河南省糧食核心區節水灌溉現狀及適宜發展模式研究

□樊向陽 □楊慎驕 □王和洲 □李 平 □黃仲冬

（中國農業科學院農田灌溉研究所）

1.河南省糧食核心區概況

黨的十七屆三中全會明確指出了糧食生產核心區建設在國家糧食發展戰略中的重要地位，核心區的建設和糧食生產對保障糧食安全具有重要的戰略意義。河南省是我國最適宜糧食作物生長的區域之一。河南省實施國家糧食核心區建設是國家糧食戰略工程的重要組成部分，河南糧食核心區建設規劃，明確到2020年實現增產130億kg，使糧食綜合生產能力達到650億kg的總體目標，將使第一糧食生產大省的地位得到進一步鞏固，也將在保障國家糧食安全中發揮更大作用。

河南省糧食生產核心區布局規劃為除豫西山區以外的所有地區，包括黃淮海平原、山前平原、南陽盆地等，覆蓋全省93個縣（見表1）。糧食核心區基礎條件好、現狀水平高、增產潛力較大、且集中連片。核心區耕地面積占全省耕地面積的82.9%、基本農田面積的84.4%，其中89個縣是國家已經認定的糧食生產大縣。河南省糧食核心區糧食產量為480億kg，占全省糧食生產量的96%。近年來河南省大力實施糧食豐產工程，全省高產創建示范區小麥畝產達690.5kg以上、玉米畝產達858kg。

表1 河南省糧食生產核心區分布情況

7﹒焦作市27修武縣 28博愛縣 29武陟縣 30溫 縣 31沁陽市32孟州市8﹒濮陽市33清豐縣 34南樂縣 35范 縣 36濮陽縣 37臺前縣9﹒許昌市38許昌縣 39鄢陵縣 40襄城縣 41禹州市 42長葛市10﹒漯河市43郾城區 44舞陽縣 45臨潁縣11﹒南陽市46宛城區 47臥龍區 48方城縣 49鎮平縣 50社旗縣51唐河縣 52桐柏縣 53鄧州市 54新野縣 55西峽縣56內鄉縣 57淅川縣12﹒商丘市58梁園區 59睢陽區 60民權縣 61睢 縣 62寧陵縣63柘城縣 64虞城縣 65夏邑縣 66永城市13﹒信陽市67浉河區 68平橋區 69羅山縣 70固始縣 71潢川縣72淮濱縣 73息 縣 74商城縣14﹒周口市75扶溝縣 76西華縣 77商水縣 78沈丘縣 79鄲城縣80淮陽縣 81太康縣 82鹿邑縣 83項城市15﹒駐馬店市84驛城區 85西平縣 86上蔡縣 87平輿縣 88正陽縣89確山縣 90泌陽縣 91汝南縣 92遂平縣 93新蔡縣

2.河南省節水灌溉技術發展現狀及存在問題

20世紀50-60年代，河南省農業節水技術主要以水土保持工程技術、深耕松土、畦灌等技術為主，創造出了魚鱗坑、隔坡梯田等就地攔蓄利用技術。20世紀70-90年代，管灌、噴灌、微灌等節水技術逐漸開始有所應用，但在全省還處在引進、試驗、示范和推廣階段。

21世紀以來，隨著國外先進技術的大量引進，旱作農業節水技術發展較快，除了繼續沿用傳統的節水技術外，效率更高、更科學的綜合性節水技術開始在部分旱作區域得到廣發應用。最近10年，由于各級政府和相關部門的重視，河南省節水農業技術有了長足發展，地面節水灌溉技術、噴灌技術、微灌技術、渠道防滲技術、低壓管道灌溉技術等得到了廣泛的應用。2010年統計資料顯示，河南省已發展各類節水灌溉面積153.66萬hm2，占全省有效灌溉面積的29.7%，其中節水工程面積129.99萬hm2，其他節水措施面積23.66萬hm2。節水工程面積中，渠道防滲面積52.33萬hm2，管道輸水面積65.56萬hm2，噴灌11.02萬hm2，微灌1.08萬hm2。節水灌溉工程的建設與發展極大地促進了農業結構調整，部分地區糧經作物的比例由2004年的68∶32調整到2009年的62∶38，經濟作物產值占種植業產值的60%以上，取得了良好的經濟社會效益。農業節水灌溉技術措施與農業結構調整相結合已經成為河南省糧食核心區改善生產條件、增加農業產出的一種理想的選擇。

雖然河南省節水灌溉事業得到了快速發展，但隨著氣候變化加劇，水資源供需矛盾日益嚴峻，節水灌溉技術的應用和管理還存在多頭管理、各自為政，投入力度不足，部分地區節水意識依然薄弱，重建輕管現象仍然存在等突出問題，在一定程度上影響了節水灌溉技術的普及和工程效益的發揮。

3.河南省糧食核心區適宜節水灌溉發展模式探討

3.1 節水灌溉技術選擇依據

影響節水灌溉技術選擇的因素有經濟、技術、自然條件、資源與環境、農藝配套、管理措施等，經濟因素中的單位工程投資、回收年限，技術因素中的節水率、節能，對土壤、地形的適應性等都在一定程度上決定著節水灌溉技術措施的選型。

3.1.1 節水節能效果

噴灌和管道輸水小畦灌溉（以下簡稱管畦灌）與傳統的土壟溝輸水大畦漫灌比較，均有效地減少了輸水損失和深層滲漏損失，提高了水的利用率。管畦灌節能效果好于噴灌，這是因為噴灌需要增加40～45m左右揚程才能噴灑，而管畦灌增加揚程很小。另外，噴灌能否節能還與節水率和機井動水位埋深有關。經試驗計算，當噴灌比傳統地面灌節水40%～45%，機井動水位埋深大于55～60m時，噴灌才有節能效果。因此，中淺井地區不宜發展噴灌，而沙土地區地面灌溉滲漏損失嚴重，采用噴灌節水率高，效果好。

3.1.2 增產效果

節水灌溉技術的增產效果應包括提高灌水質量增產和節地增產兩部分。一般情況下，井灌區噴灌節地5%～9%；管畦灌節地3%～5%。提高灌水質量、節地以及采用農藝、管理綜合節水增產措施，綜合分析，兩者基本持平，增產在10%左右。

3.1.3 單位工程投資和還本年限

根據調研，管道輸水工程（二級管道105～135m/hm2）投資為1650～1950 元/hm2，噴灌（管道半固定或全移動式）為 3750～4500元/hm2。按目前糧食、管材和能源價格計算，管畦灌還本年限為2年，噴灌為3-5年，考慮到當前糧食價格偏低、農民承受能力有限的情況，選擇管道輸水小畦灌溉的工程節水形式比較適宜。

3.1.4 氣象因素對節水灌溉技術的影響

一是影響灌水均勻度，二是增加灌溉水的飄移損失和蒸發損失。根據試驗資料，小畦灌溉水均勻度可達85%～90%；半固定或全移動管道式噴灌，在設計風速下為75%～80%。因此，適宜噴灌地區，為了保證灌水均勻度，必須增加噴灌時間來提高灌水均勻度，這也就增加了灌溉水量和系統能耗。

3.1.5 社會發展水平對節水灌溉技術選擇的影響

畦灌適應密植作物（小麥、谷子等）、牧草、某些蔬菜，坡度不超過0.2%，水量充足地區，中等透水性土壤；溝灌適應寬行作物（棉花、玉米等）、某些蔬菜，坡度不超過2%～5%，水量充足地區，中等透水性土壤；淹灌適應水稻，地形較為平坦，水量豐富，透水性小鹽堿土；漫灌適應牧草，地形較為平坦，水量豐富，中等透水性土壤；噴灌適應規模經營、機械化半機械化農業生產，如經濟發達的城鎮郊區農村、農場、生產經營大戶宜用噴灌，尤其適用復雜地形，水量較少，對土壤透水性要求不高；局部灌溉（滲灌、滴灌、微噴灌）適用于經濟價值較高作物（蔬菜、果樹、花卉、瓜類等），水量極其缺乏的地區。

3.2 河南省糧食核心區不同分區適宜節水灌溉技術

河南省地形復雜，各地水資源狀況、經濟條件相差很大，根據河南省發展節水灌溉技術多年的探索和實踐，并充分考慮河南省水資源量分布、行政區劃、地形情況以及抗旱節水生產的基本特點，發展適宜的節水灌溉技術模式。

3.2.1 豫北地區適宜節水灌溉技術模式

豫北地區主要分布在河南省北部，涵蓋安陽市、濮陽市、鶴壁市、新鄉市、焦作市下25縣，地形有低山丘陵地和豫北平原，其中：

3.2.1.1 低山丘陵區適宜節水灌溉技術模式

低山丘陵區宜采用攔蓄地表徑流、建設小水塘、小堰壩、小水窖等微型集水工程，提高水資源利用率。在無水源保證和灌溉條件的丘陵旱地，發展旱作農業節水技術。采取秸稈覆蓋等耕作技術，提高雨水利用效率。同時，調整作物種植結構，擴大耐旱、抗旱作物的種植面積。引進、推廣省水耐旱的作物品種，變對抗性種植為適應性種植。

3.2.1.2 豫北平原適宜節水灌溉技術模式

引水渠灌區和水庫自流灌區：如廣利灌區，推廣渠道防滲襯砌技術，進一步完善灌區配套工程建設，提高渠系水利用系數、提升灌溉水保證率。

井渠結合灌區：如人民勝利渠灌區，應充分利用降水，實行井渠結合灌溉農業發展模式。推廣低壓管道輸水、小畦灌溉和噴微灌等節水技術。

井灌區：在充分利用降水同時，實行井渠結合灌溉農業發展模式。推廣低壓管道輸水、小畦灌溉和噴微灌等節水技術，節水灌溉制度等農藝和管理措施，同時，推廣非充分灌溉技術。

渠灌區：進行輸水渠道防滲。

3.2.2 豫西地區適宜節水灌溉技術

豫西地區主要包括河南省洛陽市轄4縣，宜推行井渠結合灌溉農業發展模式。推廣渠道防滲襯砌技術、低壓管道輸水、小畦灌溉和噴微灌等節水技術。適度推廣非充分灌溉技術。此外，選用耐旱作物和抗旱品種，廣泛采用各種抗旱節水農藝措施，大力推廣化學抑蒸技術，有效地提高水資源的利用效率。

3.2.3 豫中地區適宜節水灌溉技術

豫中地區主要分布在許昌市、平頂山市、漯河市下11縣，農業節水灌溉技術相對較為發達，市郊宜采用噴灌、微灌技術；在地表水和地下水都相對缺乏的平原地區，采用低壓管道設施技術；在山地丘陵區利用修建水塘攔蓄地面徑流，或者修建水窖、水池，采用集雨補灌技術。

3.2.4 豫東地區適宜節水灌溉技術

豫東地區主要涵蓋開封市、周口市、商丘市下23縣（區），地下水相對豐富，地表水以天然降水為主，宜發展井灌為主的節水灌溉技術，大力發展田間工程節水灌溉技術，普及低壓管道輸水、小畦灌溉技術。逐步對低壓輸水管道進行改造，積極發展噴、微灌技術，建設節水型井灌區。

3.2.5 豫南地區適宜節水灌溉技術

豫南地區主要涵蓋南陽市、駐馬店市、信陽市下31縣（區）。其中南陽盆地宜推廣工程措施和生物措施相結合的節水灌溉技術，防治水土流失，廣積有機肥，廣泛采用各項抗旱農藝措施及推廣噴灌、微噴灌節水灌溉技術；豫東南平原區宜采用渠道防滲為主的節水灌溉技術，田間實施小畦灌溉，也可選用管道輸水，可適度發展噴灌，且以移動式噴灌為主，井灌部分采用管道輸水，采用末級固定管道接移動軟管退灌技術、田間可實施秸稈覆蓋等節水措施；豫南山丘節水生產區宜修建和維修改造引、蓄、提相結合的灌溉系統和工程，提高工程攔蓄地表徑流能力。對現有的輸水工程進行防滲改造，合理規劃，可有效減少輸水損失，提高灌溉水的利用效率。

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