古浪縣農(nóng)業(yè)滴灌技術現(xiàn)狀、問題及改良研究
——以新建村農(nóng)業(yè)滴灌示范區(qū)為例

李建晶，胡瑜杰

(蘭州財經(jīng)大學隴橋學院,730101)

引言

循環(huán)經(jīng)濟作為本世紀社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要舉措和方向，對社會經(jīng)濟將產(chǎn)生深遠影響。我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)是我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的基礎，因此，發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟便毫無疑問地成為整個社會發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的基礎。加強對農(nóng)業(yè)節(jié)水滴灌技術的改良不僅有利于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟效率，同時可有效的保護農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)性提供技術基礎。從農(nóng)業(yè)資源的有效利用來看，高效的節(jié)水農(nóng)業(yè)是發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)資源節(jié)約的重要組成部分，發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)可以推進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中節(jié)地、節(jié)水、節(jié)能、節(jié)肥，加強農(nóng)業(yè)資源的有效利用。節(jié)水滴灌技術的應用，使傳統(tǒng)粗放型農(nóng)業(yè)轉變?yōu)楝F(xiàn)代精準型農(nóng)業(yè)，是高效益的農(nóng)業(yè)發(fā)展方式。對古浪縣農(nóng)業(yè)滴灌技術現(xiàn)狀的調查分析和改良研究，既可以推動古浪縣農(nóng)業(yè)科學技術的運用與發(fā)展，提高農(nóng)業(yè)灌溉用水效率，又可以加快古浪縣農(nóng)村農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的轉變，促進古浪縣經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。因此，發(fā)展節(jié)水滴灌技術是實現(xiàn)古浪縣農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。

1 古浪縣農(nóng)業(yè)滴灌的現(xiàn)狀

高溫干燥、干旱少雨是困擾古浪縣農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要因素。近幾年古浪縣平均年降水量約364mm，而年蒸發(fā)量約1 783mm，最高極端氣溫高達39℃。尤其近幾年持續(xù)高溫天氣，嚴重影響了農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展。因此，縣政府積極響應國家號召，大力推廣節(jié)水農(nóng)業(yè)理念和技術，調整農(nóng)業(yè)結構，大規(guī)模開展農(nóng)業(yè)節(jié)水設施建設，推進標準化農(nóng)田設施建設，積極改善全縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收。政府大力建設節(jié)水滴灌設施，并取得一定效果，但是收益總是有限的，并不能達到節(jié)水滴灌技術應該有的效果。因此，我們對古浪縣新建村節(jié)水滴灌示范區(qū)進行了調查研究。

1.1 面積

古浪縣土地利用共有耕地113.30萬畝，有效灌溉面積70.53萬畝。其中共有農(nóng)業(yè)高效節(jié)水面積53.53萬畝，主要以壟膜溝灌、膜下滴灌為主，其中累計完成膜下滴灌面積8萬畝，壟膜溝灌面積20.02萬畝，其他農(nóng)田高效節(jié)水技術面積25.51萬畝。可以看出，節(jié)水滴灌面積僅占全縣農(nóng)業(yè)高效節(jié)水面積的15%，可以認為其發(fā)展前景較為廣闊。其中，新建村節(jié)水灌溉示范區(qū)自實施節(jié)水滴灌以來已經(jīng)有兩年之余，共有7 426畝地，其中節(jié)水滴灌灌溉有6 800畝地，在新建村節(jié)水滴灌示范區(qū)覆蓋率達到91.8%。

1.2 節(jié)水滴灌實施成本

圖1是根據(jù)對新建村節(jié)水滴灌示范區(qū)進行的199份抽樣調查問卷做出的數(shù)據(jù)統(tǒng)計。由圖可以看出，農(nóng)戶購買灌帶成本占總成本43%。農(nóng)戶每畝地鋪設需350m灌帶；其次人工成本占總成本23%；化肥成本占總成本34%。由于鋪設灌帶需要配套機器設備，因此在此時花費勞動力成本還是比較高，再加上大部分農(nóng)戶在投入化肥時仍然習慣于傳統(tǒng)漫灌的施肥方式，故農(nóng)戶在操作節(jié)水滴灌技術的過程中仍存在投入成本較高的問題（見圖1）。

圖1 節(jié)水灌溉實施成本

1.3 滴灌的效益

雖然節(jié)水滴灌投入成本仍然比較高，但是節(jié)水滴灌作為目前我國干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉較為先進的推廣技術，其效益也是明顯的。

由表1數(shù)據(jù)看出，年均可節(jié)省化肥和水費900元以下的農(nóng)戶數(shù)為143戶和123戶，分別占72%和62%，節(jié)省的化肥成本約占總投入化肥成本的25%。膜下滴灌將可溶性化肥溶入施肥罐，隨著水流直接滲入作物根部的土壤中，減少了追肥量，即施肥總量減少。通過走訪調查發(fā)現(xiàn)，滴灌節(jié)水尤為明顯，大多數(shù)農(nóng)戶對滴灌節(jié)水的認可度較高，與傳統(tǒng)大漫灌相比，可節(jié)省約50%的水資源，水的利用率明顯提高。但是由于使用不當?shù)雀鞣N因素，水費并未有較大幅度的減少。由于膜下滴灌行間沒有多余水分，雜草不易生長，能減少鋤草用工，又不需人工進行平整土地和開溝打畦，因此這大大降低了田間灌溉的勞動力和勞動強度，提高了農(nóng)業(yè)勞動生產(chǎn)率，很大程度上減輕了農(nóng)戶的生產(chǎn)和管理負擔（見表1）。

表1 滴灌取得效益數(shù)據(jù)表（單位：元）

1.4 滴灌的推廣

通過農(nóng)戶對節(jié)水滴灌認識的調查累計分析，可以看出，大部分農(nóng)戶有繼續(xù)使用節(jié)水滴灌的意識和意愿，更是有發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)的理念，但是須得到政府的大力支持，以減輕自身的經(jīng)濟負擔；由于農(nóng)戶自身對節(jié)水滴灌及節(jié)水農(nóng)業(yè)的認識和理解有限，加上政府相關部門人員對其指導和引導較少，農(nóng)民不能更好的實施節(jié)水滴灌技術，使得節(jié)水滴灌技術在古浪縣及其它鄉(xiāng)鎮(zhèn)推廣較慢。但是，隨著循環(huán)農(nóng)業(yè)及節(jié)水農(nóng)業(yè)技術的深入和發(fā)展，古浪縣更是有必要進一步推廣節(jié)水滴灌。為古浪縣社會經(jīng)濟的發(fā)展創(chuàng)造一個良好的基礎，推動古浪縣社會經(jīng)濟的健康可持續(xù)發(fā)展（見圖2）。

圖2 農(nóng)戶對節(jié)水滴灌認識累計分析

2 古浪縣農(nóng)業(yè)滴灌技術存在的問題

新建村節(jié)水滴灌示范區(qū)在節(jié)水滴灌技術推廣的過程中受益頗多，而且農(nóng)戶也逐漸認識到了節(jié)約用水的重要性。但是，由于滴灌技術在我縣推廣的時間較短，還處于試驗、摸索階段，大部分地區(qū)農(nóng)戶意識還有待提高，推廣過程中存在許多問題有待解決。

2.1 滴灌運行和維護成本高

節(jié)水滴灌技術在其運行和維護過程中投入成本較高，使得農(nóng)戶要承擔較大的經(jīng)濟負擔。首先，膜下滴灌帶需要每年更換一次，連接滴灌帶的地面鋪管和滴灌帶配件使用一年后需全部更換，且每年購買滴灌帶出自不同廠家，精細零配件不能重復使用，使得農(nóng)戶每年購買滴灌帶花費較高。其次，部分滴灌帶質量較差，每年重新購買和運行維護成本較高，甚至有時無法在本地區(qū)購買替換產(chǎn)品。最后，每年春季耕種鋪設滴灌帶和塑料膜需用專業(yè)配套機械和消耗較多勞力。此成本的增加遠高于滴灌的節(jié)水效益，因此農(nóng)戶實施節(jié)水滴灌的積極性不高。

2.2 滴灌帶質量差和規(guī)格不標準

滴灌帶質量差是很多農(nóng)民較為煩惱的事之一。市場上充斥著質量和規(guī)格標準層次不齊的滴灌帶，不管是政府補貼還是農(nóng)民自己購買，最后拿到手的滴灌帶質量不能保證，其一，部分滴灌帶質量較差，柔韌性差，破損較多，使用過程中易斷且滴灌帶管身到處冒水，無法控制和維修。其次，滴灌帶規(guī)格不標準，滴灌粗細不均勻，且部分滴水孔不滴水；滴水孔間距與農(nóng)作物植株間距不符，如：滴管孔間距為25～30m，而玉米植株間距為20～25cm。此類細小問題使得農(nóng)戶對節(jié)水滴灌技術產(chǎn)生抵觸情緒，而不能形成節(jié)水、高產(chǎn)、高效的良性循環(huán)。

2.3 滴灌接頭易堵塞

滴灌系統(tǒng)由灌水器、過濾器、施肥灌等構成，系統(tǒng)龐大且結構復雜，一旦出現(xiàn)故障，維修較為困難，花費成本較高；新建村節(jié)水滴灌示范區(qū)采用井水灌溉，泥沙較多，雖然使用過濾器進行過濾泥沙和雜物，但仍然會導致滴灌堵塞，難以解決；普遍存在接頭易堵塞、鹽蝕松動漏水等問題。如：管道接頭易松動脫開，漏水嚴重。農(nóng)戶不能有效解決只能用廢舊薄膜纏裹，較為麻煩；金屬閥門易生銹腐蝕等問題難以處理。嚴重挫傷了農(nóng)民使用和推廣節(jié)水滴灌技術的積極性。

2.4 配套設施不夠完善

農(nóng)村一般采用家庭聯(lián)產(chǎn)承包責任制的形式，一家一戶，面積小，土地不能連片種植，且種植結構不統(tǒng)一，比如，小麥、玉米、蔬菜類等。一般情況下，新建村節(jié)水滴灌示范區(qū)玉米一次灌溉時長為12小時，周期為15天左右一次，而辣椒、西紅柿等蔬菜類經(jīng)濟作物一次灌溉時長、周期較短，頻率較高。顯然灌溉時間、制度也無法統(tǒng)一實施，使得灌溉不均勻；由于地塊與地塊之間不平整，玉米灌溉部分地塊積水過多，部分地塊作物需水不足。各類基礎配套設施不夠完善，無法按各類農(nóng)作物的生長需求供給補水，既不利于農(nóng)作物的生長，也不利于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益的提高。

3 古浪縣農(nóng)業(yè)滴灌技術推廣的制約因素——AHP分析法

層次分析法（簡稱AHP）是指將一個復雜的多目標決策問題作為一個系統(tǒng)，將目標分解為多個目標或準則，進而分解為多指標（或準則）的若干層次，通過定性指標模糊量化方法算出層次單排序（權數(shù)）和總排序，以作為目標（多指標）、多方案優(yōu)化決策的系統(tǒng)方法。在新建村節(jié)水滴灌示范區(qū)的調查中通過建立節(jié)水滴灌技術現(xiàn)狀與改良研究的層次結構模型，并利用層次分析法（AHP）對其進行了分析，獲得各個改良措施和建議對新建村節(jié)水滴灌存在問題的影響系數(shù)（權重）及優(yōu)化方案。

3.1 構建因素層

3.2 構建判斷矩陣

（1）關于決策目標“古浪縣滴灌技術現(xiàn)狀、問題及改良研究”的重要性比較：

（2）關于決策目標“滴灌運行和維護成本高”的重要性比較：

（3）關于決策目標“滴灌質量差、不標準”的重要性比較：

（4）關于決策目標“滴頭易堵塞”的重要性比較：

（5）關于決策目標“配套設施不完備”的重要性比較：

3.3 檢驗

（1）A中每行元素連乘并開m次方根。得到向量W*i=（W*1+W*2…W*m）T其中，，即W*1=1.861210，W*2=0.420488，W*3=0.759835，W*4=1.681793

（2）對W*作歸一化處理，得到權重向量W=（W1+W2…Wn）T其中，Wi=W*i，即W1=0.394050，W2=0.089016，W3=0.160870，W4=0.356064

（3）對A中每列元素求和，得到向量S=（S1，S2…Sn）其中，即Si=2.583333，S2=11，S3=6.5，S4=2.75

（4）計算λmax的值，

即λmax=4.021969

（5）進行一致性檢驗：

當n=4時，RI=0.90，即

說明古浪縣滴灌技術現(xiàn)狀、問題及改良研究通過一致性檢驗。

通過對古浪縣滴灌技術現(xiàn)狀、問題及改良研究的決策目標的判斷矩陣，可以的得出滴灌運行和維護成本高的最大特征值最大，是制約節(jié)水滴灌技術在古浪縣進一步推廣的主要影響因素（見表2）。

表2 最大特征值

同理可得：

對決策目標“滴灌運行和維護成本高”的一致性檢驗

λmax=4.012416，則CI=0.004139，即當n=4，RI=0.90時，CR=0.004599

對決策目標“滴灌質量差、不標準”的一致性檢驗：

λmax=3，則CI=0，即當n=3，RI=0.58時，CR=0

對決策目標“滴頭易堵塞”的一致性檢驗：

λmax=3.001981，則CI=0.000991，即當n=3，RI=0.58時，CR=0.001709

對決策目標“配套設施不完善”的一致性檢驗：

λmax=4.018134，則CI=0.004534，即當n=4，RI=0.90時，CR=0.005038

表3 層次排序

排列最前面的兩個措施在這4項中權重較大，說明政府是推廣和普及節(jié)水滴灌技術的主要力量，這兩個方法也是解決古浪縣滴灌技術存在問題中最主要有效的措施和手段（見表3）。

4 古浪縣滴灌技術改良建議

4.1 加強宣傳教育，積極推廣滴灌技術

政府應加大節(jié)水滴灌技術宣傳教育。首先，要廣泛而深入的組織開展各種滴灌技術宣傳教育活動，如視頻宣講、滴灌技術講座、農(nóng)戶經(jīng)驗交流會等，通過廣播電視，互聯(lián)網(wǎng)等手段，解析節(jié)水滴灌技術的基本原理和操作方法等相關內(nèi)容，提高節(jié)水滴灌的知曉度，讓農(nóng)民認識和了解滴灌技術，讓他們感受到實施滴灌技術的便利。第二，做好典型示范，擴大節(jié)水滴灌示范區(qū)的影響，努力做好節(jié)水滴灌示范區(qū)的服務和管理工作，發(fā)揮示范區(qū)的輻射作用，帶動周圍農(nóng)民。為節(jié)水滴灌技術的進一步推廣奠定基礎。

4.2 增加財政資金投入，完善農(nóng)業(yè)保障體系

滴灌工程建設一次性投入較大，結合項目實施，加大對滴灌工程建設的補貼和扶持力度，提高農(nóng)民積極性。除此之外，加大每年對農(nóng)戶塑料薄膜和灌帶的補貼，延長政府對塑料薄膜和灌帶的補貼年限和數(shù)量，減輕農(nóng)民因運行和維護滴灌系統(tǒng)而產(chǎn)生的較高的經(jīng)濟負擔。也可采用以獎代補的形式，評選出效益較好的農(nóng)戶，對其進行物質或者精神方面的獎勵，完善農(nóng)業(yè)保障體系。既可以調動了農(nóng)戶積極性，又可以實現(xiàn)節(jié)水滴灌技術經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益的良好循環(huán)，推動節(jié)水滴灌技術的全面推廣。

4.3 加強政府扶持引導，健全基層服務體系

完善政府設施服務體系，增強政府人員服務意識，置身事內(nèi)，深入基層了解滴灌技術實施狀況，實事求是地解決農(nóng)民遇到的問題。首先，政府應健全基層服務體系，積極培訓專業(yè)技術人員和管理人員，掌握滴灌運行、管理要領，熟練實際操作能力。同時，應該注意對農(nóng)戶自身進行培訓與引導，教會農(nóng)戶操作技術和維護能力，既可以提高農(nóng)戶的積極性，擴大滴灌技術的推廣速度，又可以減輕政府技術人員的管理負擔。其次，政府應加強滴灌市場的規(guī)范，改變滴灌生產(chǎn)商一貫以犧牲滴灌帶性能從而降低滴灌帶成本的觀念及行為，生產(chǎn)質量較好、規(guī)格標準的滴灌管及其零部件。同時，應當采用對土壤及農(nóng)作物影響較小且柔軟、耐用的清潔能源材質作為滴管的原材料。促使滴灌技術研究、生產(chǎn)和使用一體的緊密結合。以此促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)范化發(fā)展，實現(xiàn)節(jié)水滴灌技術的普及。

4.4 加快配套技術研究，提高經(jīng)濟效益

加強對滴灌技術人員的培育，結合古浪縣當前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形勢，立足農(nóng)業(yè)市場需求，研究解決節(jié)水滴灌技術現(xiàn)狀中存在的不足和缺陷，加快節(jié)水滴灌技術及其配套技術研究，努力提高經(jīng)濟效益。其一，針對滴灌帶毛管和主管銜接的接頭處毛管易滑絲脫開、毛管質量差，管身到處噴水，規(guī)格不標準等問題，要加快滴灌技術設施及配套研究，改善滴灌滴頭設計，接頭采用螺旋絲嵌入和鉚釘環(huán)扣，以及創(chuàng)新滴管材料研究等。其二，加快土地流轉，整改土地，進行大規(guī)模集約化生產(chǎn)。其三，還要根據(jù)不同作物開展集中或分散供水、凈化處理、液肥施肥技術，滿足蔬菜類作物與玉米、小麥等作物的不同時間、不同需水量要求，促進節(jié)水滴灌技術配套標準化、規(guī)范化，努力提高經(jīng)濟效益，以此帶動節(jié)水滴灌技術平穩(wěn)、快速發(fā)展。

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