大型噴灌工程應用效益分析及存在的主要問題

鄧維國，文繼娟

(1.同江市水務局，黑龍江同江156400;2.黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱150080)

大型噴灌工程的應用可以節(jié)水和增產(chǎn)，提高人們發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的積極性，改善農(nóng)民的生活水平，促進項目區(qū)農(nóng)業(yè)向集約化、標準化、現(xiàn)代化方向發(fā)展。同時也部分達到了用現(xiàn)代物質(zhì)條件裝備農(nóng)業(yè)，用現(xiàn)代科學技術改造農(nóng)業(yè)，用現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系提升農(nóng)業(yè)，用現(xiàn)代經(jīng)營形式推進農(nóng)業(yè)，用現(xiàn)代發(fā)展理念引領農(nóng)業(yè)，用培養(yǎng)新型農(nóng)民發(fā)展農(nóng)業(yè)的目的。工程建成達產(chǎn)后發(fā)揮的效益是工程良性循環(huán)的關鍵。

到2011年底，我省大型噴灌面積約6.67萬hm2。預計到2015年，大型噴灌面積將達到46.47萬hm2。現(xiàn)狀大型噴灌工程運行情況大部分為良好，經(jīng)濟效益、社會效益及生態(tài)效益突出。選取建三江管局噴灌示范區(qū)作為應用典型進行效益分析。

1 噴灌應用效益分析

1.1 噴灌效果分析

1.1.1 噴灌對地下水無不良影響

玉米生長期渠灌區(qū)地下水位明顯高于噴灌區(qū)，4～10月份地下水位是逐漸上升的。在渠灌區(qū)，大水漫灌后2～3d內(nèi)地下水可以迅速上升，說明灌溉產(chǎn)生深層滲漏較快，最高可上升到1.5 m左右，以后逐漸回落。在噴灌區(qū)作物生育期地下水位變化較緩，噴灌機在運行很長一段時間內(nèi)，地下水位下降幅度很小，而且噴灌強度不超過土壤入滲速率，不會在地面引起積水。

1.1.2 噴灌田間灌水量較渠灌節(jié)水效果十分明顯

噴灌條件下春小麥用水量為90 m3/666.7m2，渠灌區(qū)小麥生育期用水量為500 m3/666.7m2，生育期共灌水5次，每次灌水定額在 90～110 m3/666.7m2，噴灌與渠灌相比，每666.7 m2節(jié)水400 m3，節(jié)水率達80%。噴灌區(qū)玉米用水量110m3/666.7m2，渠灌區(qū)用水量550m3/666.7m2，噴灌區(qū)制種玉米用水量與渠灌區(qū)用水量相比單位面積節(jié)約用水量達440 m3/666.7m2，節(jié)水達80%。

1.1.3 不同灌溉方式下的水分生產(chǎn)率

噴灌水分利用率高于漫灌的水分利用率，糧食作物中噴灌制種玉米水分利用率最高為1.44 kg/m3，漫灌方式下大麥水分利用率最低為0.37 kg/m3。

1.2 噴灌效益分析

1.2.1 增收效益

由于建設噴灌示范區(qū)，使三江平原地區(qū)1.47 hm2農(nóng)田變成噴灌，種植同一種作物噴灌比渠灌在種植過程中能減少化肥用量，據(jù)調(diào)查每畝節(jié)約化肥投資20元;由于噴灌能及時灌溉，噴灌區(qū)較渠灌區(qū)種植玉米每666.7 m2增產(chǎn)80 kg，按3.6元/kg價格計算，農(nóng)民每單位面積增加毛收入288元/666.7m2。

1.2.2 節(jié)工效益

實行噴灌后，每臺噴灌機控制灌溉面積 19.73～50.33 hm2，在作物生育期內(nèi)可大量節(jié)約灌溉用工費用，根據(jù)在示范區(qū)實地調(diào)查，發(fā)展噴灌后比渠灌在灌溉期間節(jié)約灌溉用工費19元/666.7m2。

1.2.3 社會效益

通過示范區(qū)兩年的建設和實施，已經(jīng)產(chǎn)生巨大的社會效益。首先在各農(nóng)場合理利用了地下水，優(yōu)化了水資源配置，示范區(qū)每年減少從地表水干渠引水達284.25萬m3，緩解了灌溉用水緊張局面，減少了因灌水而發(fā)生的民事糾紛。

1.2.4 生態(tài)效益

示范區(qū)的建設與實施，改大水漫灌為噴灌，減少了灌溉滲漏量，減輕了對臺地以下農(nóng)田的漬害，有利于防止低位灌區(qū)次生鹽堿化的蔓延，同時在噴灌期間周圍小氣候明顯改善，溫度增加，有利于減輕風沙危害，產(chǎn)生了良好生態(tài)效益。

2 存在的主要問題

實踐表明，應用噴灌技術具有顯著地節(jié)水增產(chǎn)效益，但同時存在以下6個問題:

1)成本高。大型噴灌機主要應用于揚水灌區(qū)，由于噴灌系統(tǒng)需要大量的管道，灌溉水需要加壓，用于凈化水的過濾設施，加壓水泵等投資較高。

2)噴灌區(qū)域土壤有機質(zhì)含量低，微生物結構不健全，致使作物生長發(fā)育受到影響，有些項目區(qū)產(chǎn)量較低。這給發(fā)展噴灌技術帶來一種認識上的誤區(qū)，認為噴灌節(jié)水效益顯著，但不利于作物增產(chǎn)。

3)噴灌機由國家投資建設，農(nóng)墾系統(tǒng)應用的噴灌機由農(nóng)機合作社管理，大多數(shù)噴灌機承包給個人經(jīng)營，經(jīng)濟效益顯著。但有些項目區(qū)出現(xiàn)承包人再次轉(zhuǎn)包的問題，影響到噴灌項目效益的發(fā)揮。

4)噴灌項目區(qū)大多都建在用水緊張的揚水灌區(qū)，有些項目區(qū)因水源供水量不足，影響效益。

5)引進的美國噴灌機質(zhì)量好，維修率低，但隨著噴灌機使用年限的增長，更換某些部件的可能性增大，據(jù)調(diào)查，部件均需進口產(chǎn)品，維修成本較高。

6)由于中部干旱帶屬風沙多發(fā)地帶，刮風對噴灌灌溉效果影響較大。

［1］黑龍江省水利水電勘測設計研究院.黑龍江省高效節(jié)水千萬畝大型噴灌工程建設規(guī)劃［R］.哈爾濱:黑龍江省水利水電勘測設計研究院，2011.

［2］黑龍江省水利水電勘測設計研究院.黑龍江省節(jié)水增糧行動實施方案［R］.哈爾濱:黑龍江省水利水電勘測設計研究院，2012.

［3］崔毅.農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術及應用實例［M］.北京:化學工業(yè)出版社，2005.

［3］鄭耀全.灌溉與微灌設備［M］.北京:中國水利水電出版社，1998.