)作物需水要求的一種先進灌溉方法。其優(yōu)點:一是灌水均勻,用水節(jié)省。灌水均勻度可達80%-90%,與地面灌溉相比可省水20%-30%;二是適應(yīng)性強,不受地形限制。平地、坡地均可采用,對土地的平整程度要求不高;三是占地較少,省工增產(chǎn)。噴灑設(shè)施一般安裝在地下,占地很少,且比地面灌溉可節(jié)省一半勞動力,增產(chǎn)顯著。其缺點:一是單位面積投資較大,成本較高;二是能耗較大;三是受風的影響較大,蒸發(fā)損失較多。噴灌系統(tǒng)主要有移動式、固定式和半固定式三種類型。移動式噴灌系統(tǒng)從田間渠道、井、塘直接取水,其動力、水泵、管道和噴頭全部可以移動;固定式噴灌系統(tǒng)的動力、水泵固定,輸(配)水干管(分干管)及工作支管均埋入地下,噴頭可常年安裝在與支管連接伸出地面的豎管上,也可按輪灌順序輪換安裝使用;半固定式噴灌系統(tǒng)的動力、水泵固定,輸(配)水干管(分干管)埋入地下,工作支管和噴頭可以移動,由連接在干管(分干管)伸出地面的給水栓向支管供水。應(yīng)用噴灌時,應(yīng)根據(jù)農(nóng)田灌溉實際需要與水源情況,規(guī)劃布置好噴灌系統(tǒng),正確選擇噴頭組合,合理確定噴頭間距,同時選好干支管的管材與管徑。
滴灌是通過干管、支管輸水,利用毛管上的滴頭,在低壓下向土壤緩慢滴水,通過重力和毛細管的作用使水下滲變?yōu)橥寥浪?,供作物生長發(fā)育的一種灌溉方法。滴灌的特點:一是省地省工。滴灌的管道布置在地下作物行間,除輸水設(shè)施外,一般很少占地,且不需要太多的勞力投入;二是節(jié)水增產(chǎn)。滴灌屬微量灌溉方式,用水量很少,通過人為控制,可在作物最需要水的關(guān)鍵時期供水,實現(xiàn)豐產(chǎn)增收;三是水肥相融。在灌水時,可把要追施的化肥溶入水中,在供水的同時滿足需肥要求,實現(xiàn)水肥一體化;四是應(yīng)用廣泛。滴灌技術(shù)目前已廣泛應(yīng)用于大棚蔬菜、露地蔬菜、各類果園、溫室花卉、道路綠化及小流域治理開發(fā)等。按管道的固定程度,一般把滴灌分為固定式、半固定式和移動式三種類型。滴灌系統(tǒng)的主要組成部分是:水泵、化肥罐、過濾器、輸水管(干、支管)、灌水管(毛管)和滴水器(滴頭)等。在滴灌時間上,根據(jù)天氣和土壤墑情,可每日、隔日或3 d滴灌1次,每次滴灌時間一般3-6 h;在滴灌水量控制上,可根據(jù)作物種類、土壤類型和氣候條件,在第一次滴灌時要使作物根部20 cm深的土壤達到田間持水量,以后使土壤水分保持在田間持水量的80%左右即可;在滴灌設(shè)備上,可采用土法上馬,土洋結(jié)合,多搞簡易滴灌,以利于普及推廣。例如,滴灌需要的水頭不高時,只要把一個大水桶放在2-3 m的土臺上,接上水管,就可以成為水源;有的地方,采用砂卵石做過濾器,只要注意維護,也能很好地滿足過濾的要求;還有的采用閥門代替流量調(diào)節(jié)器,用細塑料管作滴頭(如滴流過快,就打個結(jié)增加阻力)。這些都是農(nóng)民群眾創(chuàng)造的土辦法,非常經(jīng)濟有效。
建平縣目前農(nóng)業(yè)灌溉用水量為2.7×108m3/a,倘若科學采取襯砌防滲的技術(shù)措施,使灌溉渠系水的有效利用率提升到62%,灌溉水利用率提升到59%,則可節(jié)約灌溉水量2.7×106m3/a,節(jié)省的水資源可擴大農(nóng)田灌溉面積0.26萬hm2,相當于4個中型自流灌區(qū)的灌溉面積,潛力巨大。
建平縣中低產(chǎn)田較多,如要穩(wěn)步提高中低產(chǎn)田的經(jīng)濟效益,首先應(yīng)當立足當?shù)氐耐寥拉h(huán)境特點,根據(jù)不同農(nóng)田的作物布局,實施噴灌、滴灌、管灌以及膜上灌、膜下灌等農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù),切忌盲目引進、盲目推廣不適合本地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的“樣板工程”,避免半途而廢,造成不必要的經(jīng)濟損失。
在建平縣的富山街道、昌隆鎮(zhèn)、太平莊鎮(zhèn)、老官地鎮(zhèn)、白山鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn),電力提灌工程多并有揚程高的特點,其不利方面是灌溉能源消耗較大,渠系水利用系數(shù)較低。為此,應(yīng)大力宣傳管渠結(jié)合,推廣低壓管道輸水技術(shù)。據(jù)調(diào)查,低壓管道輸水灌溉技術(shù)水資源利用率可提高到88%-92%,比土壤壓實水渠輸水可節(jié)水30%-35%,且具有占地少、用工省、輸水時間短、適應(yīng)性廣等特點,值得大力推廣。