淺析盤山縣灌區(qū)農(nóng)田自動化灌排設(shè)備應(yīng)用前景

于小彭，李蔚然，郝 鵬，王 紫，賀雙梅

（遼寧省鹽堿地利用研究所，遼寧 盤錦 124010）

盤山灌區(qū)位于遼寧省西南部，行政隸屬盤錦市， 地理坐標(biāo)位于東經(jīng)121°21′～122°29′， 北緯40°25′～41°21′之間， 東西長108 km， 南北寬75 km。該灌區(qū)處于渾汰河系的大遼河、遼河、繞陽河及大凌河四大河流下游，并以大遼河及遼河為灌溉水源；區(qū)內(nèi)還有13 條中小河流。 上游遼、渾汰各河余水及各大水庫汛期棄水經(jīng)過該灌區(qū)，經(jīng)計(jì)算多年平均過境水量23.67 億m3，區(qū)內(nèi)多年平均徑流量1.7 億m3；區(qū)內(nèi)有紅旗水庫、青年水庫、八一水庫三座平原水庫，可攔蓄水量0.55 億m3；地下水資源量為0.53 億m3，可利用量為0.34 億m3。多年平均降水量612 mm，蒸發(fā)量1 705 mm。該灌區(qū)有耕地面積4.33 萬hm2，灌溉面積3.67 萬hm2，是遼寧省大型灌區(qū)之一。 經(jīng)過幾十年的建設(shè)和水利資金的不斷投入，灌區(qū)已初具規(guī)模，水利化標(biāo)準(zhǔn)相對較高。

1 灌區(qū)開展農(nóng)田自動化灌排的迫切性

盤山灌區(qū)位于渤海之濱，屬于退海平原，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以種植水稻為主，高升經(jīng)濟(jì)區(qū)、得勝鎮(zhèn)等地少量旱田為輔，灌溉用水基本上來自清河、柴河水庫及河道徑流。 每年為了防洪，水庫會預(yù)留庫容，在蓄水庫容較少的情況下如遭遇嚴(yán)重旱情， 將對當(dāng)年的糧食生產(chǎn)構(gòu)成威脅。2014 年7月灌區(qū)降雨量只有39.7 mm， 比多年平均的144.7 mm 少105.0 mm，出現(xiàn)嚴(yán)重伏旱；清河水庫蓄水庫容為3.36 億m3，比上年同期少0.68 億m3；柴河水庫蓄水庫容為2.19 億m3，比上年同期少1.23 億m3。降雨極少加上水庫庫容不足，致使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水嚴(yán)重缺乏。盤山灌區(qū)大部分稻田靠水庫工程供水， 用水高峰集中在5～6月枯水期，即稻田泡田插秧階段；同時(shí)灌區(qū)的工業(yè)生產(chǎn)與城市生活用水也主要靠水庫供應(yīng)。伴隨著日益緊張的水資源形勢，灌區(qū)開展農(nóng)田自動化灌排、發(fā)展農(nóng)田節(jié)水，變得十分必要。 自動化灌排不僅可以有效緩解農(nóng)田用水緊張的局面，而且可以通過合理的灌排技術(shù)措施， 調(diào)節(jié)和控制土壤中的水分狀況，促進(jìn)水稻的正常生長發(fā)育，從而獲得高產(chǎn)。

2 農(nóng)田自動灌排的優(yōu)勢

2.1 灌溉用水均勻

相對于漫灌， 使用自動灌排能夠?qū)⒍康乃喔鹊睫r(nóng)田中， 保證水田中的水稻能夠吸收到充足的水分。

2.2 灌溉水的利用率高

相對于漫灌， 使用自動灌排能夠提高田間水利用系數(shù)，減少地面水流失及深層滲透，水田應(yīng)用后可節(jié)水30%左右。

2.3 提高勞動生產(chǎn)率

相對于漫灌， 使用自動灌排能夠使灌水員管理更大面積的水田， 通過機(jī)械化和自動化實(shí)現(xiàn)灌水管理人員在屋內(nèi)操控多個(gè)閘門， 能夠及時(shí)對田間用水進(jìn)行管理，更加輕松地達(dá)到農(nóng)田“淺濕干”的目標(biāo)，避免水資源的浪費(fèi)。

2.4 便于和其它農(nóng)業(yè)措施結(jié)合

自動灌排設(shè)備對于田間交通、 田間施肥等影響較小，拆卸方便。

3 農(nóng)田自動灌排水設(shè)備應(yīng)用存在的問題

3.1 部分農(nóng)業(yè)勞動從業(yè)者對節(jié)水灌溉缺乏足夠的認(rèn)識

雖然農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備已經(jīng)廣泛應(yīng)用于水稻生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)（諸如育苗插秧等），提高了工作效率，將農(nóng)業(yè)勞動從業(yè)者們從繁重的勞動中解脫出來，但是一部分人對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中水的應(yīng)用還沒有消除“靠天等雨”的思想。

3.2 現(xiàn)階段缺乏強(qiáng)有力的水資源管理政策和措施

目前國家對于農(nóng)業(yè)進(jìn)行補(bǔ)貼， 鼓勵農(nóng)業(yè)從業(yè)者的積極性， 但是對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中水電費(fèi)的收取還是采取平攤的措施。 水電費(fèi)由基層的水利水電部門進(jìn)行收取， 但并不是按照使用量的多少進(jìn)行收取，而是按照耕地面積的多少來收取，這樣一來，水電價(jià)格一致，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)勞動從業(yè)者對于節(jié)水意識淡薄，對于自動化灌排設(shè)備使用熱情不高。農(nóng)業(yè)用水用電還沒有擺脫計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的束縛， 水價(jià)電價(jià)的一致導(dǎo)致節(jié)水工程發(fā)揮不了節(jié)水作用。

3.3 農(nóng)田自動灌排水設(shè)備成本頗高

目前， 自動灌排技術(shù)僅僅是在盤山灌區(qū)新開鎮(zhèn)進(jìn)行試驗(yàn)性應(yīng)用，自動灌排設(shè)備需要在泵站口、閘門口、排水口、引水渠道、排水渠道進(jìn)行設(shè)備安裝和數(shù)據(jù)的采集， 如要大面積推廣需要投入的成本將大大超過農(nóng)戶預(yù)期。

3.4 農(nóng)田自動灌排水設(shè)備的質(zhì)量和可靠性達(dá)不到預(yù)期

目前，國家沒有出臺相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，而生產(chǎn)自動灌排水設(shè)備的企業(yè)都是私人企業(yè)， 這就造成在不同區(qū)塊和不同生產(chǎn)情況下， 農(nóng)田自動灌排水設(shè)備不能有效地運(yùn)行； 而盤山地區(qū)缺少自動灌排設(shè)備的生產(chǎn)企業(yè)，必須從其它城市引進(jìn)，維修不及時(shí)。

3.5 自動化灌排設(shè)備的管理、使用和維護(hù)問題

自動化灌排設(shè)備的管理人員、 使用人員沒有得到過相應(yīng)的專業(yè)化的培訓(xùn)，對設(shè)備的性能、特點(diǎn)和日常維護(hù)不了解、操作不熟練，直接影響了自動化灌排設(shè)備的使用。

4 農(nóng)田自動灌排水設(shè)備在應(yīng)用中的建議與展望

4.1 進(jìn)行宣傳引導(dǎo)

安排專業(yè)的技術(shù)人員對成熟的自動化灌排技術(shù)進(jìn)行宣傳引導(dǎo)， 讓廣大農(nóng)戶對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植技術(shù)進(jìn)行了解，認(rèn)識到農(nóng)田灌溉節(jié)水技術(shù)的重要性，使部分農(nóng)戶順利掌握農(nóng)田灌溉節(jié)水設(shè)備的應(yīng)用，再由這些農(nóng)戶發(fā)揮示范引領(lǐng)和輻射帶動作用，使農(nóng)田灌溉節(jié)水技術(shù)、 農(nóng)田自動灌排水設(shè)備能順利開展推廣。

4.2 有關(guān)部門制定相關(guān)制度

建議對目前平攤電費(fèi)和水費(fèi)的相關(guān)制度進(jìn)行修改， 對于采用節(jié)水灌溉設(shè)備的農(nóng)戶在水費(fèi)和電費(fèi)上進(jìn)行扶持，采取階梯式收費(fèi)方式，與城市用電接軌，多用多收，少用少收，讓廣大農(nóng)戶認(rèn)識節(jié)水節(jié)電的重要性， 提高廣大農(nóng)戶對節(jié)水設(shè)備的使用熱情。

4.3 生產(chǎn)廠家對設(shè)備進(jìn)行升級改造

自動灌排設(shè)備在使用過程中出現(xiàn)問題的主要原因是產(chǎn)品的穩(wěn)定性存在問題， 使用方很難對設(shè)備的質(zhì)量進(jìn)行改進(jìn)， 只能對產(chǎn)品使用過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行反饋和調(diào)試， 為此要求生產(chǎn)廠家在設(shè)備生產(chǎn)過程中不斷提高自身的生產(chǎn)技術(shù)， 對設(shè)備進(jìn)行升級改造。 生產(chǎn)廠家在設(shè)備的改造過程中可以將人工測量值與自動監(jiān)測儀器監(jiān)測值進(jìn)行對比，以衡量兩者之間的誤差。

4.4 使用方對新型的灌排設(shè)備進(jìn)行可行性研究

各個(gè)地區(qū)的氣候條件不同， 對設(shè)備的要求也不一致，使用灌排設(shè)備的地區(qū)應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，采集數(shù)據(jù)，對設(shè)備的運(yùn)行形況進(jìn)行研究。使用前對購置設(shè)備的運(yùn)行速率、產(chǎn)品規(guī)格、質(zhì)量、監(jiān)測精準(zhǔn)度進(jìn)行調(diào)試，確保其能滿足實(shí)際工作的需求。應(yīng)根據(jù)各個(gè)地區(qū)的氣候條件對設(shè)備進(jìn)行修正， 降低由于作業(yè)環(huán)境的不同所產(chǎn)生的誤差；各地區(qū)氣候條件不同，不同水稻品種在各個(gè)時(shí)期的需水量也不同， 設(shè)備在使用過程中不可避免地存在誤差， 因此使用方在使用過程中， 不能僅根據(jù)廠家提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作， 需通過將人工觀測數(shù)據(jù)與自動監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，及時(shí)進(jìn)行改變。

5 結(jié)語

通過合理的灌溉與排水措施，以水調(diào)肥、以水調(diào)氣、以水調(diào)溫，促進(jìn)水稻的正常生長發(fā)育從而獲得高產(chǎn)，是未來水稻灌溉的趨勢。人工觀測和控制能有效提高對水資源監(jiān)測的準(zhǔn)確度， 但缺乏監(jiān)測時(shí)效性， 而自動灌排實(shí)現(xiàn)了對水情管理的信息化和自動化。