劉 峰
新疆建通工程建設監理有限公司,新疆 烏魯木齊 830002
新疆地域遼闊,面積166萬km2,約占全國土地面積的1/6,自然環境復雜多樣,生態環境具有多樣性和復雜性的特點。因山地海拔高、氣溫低,盆地中部極端干旱缺水的限制,在水資源的時空分布不均的條件下,又呈現著綠洲鑲嵌于戈壁沙漠之中的特征。
新疆深居亞洲大陸腹地,遠離海洋,深居內陸,是地球上距海洋最遠的一塊陸地。四周有高山阻隔,海洋濕氣不易進入,形成明顯的溫帶大陸性氣候。氣溫變化大,日照時間長(年日照時間達2500~3500h),降水量少,空氣干燥。降水稀少,時空分布不均,植被稀疏,生物生長量低下。境內有40%的土地是不毛之地,42%有荒漠植被覆蓋的土地上,但覆蓋率也很低,北疆地區為5%~10%,南疆地區僅為5%左右。
節水灌溉(water-saving irrigation )以最低限度的用水量獲得最大的產量或收益,也就是最大限度地提高單位灌溉水量的農作物產量和產值的灌溉措施。主要措施有:渠道防滲、低壓管灌、噴灌、微灌和灌溉管理制度。
節水灌溉應用的領域:溫室,無土栽培,大棚,綠化,園林,廢水再利用等等。灌溉是利用人工設施,將符合質量標準的水,輸送到農田、綠地等處,補充土壤水分,以改善植物的生長發育條件。科學的灌溉方式,包括滴灌、微噴、滲灌、噴灌等現代化的灌溉方式。
目前,我國耕地面積為19.5億畝,其中有效灌溉面積8.38億畝,占耕地面積的43%。全國有一半以上的耕地面積沒有灌溉設施,2/3的有效灌溉面積還在沿用傳統落后的灌溉方法。在節水灌溉面積中,采用現代節水灌溉方式的比例更小,絕大部分還是按低標準初步進行了節水改造,輸水渠道的防滲襯砌率不到30%。而且現行的節水灌溉方式和灌溉設備都落后于國外。
目前,我國節水灌溉技術,在開發應用領域已經取得重大進展。節水灌溉進入了快速全面發展的新階段。以新疆為例,結合自身地理和氣候特點,在節水灌溉技術上進行了產業化開發,取得了明顯成效,為新疆地區農業增產增收起到了有效的作用,并為我國在節水灌溉大規模推廣應用上起到了示范和帶到作用。
膜下滴灌,是在膜下應用滴灌技術。這是一種結合了以色列滴灌技術和國內覆膜技術優點的新型節水技術。即在滴灌帶或滴灌毛管上覆蓋一層地膜。這種技術是通過可控管道系統供水,將加壓的水經過過濾設施濾“清”后和水溶性肥料充分融合,形成肥水溶液,進入輸水干管-支管-毛管(鋪設在地膜下方的灌溉帶),再由毛管上的滴水器一滴一滴地均勻、定時、定量浸潤作物根系發育區,供根系吸收。新疆天業集團自主創新,借鑒吸收國外先進經驗,開發大田膜下滴灌應用系統。并經達小面積試驗,現在累計已經推廣應用于數百萬畝農田,屬當前世界上推廣面積最大的膜下灌應用技術。
目前,節水灌溉設備主要包括噴灌、微灌(微噴灌、滴灌)、給排水等設備,包括噴頭、滴頭、微噴頭、PE管材等。近年來,新疆本地企業通過技術創新,開發了技術一流并擁有自主知識產權的節水設備,其價格僅為國外進口設備的2/3左右,為大規模節水灌溉的實施提供的硬件上的支撐。目前,在新疆棉田區滴灌技術,其投入約每畝300元,真正起到了農業增收的成果。同時,使用國產設備,回收再用率達到90%以上,既解決了環保污染問題,也降低有生產成本。
通過先進的節水滴灌技術,新疆的農業現代化技術得到了進一步推廣,形成了現代農業栽培與現代農業機械化技術的有機結合,實現了新型農業產業節水、增收、經濟、豐產,改善了農業生產中的勞動條件,降低了農業生產的人力物力成本。
水,是生命之源,是人類賴以生存的基本物質基礎。我國人均水資源量2200m3,約為世界平均值的1/4,在世界上排第120多位,是全球貧水國家之一。預測到2030年我國人口達到16億時,人均水資源量將降低到1760m3,接近世界公認的水資源緊缺國家最低標準水平。
加強節水灌溉工作,除了強化政府行為,爭取領導重視,廣泛發動群眾,千方百計增加投入和完善政策、法規等措施外,關鍵是依靠科技,不斷改進完善已有技術,開發新的節水技術,提高節水器材設備的性能和質量,健全技術推廣服務體系。
當前需重點研究的技術問題主要有:抗凍脹,使用壽命長,用材省、造價便宜的渠道防滲技術;大中型自流灌區的管道輸水技術;井灌區管道輸水技術與設備的完善如閘管、虹吸管;激光控制平地及與之配套的溝灌、畦灌地面灌水技術(包括波滴灌等);以提高技術性能和使用可靠性為主的基礎理論研究等。大中型噴灌機具的開發、滴灌成套設備與技術開發;施用于作物或土壤的化學保水技術與制劑的研究與開發;非充分灌溉基礎理論研究等。
在吸取現代科學技術成就的基礎上,灌溉技術將向著節水節能、優化調度、現代化的管理與監測預報等方向發展。在我國水資源嚴重短缺的西北、華北和東北部分地區,推行節水灌溉,建立節水型農業,已成為當務之急。在華東、華南等區域日益興旺的現代設施農業、園藝及園林建設中,同樣需要發展科學灌溉方式。
根據目前形勢看,新疆在發展節水灌溉技術起步較早,但節水灌溉模式比較單一,模式選取考慮不夠周全,總體應用技術水平比較落后。但是新疆有獨特的自然及地理條件,不能盲目攀比、盲目上馬,應該是有針對性地對現在應用于新疆的節水灌溉技術進行改造的推進。水資源合理開發利用問題,對干旱缺水的新疆等西部地區可持續利用水資源和發展國民經濟無疑具有極其重大的現實意義。
[1]李茜,冷俊杰,高佩玲,張石峰.零通量面法用于農田蒸 發蒸騰量的研究[J].干旱區資源與環境,2006(2).
[2]彭世彰,朱成立.節水灌溉的作物需水量試驗研究[J].灌 溉排水學報,2003(2).
[3]李新紅.全國農業灌溉需水量及區域特性研究.清華大學,2005.