農(nóng)業(yè)水資源高效利用與管理

田志林，聶建中，孫建勛

（1.河北省石津灌區(qū)管理局，石家莊 050051；2.河北省水利技術(shù)試驗(yàn)推廣中心，石家莊 050061）

農(nóng)業(yè)水資源高效利用與管理

田志林1，聶建中2，孫建勛1

（1.河北省石津灌區(qū)管理局，石家莊 050051；2.河北省水利技術(shù)試驗(yàn)推廣中心，石家莊 050061）

在水資源供需矛盾日益突出的今天，如何高效利用水資源已成為迫在眉睫的大事，該文通過對我省農(nóng)業(yè)水資源的利用情況進(jìn)行分析，提出了農(nóng)業(yè)水資源高效利用的主要途徑。

水資源；高效利用；節(jié)水灌溉

我省水資源短缺，為了滿足經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，不得不超采地下水。連年超采帶來了一系列的嚴(yán)重問題，這些問題反過來又制約了經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展。解決缺水問題的根本出路就是要節(jié)水，節(jié)水的核心就是提高水資源的利用率和利用效率。在各個(gè)行業(yè)中，農(nóng)業(yè)是用水大戶，占總用水量的70%以上。所以，提高農(nóng)業(yè)用水的利用率和利用效率，高效利用農(nóng)業(yè)水資源，既是農(nóng)業(yè)本身發(fā)展的需要，也是解決我省缺水問題的最有效、最基本的途徑。

1 農(nóng)業(yè)水資源及其利用狀況

1.1 農(nóng)業(yè)水資源利用效率狀況

目前，我省有效灌溉面積大約在453.33萬hm2，其中節(jié)水灌溉面積大約在246.67萬hm2，井灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)為0.6～0.7，渠灌區(qū)為0.4～0.5；水的利用效率為1～1.2kg/m3。 經(jīng)多年努力，我省在農(nóng)業(yè)節(jié)水方面確實(shí)取得了很大成績，但與先進(jìn)水平相比還有巨大潛力可挖。

2 提高農(nóng)業(yè)水資源高效利用的主要途徑

提高農(nóng)業(yè)水資源高效利用的途徑主要有：①充分利用天然降水，涵養(yǎng)水源，減少灌溉用水量；②發(fā)展節(jié)水灌溉工程，提高灌溉水的利用率，最大限度減少浪費(fèi)；③搞好覆蓋，抑制土壤水分無效蒸發(fā)；④重視生物節(jié)水，提高水分生產(chǎn)率；⑤加強(qiáng)用水管理，充分發(fā)揮各個(gè)節(jié)水技術(shù)措施的效果。在實(shí)踐當(dāng)中，將以上途徑因地制宜地有機(jī)結(jié)合、綜合運(yùn)用，才能實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)水資源的高效利用，才能達(dá)到節(jié)水、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的目標(biāo)。

2.1 充分利用天然降水

充分利用天然降水，減少灌溉用水是投資最省的高效利用水資源的途徑，對于我省 （我省多年平均降水量為531.7mm）意義尤其重大。充分利用天然降水的主要途徑：①加大雨水就地入滲，使雨水轉(zhuǎn)化為土壤水和地下水，涵養(yǎng)水源，增加水資源可利用量；②降低土壤水無效蒸發(fā)，增強(qiáng)土壤貯水能力；③調(diào)整作物布局，適雨種植。

2.2 發(fā)展節(jié)水灌溉工程技術(shù)

發(fā)展節(jié)水灌溉工程技術(shù)，節(jié)約灌溉用水量，是可控性最強(qiáng)、最容易取得顯著效果的高效利用水資源的途徑。灌溉的任務(wù)是適時(shí)適量地將水源送至農(nóng)田，滿足作物需求。其運(yùn)行分為2個(gè)環(huán)節(jié)：①從水源到田間的輸水環(huán)節(jié)，要減少輸水損失，提高輸水效率；②灌溉水在田間通過各種先進(jìn)實(shí)用的方式進(jìn)行灌溉，減少灌水損失，提高田間灌水效率。兩個(gè)環(huán)節(jié)水的利用率都提高了，整個(gè)灌溉水利用系數(shù)也就獲得了提高。

節(jié)水灌溉工程技術(shù)形式主要有：

（1）渠道防滲。渠道防滲是減少輸水損失的主要措施。土渠改管道是減少輸水損失的另一條途徑，是農(nóng)田灌溉輸水方式的發(fā)展趨勢，尤其在井灌類型區(qū)得到迅速發(fā)展。

（2）改進(jìn)傳統(tǒng)地面灌溉。目前，我省的傳統(tǒng)地面灌溉方法占一半左右，所以要重視改進(jìn)傳統(tǒng)地面灌溉方法與技術(shù)，提高田間水利用率。平整土地、大畦改小畦、長溝改小溝等為主要內(nèi)容的常規(guī)田間工程都有顯著的節(jié)水增產(chǎn)效果，是經(jīng)濟(jì)不太發(fā)達(dá)地區(qū)田間節(jié)水的有效措施。

（3）低壓管道輸水灌溉。它是利用管道代替土渠輸水到田間，進(jìn)行溝（畦）灌溉的一種地面灌溉技術(shù)。它集合了渠道防滲和改進(jìn)的地面灌的優(yōu)點(diǎn)，具有投資省、用水效率高的特點(diǎn)，是我省目前發(fā)展規(guī)模最大的節(jié)水灌溉形式。

（4）噴灌。噴灌具有顯著的省水、省工、增產(chǎn)效果，屬先進(jìn)的田間灌水方法，是經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)田間節(jié)水的有效措施。

（5）滴灌。滴灌屬局部灌溉、精準(zhǔn)灌溉，水的有效利用程度最高，投資也很高。目前主要用于設(shè)施農(nóng)業(yè)和收益較高的經(jīng)濟(jì)作物。

2.3 采取覆蓋措施

農(nóng)田覆蓋能夠有效地抑制土壤水分的無效蒸發(fā)，同時(shí)具有調(diào)節(jié)溫度、提高肥力和抑制雜草生長等多方面的綜合作用，是一項(xiàng)深受農(nóng)民歡迎的高效利用水資源措施。但是，對于地膜覆蓋，需處理好污染土壤、影響降雨入滲和施肥等問題。

2.4 重視生物節(jié)水技術(shù)

雨水和灌溉水轉(zhuǎn)化為土壤水后，才能被作物吸收，作物吸收水分和養(yǎng)分后，經(jīng)光合作用形成干物質(zhì)產(chǎn)量，這一過程是由作物本身的生長生理機(jī)制來實(shí)現(xiàn)的。所以，有效提高水分利用效率，必須重視挖掘作物本身的節(jié)水潛力。

實(shí)現(xiàn)生物節(jié)水，首先要實(shí)行精準(zhǔn)灌溉。實(shí)行精準(zhǔn)灌溉，必須掌握詳細(xì)可靠的作物需水規(guī)律，制定科學(xué)的灌溉制度；運(yùn)用現(xiàn)代化的信息技術(shù)和量測、控制技術(shù)。其次是選育節(jié)水高產(chǎn)作物品種。過去育種往往重視抗旱性的提高，而忽略了高水分生產(chǎn)率作物的選育，由于作物的抗旱性與高產(chǎn)性不宜結(jié)合，表現(xiàn)在生產(chǎn)上的耐旱品種往往很少高產(chǎn)。實(shí)踐證明，水分利用效率伴隨著作物產(chǎn)量的增加而增加，其耗水量不增加或增加很少。作物品種水分利用效率由本身遺傳特性、形態(tài)和生理過程所決定，并在環(huán)境條件的綜合作用下得以體現(xiàn)。所以，通過引種和選種來提高作物水分利用效率，完全有可能實(shí)現(xiàn)。

2.5 加強(qiáng)管理

在農(nóng)業(yè)水資源高效利用中，管理是最重要的環(huán)節(jié)，也是最薄弱的環(huán)節(jié)。針對當(dāng)前存在的重建輕管，節(jié)水意識偏淡薄等主要問題，采取組織、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等綜合管理措施，為提高農(nóng)業(yè)水資源利用效率創(chuàng)造條件和提供保證。

（1）組織管理措施方面：在渠灌區(qū)，一般設(shè)有官方的管理機(jī)構(gòu)，目前也非常重視發(fā)動(dòng)用水者參與管理；在井灌類型區(qū)，一般沒有官方的管理機(jī)構(gòu)，目前在一些地方逐步建立了在政府指導(dǎo)下的民間管理組織——農(nóng)民用水者協(xié)會(huì)。在我國，農(nóng)民用水者協(xié)會(huì)最早是由世界銀行倡導(dǎo)的，所以在世行項(xiàng)目區(qū)發(fā)展較快，也相對規(guī)范。在用水管理方面，農(nóng)民用水者協(xié)會(huì)發(fā)揮了一定的積極作用，但是完全達(dá)到運(yùn)行目標(biāo)還有很長的路要走。

（2）資源管理措施方面：實(shí)行以總量控制、定額管理為主要內(nèi)容的取水許可制度。目前，我國正在制定嚴(yán)格的水資源管理制度，將用水量、用水效率等指標(biāo)作為紅線加以嚴(yán)格控制。

（3）經(jīng)濟(jì)管理措施方面：以調(diào)整水價(jià)為主要突破口，征收水資源費(fèi)，理順各種水資源的價(jià)格體系，合理制定水價(jià)，并提倡施行超定額累進(jìn)制水價(jià)政策。為了減輕農(nóng)民負(fù)擔(dān)，目前農(nóng)業(yè)用水尚未征收水資源費(fèi)，渠灌區(qū)水價(jià)較低。有的根據(jù)本地具體情況，制定了本地用水管理辦法，鼓勵(lì)節(jié)約用水。例如，我省衡水桃城區(qū)，在農(nóng)業(yè)用水方面，制定了“一提一補(bǔ)”，主要內(nèi)容是：制定用水計(jì)劃，按畝分配灌溉用水量，超計(jì)劃的用水量，按立方米加價(jià)收取水費(fèi)；然后將加價(jià)收取的水費(fèi)提取出來，按畝平均分配給各個(gè)用水戶。用不完的水量，可以結(jié)轉(zhuǎn)下一年使用，也可交易，鼓勵(lì)節(jié)水。以“一提一補(bǔ)”為主要內(nèi)容的用水管理辦法，科學(xué)、簡單、易行，深受當(dāng)?shù)匕傩諝g迎。

（4）技術(shù)管理措施方面：研究制定節(jié)水灌溉制度，開展灌溉預(yù)報(bào)，指導(dǎo)農(nóng)民灌溉。研究推廣先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)、量測技術(shù)、控制技術(shù)，做到精準(zhǔn)灌溉。應(yīng)用現(xiàn)代的技術(shù)手段，對用水過程和用水效果進(jìn)行監(jiān)測評價(jià)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)水資源高效利用工作健康發(fā)展。

3 農(nóng)業(yè)水資源高效利用技術(shù)發(fā)展趨勢

3.1 高效利用土壤水技術(shù)

降水量的70%轉(zhuǎn)化為土壤水，數(shù)量巨大，它是否被高效利用，直接決定了農(nóng)業(yè)水資源高效利用的成敗。

3.2 作物調(diào)虧灌溉技術(shù)

作物調(diào)虧灌溉是一種新的灌溉技術(shù)，有別于傳統(tǒng)的充分灌溉，它是舍棄生物產(chǎn)量總量，追求經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量（果實(shí)）最高。作物調(diào)虧灌溉主要是根據(jù)作物的遺傳和生態(tài)生理特征，在某些階段人為、主動(dòng)地使它缺水，控制營養(yǎng)生長，促進(jìn)生殖生長，從而提高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，達(dá)到節(jié)水高效、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目的。

3.3 作物控制性分根交替灌溉技術(shù)

作物控制性分根交替灌溉技術(shù)與傳統(tǒng)灌溉技術(shù)不同，傳統(tǒng)灌溉方法追求田間全面和均勻濕潤，而它則強(qiáng)調(diào)從根系生長空間上改變土壤濕潤方式，人為控制或保持根區(qū)某個(gè)區(qū)域的土壤干燥，交替使作物根系始終有一部分生長在干燥或較干燥的土壤區(qū)域，限制該部分根系吸水，而另一部分根系生長在濕潤區(qū)域正常吸水。試驗(yàn)表明，在同等條件下，比傳統(tǒng)的全面灌水方式節(jié)水35%左右。

3.4 農(nóng)水結(jié)合技術(shù)

農(nóng)水結(jié)合技術(shù)就是將農(nóng)業(yè)和水利措施有機(jī)地結(jié)合在一起，綜合運(yùn)用，發(fā)揮整體優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)提高作物水分利用效率的目的。

4 結(jié)語

在水資源短缺的形勢下，我們需要以水資源持續(xù)利用為目標(biāo)，以提高水分利用效率為核心，以非充分灌溉理論為指導(dǎo)，以減少無效蒸騰蒸發(fā)量為手段，提高農(nóng)業(yè)水資源利用效率，保障農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展。

［1］黃保全.談農(nóng)業(yè)水資源高效利用綜合技術(shù)［J］.灌溉排水，1999（S0）.

［2］沈榮開，張蔚榛.我國北方半干旱半濕潤地區(qū)實(shí)施節(jié)水的幾點(diǎn)意見［A］.中國節(jié)水農(nóng)業(yè)問題論文集［C］.中國水利水電出版社，1999.

［3］鄭連生，廣義水資源與適水發(fā)展［M］.北京：中國水利水電出版社，2009.

［4］孟兆江.農(nóng)業(yè)用水高效持續(xù)的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)［J］.灌溉排水，1999（S0）.

［5］吳海卿.節(jié)水灌溉與農(nóng)業(yè)措施有機(jī)結(jié)合研究新進(jìn)展［J］.灌溉排水，1999（S0）.

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1672-9900（2010）03-0029-02

2010-04-26

田志林（1960-），男（漢族），河北滄州人，高級工程師，主要從事灌區(qū)管理及研究工作，（Tel）15931365668。