高標準農田水利建設對耕地質量影響評價分析

隋曉慧

(朝陽市龍城區水利工程項目辦公室,遼寧 朝陽 122000)

在當前國土資源有限的情況下,對農業生產需要更有效率地利用耕地、水等有限的資源,注重農業生態環境的保護,重視農業可持續發展。因此,為了實現目標需要加強農業生產的科學技術研發、提高農民的職業技能和管理水平、優化農業產業結構等方面的工作,通過引進外來的先進技術和經驗,不斷提高我國農業的競爭力和可持續性發展水平。節水增糧工程是穩步提升農業生產能力、推動農村經濟和現代農業發展的重要舉措[1-3]。鑒于此,文章以朝陽市龍城區節水增糧工程為例,通過全面分析節水增糧項目區實際條件及其建設內容,研究評估了工程實施對提升耕地國家利用等和糧食產能的影響,旨在為進一步優化節水增糧工程方案提供指導與參考。

1 項目區概況

1.1 基本情況

朝陽市龍城區位于低山丘陵區,多階地、丘陵和低山。該區域為暖溫帶半干旱季風型大陸性氣候,年均降水量469 mm,日照時數2861.7h,年內雨水分布不均,其中夏季占79%,從空間分布上總體呈自東南向西北遞減的變化趨勢。土壤主要為棕壤土和砂壤土,腐殖質較厚,土質結構和通透性好,土層后度處于55～150cm,耕作層平均深度25cm,田間最大持水率26%,土壤干密度1.45～1.52g/cm3,最大凍層深度為1.5m。

農業生產對經濟發展起著重要支撐作用,尤其是近幾年發展節水灌溉、改善種植結構和改造中低產田工程成為首要任務,必須大力發展現代高效農業,建設高質量的微灌工程,推廣高效節水灌溉技術。研究區農業生產經營模式如下:農戶委托村級組織或者農村土地承包經營權流轉中心流轉的土地較少,造成流轉無序和中心流轉地較少,規模化發展較低,流轉使用效益不高。

1.2 水文地質條件

大凌河及其四條支流是組成龍城區地表水資源的主要部分,支流主要包括大廟河、下三家河、東五家子河和老虎山河,這些水源水質達到Ⅱ級標準,主要用于農業灌溉和工業生產。地下水主要為水質良好、水量豐富的基巖裂隙水和孔隙水,這是農田灌溉和飲用水的關鍵水源,含量最豐富的為大凌河和十家子河兩岸。

1.3 農田水利現狀

截至2019年龍城區已經建成一系列農田水利設施,包括617口灌溉井和2條灌渠,這些設施有效灌溉面積達到8880hm2,占耕地的59%。此外,還建有1座小(2)型水庫,庫容是64萬m3。另外,當地針對山洪災害完成34處廣播站建設,并安裝30處簡易雨量站和水位站以及14處自動水位站與雨量站,還建立了1處多要素氣象站,對于提高農業生產的水資源供應發揮著重要作用,并提高了當地山洪災害防范能力。

然而,早期建設的農田水利存在技術設備落后、標準低、配套不全等諸多問題,同時多年來對設施只進行簡單維修或不維修,導致損壞和老化問題嚴重,使設施的效益明顯下降。此外,由于建設資金不足和配套標準較低,導致干旱時農民無法及時進行灌溉。鄉鎮水利的建設標準較低導致供水能力不足,無法滿足農業生產所需的大量水量,已有的水源工程多年來未得到修繕出現一定的損壞,而配套提水設備老化且效率低下,這嚴重影響了當地的正常農業生產。因此,為了改善農田水利設施問題,需要增加資金投入,提高配套補助標準,確保農民能夠及時獲得灌溉所需的水源。同時,應該提高鄉鎮水利建設標準,確保水源工程能夠正常運行,提高供水能力。此外,還需要修建灌溉水源和相應的灌溉設備,以減輕農業對天灌的依賴程度。

1.4 工程建設內容

朝陽市龍城區2017年節水增糧工程發展節水灌溉總面積373.33hm2,共4片區,分別是大平房鎮片區240hm2、聯合鎮片區6.67hm2、七道泉子鎮片區100hm2、召都巴鎮片區26.67hm2。工程建設內容如下:新建機電井16眼,維修機電井17眼(其中深井15眼,大口井2眼),維修蓄水池1座,配套水泵27臺套、利用原有水泵6臺套,新建井房15座、維修井房11座、利用原有井房7座,埋設地埋管路33431.5m,新建泄水井33座,新增變壓器7臺(其中50kVA變壓器4臺、30kVA變壓器3臺),架設高壓線路1105m、低壓線7022m等。

1.5 水土資源供需平衡分析

朝陽市龍城區2021年節水增糧項目區改善灌溉面積373.33hm2,分別對每個項目區進行灌溉水源量的平衡分析,如表1所示。

表1 項目區水土資源平衡分析

通過對比分析可知,項目區總供水量大于總需水量,且每個鄉鎮供水量均大于需水量,從計算結果看出項目區水資源量是有保證的。

3 耕地質量評價及產能估算

3.1 對耕地質量影響

經調查分析,朝陽市龍城區2017年節水增糧工程項目的實施提高了土壤的有機質含量,增加土壤的含水性,改善了項目區的農業基礎設施和生態環境,有助于實現改善作物生長條件及實現水土資源的高效利用,降低自然災害頻率[4]。另外,節水灌溉工程的建設有效避免了深層滲漏的出現,大大降低了土壤養分流失,對土壤結構的優化調整具有積極作用,為實現旱澇保收奠定堅實基礎,為項目區生態環境向良性、健康、循環發展創造較好的條件[5]。

3.2 產能估算

根據項目區土地利用現狀圖和《農用地質量分等規程》等相關資料,對節水增糧工程實施范圍內耕地分等指標參考標準相同、現狀差異不大、地類一致且相對集中連片的劃定成1個評定單元[6-7]。依據耕地圖斑將耕地提升類項目作為1個評定單元,由此劃分的評定單元共12個,各單元的具體信息如表2所示。

表2 項目區評定單元信息

表3 耕地分等影響因素與權重

結合相關資料,確定谷子和玉米作物的耕地分等指標及權重如表2所示,結果顯示土壤有機質、灌溉保證率和有效土層厚度對分等的影響較大,而排水條件、灌溉水源和表層土壤質地的影響較低。

根據省高標準農田建設有關文件,計算評定項目區耕地產能。然后按照每提升1個等級可以增加糧食產能1500kg/m2的標準,計算評估節水增糧工程實施后的耕地利用等和產能提升情況,如表4所示。

表4 項目實施后的耕地利用等和提升產能

從表3可以看出,節水增糧工程的實施可以將項目區耕地國家利用等提升到9～10等,相較于項目實施前的11等提升1～2個等級,經估算節水增糧弓藏的實施可以實現糧食新增產能1001700kg。

4 結 論

通過節水增糧和土地整理工程,可以為高標準農田建設以及現代農業機械化作業、規模化經營創造較好的條件,具有減少農業生產成本、增加糧食產量的顯著效果。朝陽市龍城區2017年節水增糧工程可以將耕地國家利用等提高1～2個等,增加糧食產能1001700kg。然而,由于耕作層土壤養分含量較低,需要在工程建成后的首年進行有機肥與無機肥的配合施用,其中無機肥可以快速提供植物所需的營養元素,有機肥則具有增加土壤有機質、提高土壤保水保肥能力和改善土壤結構的作用。然后通過長期的養分培育措施逐漸改善土壤質量,從而更好地滿足農作物的生長需求,提高農業產量和提升土地的可持續利用能力。