宁夏农垦高效节水灌溉探析

作者:未知

  摘要    宁夏农垦自2011年实施高效节水以来,经过了摸索到成熟阶段,实施后的效果显著,节水、节肥、省工、增产。本文阐述了宁夏实行节水灌溉的必然性和优点,分析了作物节水灌溉增产增效的成因,总结了节水灌溉取得的成效,以期为作物节水灌溉提供参考。
  关键词    高效节水灌溉;必然性;优点;成效;宁夏农垦
  中图分类号    S274        文献标识码    A        文章编号   1007-5739(2019)09-0161-02
  近年来,宁夏回族自治区人民政府公报[1]、宁夏回族自治区黄河宁夏段水量调度管理办法、20世纪末国家计委和水利部共同颁发的《黄河水量调度管理办法》[2]和《黄河可供水量年度分配及干流水量调度方案》(1998)[3]指出,該区干旱少雨,水资源严重匮乏,计入国家分配的40亿m3黄河水资源,可利用水资源总量只有41.5亿m3。根据2016年宁夏回族自治区经济发展情况,当地玉米种植面积日益增大。由于玉米是高耗水作物,宁夏农垦玉米种植占垦区的1/2以上,这意味着宁夏农垦水资源矛盾将日益加剧,亟须对宁夏实行节水灌溉。
  1    宁夏实行节水灌溉的必然性
  1.1    周围被沙漠包围,自然缺水
  宁夏周围有3个沙漠,在历史上就自然缺水,水资源较少,特别是宁夏南部没有充足的灌溉水源,只能依靠降雨进行农业生产。
  1.2    全球气候变暖使水资源形势日趋严重
  人们焚烧化石燃料或砍伐森林并将其焚烧时会产生大量二氧化碳,这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高透过性,而对地球发射出来的长波辐射具有高吸收性,导致地球温度上升,引发温室效应。宁夏也不列外。
  1.3    黄河水分配减少、耕地增多、工业用水量增多
  灌区可利用的实际水量为40亿m3,自然水资源严重不足;耕地增多,近些年开垦地面积增多;宁东工业用水量增加;节水灌溉面积小,仅占16%。而灌区平均灌溉用水量达到9 000 m3/hm2左右,灌溉水利用系数仅为0.35~0.44,灌溉水严重不足。
  1.4    我国北方实行节水灌溉是大势所趋
  2015年农业部以“一控两减三基本”为目标建设现代生态农业,即严格控制农业用水总量,逐步降低化肥、农药施用总量,实现农膜、农作物秸秆、畜禽粪便基本资源化利用。农田灌溉效率不断提升,灌溉水有效利用系数达0.52,在保持粮食连年丰收的同时,农业灌溉用水总量实现14年零增长。2011年以来全国新增高效节水灌溉面积逾620万hm2。其中,东北四省区建成高效节水灌溉面积130.67万hm2,支持西北干旱地区大力发展高效节水灌溉,启动华北地下水超采综合治理试点,通过项目的有效实施,达到了抗旱保丰的目的。
  2    实行节水灌溉的优点
  2.1    省工
  初步计算得出大水漫灌需要灌水人工15个/hm2,而节水灌溉人工7.5个/hm2,至少节省人工7.5个/hm2;大水漫灌打埂需要人工6个/hm2,节水灌溉不需要打梗人工,节省人工6个/hm2。
  2.2    节水
  根据多年的经验来看,高效节水可节水40%~50%,其中在玉米上总灌水量3 540 m3/hm2左右,共灌溉11~14次,每次120~300 m3/hm2,较漫灌(全生育期灌水4~5次)总灌溉量(9 150 m3/hm2)节水5 610 m3/hm2。其中,小麦的总灌水量为3 200 m3/hm2左右,共灌溉9~11次,每次21~25 m3/hm2,较漫灌(全生育期灌水4~5次)总灌溉量(7 200 m3/hm2左右)节水约4 000 m3/hm2,节水灌溉节水效果明显[4]。
  2.3    节肥
  节水灌溉可以大幅节省肥料[5]。根据多年的经验来看,高效节水灌溉可节肥15%~20%,其中在玉米上的总施肥量为900 kg/hm2左右,较漫灌全生育期总施肥量(1 200 kg/hm2)节肥300 kg/hm2。其中,在小麦上的总施肥量为900 kg/hm2左右,较漫灌全生育期总施肥量(1 050 kg/hm2)节肥150 kg/hm2。
  2.4    方便集约化管理,有利于实现标准化栽培
  高效节水可统一灌水、统一施肥、统一播种、统一植保。高效节水实现了集约化、标准化,有利于苗木整齐,利于高产稳产[6]。
  2.5    高效快速
  节水灌溉可在很短时间完成灌溉和施肥任务。这对栽培有着重要意义,可保证植株生长一致,有利于喷药等其他措施的实施。
  2.6    开发边缘土壤
  开发边缘土壤如沙地、火山灰土壤、轻度盐碱土及陡坡地种植作物。
  3    作物节水灌溉增产增效的成因
  3.1    苗情可控
  玉米通过干播湿出等技术可以使出苗率达到92%,同时不受时间的限制,更不受墒情的限制;小麦通过早灌头水可延长小麦的幼穗分化,以达到高产。
  3.2    作物生长均衡可控
  小麦通过水肥一体化可以有效抵抗干热风灾害;玉米通过水肥一体化可有效避免出现大小苗的现象,有利于苗木长势整齐。   3.3    实现了良好的群体结构
  玉米合理密植,株型塑造条件好,群体质量高,滴灌水肥一体化种植将传统的匀行距种植变为宽窄行合理密植,既保证了滴灌时根际湿润、横向间距达到合理范围,又实现了玉米个体优势和群体结构的合理搭配,减轻了病虫害的发生。小麦单株营养均衡,个体发育较好,水肥一体化种植实现群体最佳与个体最优。
  3.4    水肥墒情可控
  滴灌可以在作物生长最关键时间给作物滴水肥,保证作物不受旱、不受涝,并且可以全部滴到作物根部,有利于作物充分吸收。
  4    节水灌溉取得的成效
  4.1    增产效果显著
  自2013年玉米水肥一体化技术推广以来,在同等肥力水平条件下的对照试验和大规模示范对比,玉米产量最高达到 20.7 t/hm2,示范区产量基本保持在16.5 t/hm2以上水平。较常规灌溉增产20%以上,中低产田增幅达30%~40%。2017年宁夏农垦水肥一体化小麦测产为9 647.55 kg/hm2,较常规种植增产600 kg/hm2左右,增产效果明显。2018年宁夏农垦水肥一体化小麦测产为9 330 kg/hm2,较常规种植增产375 kg/hm2左右,增产效果明显。
  4.2    节水效果显著
  2014—2017年田间实际测试:贺兰山东麓项目区淡灰钙土玉米水肥一体化栽培的玉米全生育期共滴水13次,上年冬水灌溉用水1 800 m3/hm2,总用水量为5 550 m3/hm2,而常规种植玉米的灌溉量高达12 750 m3/hm2。玉米水肥一体化种植省水7 200 m3/hm2,节水达56.5%。2017—2018年小麦田间实际测试,水肥一体化栽培的小麦全生育期共滴水11次,总量为3 780 m3/hm2,较常规种植灌溉量(6 000 m3/hm2)节水2 220 m3/hm2。
  4.3    节肥效果显著
  从表1可以看出,滴灌较漫灌节肥效果显著。
  5    参考文献
  [1] 闫业超.水资源对区域社会经济发展的支撑能力研究:以济南市长清区为例[J].中国人口·资源与环境,2005,15(1):132-137.
  [2] 左其亭,韩春辉,马军霞,等.“一带一路”中国大陆区水资源特征及支撑能力研究[J].水利学报,2017,48(6):631-639.
  [3] 李九一,李麗娟.中国水资源对区域社会经济发展的支撑能力[J].地理学报,2012,67(3):410-419.
  [4] 张颖宇.农业水利灌溉模式与节水技术措施[J].黑龙江水利科技,2018,46(12):121-123.
  [5] 刘婧.河北省高效节水灌溉项目建设探析[J].河北水利,2018(12):28.
  [6] 高春荣.建平县农田高效节水灌溉模式与发展建议[J].山西水土保持科技,2018(4):47-48.
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