新疆是我國(guó)最大的優(yōu)質(zhì)商品棉生產(chǎn)基地,重要的糧食生產(chǎn)基地、畜產(chǎn)品基地和甜菜制糖基地,同時(shí)也是我國(guó)和世界上著名的干旱區(qū)之一,灌溉用水量占總用水量的95%以上,沒(méi)有灌溉就沒(méi)有新疆的農(nóng)業(yè),農(nóng)業(yè)節(jié)水的潛力巨大。大力發(fā)展節(jié)水灌溉不僅是四大基地建設(shè)的需要,而且是新疆經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的重要保證。
一、新疆節(jié)水灌溉發(fā)展現(xiàn)狀
(一)新疆的自然地理氣候條件
新疆地處歐亞大陸腹地,祖國(guó)的西北部,總面積165萬(wàn)平方公里。四面遠(yuǎn)離海洋,具有典型的大陸干旱性氣候。全疆年平均降水量147mm,年總降水量2429×109m3。全部山區(qū)年降水總量約為2048×109m3,占全疆總降水量的84.3%,故山區(qū)降水量是新疆水源的主要來(lái)源。北疆年平均蒸發(fā)量1500~2300mm,南疆平均1500~4000mm。蒸發(fā)量與降水量的比值稱(chēng)為干旱指數(shù),新疆的干旱指數(shù)大致是:山區(qū)為1~5;平原地區(qū),北疆3~6,南疆7~20。所以新疆是世界上著名的干旱區(qū)之一。
(二)節(jié)水灌溉發(fā)展現(xiàn)狀
1、渠道防滲情況
據(jù)統(tǒng)計(jì)資料,新疆渠道總長(zhǎng)32.6×104km,其中防滲渠11.8×104km,占渠道總長(zhǎng)的36.2%;兵團(tuán)渠道總長(zhǎng)9.53×104km,占新疆渠道總長(zhǎng)的29.2%,防滲渠道長(zhǎng)2.51×104km,占新疆防滲渠道總長(zhǎng)的26.3%。新疆防滲渠道長(zhǎng)占全國(guó)防滲渠道總長(zhǎng)度(55.1×104km)的21.4%;防滲渠道輸水灌溉面積135.21×104hm2 ,占全國(guó)(636.13×104hm2)的21.3%,在全國(guó)29個(gè)省、市、自治區(qū)排行第一。
2、大型輸水管網(wǎng)建設(shè)
克拉瑪依市1.33×104hm2規(guī)模的大型自壓灌溉管網(wǎng)和兵團(tuán)14師皮墨墾區(qū)1.47×104hm2規(guī)模的大型自壓灌溉管網(wǎng)工程已建成投入使用,這種大型輸水灌溉管網(wǎng)在國(guó)內(nèi)也是僅有的。
3、田間噴微灌工程建設(shè)
新疆兵團(tuán)噴、微、管灌面積占全疆的70.2%,占新疆噴灌面積的40.9%,占新疆微灌面積的87.8%,占新疆管灌面積的22.0%。截止2003年,新疆兵團(tuán)的高效節(jié)水灌溉面積已發(fā)展到43.33×104hm2,其中噴微灌面積29.33×104hm2,膜下滴灌面積25.33×104hm2,微灌面積約占全國(guó)總微灌面積的2/3左右。
4、節(jié)水灌溉綜合配套技術(shù)的研究和應(yīng)用情況
新疆兵團(tuán)積極引進(jìn)、試驗(yàn)和推廣了噴灌、管道灌、閘管灌、半固定式滴灌等節(jié)水灌溉技術(shù),并將其工程措施、農(nóng)藝措施、管理措施有機(jī)結(jié)合,綜合配套,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展產(chǎn)生了巨大的推動(dòng)作用。近年來(lái),在節(jié)水灌溉條件下的作物需水規(guī)律、灌溉制度、隨水施肥、灌溉施肥專(zhuān)家決策、配套栽培技術(shù)、土壤墑情監(jiān)測(cè)與灌溉預(yù)報(bào)、智能控制、滴灌驅(qū)鹽、噴灌洗鹽、配套農(nóng)機(jī)具研發(fā)、工程運(yùn)行管理模式和服務(wù)體系建設(shè)等綜合配套技術(shù)的研究、集成和大面積應(yīng)用方面達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平和國(guó)際先進(jìn)水平。
5、節(jié)水灌溉設(shè)備器材的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化情況
近年來(lái),隨著新疆節(jié)水灌溉技術(shù)的蓬勃發(fā)展,節(jié)水灌溉設(shè)備產(chǎn)品的需求日益旺盛,以新疆天業(yè)為龍頭的一批節(jié)水灌溉設(shè)備器材研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)運(yùn)而生,目前新疆天業(yè)已成為我國(guó)最大的節(jié)水灌溉設(shè)備產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)。
二、新疆節(jié)水灌溉發(fā)展中存在的主要問(wèn)題及對(duì)策
(一)存在的主要問(wèn)題
1、在因地制宜選擇和發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)模式方面存在盲目性
一些地區(qū)在引進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)時(shí),缺乏科學(xué)指導(dǎo),沒(méi)有結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際因地制宜地選擇節(jié)水灌溉方式,造成人力、物力、財(cái)力的浪費(fèi),教訓(xùn)是深刻的。如2002年新疆引進(jìn)的地下滴灌技術(shù),2004年發(fā)展到0.67×104 hm2左右,但一些技術(shù)問(wèn)題尚沒(méi)有解決,如出苗問(wèn)題、滴頭堵塞問(wèn)題、土壤返鹽、表層積鹽問(wèn)題、播種行和毛管鋪設(shè)行錯(cuò)位以及灌溉制度等問(wèn)題,大部分地下滴灌效益沒(méi)能充分發(fā)揮,大面積引進(jìn)和推廣應(yīng)用帶有盲目性。應(yīng)積極開(kāi)展試驗(yàn)研究,解決技術(shù)難題,取得成果后穩(wěn)步發(fā)展。
2、滴灌系統(tǒng)工作壓力不足,灌水均勻度下降,影響滴灌效益發(fā)揮
部分團(tuán)場(chǎng)滴灌系統(tǒng)工作壓力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,大部分滴灌系統(tǒng)的滴頭工作壓力在0.3-0.5kg/cm2,按照設(shè)計(jì)要求滴頭工作壓力應(yīng)在0.7-1.0kg/cm2 ,結(jié)果造成灌水和施肥的均勻度降低,影響了滴灌效益的發(fā)揮。造成滴頭工作壓力不足的原因主要有以下幾方面:①規(guī)劃設(shè)計(jì)基本資料深度不夠,資料不全,設(shè)計(jì)參數(shù)選用不合理,造成技術(shù)設(shè)計(jì)先天不足;② 滴灌工程施工、安裝、監(jiān)督、質(zhì)量驗(yàn)收等環(huán)節(jié)不嚴(yán)密,接頭處滲水、漏水、管材破裂、接頭脫落等問(wèn)題未能及時(shí)有效控制,造成工程性泄壓;③職工對(duì)滴灌技術(shù)的基本知識(shí)不了解,隨意擴(kuò)大輪灌面積或改變輪灌方式,沒(méi)有嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求運(yùn)行操作,造成人為降壓。
3、長(zhǎng)期實(shí)施滴灌技術(shù)后,耕層土壤鹽份積累增加,影響作物生長(zhǎng)
新疆絕大部分土壤母質(zhì)中不同程度含有鹽堿,灌溉水中也含有一定的礦化度,根據(jù)水鹽運(yùn)移的基本規(guī)律,膜下滴灌具有一定的驅(qū)鹽、抑鹽作用,這一點(diǎn)對(duì)作物當(dāng)季生長(zhǎng)十分有利。滴灌土壤濕潤(rùn)深度較淺(一般50-60cm),隨著滴灌技術(shù)的大面積應(yīng)用和長(zhǎng)期實(shí)施,灌溉水在不斷進(jìn)入土壤,又從土壤中蒸發(fā),而鹽份確留在了土壤中,通過(guò)多年積累,土壤鹽份會(huì)逐漸增加,當(dāng)土壤鹽份增加到一定程度,會(huì)嚴(yán)重影響作物生長(zhǎng)。
4、節(jié)水設(shè)備器材研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化方面存在的主要問(wèn)題
(1)設(shè)備產(chǎn)品研發(fā)創(chuàng)新力量和投入不足設(shè)備產(chǎn)品研發(fā)創(chuàng)新力量和投入不足設(shè)備產(chǎn)品研發(fā)創(chuàng)新力量和投入不足設(shè)備產(chǎn)品研發(fā)創(chuàng)新力量和投入不足 近幾年,由于新疆節(jié)水灌溉技術(shù)的快速發(fā)展,一批節(jié)水設(shè)備器材生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)運(yùn)而生,除新疆天業(yè)已具有相當(dāng)規(guī)模外,大多數(shù)企業(yè)小而分散,相當(dāng)一部分企業(yè)只是進(jìn)了幾臺(tái)機(jī)子生產(chǎn)滴灌管(帶),節(jié)水灌溉設(shè)備產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模和檔次普遍不高,新產(chǎn)品的研發(fā)創(chuàng)新和投入相對(duì)不足。
(2)灌溉工程設(shè)計(jì)質(zhì)量和系統(tǒng)優(yōu)化方面有待進(jìn)一步提高
新疆兵團(tuán)和地方的節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì),相當(dāng)一部分設(shè)計(jì)成果存在著盲目“照搬”現(xiàn)象,設(shè)計(jì)參數(shù)選擇不盡合理,一些“交鑰匙”大包工程,由設(shè)備產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)或供應(yīng)商設(shè)計(jì),存在著運(yùn)行成本過(guò)高現(xiàn)象;系統(tǒng)輪灌方式和灌溉制度也有待進(jìn)一步優(yōu)化。
5、廣大基層干部群眾的節(jié)水灌溉科技素質(zhì)有待進(jìn)一步提高
節(jié)水灌溉是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,科技含量相對(duì)較高,尤其是噴微灌技術(shù),近幾年發(fā)展很快,急需對(duì)廣大基層群眾進(jìn)行節(jié)水灌溉技術(shù)知識(shí)、操作技能等方面的培訓(xùn),提高他們的科技素質(zhì)和管理水平,充分發(fā)揮灌溉工程效益。
(二)主要對(duì)策與建議
1、突出效益,因地制宜地發(fā)展節(jié)水灌溉
從氣候條件上講:噴灌適用于風(fēng)小的補(bǔ)充灌溉區(qū);滴灌更適宜于氣候干旱的地區(qū);地面灌對(duì)氣候條件沒(méi)有要求。從地形、土壤條件上講:噴、滴灌都適宜于地形復(fù)雜、坡度大、土層薄、土壤滲漏嚴(yán)重的地區(qū);地形坡度超過(guò)1%的田快一般不適合采用地面灌。從作物條件來(lái)講:密植作物、葉類(lèi)蔬菜、草坪及花卉作物采用噴灌較好;果樹(shù)、瓜類(lèi)、棉花等寬行經(jīng)濟(jì)作物采用滴灌比較有利;地面灌適合于各種作物。從能源條件來(lái)講:滴灌消耗能源較少而噴灌消耗能源相對(duì)較高,因此,能源豐富、價(jià)格低的地方采用噴灌有利;從水源水質(zhì)條件來(lái)講:滴灌對(duì)水源水質(zhì)的要求最高,噴灌次之,地面灌最低。從單位面積投入來(lái)講:滴灌最高,噴灌次之,地面灌最低。
2大力推廣膜下滴灌技術(shù),提高滴灌工程設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行管理質(zhì)量
新疆具有發(fā)展滴灌極其優(yōu)越的自然、氣候、作物條件,新疆是我國(guó)優(yōu)質(zhì)棉生產(chǎn)基地,又是著名的瓜果之鄉(xiāng),加工番茄的品質(zhì)也非常好,這些作物都非常適宜采用滴灌。 滴灌不僅可以節(jié)約寶貴的水資源,同時(shí)帶來(lái)了勞動(dòng)力的解放和生產(chǎn)效率的大大提高,是發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的重要組成部分。經(jīng)過(guò)多年研究和實(shí)踐,膜下滴灌技術(shù)已相當(dāng)成熟,應(yīng)加大推廣應(yīng)用力度,重視和提高滴灌工程規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行管理質(zhì)量。設(shè)計(jì)工作必須由有設(shè)計(jì)資質(zhì)的單位完成。設(shè)計(jì)單位應(yīng)提高設(shè)計(jì)水平,做到科學(xué)規(guī)劃、精心設(shè)計(jì)。同時(shí)要加強(qiáng)滴灌工程建設(shè)的質(zhì)量監(jiān)督,工程建設(shè)嚴(yán)格實(shí)行監(jiān)理制,不能隨意更改系統(tǒng)設(shè)計(jì),確保工程建設(shè)質(zhì)量。滴灌工程運(yùn)行管理應(yīng)嚴(yán)格實(shí)行責(zé)任制,即按照技術(shù)要求制定切實(shí)可行的操作規(guī)程和獎(jiǎng)罰制度,做到有章可循、有規(guī)可依、責(zé)任到人、獎(jiǎng)罰分明,使滴灌工程運(yùn)行管理科學(xué)化、規(guī)范化,保證滴灌效益的充分發(fā)揮。
3、加強(qiáng)節(jié)水灌溉技術(shù)及設(shè)備產(chǎn)品的研發(fā)和創(chuàng)新
為適應(yīng)節(jié)水灌溉多元化快速發(fā)展的需要,企業(yè)和科研單位應(yīng)注重新產(chǎn)品、新工藝、新材料、新方法、新技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新,包括噴微灌新產(chǎn)品:內(nèi)鑲補(bǔ)償式滴灌管、具有壓力補(bǔ)償功能的滴灌帶、一次性超薄壁滴灌帶、滴灌管(帶)回收設(shè)備、節(jié)能性噴頭、噴微灌精量控制設(shè)備、壓力調(diào)節(jié)設(shè)備、地下滴灌技術(shù)及設(shè)備等,適合管道輸水灌溉的高分子復(fù)合材料大口徑管材及管件、大口徑PE管材及管件等,渠道防滲新材料、新設(shè)備,灌區(qū)水管理新產(chǎn)品,田間灌溉信息采集系統(tǒng)及方法,智能控制灌溉設(shè)備、節(jié)水灌溉專(zhuān)家決策軟件以及節(jié)水灌溉配套高產(chǎn)栽培技術(shù)等,全面提升節(jié)水灌溉技術(shù)和設(shè)備產(chǎn)品的研發(fā)創(chuàng)新水平,為節(jié)水灌溉技術(shù)的健康發(fā)展提供科技支撐。
4、應(yīng)重視滴灌條件下的水鹽運(yùn)移規(guī)律及綜合調(diào)控技術(shù)研究及綜合調(diào)控技術(shù)研究應(yīng)用
新疆大面積實(shí)施膜下滴灌技術(shù)后,應(yīng)高度重視滴灌條件下的土壤水鹽運(yùn)移規(guī)律及綜合調(diào)控技術(shù)研究應(yīng)用。噴、滴灌工程按噴滴灌共用系統(tǒng)設(shè)計(jì),首部采取“變頻”方式調(diào)節(jié)灌溉系統(tǒng)的壓力和流量,使灌溉系統(tǒng)的通用性和灌溉方式的多樣性有機(jī)結(jié)合,既可滿足土壤壓鹽排鹽要求,又可滿足作物輪作倒茬后灌溉的需要,符合產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的方向。
5、加大節(jié)水灌溉技術(shù)普及力度,提高廣大干部群眾的科技素質(zhì)
水利、農(nóng)業(yè)和科技主管部門(mén)應(yīng)高度重視節(jié)水灌技術(shù)、知識(shí)和技能的培訓(xùn)工作,將組織現(xiàn)場(chǎng)會(huì)、觀摩會(huì)、經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)和上崗培訓(xùn)、技術(shù)講座、技術(shù)研討相結(jié)合,利用電視、廣播、報(bào)紙、板報(bào)多種形式開(kāi)展全員技術(shù)培訓(xùn),支持節(jié)水灌溉科普著作的出版和科普成果的推廣,努力提高廣大基層干部群眾的科技素質(zhì),提高節(jié)水灌技術(shù)措施的落實(shí)到位率。
三、新疆節(jié)水灌溉發(fā)展趨勢(shì)
(一)噴微灌、高效施肥及相關(guān)農(nóng)業(yè)技術(shù)結(jié)合
噴滴灌專(zhuān)用肥的研發(fā)與應(yīng)用,提高了灌溉系統(tǒng)的使用效率和肥料利用率,使水肥高效耦合成為現(xiàn)實(shí)。目前70%的噴微灌采用隨水施肥。同時(shí),噴微灌已成為新疆棉花保苗、防風(fēng)、抗旱的關(guān)鍵措施,并使先進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)如精量播種、高密度栽培、適時(shí)適量灌溉、施肥和智能化管理等的實(shí)施得到保證,大幅度提高了棉花產(chǎn)量。
(二)棉花膜下滴灌面積迅速擴(kuò)大,并向其它經(jīng)濟(jì)作物和智能控制方向發(fā)展
新疆是我國(guó)重要的優(yōu)質(zhì)棉花生產(chǎn)基地,棉花單產(chǎn)、總產(chǎn)、品質(zhì)和出口量均居全國(guó)首位,兵團(tuán)棉花膜下滴灌面積已發(fā)展到棉花總面積的95%以上,同時(shí)膜下滴灌技術(shù)已經(jīng)在瓜類(lèi)、加工番茄、線辣椒、甜菜、大豆、油葵等中耕經(jīng)濟(jì)作物上廣泛應(yīng)用;滴灌智能控制灌溉技術(shù)也已在棉花生產(chǎn)上試驗(yàn)和示范應(yīng)用。
(三)噴、微灌的布局和比例趨向合理微灌的布局和比例
2002年以前,新疆噴灌面積發(fā)展很快,各地不加分析盲目推廣噴灌的現(xiàn)象十分普遍,經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)踐,目前用的較好的噴灌系統(tǒng)大都集中在降水量較多的補(bǔ)充灌溉區(qū),新上噴灌項(xiàng)目也都集中在這些區(qū)域,布局上已趨向合理。近幾年滴灌面積發(fā)展很快,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了噴灌面積,新疆具有發(fā)展滴灌的得天獨(dú)厚條件,噴滴灌的比例在趨向合理。
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