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        民勤縣南湖灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水現(xiàn)狀及對策

        2022-11-23 06:42:23
        南方農(nóng)機 2022年15期
        關(guān)鍵詞:民勤縣機井湖區(qū)

        薛 乾

        (甘肅省民勤縣河湖管理中心,甘肅 武威 733399)

        1 民勤縣南湖灌區(qū)概況

        1.1 南湖灌區(qū)基本情況

        南湖灌區(qū)位于民勤縣南湖鎮(zhèn),在鄧馬營湖的下游,鄧馬營湖是騰格里沙漠邊緣地帶長期以來自然形成的一塊天然濕地,因水草豐美而得名[1]。湖區(qū)地勢平坦,土壤肥沃。南湖鎮(zhèn)總面積2 510.58 km2,其中耕地面積10.99萬畝(農(nóng)戶73 802畝,威龍公司6 140畝、正林公司1 958畝、榮華公司流轉(zhuǎn)28 000畝),基本農(nóng)田8.916 2萬畝(農(nóng)戶自營63 772畝,威龍公司2 145畝、正林公司1 886畝、榮華公司流轉(zhuǎn)21 359畝)。全鎮(zhèn)轄5個村、26個社,全鎮(zhèn)戶籍人口524戶、2 032人,2020年農(nóng)民人均可支配收入16 065元。該鎮(zhèn)屬全縣5個貧困鎮(zhèn)之一,全鎮(zhèn)建檔立卡貧困村4個,建檔立卡貧困戶296戶、1 033人,2018年實現(xiàn)整體脫貧[2]。南湖地貌以沙漠、湖盆鹽堿地為主,土壤鹽漬化、沙化程度高,堿性較大,平均pH值在9左右,土壤含水、蓄水能力較差。受地力條件等因素制約,南湖鎮(zhèn)自開發(fā)以來長期以小麥、玉米、葵花等大田作物為主,耗水相對較高,單方水效益較低。堅持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展,努力打造生態(tài)高效節(jié)水示范區(qū),是南湖片區(qū)高質(zhì)量發(fā)展的必由之路[3]。

        1.2 南湖灌區(qū)水資源概況

        2013年,受武威市涼州區(qū)水務(wù)局委托,甘肅省水文水資源局承擔(dān)完成《武威市鄧馬營湖區(qū)水資源調(diào)查評價報告》(以下簡稱《評價報告》),調(diào)查得出鄧馬營湖區(qū)地下水允許開采資源量為4 431.50萬米3/年(其中民勤縣可開采量為3 323.63萬米3/年,涼州區(qū)為1 107.87萬米3/年)。2013年11月,甘肅省水利廳組織有關(guān)單位和專家對本報告進(jìn)行了審查,并以甘水資源發(fā)〔2013〕570號文件下發(fā)《關(guān)于印發(fā)〈武威市鄧馬營湖區(qū)水資源調(diào)查評價報告〉審查意見的通知》[4]。

        《甘肅省人民政府關(guān)于公布地下水超采區(qū)、禁采區(qū)和限采區(qū)范圍的通知》(甘政發(fā)〔2016〕2號),將鄧馬營湖區(qū)劃為一般地下水超采區(qū),分別是涼州區(qū)大刺崗淺層小型一般超采區(qū),地下水超采量202.84萬m3,面積47.79 km2;民勤南湖淺層中型一般超采區(qū),地下水超采量49.61萬m3,面積184.58 km2。石羊河流域地下水功能區(qū)劃把鄧馬營湖區(qū)劃分為分散開發(fā)利用區(qū),但北部緊靠生態(tài)脆弱區(qū),湖區(qū)東北部鹽池是鄧馬營湖區(qū)的最終排泄區(qū),與湖區(qū)之間存在地下咸水[5]。針對未來湖區(qū)開發(fā)地下水是否引起咸水入侵和生態(tài)退化等問題,2018年受涼州區(qū)水務(wù)局和民勤縣水務(wù)局委托,中國水利水電科學(xué)研究院和南京瑞迪建設(shè)科技有限公司開展《武威市鄧馬營湖區(qū)地下水允許開采量論證報告》(以下簡稱《報告》)編制工作,通過多方案比對,考慮水位降深約束條件,采用開采系數(shù)法評價得出鄧馬營湖區(qū)地下水允許開采量為3 510萬米3/年。按照2013年《評價報告》中涼州區(qū)和民勤縣水量占比進(jìn)行分配,涼州區(qū)877.5萬米3/年,民勤縣2 632.5萬米3/年。2018年12月22日,武威市水務(wù)局在蘭州邀請有關(guān)專家和涼州區(qū)、民勤縣水務(wù)局代表對《報告》進(jìn)行了技術(shù)審查[6]。

        2 南湖灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水現(xiàn)狀

        2.1 灌溉方式

        南湖灌區(qū)為純井灌區(qū),農(nóng)業(yè)灌溉用水全部采用各類水泵從機井抽取地下水使用。主要農(nóng)作物有小麥、玉米、瓜類和飼草。灌溉方式主要是大田漫灌,節(jié)水灌溉相對較少,有部分噴灌和個別機井實施的滴灌或管灌。2021年,南湖灌區(qū)安裝了機井智能化控制設(shè)施,對群眾在節(jié)水方面有了設(shè)施的強制性要求,為提高水資源的有效利用提供了保障。

        2.2 節(jié)水灌溉工程現(xiàn)狀

        南湖灌區(qū)現(xiàn)有的節(jié)水灌溉工程有:1)2015年榮華公司實施55眼機井15 000畝的大田滴灌項目,但工程運行多年,管道首部設(shè)施已銹蝕嚴(yán)重,部分主管道也有淤塞,2020年有32眼機井改為指針式移動噴灌。2)2019年、2020年實施的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)項目,共計5 000畝,但這些只是當(dāng)成管灌使用,沒有很好地發(fā)揮項目節(jié)水的功效。3)個別群眾自發(fā)實施的大田滴灌,但因管理、技術(shù)等原因,滴灌工程節(jié)水的幅度并不大。4)溝灌是主要的灌溉方式,天然渠道(土渠)占絕大多數(shù),襯砌的少之又少[7]。

        2.3 灌溉用水量

        南湖灌區(qū)因歷史原因,在節(jié)水灌溉工程上有欠賬,所以農(nóng)業(yè)用水總量比較大,南湖灌區(qū)近幾年畝均用水量達(dá)到660 m3,而實施大田滴灌或噴灌的畝均用水量是350 m3。由此可見,節(jié)水灌溉工程是南湖灌區(qū)必須要大力實施的。

        3 農(nóng)業(yè)用水方式的發(fā)展

        3.1 農(nóng)業(yè)用水提水方式的發(fā)展

        南湖灌區(qū)早期是牧區(qū),用水是低洼地帶的地下滲水,僅能滿足人畜用水,后來成立了南湖開發(fā)指揮部,進(jìn)行移民、打機井、劃耕地的大開發(fā),逐漸形成了現(xiàn)在的格局。打機井后,使用自吸式離心泵,采用柴油機為動力,當(dāng)時地下水位較淺,可以滿足農(nóng)業(yè)種植的需要。后來水位下降了些,水泵采用長軸潛入式離心泵,同樣采用柴油機為動力,也可以滿足農(nóng)業(yè)種植的需要。隨著地下水位的不斷下降,離心泵已不能滿足農(nóng)灌用水需求,逐漸將離心式水泵換代為潛水泵,動力為柴油機組發(fā)電機,剛開始,潛水泵功率為5.5 kW左右,后來漸漸加大了潛水泵功率,有了7.5 kW、9.2 kW的潛水泵?,F(xiàn)如今,隨著2018年農(nóng)灌大電網(wǎng)的普及,使用潛水泵功率為11.2 kW、13 kW、15 kW的農(nóng)灌機井,甚至有使用25 kW水泵的機井。水泵功率的不斷加大,意味著地下水位不斷下降[8]。

        3.2 農(nóng)業(yè)用水灌溉方式的發(fā)展

        南湖灌區(qū)的灌溉方式現(xiàn)在有多種,有噴灌、大田滴灌、覆膜垅(溝)灌、大田漫灌等。南湖灌區(qū)剛開發(fā)時,基本上是大田漫灌,少數(shù)為溝灌;到了20世紀(jì)90年代中后期,大板瓜子的價格猛漲,南湖灌區(qū)種植瓜類的面積擴大,基本上成了覆膜溝灌,這種灌溉方式還相對節(jié)水。一直到2015年之前,南湖灌區(qū)沒有一項高效節(jié)水工程。隨著武威榮華公司流轉(zhuǎn)土地工作的推進(jìn),榮華公司在南湖灌區(qū)的土地上實施了高效節(jié)水工程,即大田滴灌,共計實施了55眼機井,15 000畝土地。后來在政府項目整合區(qū)也實施了部分管灌工程,共計17眼機井,4 000畝土地;2019年在南湖灌區(qū)實施了16眼機井2 000畝土地的高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田項目建設(shè),2020年在南湖灌區(qū)實施了20眼機井3 000畝土地的高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田項目建設(shè);2020年武威亞盛田園牧歌草業(yè)有限責(zé)任公司在南湖灌區(qū)榮華公司的土地上實施了9 600畝的苜蓿噴灌。南湖灌區(qū)出現(xiàn)的多種灌溉方式,特別是高效節(jié)水灌溉方式,逐漸被群眾認(rèn)可,但因缺項目、缺資金、缺技術(shù),目前還是以大田漫灌為主。

        4 高效節(jié)水工程的效益對比分析

        4.1 噴灌苜蓿與大田漫灌苜蓿的節(jié)水分析

        噴灌苜蓿以武威亞盛田園牧歌草業(yè)有限責(zé)任公司的9 600畝優(yōu)質(zhì)苜蓿生產(chǎn)基地為例,公司配備有32眼機井,16臺美國林賽指針式噴灌機進(jìn)行噴灌灌溉。其用水量為:1)返青水:返青水根據(jù)土壤墑情灌溉為30~40米3/畝,起到土壤補墑的作用。2)生長期:全年收獲四茬,第一茬、第四茬生長期較長,每茬灌溉11輪(噴灌機運轉(zhuǎn)一圈為一輪),平均每輪灌水量為8米3/畝,即每茬平均灌溉量為88米3/畝;第二茬、第三茬生長期較短,每茬灌溉8輪,平均每輪灌水量8米3/畝,每茬平均灌溉量為64米3/畝。全年收獲四茬共需灌溉量304米3。3)越冬水:冬灌用水根據(jù)土壤墑情為60~80米3/畝。全年需要配水400~430米3/畝[9]。

        大田漫灌苜蓿以甘草井曾祥軍的500畝優(yōu)質(zhì)苜蓿為例,用2眼農(nóng)灌機井灌溉。其用水量為:1)返青水:返青水根據(jù)土壤墑情灌溉為80~100米3/畝,起到土壤補墑的作用。2)生長期:全年收獲三茬,第一茬生長期較長,應(yīng)該灌水2次,平均每次灌水量為100~150米3/畝,即第一茬平均灌溉量為200~300米3/畝;第二茬、第三茬生長期較短,每茬灌溉2次,平均每次灌水量100~120米3/畝,兩茬平均灌溉量為400~480米3/畝。全年收獲三茬共需灌溉量600~780米3。3)越冬水:冬灌用水根據(jù)土壤墑情為100~120米3/畝。全年需要配水780~1 000米3/畝。

        由此可見,噴灌苜蓿比大田苜蓿能節(jié)約一半的用水量,在南湖這樣一個純井且地下水位逐年下降的灌區(qū),節(jié)水效果顯得尤為亮眼。

        4.2 滴灌玉米與大田漫灌玉米的節(jié)水分析

        滴灌玉米以甘草井村三社甘鵬業(yè)井為例,使用1眼農(nóng)灌機井,120畝種植玉米,安種水50米3/畝左右,生育期10天左右灌一次水,需要灌水9次,每次40米3/畝,計360米3/畝,全年共計410米3/畝。在灌水的同時,進(jìn)行精準(zhǔn)施肥,用肥量全年包括底肥、追肥共計各類肥料80千克/畝左右。

        大田玉米以甘草井村三社徐萬春井為例,使用1眼農(nóng)灌機井,130畝種植玉米,安種水120~150米3/畝,生育期需要灌水6次,每次100~120米3/畝,計600~720米3/畝,全年共720~870米3/畝。用肥量全年包括底肥、追肥共計各類肥料100千克/畝左右。

        由此可見,實行統(tǒng)一灌溉、統(tǒng)一施肥,統(tǒng)一病蟲害防治,與傳統(tǒng)大田玉米相比,滴灌玉米具有節(jié)水、節(jié)肥、省工、產(chǎn)量高、效益好的優(yōu)點。一是節(jié)水效果明顯。全生育期用水410米3,共灌水10次,播種后第一次滴灌50米3/畝,以后每次35米3/畝,與傳統(tǒng)大田灌溉技術(shù)相比每畝節(jié)水310~460米3,節(jié)水達(dá)一半以上,每畝減少水費成本100元。二是節(jié)肥效果明顯。實現(xiàn)水肥一體化,直接將肥料溶入施肥罐,隨水直接注入根區(qū),減少了肥料損失,節(jié)肥量可達(dá)15~20千克/畝,每畝減少肥料成本120元。三是省工效果明顯。膜下滴灌可同時灌溉15畝,減少灌溉用工。同時,由于行間無灌溉水分,雜草不易生長,能減少鋤草投工,每畝減少用工成本65元。四是增產(chǎn)效果明顯。采用滴灌田間濕度低,不易造成土壤板結(jié),減少病蟲害發(fā)生和蔓延,提高玉米品質(zhì)和產(chǎn)量,每畝增產(chǎn)120千克左右,增產(chǎn)率12%??傮w比較,除去滴灌設(shè)施鋪設(shè)成本(每畝120元),畝均增收300元以上。

        5 農(nóng)業(yè)用水對策

        5.1 政策引導(dǎo)

        經(jīng)過近年的政策宣傳和引導(dǎo),灌區(qū)群眾逐漸對節(jié)水有了深層次的認(rèn)識,特別是去年南湖鎮(zhèn)政府出臺的節(jié)水激勵政策,使灌區(qū)群眾加大了節(jié)水灌溉工程的實施,截至2021年年底共有133眼機井,20 000 畝的面積實施了大田滴灌的主管道安裝。由此可見,出臺好的政策對群眾實施節(jié)水工程,提高節(jié)水意識的作用非常大。

        5.2 加強節(jié)水工程管理

        南湖灌區(qū)的用水戶普遍年齡較大,雖然在政策的指引下花費了大量的人力物力建成了節(jié)水滴灌工程,但在后續(xù)的運行管理中還存在大量的問題。為了不出現(xiàn)“重建設(shè),輕管理”的現(xiàn)象,需要農(nóng)業(yè)和水利部門進(jìn)行滴灌工程管理運行的技術(shù)支持。值得一提的是南湖鎮(zhèn)政府組織農(nóng)業(yè)、水利等部門對群眾已開展了大田滴灌管理運行的觀摩講座。

        5.3 加強對水資源的管控

        為了加強對南湖灌區(qū)的水資源管理,在政策上,政府部門要出臺相應(yīng)的水資源管控方案,方案要牢固樹立“綠水青山就是金山銀山”的理念,堅持走“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”之路,以“總量控制和優(yōu)化配置相結(jié)合、節(jié)水行動和高效利用相結(jié)合”的原則對南湖灌區(qū)的每眼機井的種植面積、用水量及種植結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃[10]。

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