黃河三角洲節(jié)水農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展研究

劉國平，張培農(nóng)

（墾利區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東 東營 257500）

位于黃河三角洲中心地區(qū)的東營市土壤以鹽化潮土為主，多是黃河攜帶的泥沙沖擊渤海退海之地而成，土壤質(zhì)地疏松、保水保肥性差，在灌溉時(shí)農(nóng)業(yè)用水的滲漏現(xiàn)象十分嚴(yán)重。東營市多年平均降水量為542.9 mm，年際變化在355.3～842.6 mm。黃河三角洲地區(qū)水澆地的用水除了小清河以南可以用地下水進(jìn)行灌溉以外，其余大部分地區(qū)都是引黃河水進(jìn)行灌溉。為了保障黃河入?？跐竦厣鷳B(tài)用水，國家采取了多種措施保證黃河不斷流，但是黃河水除了首先滿足城鄉(xiāng)居民生活用水外［1］，還要保障黃河三角洲濕地生態(tài)恢復(fù)用水，國家黃河河務(wù)部門分配給黃河三角洲地區(qū)的用水指標(biāo)仍不能滿足日益增加的用水需要。同時(shí)，農(nóng)業(yè)是耗水大戶，東營市黃河取水總量50%以上都用于農(nóng)業(yè)灌溉，而農(nóng)業(yè)用水中浪費(fèi)現(xiàn)象十分嚴(yán)重，灌溉水的利用率低，灌水定額普遍偏高，多數(shù)地塊的灌水量超過農(nóng)作物實(shí)際需水量一倍以上。因此，大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)是解決黃河三角洲水資源短缺的根本之策，也是黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。本研究總結(jié)了黃河三角洲地區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)水措施，包括工程節(jié)水措施和農(nóng)藝節(jié)水措施，并分析各種措施的優(yōu)缺點(diǎn)，以期找出更符合黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的農(nóng)業(yè)節(jié)水措施。

1 黃河三角洲工程節(jié)水措施及存在的問題

工程節(jié)水措施是通過溝渠、水庫等襯砌以及推廣先進(jìn)的工程節(jié)水設(shè)施達(dá)到農(nóng)業(yè)灌溉用水節(jié)約的目的，從而提高灌溉水利用率。黃河三角洲的工程節(jié)水技術(shù)主要包括“三灌”技術(shù)、水庫、溝渠襯砌技術(shù)和管道輸水與畦灌相結(jié)合技術(shù)［2］。

1.1 “三灌”技術(shù)

“三灌”技術(shù)即噴灌、滴灌和滲灌。以噴灌和滴管為主的高效節(jié)水灌溉技術(shù)自90年代初引入黃河三角洲以來，大大提高了灌溉水利用率，同時(shí)在灌溉過程中還能結(jié)合追施水溶性肥料，很快被當(dāng)?shù)厝罕娊邮埽茝V使用面積不斷擴(kuò)大。如自2019年秋種開始試驗(yàn)推廣的淺埋滴灌節(jié)水技術(shù)不再保留壟溝和田間畦埂，而是用小麥播種機(jī)加掛鋪設(shè)滴灌帶設(shè)備，播種、鎮(zhèn)壓后在農(nóng)田開溝和覆土，將滴灌帶淺埋于地下，播種的同時(shí)也完成了滴管管道的鋪設(shè)工作，根據(jù)作物需水情況適時(shí)滴灌，并且結(jié)合作物需肥情況，采用水肥一體化技術(shù)進(jìn)行滴灌和施肥。淺埋滴灌技術(shù)將傳統(tǒng)的澆地變成澆苗，使用起來更省水、省電、省力，預(yù)計(jì)比大水漫灌式的傳統(tǒng)澆地方法節(jié)省約60%的水，還能科學(xué)施肥、精準(zhǔn)施肥、增產(chǎn)增效。雖然以滴管為主的“三灌”技術(shù)優(yōu)點(diǎn)較多，但是由于黃河水的泥沙含量比較高，極易堵塞滴頭或噴頭，同時(shí)對農(nóng)耕要求比較高，作業(yè)過程稍不注意就會破壞這些灌溉設(shè)施，從而增加灌溉成本。此外，東營市多數(shù)土壤含鹽量偏高且地下水位較淺，這種灌溉模式很容易造成土壤返鹽而使作物死亡。

1.2 水庫、溝渠襯砌技術(shù)

針對黃河三角洲地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉輸水過程中跑冒滴漏現(xiàn)象十分嚴(yán)重的問題，用混凝土對水庫和輸水管道進(jìn)行硬化處理后能在很大程度上減少灌溉水的滲漏問題。據(jù)水利部門資料顯示，經(jīng)襯砌后的溝渠比未經(jīng)襯砌的溝渠減少損失40%以上，同時(shí)襯砌技術(shù)還能延長儲水、輸水設(shè)施的使用壽命。目前，東營市主要的引水灌渠大多經(jīng)過水泥硬化襯砌。但是經(jīng)過襯砌的水庫、溝渠由于當(dāng)?shù)赝临|(zhì)疏松的原因維護(hù)成本較高，同時(shí)襯砌技術(shù)僅考慮了減少引水滲漏問題，而淡化了生態(tài)保護(hù)的問題，這種襯砌技術(shù)人為割裂了土壤與水體的關(guān)系，使水系與土地環(huán)境等分離，這樣就影響到水庫與溝渠的生態(tài)功能，與黃河流量生態(tài)保護(hù)的理念相違背，所以應(yīng)該選取更先進(jìn)的灌溉技術(shù)來替代襯砌技術(shù)［3］。

1.3 管道輸水與畦灌結(jié)合技術(shù)

黃河三角洲地區(qū)尤其是小清河以北的廣大地區(qū)，受傳統(tǒng)耕種習(xí)慣的影響土地規(guī)模一般較大，農(nóng)民在灌溉過程中習(xí)慣采取大水漫灌，有些土壤鹽漬化相對較重的地塊還存在大面積淡水洗鹽的粗放模式，造成嚴(yán)重的灌溉水浪費(fèi)，這也是造成黃河三角洲地區(qū)灌溉水利用系數(shù)一直較低的主要原因。在生產(chǎn)中應(yīng)該引導(dǎo)農(nóng)民逐漸改變這個(gè)習(xí)慣，改大水漫灌為小面積的畦灌，同時(shí)采用塑料管道輸送灌溉水替代溝渠輸水，這樣不僅可以節(jié)約大量寶貴的黃河水資源，還能減少大水漫灌過程對黃河三角洲地區(qū)地下水位的抬升［4］。

2 農(nóng)藝節(jié)水措施

農(nóng)藝節(jié)水是通過在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對原本起伏不平的耕地進(jìn)行土地整平，然后劃成長畦進(jìn)行灌溉，同時(shí)采用地膜覆蓋技術(shù)、有機(jī)肥替代化肥和水肥一體化等技術(shù)達(dá)到農(nóng)業(yè)節(jié)水的目的。同時(shí)，這些技術(shù)的實(shí)施不僅可以改善土壤條件，減少地表蒸發(fā)和地下水抬升，調(diào)節(jié)田間小氣候，還能減少農(nóng)作物病蟲草害的發(fā)生。這些技術(shù)的特點(diǎn)主要概括為以下4 類。

2.1 地膜覆蓋，以蓋保水

地膜覆蓋技術(shù)是黃河三角洲地區(qū)旱作農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中具有歷史性意義的一項(xiàng)農(nóng)藝技術(shù)。由于東營市多數(shù)土壤地下水位較淺，土壤極易返鹽，鹽分含量過高也使得當(dāng)?shù)卮杭就寥罍囟然厣徛?，造成播種早農(nóng)作物有爛種現(xiàn)象。地膜覆蓋技術(shù)的推廣很好地解決了這個(gè)問題，在普遍提前10～15 d 播種的情況下還可以減少地面蒸發(fā)，提高灌溉水的利用率，為作物的生長發(fā)育創(chuàng)造了良好的生態(tài)環(huán)境。從20 世紀(jì)70—80年代至今，農(nóng)用地膜在黃河三角洲農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中示范、推廣已有30 多年的時(shí)間，最初是在棉花上推廣應(yīng)用地膜覆蓋栽培技術(shù)，人們稱之為“白色革命”。因?yàn)榈啬じ采w技術(shù)具有增溫保濕、保水保肥、節(jié)勞減支、增產(chǎn)增收的特性，尤其在東營市這種旱耕地鹽漬化情況較重的地方推廣地膜覆蓋技術(shù)比露地栽培更有優(yōu)勢。一是可以使低溫更快地回升達(dá)到棉花適宜的播種溫度，當(dāng)?shù)氐啬じ采w棉花比不覆蓋的棉花早播種十幾天，這樣就可以使棉花秋桃在霜降前都達(dá)到成熟；二是覆膜栽培保墑抑鹽能力強(qiáng)，每年春播時(shí)期正好墾利區(qū)水資源比較緊張，并且這個(gè)時(shí)候由于土壤中水分的蒸發(fā)量較大，土壤中的鹽分容易隨著水分的蒸發(fā)聚集到地表而對作物產(chǎn)生鹽害，容易造成死苗現(xiàn)象。覆膜栽培能減少土壤中水分蒸發(fā)量，從而大大減少作物鹽害現(xiàn)象的發(fā)生；三是地膜覆蓋可以有效減少棉田的病蟲草害發(fā)生。當(dāng)?shù)胤N植習(xí)慣是在棉花播前先噴施除草劑，然后播種、覆膜以及施肥同時(shí)進(jìn)行，這樣不但棉田雜草很少生長，肥料由于也在地膜下而揮發(fā)減少，無形之中提高了化肥的利用率。地膜覆蓋技術(shù)引進(jìn)以來迅速在棉花、瓜菜、春玉米等作物上推廣普及，根據(jù)多年觀察統(tǒng)計(jì)，棉花增產(chǎn)30%～40%，瓜菜和春玉米增產(chǎn)30%～50%［5］。

雖然地膜覆蓋技術(shù)在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收方面的作用是“革命性”的，但是也相應(yīng)產(chǎn)生了一些不良影響，由于現(xiàn)有覆膜生產(chǎn)技術(shù)措施不到位，治理措施未能及時(shí)跟進(jìn)，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)面源污染加劇?，F(xiàn)在使用的地膜多為聚乙烯材料制成，殘膜在土壤中很難自然降解，以前使用的地膜較厚，農(nóng)民在春耕播種前用耙等農(nóng)具將殘膜聚集起來清除出地塊；現(xiàn)在一些農(nóng)膜生產(chǎn)廠家為了追求利益生產(chǎn)越來越薄的地膜，地膜厚度達(dá)0.008 mm，這些使用后的殘膜很難被清除出田塊，殘留在土壤中的殘膜會直接破壞土壤原有結(jié)構(gòu)，降低耕地質(zhì)量；農(nóng)田中的殘膜不及時(shí)處理還會越積越多，達(dá)到一定數(shù)量就會影響作物根系的生長，從而影響作物產(chǎn)量的進(jìn)一步提高。一些種植年限較長的棉田，由于連續(xù)多年使用旋耕機(jī)進(jìn)行耕作造成犁底層較淺，在很多地塊的犁底層土壤中還能發(fā)現(xiàn)殘存的農(nóng)膜。此外，農(nóng)民清除出田塊的廢舊地膜由于缺少有效的回收處理機(jī)制，也多是丟棄于田邊地頭的溝渠等地，這些暫時(shí)被清除的殘膜極易被風(fēng)吹散，遍布各田地，同時(shí)，路旁溝渠等處綠化帶樹木上也常被掛上廢舊農(nóng)膜，嚴(yán)重影響到鄉(xiāng)村景觀和環(huán)境衛(wèi)生。

2.2 優(yōu)化施肥，以肥保水

近2年，黃河三角洲地區(qū)推廣有機(jī)肥替代化肥技術(shù)，鼓勵(lì)農(nóng)戶增施有機(jī)肥而減施化肥，對使用商品有機(jī)肥的農(nóng)戶給予一定財(cái)政補(bǔ)貼。政策的實(shí)施提高了農(nóng)戶使用有機(jī)肥的積極性，尤其是一些種植大戶，增施有機(jī)肥正在逐漸變成他們的施肥習(xí)慣。土壤增施有機(jī)肥后不但可以提高土壤肥力，還能增強(qiáng)土壤的保水保肥能力，從而達(dá)到提高灌溉水利用率的目的。同時(shí)最近比較熱門的水肥一體化技術(shù)也在黃河三角洲設(shè)施農(nóng)業(yè)中推廣較快，水肥一體化就是運(yùn)用智能水肥一體化系統(tǒng)，根據(jù)田間作物的生長需求，在進(jìn)行滴管、滲灌的過程中把施肥也一起完成的技術(shù)。該技術(shù)的推廣真正做到因需澆水、因需施肥、節(jié)水減肥，同時(shí)作物全生育期都處于良好的水肥環(huán)境中，其對病蟲害的抵抗能力就會增強(qiáng)，減少農(nóng)藥使用同時(shí)也能在一定程度上提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。

2.3 保護(hù)性耕作，以耕節(jié)水

黃河三角洲地區(qū)的土壤由于開發(fā)較晚，土壤較瘠薄且高低不平，蓄水蓄肥能力差，土質(zhì)較疏松，容易造成表層土壤的流失。傳統(tǒng)的耕作模式是以翻、耙耕作，播種前用旋耕或深耕、深松機(jī)械對土壤進(jìn)行疏松的同時(shí)把前茬作物以及雜草翻壓到下面，然后進(jìn)行整平處理；這種耕作不僅能耗高，還會造成水土流失嚴(yán)重，破壞生態(tài)環(huán)境，整個(gè)黃淮海地區(qū)春季沙塵暴發(fā)生或多或少與這種耕作模式也有關(guān)系。保護(hù)性耕作技術(shù)又稱少耕或免耕，是在滿足作物生長條件的基礎(chǔ)上盡量減少田間作業(yè)，將秸稈粉碎還田，采用機(jī)械化和半機(jī)械化措施保證播種質(zhì)量，以達(dá)到減少水土流失、培肥地力、保護(hù)環(huán)境和資源的目的。保護(hù)性耕作技術(shù)能提高土壤的蓄水保水能力，使灌溉水的利用率提高30%以上，同時(shí)還具有增強(qiáng)土壤的蓄水保水和提高降水利用率的功能。由于大量的秸稈殘茬覆蓋地表，切斷了土壤毛管與大氣之間的聯(lián)系，減弱了土壤空氣與大氣之間的交換強(qiáng)度，從而減少了地表水分蒸發(fā)，增強(qiáng)了土壤的蓄水功能，起到了抗旱保墑的作用，既節(jié)約了大量的灌溉用水，還降低了生產(chǎn)成本。同時(shí)保護(hù)性耕作還能增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，提高土壤供肥能力，保護(hù)性耕作中的秸稈覆蓋能顯著增加土壤的有機(jī)質(zhì)含量，據(jù)測算，每667 m2覆蓋300 kg 秸稈能使土壤耕作層的有機(jī)質(zhì)含量增加0.06個(gè)百分點(diǎn)。此外，免耕還減緩了土壤有機(jī)質(zhì)的分解，保持了土壤肥力。通過對比試驗(yàn)可以看出，保護(hù)性耕作地塊土壤各種養(yǎng)分含量都有顯著增加，同樣施肥，保護(hù)性耕作地塊出苗齊、長勢好。

2.4 改變種植模式，推廣耐旱作物種植

調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，改水稻、蓮藕等高耗水作物為耐旱特色作物。黃河口大米以其優(yōu)良的品質(zhì)馳名國內(nèi)外，但是由于耗水量巨大，黃河三角洲的黃河水引用指標(biāo)有限，所以發(fā)展前景一般。選擇耐旱作物代替水稻、蓮藕等耗水量大的作物勢在必行，耐旱作物是指具有較強(qiáng)的耐旱抗逆性，在干旱缺水的情況下能正常生長發(fā)育，保持或接近正常產(chǎn)量的作物。耐旱作物的形態(tài)主要表現(xiàn)在葉窄小，有的遇到干旱能卷成筒狀，把氣孔卷在里面；有的葉片上氣孔又少又小，干旱高溫時(shí)氣孔能自動閉合；有的葉片上有茸毛，表皮層和角琢層厚，能反射陽光；還有的氣孔鉀陷入表皮層內(nèi)。適合在黃河三角洲地區(qū)種植的耐旱糧食作物有粟、薯類等，耐旱蔬菜有秋葵等。薯類也是極其耐旱的作物，20 世紀(jì)60—70年代，由于小麥、玉米等糧食作物的產(chǎn)量較低，為了解決溫飽問題，黃河三角洲黃河灘區(qū)紅薯的種植規(guī)模一直較大，2015年以來墾利區(qū)興隆街道后李村引進(jìn)紫薯種植，這類農(nóng)產(chǎn)品具有保健功效，深受城鄉(xiāng)消費(fèi)者青睞，可以大量發(fā)展。秋葵是耐旱且營養(yǎng)價(jià)值極高的蔬菜作物，其栽培管理比較粗放且適應(yīng)能力強(qiáng)，可大力發(fā)展。

3 結(jié)語

通過政府的行政干預(yù)手段，采取一定的激勵(lì)機(jī)制，鼓勵(lì)農(nóng)戶合理灌溉，減少浪費(fèi)。黃河灘區(qū)私自取用黃河水的現(xiàn)象比較嚴(yán)重，這不僅會造成黃河水的大量浪費(fèi)，還會影響黃河入?？跐竦厣鷳B(tài)的恢復(fù)保護(hù)。所以政府部門要通過行政干預(yù)手段，嚴(yán)格落實(shí)國家相關(guān)黃河水取水用水制度，促進(jìn)黃河流域農(nóng)業(yè)節(jié)水高質(zhì)量發(fā)展。此外，黃河三角洲地區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展不僅要依靠節(jié)水等的科技進(jìn)步，還要增強(qiáng)當(dāng)?shù)厝罕姷墓?jié)水意識，通過大力的宣傳，使人們都能認(rèn)識到黃河的生態(tài)功能至上，保證黃河安瀾?？傊?，只有全面樹立節(jié)水意識和觀念、增加節(jié)水技術(shù)投入、普及節(jié)水技術(shù)的運(yùn)用，再探索配套行之有效的制度管理框架，才能使黃河三角洲地區(qū)的農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)和措施真正落到實(shí)處。