基于種養(yǎng)殖模式下的灌溉制度和取用水量的探討

齊云飛

(貴州省水利水電勘測設(shè)計研究院，貴州 貴陽 550001)

基于種養(yǎng)殖模式下的灌溉制度和取用水量的探討

齊云飛

(貴州省水利水電勘測設(shè)計研究院，貴州 貴陽 550001)

稻田養(yǎng)魚種養(yǎng)殖模式在貴州黔東南地區(qū)較為普遍，但是一直缺乏相關(guān)的取用水定額計算規(guī)范。本文基于《黎平縣大斗水庫工程可行性研究報告》對貴州省黔東南地區(qū)稻田養(yǎng)魚取用水定額進行了分析。對涉及稻田養(yǎng)魚的水利工程的設(shè)計可提供一定的參考借鑒。

稻田養(yǎng)魚；灌溉制度；興利調(diào)算

1 基本概況

貴州省是全國唯一一個沒有平原的省。山區(qū)原本是劣勢，但通過科技創(chuàng)新，發(fā)展山區(qū)高效生態(tài)農(nóng)業(yè)，貴州省找到了一條致富門路，綠水青山正逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榻鹕姐y山。山區(qū)特色農(nóng)業(yè)污染少，貴州省注重保持生態(tài)平衡，從單一種養(yǎng)到推廣稻魚共生，既養(yǎng)護了生態(tài)，又實現(xiàn)增產(chǎn)增收。

在貴州省眾多實施稻田養(yǎng)魚的地區(qū)中，黔東南州是貴州省稻田養(yǎng)魚起步最早、養(yǎng)殖規(guī)模最大的市州，對分析稻田養(yǎng)魚的取用水量具有典型代表意義。2015年，依托黔東南州“6個100萬”中的6.67萬hm2稻(荷)魚生態(tài)種養(yǎng)工程項目，黔東南州稻田養(yǎng)殖得到了迅速發(fā)展。黔東南州的稻田養(yǎng)殖主要分布在雷公山和月亮山兩山，以黎平縣、錦屏縣、榕江縣、從江縣、雷山縣、丹寨縣、臺江縣和劍河縣為重點。2016年，黔東南州建有稻田養(yǎng)魚標準示范田面積10.23 hm2，平均每畝魚產(chǎn)量387 kg，平均每畝水稻產(chǎn)量627 kg，每畝總產(chǎn)值3千元以上。

2 大斗水庫種養(yǎng)結(jié)構(gòu)分析

2.1 大斗水庫工程概況

洪州河位于貴州省黔東南州黎平縣東部，洪州河是沅江右岸支流渠水的上游，在貴州省境內(nèi)稱為洪州河。洪州河流域呈近似扇形展布。地跨黎平縣永從、順化、中潮、德順、洪州五個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，流域面積975 km2。發(fā)源于黎平縣永從鄉(xiāng)平脈村地轉(zhuǎn)坡，曲折東北流，經(jīng)潘老寨村、中潮鎮(zhèn)折向東南，至洪州鎮(zhèn)草坪村流水巖出省界進湖南省境。河長81 km，平均比降2.08‰。

黎平縣大斗水庫工程壩址位于洪州河右岸一級支流下溫河上。下溫河發(fā)源于鹿背山西北部，從西南向東北流，流經(jīng)控洞，于茨洞處轉(zhuǎn)向北流，流經(jīng)三聯(lián)，于黑洞左納順化河后向東流，于下溫村匯入洪州河。下溫河集水面積151 km2，河源高程1031.0 m，主河道河長38.52 km，主河道平均坡降5.25‰。黎平大斗水庫壩址集水面積46.0 km2，主河道河長18.96 km，主河道平均坡降10.24‰。

2.2 受水區(qū)灌溉面積分析

根據(jù)灌面情況調(diào)查大斗水庫灌區(qū)2015年主要種養(yǎng)物有：水稻、稻田養(yǎng)魚、玉米、油菜、蔬菜、果樹、洋芋。

隨著農(nóng)村經(jīng)濟體制改革的不斷深入，非農(nóng)產(chǎn)業(yè)逐步占據(jù)一定的比重。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，呈現(xiàn)農(nóng)、林、牧、副、漁等多元化發(fā)展格局。但灌區(qū)所處地工業(yè)相對還不發(fā)達，農(nóng)業(yè)仍占據(jù)主導(dǎo)地位。在種植業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)中糧食作物種植面積正在逐步縮小，經(jīng)濟作物和其他農(nóng)作物種植比重在不斷加大。同時，畜牧業(yè)以更快速度增長，種植業(yè)在農(nóng)、林、牧、副、漁結(jié)構(gòu)中份額不斷下降。

根據(jù)當(dāng)?shù)毓喔让娣e實際情況，考慮到稻田魚近年來迅速擴大的市場，根據(jù)《黎平縣人民政府關(guān)于洪州鎮(zhèn)、順化鄉(xiāng)、德順鄉(xiāng)、水口鎮(zhèn)開展稻田養(yǎng)魚項目的批復(fù)》規(guī)劃灌溉面積的水田中40%考慮為稻田養(yǎng)魚。合計播種面積2397 hm2，灌溉面積合計1385 hm2，其中水田1189 hm2，旱田196 hm2。

2.3 灌溉制度和定額分析

2.3.1 普通水稻灌溉制度

根據(jù)《節(jié)水灌溉技術(shù)規(guī)范》(SL 207—1998)，新建、改建、擴建灌溉工程要考慮節(jié)水灌溉。因此，本次計算的各種作物灌溉定額均采用節(jié)水的方式，以促進節(jié)水技術(shù)在灌區(qū)的推廣。

本灌區(qū)水稻灌溉擬推薦“薄、淺、濕、曬”控制灌溉模式，并且要求節(jié)水灌溉工程投入使用后，正常水文年份單位面積用水量節(jié)約20%以上。為了緩解灌區(qū)水資源的供需矛盾，減小工程規(guī)模，增加工程經(jīng)濟合理性，提高糧食產(chǎn)量，“薄、淺、濕、曬”是比較適宜推廣的灌溉制度，另外，水稻的節(jié)水灌溉還有利于環(huán)境保護和生態(tài)平衡。

“薄、淺、濕、曬”灌溉方法技術(shù)要求：①薄水插秧，淺水返青。②分蘗前期田間濕潤管理，分蘗后期曬田。③拔節(jié)孕穗期、抽穗開花期灌薄水。④乳熟期灌跑馬水。⑤黃熟期濕潤落干，穗部勾頭前，田間保持濕潤，勾頭后自行落干。泡田期為5月中下旬，共21 d，下滲量以2.0 mm/d計，黃熟期和完熟期為9月上中旬，共20 d，為濕干和干狀態(tài)，灌溉制度設(shè)計全期為5月11日—9月20日，共133 d。

灌溉定額計算根據(jù)貴州省一些地區(qū)的灌溉試驗資料，參考鄰近省份經(jīng)驗，采用貴州省水利水電勘測設(shè)計研究院分析擬定的灌溉定額計算模式，按逐旬田間水量平衡法推求。

2.3.2 稻田養(yǎng)魚灌溉制度

稻田養(yǎng)魚是指利用稻田水面和生物資源，在不改變稻田結(jié)構(gòu)的情況下把種水稻和養(yǎng)魚結(jié)合起來的一種立體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，雖然稻田養(yǎng)魚相比種植普通水稻要消耗更多水量，但是通過稻田養(yǎng)魚技術(shù)可以獲得更大的經(jīng)濟效益。

根據(jù)浙江省水利水電科學(xué)研究院編制的《稻田養(yǎng)魚需水量試驗成果》和貴州省黔東南地區(qū)稻田養(yǎng)魚的實際情況，稻田養(yǎng)魚種養(yǎng)殖模式的水稻種植周期基本與“薄、淺、濕、曬”水稻種植周期一致，主要不同點是在泡田期加大水層深度和下滲量，不同種植周期泡田深度見表1。稻田養(yǎng)魚大季稻田養(yǎng)魚，小季復(fù)種油菜，稻田養(yǎng)魚復(fù)種指數(shù)1.8。稻田養(yǎng)魚定額為7500 m3/hm2，80%定額為8610 m3/hm2。復(fù)種的油菜定額按普通油菜計算[1]。

表1 稻田養(yǎng)魚泡田深度與下滲量

2.3.3 旱作物灌溉制度

灌區(qū)旱作物主要有烤煙、蔬菜和油菜等。根據(jù)貴州省一些地區(qū)的旱作物灌溉試驗資料，參考鄰近省份經(jīng)驗，結(jié)合本灌區(qū)的實際情況，擬定旱作物的灌溉期和總需水量。

旱作物灌溉定額采用需水量扣除有效雨量法推求。根據(jù)黎平氣象站1965—2015年歷年逐月降水資料，應(yīng)用貴州省水利水電勘測設(shè)計研究院分析擬定的灌溉定額計算公式，求得各種旱作物歷年逐月節(jié)水灌溉定額(節(jié)水率采用20%)[2]。

2.3.4 各種作物灌溉定額統(tǒng)計成果表

根據(jù)黎平氣象站的歷年逐月/旬降水及蒸發(fā)資料，應(yīng)用擬定的灌溉定額計算公式，采用“薄-淺-濕-曬”的灌溉制度，求得水稻及旱作物歷年逐月節(jié)水灌溉定額(節(jié)水率采用20%水稻、油菜及果樹定額與《貴州省行業(yè)用水定額》基本一致，玉米定額較《貴州省行業(yè)用水定額》大一些)。將各種作物歷年灌溉定額從小到大排序，并以P-Ⅲ型曲線適線，進行頻率分析計算，成果見表2。

2.4 灌溉水量計算

灌溉需水量根據(jù)工程的灌溉面積、田土比例及作物組成，采用相應(yīng)作物相應(yīng)年份的灌溉定額進行長系列計算。計算時段5—8月為旬，其他月份為月。設(shè)計灌溉面積為1385 hm2，其中水田1189 hm2，旱田196 hm2。水田大季種水稻，小季復(fù)種油菜，水田復(fù)種指數(shù)1.8。稻田養(yǎng)魚大季稻田養(yǎng)魚，小季復(fù)種油菜，稻田養(yǎng)魚復(fù)種指數(shù)1.8。旱田大季種玉米，小季種洋芋，復(fù)種指數(shù)2。

表2 灌區(qū)作物凈灌溉定額成果表

節(jié)水灌溉工程技術(shù)規(guī)范(GB/T 50363—2006)要求管道輸水損失不低于0.95，由于本工程輸水線路為44.3 km，輸水線路較長，因此管道輸水損失擬按0.95考慮。

水田和稻田養(yǎng)魚田間水利用系數(shù)取0.95，旱田田間水利用系數(shù)取0.90，根據(jù)設(shè)計灌區(qū)水田旱田比例權(quán)重，計算得到灌溉水量利用系數(shù)為0.896。

經(jīng)計算，大斗水庫灌區(qū)多年平均灌溉用水量為858萬m3，P=80%灌溉用水量為989萬m3。大斗水庫設(shè)計灌溉用水量見表3。

表3 灌溉水量計算成果表

2.5 稻田養(yǎng)魚定額分析

從上述普通水稻、稻田養(yǎng)魚、旱作物的種植制度分析和灌溉水量計算成果可知，設(shè)計灌區(qū)普通水稻平均畝灌溉定額為274 m3、稻田養(yǎng)魚平均畝灌溉定額為504 m3，普通玉米平均畝灌溉定額為86.2 m3。稻田養(yǎng)魚平均灌溉定額約是普通水稻的1.84倍，是玉米的5.85倍。

通過灌溉面積調(diào)查，雖然稻田養(yǎng)魚相比種植普通水稻要消耗更多水量，但是通過稻田養(yǎng)魚技術(shù)相比較于種植普通水稻可以獲得更大的經(jīng)濟效益，在地區(qū)水資源充沛，工程投資允許的情況下，應(yīng)該盡可能滿足當(dāng)?shù)氐咎镳B(yǎng)魚的需水要求，促進當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展，促進山區(qū)農(nóng)民早日脫貧[3]。

3 結(jié) 論

稻田養(yǎng)魚種養(yǎng)殖模式是一種在南方山區(qū)灌溉面積中普遍存在的一種種養(yǎng)殖模式，也是南方山區(qū)農(nóng)民脫貧致富的一條新路徑。但是稻田養(yǎng)魚長期以來由于缺乏相關(guān)取用水定額規(guī)范，導(dǎo)致相關(guān)水利工程難以找到設(shè)計依據(jù)。本文為相關(guān)工程合理取用稻田養(yǎng)魚灌水定額提供了參考。

南方山區(qū)水利工程在設(shè)計時應(yīng)當(dāng)對設(shè)計灌溉面積充分調(diào)查，在流域水資源量充裕和工程投資允許的情況下，盡量滿足當(dāng)?shù)氐咎镳B(yǎng)魚的需水要求，為山區(qū)農(nóng)民發(fā)展稻田養(yǎng)魚，盡快脫貧致富提供水量上的保證。

[1] 柯惠英. 稻田養(yǎng)魚需水量試驗成果分析[J]. 中國農(nóng)村水利水電, 1988(8)：25-26.

[2] 齊云飛. 基于凹水河水庫工程水資源論證的需水預(yù)測分析[J]. 陜西水利, 2016(6):135-136.

[3] 曾蕓, 王思明. 稻田養(yǎng)魚的發(fā)展歷程及動因分析——以貴州稻田養(yǎng)魚為例[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版), 2006, 6(3):79-83.

S274

A

2096-0506(2017)09-0064-04

齊云飛(1986-)，男，山東菏澤人，工程師，主要從事水文規(guī)劃、水工結(jié)構(gòu)方面的研究工作。E-mail:ryc7788@163.com。