李春雨
(遼寧省建平縣水務局 遼寧 建平 122400)
1.1 自然地理。建平縣位于遼寧省西部,遼、蒙兩省交界處,介于東經119°15′ ~120°02′,北緯41°17′ ~42°20′之間,南北長125 km,東西寬75 km。北部、西北部、東北部與內蒙古的赤峰市、寧城縣、喀喇沁旗、敖汗旗接壤;東部、西部與朝陽縣、凌源市毗鄰;南部與喀左縣交界,縣域總面積4 865 km2。老哈河作為遼寧與內蒙古的東西界河蜿蜒北去,蹦河由中部向北出境注入老哈河,牤牛河由南部經縣城向東注入大凌河。全縣現有33 個鄉鎮場街,總人口58 萬人。
1.2 氣候及水資源現狀。建平縣屬北溫帶大陸季風氣候,半干旱半濕潤易旱地區,降水量隨季節性變化特征明顯,其中7、8 月份降水量占全年降水量的1/2,7 月份降水量最大,占全年的1/3。建平縣多年平均降水量為400 mm 左右、多年平均水面蒸發量為1 326.5 mm,多年平均干旱指數為3.08,呈多風、少雨、干旱特征。
建平縣境內主要分為西遼河水系和大凌河水系,分布著蹦河、湯土溝河、二道河子河等17 條河流,分屬于西遼河及大凌河水系,由于氣候干旱少雨,目前全縣主要河道均已基本斷流,5 座中小型水庫都已干涸。全縣水資源總量為2.64 億m3。其中地表水資源量為1.69 億m3,地下水資源量為1.76 億m3,全縣地下水可開采量為1.17 億m3。全縣全年實際用水量為10 445 萬m3,其中農業用水量為4 480 萬m3,占總用水量的42.9%。
1.3 農田水利建設情況。截止2018 年末,全縣現有中型水庫1 座、小型水庫4 座,總庫容4 804 萬m3,興利庫容1 042 萬m3,引水工程4 處,提水灌溉站2處,機電井5 609 眼,各類工程有效灌溉面積125 萬畝。被確定為國家商品糧基地縣、國家糧食豐產科技工程重點示范縣、中央財政小型農田水利重點縣和全國300 個節水增產重點縣。
膜下滴灌技術作為微灌技術中的一種,極好地體現了滴灌技術節水、成本低的優點[1],它將地膜覆蓋與滴灌相結合,根據作物生長需要,直接將水、化肥、農藥等滴入作物根系,既達到了節水的目的,也提高了水肥的利用效率[2]。2011 年以來,建平縣依托國家和省節水增糧行動項目及滴灌節水工程項目,大力發展高效節水灌溉。截止2018 年末,全縣共發展膜下滴灌面積89 萬畝,共新打及改造水源井3 496 眼,機井配套以及機井首部設備等3 496 臺套。鋪設地下輸水管路7 431.8 km、地面輔管6 959.8 km。
2.1 膜下滴灌與其他灌溉方式相比具有明顯優勢
2.1.1 節水效果明顯。膜下滴灌灌水定額僅8 ~11 m3,而低壓管灌為40.8 m3,整個生育期膜下滴灌工程平均灌溉定額為40 ~55 m3,比低壓管灌的204 m3每畝節水140 m3,56.14 萬畝膜下滴灌面積年節水量達7 859.6 萬m3,相當于修建一座中型水庫。
2.1.2 灌溉效率顯著提高。滴灌每小時可灌溉耕地10~15 畝,在出水量50 m3/h 的情況下,低壓管灌每小時僅能灌溉耕地1.2 畝左右,灌溉效率提高了近10 倍。
2.1.3 節能效果顯著。采用膜下滴灌每畝耗電15 ~20度,噴灌每畝耗電35 ~40 度,管灌每畝耗電55 ~60度,每度電需0.54 元,滴灌比噴灌和管灌每次分別節省電費10.8 元和21.6 元。
2.1.4 種植密度加大。玉米膜下滴灌采取“玉米大壟寬窄行立體通透”栽培模式,大行距為100 ~120 cm。同時選用緊湊型耐密植品種,株距在22 ~24 cm,畝保苗達到4 000 ~4 500 株,比常規栽培增加700 ~1 000 株。
2.1.5 實現水肥一體化。膜下滴灌實現了灌水、施肥、施藥的一體化和可控化,水溶性肥料、農藥可隨水直接滴入作物根部,使肥料利用率從30%~40%提高到60%~86%。并能有效減少農藥和化肥的施用次數和施用量。
2.1.6 提高了農業機械化水平。膜下滴灌實施過程(旋耕、深翻、播種、覆膜、收割等)均采用機械化,大大降低了生產成本和勞動強度,實現了水利、農技措施、農機措施的有機結合。僅玉米收割為例,1 臺小型玉米收割機,1 天就能收割20 畝地,機械收割80 元/ 畝。人工收割1 人1 天僅收1 畝地,雇用人工100 元/畝。機械化程度的提高也使種植成本大大降低。
2.1.7 增加有效積溫。膜下滴灌具有明顯的增溫作用,一般在同一時間、同一地塊,5 cm 土壤地溫,覆膜地塊比不覆膜地塊高出6 ℃~7 ℃,可延長生育期10 ~15 d,為選用生育期長、高產、優質、抗病、抗逆性強的優良品種提供了有力條件。
2.1.8 保墑效果明顯。一般在同一時間同一地塊,覆膜土壤0 ~10 cm 土壤含水量比不覆膜高出14%以上,為玉米小苗營造了一個溫暖濕潤的溫床,保證了玉米提早正常發芽。大壟雙行玉米單側滴水,從玉米發育生理上起到抗旱作用比大水漫灌耐旱10 ~15 d。
2.1.9 減輕勞動強度。膜下滴灌行間無灌溉水分,因而雜草不宜生長,能減少鋤草投工;膜下滴灌不需人工平整土地和開溝打畦,實行自動控制,大大降低了田間灌水的勞動量和勞動強度,提高了勞動生產率。
2.1.10 土壤質量得到改善。滴灌是將水均勻地滴入土壤中,使土壤保持蓬松狀態下的濕潤,不會造成土壤板結,透氣性好,有改良土壤、壓制鹽堿的作用。
2.2 膜下滴灌在抗旱保增產方面發揮了巨大作用。從2011 年建平縣開始帶有試驗性質的實施膜下滴灌工程,到2018 年末達到89 萬畝,膜下滴灌技術已經被建平廣大群眾接受和掌握。
灌溉技術特別是節水滴灌技術的推廣應用,使目前水資源的利用率實現了最大化,才使該縣在水資源如此短缺的情況下實現有效灌溉面積的逐步增長,由原來的50 萬畝發展到現在的125 萬畝,成為旱澇保收的高產穩產田,在抗旱保增長方面發揮出了巨大作用。2014 年,建平縣遭遇了50 年一遇的特大伏旱,絕收面積接近50 萬畝,但全縣膜下滴灌面積受到這場旱災的影響非常小,糧食產量幾乎沒有減產,從而保證大旱之年糧食產量仍然達到16 億斤,創造了歷史新高。
通過幾年來的比較,在正常年份的情況下,膜下滴灌玉米最高單產達1 167.5 kg,比常規種植玉米每畝增產457.5 kg,平均計算每畝增產260 kg 左右,扣除節水、節電、省肥、省藥的效益不算,僅糧食產量每畝可增收500 元,經濟效益是十分可觀。
3.1 高效節水農業發展受到水資源不足的制約。建平縣276 萬畝耕地中,現有80 萬畝有效灌溉面積,其周邊的20 多萬畝耕地因無水可取無法擴邊展沿,每年造成巨大的農業經濟損失。
3.2 存在一定程度的地膜污染。由于農民環保意識不強,農膜、滴灌帶回收措施不能有效落實,給土地帶來白色、黑色污染,使土地質量存在著潛在的危害作用,同時造成一定的經濟損失。
3.3 以農戶為中心的分散的經營模式不利于機械化生產。大田生產中以一家一戶的分散經營為主要模式,實施機械化必然打破家家戶戶地塊間的壟壩,這種情況很難取得農民思想上的統一。農戶因為對集約經營的思想認識、勞動力條件等存在不一致,為統一機械作業管理帶來一定的困難。
4.1 實行最嚴格的水資源管理制度,控制總量開采。解決水資源超采問題最有效的措施就是堅決落實最嚴格的水資源管理制度,完善并全面貫徹水資源管理法律法規,規定水資源管理的“三條紅線”,并嚴格執法監督,即圍繞水資源配置、節約和保護、明確水資源開發利用紅線,嚴格實行用水總量控制;明確用水效率控制紅線,全面加強節水型社會建設,堅決遏制用水浪費;明確水功能區限制納污紅線,嚴格控制入河排污總量。近幾年來,建平縣也在積極落實最嚴格的水資源管理制度,制定了全縣水資源開發利用控制紅線,并嚴格執行;為提高用水效率,建平縣制定了《節約用水管理辦法》、 《地下水井取水管理辦法》 等用水管理制度,規范各行業、各用水戶的計劃用水管理;從嚴核定水功能區納污容量和限制排放總量,確保水質安全。
4.2 加強水土保持工程建設,進一步改善生態環境,涵養水源。確定以小流域為單位建立綜合治理開發體系的措施,逐條流域進行治理,建立起全局統籌,山、水、田、林、草、路、村統一規劃,上、中、下游兼顧,溝坡兼治,工程、植物、耕作措施和其它措施有機結合的綜合治理開發體系,做到層層設防、節節攔蓄,為水土資源開發利用創造條件。水保工程搞好了,水資源得到有效攔蓄,就會逐步形成小區氣候,水資源短缺困擾水利各項事業發展的問題就會得到逐步解決。
4.3 出臺有效措施,防止環境污染。鑒于農民環保意識差,地膜、滴灌帶隨意堆棄現象普遍,建議拿出一部分資金清理和回收地膜、滴灌帶,既能保護環境,又能減少一些不必要的損失。
4.4 大力發展集約式經營方式。建議在不違反國家政策的前提下,出臺土地集中使用政策,既可以避免大戶承包風險,又可極大地節約勞動力,會全面提高農民的人均收入水平。