新疆巴州焉耆盆地微潤(rùn)灌溉技術(shù)引進(jìn)推廣的設(shè)想

巴音克西克

摘 要：我國(guó)是水資源匱乏的國(guó)家，人均水資源占有量不足世界平均水平的1/4。環(huán)塔里木盆地降水量稀少、蒸發(fā)量強(qiáng)烈，年均降水量北部50～70 mm、南部15～30 mm，年蒸發(fā)量2200 mm，極端干旱、極其需水。環(huán)塔里木盆地水資源嚴(yán)重匱乏，水源浪費(fèi)極大、灌溉水有效利用率僅為60%左右，水危機(jī)越來(lái)越強(qiáng)烈。微潤(rùn)灌溉是用微量的水以緩慢滲透方式向土壤給水，使土壤保持濕潤(rùn)的一種新型地下灌溉方式，與常規(guī)地表滴灌相比節(jié)水60%～80%，是目前已知的最節(jié)水的灌溉方式。微潤(rùn)灌溉能為葡萄、紅棗提供連續(xù)、充分的水源，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，不需要專業(yè)人員維護(hù)管理，降低了運(yùn)行費(fèi)用和生產(chǎn)成本，是在干旱區(qū)葡萄、紅棗種植較節(jié)水、較簡(jiǎn)便、成本較低的灌溉技術(shù)。

關(guān)鍵詞：微潤(rùn)灌溉 微潤(rùn)灌溉技術(shù) 水資源

中圖分類號(hào)：S275 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）01（c）-0037-02

我國(guó)是水資源匱乏的國(guó)家，人均水資源占有量不足世界平均水平的1/4。環(huán)塔里木盆地降水量稀少、蒸發(fā)量強(qiáng)烈，年均降水量北部50～70 mm、南部15～30 mm，年蒸發(fā)量2200 mm，極端干旱、極其需水。巴音郭楞蒙古自治州地處天山南麓，境內(nèi)有開(kāi)都河、孔雀河、塔里木河等作為主要灌溉水源，但是，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，水資源短缺的矛盾日漸突出，因此，大力發(fā)展節(jié)水高效農(nóng)業(yè)，促進(jìn)水資源合理利用是保持社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的命脈。

1 微潤(rùn)管和微潤(rùn)灌溉技術(shù)

1.1 微潤(rùn)管

微潤(rùn)管是一種以高分子半透膜為核心材料制成的軟管狀給水器，具有雙層結(jié)構(gòu)。其特點(diǎn)是軟管壁上沒(méi)有固定孔距的孔，而內(nèi)壁上的每一個(gè)點(diǎn)都有數(shù)量巨大的微孔?？椎臄?shù)量為每平方厘米10萬(wàn)個(gè)以上，微孔的孔徑為10～900 nm，孔徑分布在半透膜尺度范圍內(nèi)，具有半透膜特性。微潤(rùn)管就是充分利用半透膜特性，而不允許大的分子團(tuán)和固體顆粒通過(guò)。當(dāng)管內(nèi)充滿水時(shí)，水分子通過(guò)這些微孔向管壁外遷移，如果管子埋在土壤中，水分就會(huì)進(jìn)一步向土壤遷移，使土壤濕潤(rùn)，起到灌溉作用。將用微潤(rùn)方式灌溉的技術(shù)方法稱為微潤(rùn)灌溉技術(shù)。

1.2 微潤(rùn)灌溉技術(shù)

微潤(rùn)灌溉產(chǎn)品及技術(shù)是2010年12月國(guó)家水利部科技推廣中心重點(diǎn)推薦的新型先進(jìn)實(shí)用技術(shù)、微潤(rùn)管和袋狀給水器。兩種產(chǎn)品用于不同的灌溉環(huán)境。微潤(rùn)管是一種多孔、半透膜高分子納米材料制成的雙層結(jié)構(gòu)給水器，獲得“農(nóng)業(yè)灌溉用滲水管或膜或容器、制造方法及其應(yīng)用”發(fā)明專利，是微潤(rùn)灌溉技術(shù)的核心部分。用微量的水以緩慢滲透的方式向土壤連續(xù)給水，使地表下土壤保持濕潤(rùn)體。滲透速度500（0.005）≤Vi≤1000（0.2），滲透直徑在600～800 mm。袋裝給水器是埋在樹(shù)根旁可蓄存3～5 kg水的“點(diǎn)式”不間斷澆灌水庫(kù)。微潤(rùn)灌溉是一種精準(zhǔn)灌溉模式，比滴灌節(jié)水60%。

2 新疆巴州焉耆盆地農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 發(fā)展?fàn)顩r

巴州地處新疆東南部，地處南北疆結(jié)合部，不僅在新疆是承南啟北、連接?xùn)|西之要沖，還是新疆出疆的第二條大通道，具有突出的區(qū)位優(yōu)勢(shì)。自然資源方面，巴州已發(fā)現(xiàn)74種礦產(chǎn)，礦產(chǎn)地681處。擁有全國(guó)三大氣田之一的塔里木天然氣田。巴州地域遼闊，水土光熱資源豐富，全州行政區(qū)域面積47.15萬(wàn)km2，年均日照時(shí)數(shù)2932 h，無(wú)霜期198 d，具有發(fā)展優(yōu)質(zhì)特色農(nóng)業(yè)的自然稟賦。巴州下轄8縣1市86個(gè)街道鄉(xiāng)鎮(zhèn)，其中24個(gè)鎮(zhèn)，62個(gè)鄉(xiāng)。全州耕地面積達(dá)到440.36萬(wàn)畝，其中有效灌溉面積432.12萬(wàn)畝，占全部耕地的98.1%。

由于環(huán)塔里木盆地氣候條件獨(dú)特，水土光熱資源豐富，特色種植業(yè)、特色林果產(chǎn)品無(wú)論是果品單產(chǎn)還是內(nèi)在品質(zhì)，在全國(guó)均名列前茅。利用這一特有優(yōu)勢(shì)，自治區(qū)計(jì)劃“十一五”期間在環(huán)塔里木盆地建成特色林果業(yè)1200萬(wàn)畝，使塔里木盆地成為新疆重要特色林果生產(chǎn)基地。加快發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和特色林果業(yè)，是統(tǒng)籌生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的有效舉措，是推進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)農(nóng)民持續(xù)穩(wěn)定增收的重要途徑。特色農(nóng)業(yè)的發(fā)展必將帶動(dòng)南疆五地州農(nóng)牧民收入不斷提高，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，新農(nóng)村建設(shè)不斷推進(jìn)。

葡萄是巴州大力發(fā)展的四大特色林果樹(shù)種之一。焉耆盆地焉耆、和碩、和靜三縣是目前我州葡萄主產(chǎn)區(qū)，其中焉耆、和碩兩縣主要發(fā)展釀酒葡萄，品種以赤霞珠、品麗珠、蛇龍珠、梅鹿輒、霞多麗、雷司令為主，和靜縣主要種植以紅提為主的鮮食葡萄，另外還有黃提、克瑞森、木納格、無(wú)核白等鮮食葡萄品種。博湖縣近年來(lái)也對(duì)該縣南山新農(nóng)村試驗(yàn)開(kāi)發(fā)區(qū)的自然水土資源進(jìn)行了全面分析和可行性研究，制定了《博湖縣10萬(wàn)畝釀酒葡萄3-5年發(fā)展規(guī)劃》并于2012開(kāi)始著手于發(fā)展葡萄產(chǎn)業(yè)。焉耆、和碩兩縣釀酒葡萄種植和加工多以公司企業(yè)為主，和靜鮮食葡萄種植以農(nóng)戶為主。

2011年，全州葡萄面積20.2萬(wàn)畝，其中焉耆縣9.85萬(wàn)畝，和碩縣7.27萬(wàn)畝，和靜縣0.27萬(wàn)畝，博湖縣0.16萬(wàn)畝；結(jié)果面積5.15萬(wàn)畝，其中焉耆縣1.05萬(wàn)畝，和碩縣2.51萬(wàn)畝，和靜縣0.27萬(wàn)畝。葡萄產(chǎn)量2.26萬(wàn)t，其中焉耆縣0.37萬(wàn)t、和碩縣0.54萬(wàn)t、和靜縣0.12萬(wàn)t。葡萄產(chǎn)值2.36億元（含加工），焉耆盆地現(xiàn)已培育鄉(xiāng)都酒業(yè)、芳香科技、冠龍果汁等7家葡萄生產(chǎn)加工龍頭企業(yè)，葡萄酒加工能力達(dá)到5.4萬(wàn)t，加工能力大于葡萄生產(chǎn)能力，形成了“鄉(xiāng)都”、“芳香莊園”、“瑞峰葡萄酒莊”等葡萄酒地方品牌。有效帶動(dòng)了地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和農(nóng)民增收，成為促進(jìn)產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展的新亮點(diǎn)。

2.2 存在問(wèn)題

巴州種植業(yè)總產(chǎn)值占農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值的75%以上，畜牧業(yè)和林果業(yè)所占比重過(guò)低。農(nóng)產(chǎn)品加工、流通服務(wù)業(yè)發(fā)展滯后，農(nóng)產(chǎn)品多處于初級(jí)產(chǎn)品階段。二是工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次低。巴州工業(yè)中的占主導(dǎo)地位的是采掘業(yè)，而絕對(duì)大頭是石油和天然氣開(kāi)采業(yè)，是典型的資源型結(jié)構(gòu)，主要以資源的初級(jí)加工開(kāi)采為主。三是服務(wù)業(yè)發(fā)展不平衡。文化資源、旅游資源等優(yōu)勢(shì)資源開(kāi)發(fā)利用不夠，蘊(yùn)藏的經(jīng)濟(jì)潛力未充分發(fā)揮。四是巴州生態(tài)環(huán)境脆弱。巴州地處沙漠邊緣，干旱少雨，生態(tài)環(huán)境脆弱，粗放的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式給資源和環(huán)境帶來(lái)巨大壓力。五是水資源短缺。巴州水資源人均占有量不足全國(guó)的1/20、全疆的1/5，隨著近年來(lái)主要河流來(lái)水量減少及農(nóng)業(yè)土地開(kāi)發(fā)、新型工業(yè)化的快速推進(jìn)，巴州水資源短缺問(wèn)題日益凸顯。endprint

3 該技術(shù)引進(jìn)在焉耆盆地開(kāi)展的試驗(yàn)

目前滴灌作為一種現(xiàn)代化精細(xì)高效節(jié)水灌溉技術(shù)，具有省水節(jié)能、適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，同時(shí)還具有促進(jìn)農(nóng)作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的效果，但是滴灌技術(shù)蒸發(fā)量仍然較大、導(dǎo)致水資源嚴(yán)重浪費(fèi)。相比之下，微潤(rùn)灌溉技術(shù)可更大程度地減少蒸發(fā)損失，彌補(bǔ)滴灌技術(shù)的不足、微潤(rùn)灌溉是用微量的水以緩慢滲透方式向土壤給水，使土壤保持濕潤(rùn)的一種新型地下灌溉方式，與滴灌相比節(jié)水60%～80%，是目前已知的最節(jié)水的灌溉方式。微潤(rùn)灌溉為葡萄、紅棗提供連續(xù)、充分灌溉，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，不需要專業(yè)人員維護(hù)管理，降低維修費(fèi)用，不消耗動(dòng)力， 不需要其他灌溉技術(shù)所必備的動(dòng)力設(shè)備，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，降低生產(chǎn)成本，是干旱區(qū)葡萄、紅棗成種植較節(jié)水、較簡(jiǎn)便、成本較低的灌溉技術(shù)。

3.1 在焉耆盆地開(kāi)展的微潤(rùn)灌溉試驗(yàn)

2012年新疆巴州科技開(kāi)發(fā)公司與深圳市微潤(rùn)灌溉技術(shù)有限公司、焉耆盆地葡萄研究所合作，承擔(dān)了科技援疆項(xiàng)目“微潤(rùn)灌溉技術(shù)與產(chǎn)品在焉耆盆地東戈壁葡萄、紅棗種植的引進(jìn)試驗(yàn)”。項(xiàng)目實(shí)施期為2012年1月至2013年12月。

通過(guò)該項(xiàng)目試驗(yàn)，掌握焉耆盆地干旱條件下，紅棗、葡萄各生長(zhǎng)期的需水量、耗水量、節(jié)水量、水位控制、設(shè)備投資、能量消耗、產(chǎn)量等指標(biāo)數(shù)據(jù)，從而分析、研究、評(píng)估、確定紅棗、葡萄高效節(jié)水集成技術(shù)方法、范圍、標(biāo)準(zhǔn)。

項(xiàng)目實(shí)施規(guī)劃安排如下。

1～3月份：制定當(dāng)年的項(xiàng)目研究計(jì)劃和實(shí)施方案；統(tǒng)籌安排、明確分工。

4～10月份：根據(jù)制定的研究計(jì)劃和實(shí)施方案，進(jìn)行項(xiàng)目研究在田間試驗(yàn)和落實(shí)，以防特殊氣候?yàn)?zāi)害帶來(lái)的資源損失風(fēng)險(xiǎn)；做好葡萄、紅棗生長(zhǎng)各個(gè)時(shí)期的田間管理及記錄需水量、調(diào)查記載工作，并按實(shí)施方案進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)；做好后期試驗(yàn)研究數(shù)據(jù)的采收、分類。

11～12月：完成試驗(yàn)研究報(bào)告工作，年度總結(jié)。

4 技術(shù)引進(jìn)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益分析

4.1 經(jīng)濟(jì)效益

目前國(guó)內(nèi)外節(jié)水灌溉的主導(dǎo)產(chǎn)品是滴灌設(shè)備，占市場(chǎng)份額80%以上，與滴灌相比，微潤(rùn)管的優(yōu)勢(shì)在于：

（1）比滴灌節(jié)水60%～80%

①節(jié)水費(fèi)用：在葡萄、紅棗生產(chǎn)過(guò)程中，滴灌每畝用水量560立方左右，微潤(rùn)灌溉每畝用水量260立方，節(jié)水量300立方，每立方水電費(fèi)0.56元，每畝節(jié)約水費(fèi)168元，焉耆盆地葡萄、紅棗面積達(dá)30萬(wàn)畝，預(yù)期每年節(jié)約費(fèi)用5040萬(wàn)元。②節(jié)約用肥：與常用施肥相比，微潤(rùn)灌溉采用以水帶肥精準(zhǔn)施肥方法，能夠讓所施的肥料充分被植物吸收，每畝至少節(jié)省肥料30%。

（2）系統(tǒng)中不含泵、電機(jī)、電控箱等動(dòng)力設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，便于推廣。

（3）系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程不消耗機(jī)械動(dòng)力，比滴灌節(jié)能至少95%。

（4）傻瓜式自動(dòng)運(yùn)行，減少運(yùn)行管理人員和維護(hù)費(fèi)用。

總之微潤(rùn)灌溉是一種具有先進(jìn)水平的連續(xù)灌溉技術(shù)，它比其他技術(shù)更節(jié)水，更節(jié)能，更易于操控，應(yīng)用范圍也更廣，既可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，也可用于荒漠化改造。

4.2 社會(huì)效益

微潤(rùn)灌溉技術(shù)是一項(xiàng)新型的節(jié)水技術(shù)，它即達(dá)到了節(jié)水的目的，又具有節(jié)本增效、提高農(nóng)作物產(chǎn)量的功能，能提高人均管理面積，具有一定的規(guī)模效益。在新疆大量采用地面水發(fā)展灌溉農(nóng)業(yè)中，應(yīng)用和推廣微潤(rùn)灌溉技術(shù)，對(duì)緩解巴州地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展和水資源緊缺的矛盾能夠起到非凡的作用，為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有較為長(zhǎng)遠(yuǎn)的社會(huì)效益。endprint