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我国新疆高效节水灌溉的现状、主要措施与成效

(2017-12-14 10:42:52)
致力于水肥一体化技术推广,促进农业生产经营方式转变 
(资料来源:新疆维吾尔自治区水利厅)

我国新疆北为阿尔泰山,南为昆仑山,天山横亘中部, 南部是塔里木盆地,北部是准噶尔盆地。山脉与盆地相间排列,盆地被高山环抱,形成“三山夹两盆”地形。

新疆远离海洋,乌鲁木齐市与海洋的最近距离为2250km,是中国也是世界距海洋最远的城市,故新疆属大陆性干旱和半干旱气候区。集中表现为降水稀少、相对湿度低、冬季漫长、春秋短、日照长、温差大,全疆日温差一般在12°C以上。

新疆的平均降水量为154.8毫米,为我国年平均降水量648毫米的23.8%。年平均蒸发量, 北疆为1500~2300毫米,南疆为2000~3400毫米。

由于新疆是纯灌溉农业区,必须要进行全程人工灌溉,采用高效节水建设为主的灌溉措施成为必然选择。滴灌技术的应用在2007-2008连续两年的旱情中发挥了巨大作用,引起了政府和农民的高度关注。

自治区提出“十二五”期间新增农业高效节水面积1500万亩,使新疆地方农业高效节水面积由2010年的1400万亩,增加到2900万亩,农业用水量占总用水量降至92%。到2015年渠道防渗率由0.6提高到0.65;灌溉水利用率提高到0.52;综合毛灌溉定额降至640立方米/亩以下;增加旱涝保收面积1000万亩,使我区的保灌面积达到3600万亩以上。

一、新疆农业高效节水发展现状

1、地方毛灌溉定额为700立方米/亩以下,农业灌溉水利用率为0.5;干、支、斗三级渠道总长13.85万公里,渠系防渗率为60%以上。四级渠道防渗率为40%。

2、2012年工程节水灌溉面积3500万亩,地方田间高效节水灌溉面积突破2150万亩,其中滴灌面积约占80%以上。 

3、高效节水发展情况:2005年开始大面积推广高效节水技术,特别是2008年至2012年分别新增高效节水灌溉面积200万亩、380万亩、406万亩、370万亩、380万亩,发展速度呈成倍增长,远超过“十五”和“十一五”水平。最初由单一实施棉花膜下滴灌技术向玉米、工业番茄、辣椒、果树、打瓜、蔬菜等多种类、多用途发展,有效降低了种植成本,快速增加了农民收入。

4、各类节水灌溉工程措施及投资标准

输水系统建设:以干、支、斗骨干渠道防渗为主的工程建设为主;
高效节水方式:以膜下滴灌为主的微灌、喷灌、低压管道灌等田间高效节水技术发展迅速。
田间节水工程亩投资约为600元,喷灌亩投资约为850元,低压管道灌亩投资约为600元,膜下滴灌亩投资约为700-1200元,大首部系统亩投资约为1500元.

5、技术研发:依托科研课题,在研发本土节水灌溉设备产品上取得了很大进展。

(1)研发产品主要有过滤系统、喷灌机系列、明渠轮式流量计、给水栓系列、电磁阀国产化控制系统五大类 。其中过滤系统现有产品七大类:离心式过滤器、叠片过滤器、网式过滤器、砂石过滤器、自吸清洗网式过滤器、移动滴灌一体机、施肥罐,已获国家专利产品多项。沉淀池过滤设施替代加压过滤器获得运用和推广。
(2)科研课题:环塔里木盆地特色林果业关键技术开发与示范中的果树和葡萄节水灌溉技术开发与示范;棉花膜下滴灌关键技术及棉区水盐调控技术开发与示范、小农户用低压滴灌系统的产品开发与示范、中盐度地下水可利用量研究及膜下滴灌技术开发与示范,特色林果业微灌研究等取得成果。

6、推广服务

(1)现行节水灌溉技术推广迅速、普及率大,组织形式多样;

(2)农业节水、增产、优质技术集成配套的推广、服务能力逐渐形成;

(3)农民对发展高效节水灌溉热情高涨;

(4)节水灌溉产品、节水灌溉工程施工企业、节水产品检测认证,规范了节水市场。

二、农业节水建设的主要措施

1、加强了政策研究制定,出台《关于加强水利抗旱工作的若干意见》、《关于加强自治区农业高效节水建设的意见》、《自治区党委人民政府关于加快水利改革发展的意见》等。

2、狠抓了前期规划工作,制定了《新疆农业节水发展规划》、《全疆灌区发展规划》《全疆地下水开发利用规划》、《绿洲灌区盐碱地改良利用规划》、《全疆牧区水利规划》《农业高效节水五年(2013-2017年)实施方案》等。

3、增加财政投入,鼓励引导各地加大高效节水建设力度。 
2012年,自治区财政拿出9亿元补助资金发展300万亩高效节水灌溉面积。同时拿出4212万元资金用于每年100万亩的节水贷款贴息补助。
2012年,新疆农村水利建设60亿元,其中高效节水灌溉建设资金超过30亿元,新建农业高效节水灌溉面积380万亩。

4、加强技术推广服务,引进兵团管理人员挂职、输送技术管理人员到兵团挂职、强化各种培训,加快了人才的培养。

5、节水灌溉设备认证工作全面展开,起到了很好效果。

6、加强对农民的宣传和培训工作,充分调动了农民积极性。农民从思想上实现了由“要我干” 到“我要干” 的根本性转变。农民参与式管理模式不断创新和完善。

7、召开农业高效节水现场会,高效节水建设进入提质增效、标准化、规范化建设发展新阶段。

三、新疆高效节水快速发展之动力

除了实施农业高效节水各项政策措施外,还有以下原因加速了新疆农业高效节水的发展步伐。

1、新疆是纯灌溉农业区,必须要进行全程人工灌溉,采用高效节水建设为主的灌溉措施成为必然选择。滴灌技术的应用在2007-2008连续两年的旱情中发挥了巨大作用,引起了政府和农民的高度关注。 

2、滴灌技术以其节水、提高土肥利用率、减少机耕作业、解放劳动力、提高作物产量和品质等效益优势调动了农民积极性。农民增收,一靠提高农田单产,二靠“以水定地”,就这两个方面而言,高效节水农业是最佳实现途径。

3、在推广高效节水初期,利用国家、自治区投资,建成了农业高效节水示范区,组织农民现场观摩,让农民切实体会到通过农业高效节水工程建设产生的经济效益。政府制定鼓励政策,对于自愿尝试建设农业高效节水工程建设的农民给予补助,采取“五统一”模式,即统一土地、统一种植品种、统一种植模式、统一管理、统一灌溉。解决了土地分散承包与推广农业高效节水所要求的土地集约化管理之间的矛盾。

4、经过探索,形成了几种现阶段运行管理成功模式。(1)合作社+专管人员管理模式。(2)农民用水者协会+专管人员管理模式。(3)村组+专管人员管理模式。(4)水管单位+农户管理模式。(5)公司+专管人员管理模式 。(6)农民联户管理模式。(7)承包管理模式。

5、节水技术研发普及全面推进农业高效节水建设
在节水技术方面,已形成渠道防渗、低压管道输水灌溉、田间膜下滴灌、自压喷灌、低压软管灌溉、覆膜灌溉等工程技术与抗旱品种选育、水肥调控技术、高产栽培技术、覆盖保墒技术、抗旱保水剂等农艺节水技术相结合的高效节水技术综合集成体系。
(1)自压喷灌系统改为自压滴灌获得成功。自压滴灌一次性投入较高,但后期运行费、管理费大幅降低,在我区山前丘陵农作区非常适宜推广,尤其适应于我区目前已建成的自压喷灌的改建。
(2)地表水加压滴灌进入大面积实施阶段,为两水统调统管创造了条件。通过滴灌节出的地表水调到井灌区,可遏制井灌区超采,使井灌区关井恢复地下水成为可能。
(3)滴灌适应灌溉农作物种类不断扩大。采用滴灌农作物已由原来单一的棉花等少数作物扩大到辣椒、番茄、土豆、玉米、甜菜、打瓜、葡萄、果树、旱作水稻等。2009年实施小麦、玉米滴灌试验,2011年牧草浅埋式滴灌试验均取得了成功(旱作水稻滴灌也成功)。
(4)成龄葡萄滴灌试验取得初步成果。

6、新疆本地企业结合新疆实际自主研发的滴灌系统首部、一次性滴灌带等产品大幅降低了滴灌系统的投资,pvc管材及配件的生产规模、质量均可满足间内市场需求,使滴灌工程技术成为一项农民“用得起”的技术,为新疆发展高效节水建设创造了条件。

四、新疆高效节水灌溉的成效与作用

1、节水灌溉可有效缓解了我区农业缺水危机

节水使农业年节水量在10亿立方米以上,高效节水技术突破了我区农业用水瓶颈,实现了节水、抗旱、增产、增效。
在农业灌溉用水不增加的前提下,有效缓解了农业缺水危机,显著提高了灌溉保证率、增加了部分灌溉面积,保证了农业的可持续发展和粮食安全。有些区域还通过削减农业节水为城乡生活、工业供水,增加了农业用水的附加值。

2、节水灌溉增产增效

(1)节水:膜下滴灌亩均节水100-200方。和沟灌比节水50%左右;和喷灌比节水30%左右。
(2)提高肥料利用率。滴灌能均匀的浸润土壤,水溶性肥料、农药可随水施入作物根系主要生长区,利于作物吸收,施用效果显著提高。滴灌可使氮肥利用率从30-40%提高到47-54%,滴灌可使磷肥利用率从12-20%提高到18.73-26.33%,肥料投放减少30%以上。
(3)提高土壤利用率:田间不修毛渠和田埂,土地利用率可提高5—7%左右。
(4)减少机耕作业降低机耕成本:减少机耕作业,降低机耕成本。膜下滴灌节水技术,避免了人工浇水、中耕开沟、施肥、施药等人工操作环节,每亩地平均节约劳力费30%-50%,节约机耕费20%-40%,降低了农户的劳动强度和田间投入。
(5)提高作物产量和品质:采用膜下滴灌技术可以达到苗齐、苗壮、增加收获株数,提供良好的水、肥、气、热环境,其中棉花可亩增产50kg,亩增收约300元;哈密瓜可亩增400株,增产1000kg,亩增收1000元;工业蕃茄可亩增产2t,亩增收约650元;辣椒可亩增产600kg,亩增收约1000元;打瓜可亩增产50kg,亩增收约500元。
(6)局部排盐碱
膜下滴灌可形成湿润峰内形成脱盐区,湿润峰外盐分积累区;0-100cm土层含盐碱2.2%,经三年膜下滴灌植棉,土壤耕作层盐分降至0.35%;盐碱地喷灌及地埋滴灌棵间蒸发大,易形成耕作层盐分积累。
通过近十余年的科技研发和生产实践,高效节水较传统地面灌溉的特点与成效可概括为“两节、两高、两个促进”。即:节水、节肥、高产、高效、促进农业生态环境改善、促进农村生产经营方式转变。

五、高效节水建设发展存在主要问题

1、农业高效节水建设资金配套不足。膜下滴灌亩投资约为700-1500元,一次性投入均较大,各级政府的补助比例偏低(200-300元/亩),南疆农民自筹能力更有限,加之2008年棉花、辣椒、蕃茄等农产品受市场影响,农民自筹资金难以及时、足额到位。

2、施工期较短,作物需在5月前灌溉头水,因节水补助资金计划下达晚,影响到工程按期完成和作物适时灌溉。

3、随着种植业结构调整和多熟制作物面积的扩大,高效节水灌溉对需水均匀度更高,部分地区缺乏控制性水利枢纽,对水资源的调节能力有限,单一的地表水农业灌溉供水难以满足高效节水建设项目的均匀用水要求,制约了农业高效节水建设的进一步推广。

4、按照一个控制面积为1000亩的滴灌系统测算,首部加压系统所需动力20千瓦,日工作18小时,该系统日用电360度。一个区域种植同一种作物,灌溉制度相同,在作物灌溉高峰期,用电负荷很大。我区在进行农网改造时未考虑该部分用电量,南疆地下水开发利用机电井建设力度的加大和农业高效节水建设面积的扩大,农业灌溉用电问题日趋突出。

5、存在盲目推广高效节水技术现象。个别地区前期规划工作力度不够,不合适宜盲目大面积推广高效节水规模,将高投入的节水技术当作短期行为,先干后丢,影响了群众发展高效节水的积极性。

6、区域农民灌溉水平有差异,各地需强化对农民使用滴灌技术的培训工作。

7、生产滴灌设备的厂家很多,设备质量参差不齐,尤以滴灌带、管质量问题较为突出。项目业主必须选用通过质量认证的产品,保证工程质量。县级水利和质量监督部门可联合对本地生产厂家实施备案、监督检查,若有不合格产品情况发生,可采取相关措施,保护农户利益。

8、各地通过各种节水措施节出的水量应用于恢复生态(补充超采的地下水等),采取有效措施遏制开荒。

9、在大力推行农业高效节水建设的同时,要下大力气研究解决节水工程的管护问题,要控制高效节水建设规模,在完成自治区下达的建设任务后,充分考虑农牧民的承受能力,量力而行。

10、对于在粮食作物上实施节水灌溉的,其节水灌溉工程投资应由加大政府投资比例。

11、水权补偿问题亟待研究解决。

12、强化运行管理。普遍存在管理人员不固定、 培训缺失、管理费用不能及时到位、维修人员和材料不足、造成管理粗放,无法达到设计目标,工程效益大打折扣,影响农民积极性。

13、南疆由于地块零碎、作物不统一,多为林果粮或林果棉套种,加之农民接受程度低,自筹能力和管理能力差,建设难度大,不少地方愿意在新开荒土地上搞,不愿意在农民承包地上搞,这是目前阻碍南疆发展高效节水的瓶颈问题。

14、推行标准化、规范化建设与管理

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