農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)應(yīng)用中存在的問題探討

吳紅

[摘 要] 為了應(yīng)對日趨嚴(yán)重的缺水形勢，建立節(jié)水型社會(huì)，特別是發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)是一種必然選擇，但是在農(nóng)業(yè)節(jié)水新技術(shù)的應(yīng)用過程中存在一些實(shí)際問題：農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)體系尚未建立，灌溉用水管理體制的不完善，節(jié)水設(shè)備工藝較落后，節(jié)水技術(shù)應(yīng)用過程中覆膜殘留的危害等，通過分析研究提出了發(fā)展適合國情的節(jié)水灌溉技術(shù)；建立“農(nóng)民用水者協(xié)會(huì)”，使用水戶參與灌溉的管理；加強(qiáng)節(jié)水設(shè)備研制與開發(fā)和建立殘膜回收的長效機(jī)制等措施來解決問題。

[關(guān)鍵詞] 節(jié)水體系用水管理節(jié)水設(shè)備覆膜殘留

農(nóng)業(yè)是用水大戶，其用水量約占全國用水總量的70%，在西北地區(qū)則占到90%，其中90%用于種植業(yè)灌溉。據(jù)中國工程院預(yù)測，在不增加灌溉用水的條件下，2030年全國缺水高達(dá)1300億～2600億m3，其中農(nóng)業(yè)缺水500億～700億m3。如果我們把農(nóng)業(yè)灌溉水的利用率由目前的0.45提高到發(fā)達(dá)國家的0.7，則僅節(jié)水灌溉一項(xiàng)即可節(jié)水900億～950億m3[1]。因此，為了應(yīng)對日趨嚴(yán)重的缺水形勢，建立節(jié)水型社會(huì)，特別是發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)是一種必然選擇，但是在農(nóng)業(yè)節(jié)水新技術(shù)的應(yīng)用過程中會(huì)帶來一些實(shí)際問題，有待進(jìn)一步研究解決。

1.我國節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展概述

20世紀(jì)70年代初，我國開始在自流灌區(qū)推廣渠道襯砌，提高渠系水利用率。隨后推廣平整土地、改大畦為小畦、改長畦為短畦、改寬畦為窄畦、改長溝為短溝、改一般溝灌為膜上灌，改農(nóng)毛溝輸水為低壓管道輸水，從單一提高渠系水利用率到提高灌溉水利用率。20世紀(jì)80年代到90年代初，非工程的農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)獲得很大發(fā)展，取得了明顯的節(jié)水增產(chǎn)效果。20世紀(jì)90年代，開始逐步推行灌溉工程節(jié)水與農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)、管理節(jié)水技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，形成配套技術(shù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)到1998年底，我國節(jié)水灌溉工程面積已達(dá)1533.3萬hm2，其中防滲渠道控制灌溉面積866.7萬hm2，輸水管道灌溉面積520萬hm2，噴灌120萬hm2，微灌26.7萬hm2，另外，膜上灌、坐水種小麥、水稻推廣節(jié)水灌溉制度等非工程節(jié)水面積1333.3萬hm2。各類節(jié)水灌溉措施對緩解水資源供需矛盾、擴(kuò)大灌溉面積、提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量、促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境發(fā)揮了重要作用?，F(xiàn)在，噴、滴灌等先進(jìn)的灌水技術(shù)逐步得到廣泛使用，設(shè)備運(yùn)行的可靠性、使用壽命和自動(dòng)化程度逐步提高。各種先進(jìn)的地面灌水技術(shù)如間歇灌、膜上灌激光平地和水平畦灌、果樹滲灌(地下滴)等得到大面積推廣。隨著科技的不斷發(fā)展，各種灌溉技術(shù)與農(nóng)業(yè)措施將有機(jī)融合在一起，形成綜合水土資源高效利用技術(shù)。如各種水肥耦合、帶狀種植、覆膜保墑等適合國情的水土高效利用技術(shù)將廣泛使用，以提高水肥利用率、農(nóng)作物產(chǎn)量，改善農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)。灌區(qū)將廣泛采用先進(jìn)的大區(qū)域土壤墑情、作物旱情和水源水情實(shí)時(shí)監(jiān)測與預(yù)報(bào)技術(shù)、渠系水量流量調(diào)控技術(shù)及灌區(qū)動(dòng)態(tài)配水技術(shù)，實(shí)現(xiàn)灌區(qū)水量最優(yōu)調(diào)度。雨水集蓄與高效利用的技術(shù)將得到深入研究，形成具有中國特色的雨水利用技術(shù)體系。根據(jù)不同地區(qū)的特點(diǎn)，將廣泛采用各種先進(jìn)水土保持、高含沙渾水、部分苦咸水、污水灌溉等區(qū)域水資源持續(xù)利用技術(shù)，以達(dá)到區(qū)域水資源的持續(xù)高效利用。

2.我國農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)應(yīng)用中出現(xiàn)的問題

2.1農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)體系尚未建立

我國農(nóng)業(yè)的基本國情是地塊零碎的一家一戶土地承包制、農(nóng)業(yè)發(fā)展不均衡、農(nóng)民掌握科技的整體素質(zhì)不高等，節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣必須建立必須建立在這個(gè)基本的國情之上，只有適合我國農(nóng)業(yè)基本國情，農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)才能得以普遍推廣，才能產(chǎn)生明顯的效益。目前，適合我國的節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)體系尚未建立起來，曾經(jīng)“一刀切 ”式的噴滴灌技術(shù)推廣遇到了阻力而未成功。因此，需要結(jié)合我國國情，根據(jù)不同情況、條件因地制宜地推廣節(jié)水灌溉技術(shù)。

2.2灌溉用水管理體制的不完善

目前，我國的灌區(qū)沒有經(jīng)營管理自主權(quán)，灌區(qū)的收入來源主要依靠收取水費(fèi)。在單方水費(fèi)價(jià)格固定的條件下，灌區(qū)收取水費(fèi)的多寡取決于供水量的多少。一些灌區(qū)為了自身的利益，甚至鼓勵(lì)用戶多用水；有的灌區(qū)節(jié)約了水，但被無償?shù)卣{(diào)給了其他部門，無利可圖。另外，許多灌區(qū)按灌溉面積收取水費(fèi)，農(nóng)民節(jié)約用水不能在經(jīng)濟(jì)上得到補(bǔ)償，認(rèn)為購買節(jié)水灌溉設(shè)備是白花錢。這樣一來，不管是管理部門還是用水戶，都缺乏節(jié)約用水的積極性。另外，節(jié)約用水關(guān)涉到整個(gè)水資源管理效率，而體制上存在的各自為政的情況對節(jié)約用水造成一定的負(fù)面影響。管水的部門包括水利、環(huán)保、交通、城建等部門，由于認(rèn)識(shí)不統(tǒng)一，利益不一致，工作有交叉，職責(zé)分不清，具體工作中難免出現(xiàn)科學(xué)規(guī)劃難、同步建設(shè)難、統(tǒng)一調(diào)度難、管理協(xié)調(diào)難的問題，進(jìn)而引起部門之間的利益沖突，這種體制上的相互矛盾必然減弱政府對水問題的治理，使節(jié)約用水事倍功半。

2.3節(jié)水設(shè)備工藝較落后

近些年，我國的節(jié)水設(shè)備獲得了長足發(fā)展，不同程度地滿足了各地節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求。但從總體上來看，我國的節(jié)水設(shè)備技術(shù)同國外先進(jìn)國家相比還存在一定的差距：①產(chǎn)品品種規(guī)格少、配套水平低；②灌水器產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，部分產(chǎn)品質(zhì)量差。例如，滲灌或地下滴灌工程中制造工藝差和滴孔堵塞等問題。由于加工工藝不過關(guān)，導(dǎo)致滲灌管出流不均勻；由于管路供水停止后在滴孔處形成負(fù)壓，導(dǎo)致滴頭(孔)吸土堵塞，大大限制了這種微灌等形式的應(yīng)用與推廣。

2.4節(jié)水技術(shù)應(yīng)用過程中覆膜殘留的危害

我國是一個(gè)土地和水利資源相對貧乏的國家，大部分農(nóng)區(qū)的熱量也明顯不足，借助塑料薄膜的保墑和蓄熱性能，提高單位土地面積上的產(chǎn)出成為我國北方多數(shù)地區(qū)農(nóng)作物生產(chǎn)的必然選擇，而這種選擇帶來的最大負(fù)面效應(yīng)就是農(nóng)田的殘膜污染。目前，地膜覆蓋普遍采用的是不可降解的透明塑膜，其回收率一般為60%～70%。殘留的地膜不僅造成了土地的污染，而且影響土壤入滲。20世紀(jì)90年代以來，我國相繼開發(fā)研制出了多種可降解薄膜，這些降解膜具有裂解快、裂保墑效果會(huì)有所減弱，對作物生育后期的生長發(fā)育有影響。另外，覆膜栽培的作物帶來的高產(chǎn)與覆膜殘留帶來的負(fù)效應(yīng)相比要大得多。因此，覆膜栽培模式在現(xiàn)階段和今后一個(gè)時(shí)期內(nèi)仍不可替代。

3.解決問題的對策

3.1發(fā)展適合國情的節(jié)水灌溉技術(shù)

3.1.1實(shí)施“區(qū)域不均衡發(fā)展”的節(jié)水技術(shù)推廣戰(zhàn)略

對于經(jīng)濟(jì)發(fā)展快的地區(qū)，可以以現(xiàn)代節(jié)水技術(shù)為目標(biāo)推廣高新技術(shù)。比如，微灌的用水效益雖高，但是以科技含量較高的裝備和大量消耗管材為代價(jià)的。在我國這樣以地面灌溉為主，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平較低，糧食生產(chǎn)任務(wù)很重的國家里，不可能將微灌作為主要的節(jié)水灌溉方法加以全面推廣，其推廣重點(diǎn)主要在干旱缺水地區(qū)或作物種類為經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的花卉、蔬菜等，主要用于提高作物質(zhì)量，增強(qiáng)產(chǎn)品的競爭力。噴灌面積在各國的灌溉總面積中所占比重較大，應(yīng)用也較廣泛。其節(jié)水、省事省力、提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛認(rèn)可，但噴灌本身的投資相對高，發(fā)展規(guī)模多取決于國家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，對我國這樣一個(gè)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)相對薄弱的發(fā)展中國家而言，更應(yīng)首先注重噴灌系統(tǒng)的節(jié)水效果、工作可靠性和勞動(dòng)力技術(shù)水平等方面。

對于欠發(fā)達(dá)地區(qū)，以投資小，見效大的傳統(tǒng)的節(jié)水技術(shù)為主體加以推廣。在以糧食作物為主的灌區(qū)，應(yīng)以常規(guī)節(jié)水技術(shù)為主，主要是搞好渠道防滲，加強(qiáng)灌溉管理；在以經(jīng)濟(jì)作物為主、缺水嚴(yán)重的灌區(qū)，可以發(fā)展一部分低壓管道灌溉和薄膜管滴灌等成本相對較低的管道灌溉節(jié)水技術(shù)；切不可互相攀比，一味追求高標(biāo)準(zhǔn)，讓農(nóng)民背上承重的負(fù)擔(dān)。另外，噴灌質(zhì)量還受到自然條件、氣候條件等的制約，只注重優(yōu)點(diǎn)而不論條件地加以盲目應(yīng)用是不科學(xué)的。

3.1.2現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)有機(jī)結(jié)合

各種節(jié)水措施都有一定的適用范圍，應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況因地制宜地選擇。但在一些地方仍存在不顧當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，在選擇節(jié)水灌溉技術(shù)時(shí)，缺乏多方案比較和論證，脫離事物發(fā)展的客觀規(guī)律，常將節(jié)水技術(shù)定位在噴灌、滴灌等先進(jìn)技術(shù)上，忽視了對傳統(tǒng)技術(shù)的改造。其實(shí)，對傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑炀哂型顿Y少、見效快、方法簡便及易操作的特點(diǎn)，具有一定的實(shí)效性。例如，地面灌溉因其滲漏費(fèi)水、灌水不均勻等缺點(diǎn)，一度被認(rèn)為是沒有發(fā)展前途、落后的灌水技術(shù)，而在近幾年來，國外的經(jīng)驗(yàn)和國內(nèi)的大量試驗(yàn)和示范結(jié)果表明，改進(jìn)的地面灌水方法如果合理應(yīng)用，其田間水有效利用系數(shù)可達(dá)0.9以上。所以，節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用要因地制宜，根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況進(jìn)行合理地選擇與推廣。

3.2建立“農(nóng)民用水者協(xié)會(huì)”，使用水戶參與灌溉的管理

目前很多國家多趨向于將灌溉工程的運(yùn)行、維護(hù)和管理交給地方性的非盈利組織，此類組織一般由灌溉工程受益區(qū)用水戶組成，或者用水戶在其中占有重要的地位。灌區(qū)運(yùn)行和維護(hù)責(zé)任的轉(zhuǎn)移，使得用水戶必須支付灌溉用水的實(shí)際成本，促使用水戶自覺節(jié)水。例如，寧夏群眾組織——“農(nóng)民用水者協(xié)會(huì)”是經(jīng)過農(nóng)民代表民主選舉產(chǎn)生的、自我管理、自主經(jīng)營的群眾性管水組織，負(fù)責(zé)全程管理河水渠，在支渠斗渠閘門口用儀器測量用水量，讓農(nóng)民用多少水交多少錢。這一農(nóng)水管理新機(jī)制在寧夏引黃灌區(qū)內(nèi)得到廣泛推行后，農(nóng)民原來淹灘漫路、縱水入溝的“大水漫灌”現(xiàn)象大為減少，節(jié)水幅度達(dá)11%。并且縮短了灌水周期，節(jié)省了勞力，又實(shí)現(xiàn)了作物適時(shí)灌溉，提高了水利用率，促進(jìn)了農(nóng)民增產(chǎn)增收。

3.3加強(qiáng)節(jié)水設(shè)備研制與開發(fā)

農(nóng)業(yè)要真正達(dá)到穩(wěn)定的可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，除了因地制宜地推廣節(jié)水灌溉技術(shù)，還必須借助于建立節(jié)水設(shè)備研制、開發(fā)和推廣體系。結(jié)合我國的國情，加速開發(fā)和研制適合我國國情的成套、適用、可靠、先進(jìn)的節(jié)水灌溉成套設(shè)備，替代進(jìn)口產(chǎn)品，是水利工作者今后的重要任務(wù)和努力方向。開發(fā)、研制和完善適合我國國情和農(nóng)情的微灌系列設(shè)備，并促進(jìn)形成產(chǎn)業(yè)化，是我國設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉急需解決的技術(shù)問題，也是我國今后農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉發(fā)展的總趨勢。

3.4建立殘膜回收的長效機(jī)制

雖然人們在努力尋求現(xiàn)行塑料地膜的替代產(chǎn)品，但限于降水和熱量條件，我國北方大多數(shù)農(nóng)區(qū)的作物栽培仍需要全程覆膜。降解地膜在作物生長后期往往失去保墑保溫性能，且降解后的脆片由于含有淀粉、植物纖維等有機(jī)質(zhì)，容易與土壤顆粒膠合，回收難度比普通膜更大，還可能帶來隱蔽性更強(qiáng)的污染問題。因此，現(xiàn)階段和今后一個(gè)時(shí)期內(nèi)，我國仍應(yīng)提倡使用強(qiáng)度高、韌性好的優(yōu)質(zhì)地膜，以延緩地膜破碎的時(shí)間，減少小片殘膜的密度，便于回收。在防治上應(yīng)采取科學(xué)的農(nóng)藝措施、耕作種植模式和加強(qiáng)機(jī)械清除，并需要建立和推行一套可同時(shí)制約塑料地膜生產(chǎn)商和農(nóng)民、基于法律基礎(chǔ)的殘膜回收治理機(jī)制。

4.結(jié)語

發(fā)展節(jié)水灌溉是應(yīng)對日趨嚴(yán)重的缺水形勢，建立節(jié)水型社會(huì)，特別是發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)是一種必然選擇，但是各種節(jié)水措施都有一定的適用范圍，應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同地區(qū)的水資源狀況、氣候條件、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式、作物種類和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，因地制宜地選擇節(jié)水灌溉技術(shù)。另外，對于灌區(qū)灌溉用水的管理，利用“農(nóng)民用水者協(xié)會(huì)”的灌區(qū)管理手段，實(shí)現(xiàn)了作物適時(shí)灌溉，提高了水利用率，促進(jìn)了農(nóng)民增產(chǎn)增收。不斷完善我國節(jié)水設(shè)備的研究與開發(fā)，使得節(jié)水設(shè)備更好地配合節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用。同時(shí)在節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用中要建立殘膜回收的長效機(jī)制，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)節(jié)水技術(shù)應(yīng)用的可持續(xù)發(fā)展。

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