本文結(jié)合多年從事節(jié)水灌溉的實(shí)踐，論述了節(jié)水灌溉取得的成就，面臨的機(jī)遇創(chuàng)新與挑戰(zhàn)，闡述了節(jié)水灌溉技術(shù)在實(shí)施中所面臨的問題，提出了今后的發(fā)展策略及解決問題的措施和建議，喚醒人們以新的理念建立節(jié)水意識，抓住機(jī)遇，不斷創(chuàng)新，以科技為支撐加快甘肅的發(fā)展進(jìn)程，節(jié)水灌溉，自覺保護(hù)資源、保護(hù)生態(tài)，愛護(hù)環(huán)境，為建設(shè)一個(gè)山川秀美和諧進(jìn)步的家園而努力。
我國西北大部分屬干旱、半干旱地區(qū)，干旱地區(qū)無灌溉即無農(nóng)業(yè)，半干旱地區(qū)降雨量雖可以從事旱作農(nóng)業(yè)的范圍，但由于降水少且季節(jié)分布不均，農(nóng)業(yè)仍高度依賴于灌溉。目前西北地區(qū)耕地總面積2.71億畝，人均2.95畝。其中有效灌溉面積1.07億畝，人均1.16畝，灌溉面積占耕地面積40%。據(jù)統(tǒng)計(jì)灌溉農(nóng)田平均畝產(chǎn)在300～350公斤，而非灌溉農(nóng)田畝均產(chǎn)量不足100公斤，而且產(chǎn)量很不穩(wěn)定。甘肅地處西北內(nèi)陸，大部地區(qū)降雨稀少，水資源缺乏，以干旱為主的自然災(zāi)害使工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一直受到水資源短缺和時(shí)空分布不均、供需矛盾突出的嚴(yán)重制約。全省7485萬畝耕地中旱地達(dá)5629萬畝，占75.2%，而水澆地(包括林草)僅1856萬畝，占24.8%。由于干旱缺水，每年有1500～2000萬畝耕地不同程度地受旱。隨著工農(nóng)業(yè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人口增加及人民生活水平的提高，對水資源的需求日趨增長，農(nóng)業(yè)用水不斷增大，供需矛盾更加突出，缺水已成為我省國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的最大制約因素。解決缺水的關(guān)鍵是提高水的利用率和利用效益，依靠科技進(jìn)步，改造傳統(tǒng)灌水方法，改善灌區(qū)基礎(chǔ)條件和用水制度，大力發(fā)展節(jié)水灌溉，全面落實(shí)以人為本、全面協(xié)調(diào)，可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展觀，把推廣節(jié)水灌溉做為一項(xiàng)戰(zhàn)略措施來抓，以提高水資源利用率和效益為核心，以提高農(nóng)民收入、提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，改善農(nóng)村生態(tài)為目標(biāo)，以科技創(chuàng)新為先導(dǎo)，以灌溉工程建設(shè)和改造為手段，以管理體制和運(yùn)營機(jī)制改革為支撐，為我省糧食安全、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供有力保障，為全面建設(shè)小康社會(huì)，建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村構(gòu)建和諧社會(huì)和資源節(jié)約性社會(huì)做出貢獻(xiàn)。
作者簡介：趙元忠 男 甘肅華池縣人，1955年11月生?，F(xiàn)任甘肅省水科院副院長、省灌溉試驗(yàn)培訓(xùn)中心主任，正高級工程師、碩士生導(dǎo)師，國務(wù)院特貼及省優(yōu)專家獲得者。主要從事節(jié)水灌溉及水資源高效利用研究與示范推廣。
1.主要的節(jié)水灌溉技術(shù)措施與途徑
節(jié)水灌溉是一種人為地、通過一些輔助設(shè)施和技術(shù)，按照作物生長過程的需水量，以節(jié)約用水為基礎(chǔ)，本著提高灌溉水利用效率和經(jīng)濟(jì)效益為原則進(jìn)行的灌溉。農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)是高效用水的灌溉方法、技術(shù)措施和制度的總稱。它是由水資源開發(fā)利用、工程節(jié)水技術(shù)、農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)、化學(xué)節(jié)水技術(shù)、管理節(jié)水技術(shù)及其綜合技術(shù)集成的。主要體現(xiàn)在以下五個(gè)方面：①水資源的合理開發(fā)利用。是指采用必要的科學(xué)手段和工程技術(shù)措施為途徑，對水資源的儲(chǔ)量、質(zhì)量做到綜合調(diào)查和評價(jià)，要以不破壞生態(tài)環(huán)境為前提條件，統(tǒng)籌規(guī)劃灌溉發(fā)展與人口、資源、生態(tài)環(huán)境的相互關(guān)系，確定可持續(xù)開發(fā)水資源的總量;采用地下水和地表水的互補(bǔ)優(yōu)化利用技術(shù)，非常規(guī)水利用技術(shù)，確定合理的經(jīng)濟(jì)灌溉定額與灌水技術(shù)，在實(shí)現(xiàn)水資源良性平衡的基礎(chǔ)上，使其發(fā)揮最大效益為目標(biāo)。②工程節(jié)水技術(shù)是節(jié)水技術(shù)體系的核心內(nèi)容，包括灌區(qū)改造技術(shù)，田間節(jié)水灌溉工程技術(shù)，設(shè)施節(jié)水灌溉技術(shù)，雨水集蓄利用技術(shù)。通過采用混凝土等材料的襯砌防滲，提高渠系水利用率。田間的土地平整、畦田改造、溝畦、波涌灌等田間工程技術(shù)簡單易行，能夠有效的提高灌水均勻度，提高田間水利用效率。設(shè)施灌溉技術(shù)包括噴灌、滴灌、滲灌、微噴灌、結(jié)合覆蓋技術(shù)的膜上灌、膜下灌等灌水技術(shù)，既適用于節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)，又適宜于補(bǔ)充灌溉農(nóng)業(yè)，是田間節(jié)水灌溉發(fā)展的重點(diǎn)。各地采用的節(jié)水形式要因地制宜，要結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的經(jīng)濟(jì)承受能力和自然條件，選擇有效的經(jīng)濟(jì)節(jié)水技術(shù)。③農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)是以蓄水保墑的耕作技術(shù)為主體，主要有適雨種植，作物合理布局，提高作物抗旱能力的栽培技術(shù)，秸稈和地膜覆蓋技術(shù)，限額灌溉和抗旱作物品種選育等措施，其中地膜、秸稈覆蓋措施方便易行，投入少，見效快，農(nóng)民容易接受?？购灯贩N的選育潛力巨大，一旦選育成功，節(jié)水效果將很大。④節(jié)水管理技術(shù)是一切節(jié)水措施能否取得成功的關(guān)鍵，包括組織管理、工程管理、經(jīng)濟(jì)管理和用水管理。要制定節(jié)水法規(guī)，完善節(jié)水技術(shù)推廣服務(wù)體系，落實(shí)節(jié)水管理責(zé)任制，提高人們的節(jié)水意識，農(nóng)業(yè)部門要做好作物的墑情預(yù)報(bào)，水利部門做到及時(shí)供水和準(zhǔn)確量水，讓農(nóng)民用水放心，用水舒心。以上措施的綜合利用可以顯著提高水的利用效率，大幅度節(jié)約農(nóng)業(yè)灌溉用水，緩解水資源短缺危機(jī)。⑤完善機(jī)制是節(jié)水灌溉發(fā)展的保障。建立完善節(jié)水灌溉發(fā)展長效的投入機(jī)制，加大中央和地方財(cái)政投入力度，對我省欠發(fā)達(dá)地區(qū)，農(nóng)民還不富裕的條件下顯的尤為重要;建立完善的高效用水鼓勵(lì)機(jī)制，形成齊抓共管、共同推進(jìn)有效工作，形成用水戶積極參與灌溉管理的良好運(yùn)營機(jī)制，形成灌溉科技成果快速轉(zhuǎn)化的機(jī)制。
以科技為支撐加快甘肅節(jié)水灌溉的發(fā)展進(jìn)程
2. 節(jié)水灌溉技術(shù)的主攻方向是分區(qū)發(fā)展策略提高用水效率
根據(jù)我省多年發(fā)展節(jié)水灌溉的經(jīng)驗(yàn)，不同地區(qū)條件下的節(jié)水灌溉發(fā)展方向是以科學(xué)創(chuàng)新、提高用水效率為目標(biāo)。①渠灌區(qū)。該區(qū)以旱作為主，基本上為土渠，渠道滲漏量大，渠系水利用率較低，一般約為0.5，田間灌水技術(shù)較粗放，田間水利用率約0.8，灌溉水利用率約0.4，即從水源取得水量的大半消耗于渠道與田間的滲漏和地表流失。故節(jié)水灌溉發(fā)展方向是以砼U型結(jié)構(gòu)槽及彈性高分子水泥涂料、納基膨潤土防水氈等新材料的渠道防滲或管道輸水的方式來減少輸水損失，提高輸水利用率，以及采用先進(jìn)、精細(xì)的地面溝畦灌溉技術(shù)，以減少田間灌水損失和提高作物產(chǎn)量，從而提高田間灌水利用率和水的生產(chǎn)率。②井渠結(jié)合灌區(qū)。這類地區(qū)節(jié)水灌溉首要的發(fā)展目標(biāo)是開發(fā)并運(yùn)用地表水與地下水最佳聯(lián)合應(yīng)用技術(shù)。井灌充分地利用渠灌中由渠道與田間滲漏進(jìn)入地下水的回歸水以及灌溉季節(jié)與非灌溉季節(jié)滲入地下水的天然降水，增辟了灌溉水源，避免土壤鹽漬化。渠灌不僅給作物灌溉供給地表水，而且為井灌補(bǔ)充了地下水水源，防止地下水位年年下降。運(yùn)用地表水與地下水最佳聯(lián)合運(yùn)用技術(shù)，可取得節(jié)水、節(jié)能、增產(chǎn)、增效和控制地下水位的效果。③純井灌區(qū)。這類地區(qū)目前大多數(shù)存在地下水位逐年下降、生態(tài)環(huán)境不斷惡化的問題。因此，節(jié)水灌溉的主攻方向是減少作物灌溉用水量，從而減少地下水抽取量、改善水環(huán)境條件、恢復(fù)生態(tài)平衡并提高水的生產(chǎn)率與凈效益。為此，對于田間灌溉，除采用合理、先進(jìn)的地面灌溉方法與灌水技術(shù)外，在經(jīng)濟(jì)作物區(qū)域，有條件的地方大力發(fā)展噴灌、滴灌。除采用常規(guī)的節(jié)水灌溉制度外，在水資源嚴(yán)重短缺的地區(qū)及年份，采用非充分灌溉制度，膜下滴灌制度，調(diào)虧灌溉制度及局部控制性交替灌溉制度。同時(shí)，因地制宜地采用各類保墑措施以及按節(jié)水、增產(chǎn)、增效益要求，調(diào)整種植結(jié)構(gòu)。④提水灌區(qū)。任何地區(qū)的提水灌區(qū)，特別是高揚(yáng)程提水灌區(qū)，為節(jié)水、節(jié)能，其主攻方向應(yīng)是灌區(qū)更新改造及信息化管理，減少輸水與灌水損失，其次，是推廣先進(jìn)適用的地面畦灌節(jié)水增產(chǎn)技術(shù)。
3. 目前實(shí)施節(jié)水灌溉遇到的困難
我省近十年來，特別是十五期間在節(jié)水灌溉方面做了大量而卓有成效的工作，十五末全省節(jié)水灌溉面積達(dá)到1400余萬畝，渠系水利用率由0.55提高到0.63，灌溉水利用系數(shù)達(dá)到0.49，年節(jié)水量達(dá)6.5億m3，新增糧食生產(chǎn)能力4.2億公斤。所有這些從根本上緩解了水資源短缺矛盾,有效遏制了生態(tài)環(huán)境惡化局面,初步實(shí)現(xiàn)了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。但是隨著經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的發(fā)展一方面水資源十分短缺，另一方面在用水最多的農(nóng)業(yè)灌溉用水上，浪費(fèi)現(xiàn)象依然 十分嚴(yán)重，節(jié)水灌溉措施在實(shí)施的過程中遇上了許多棘手而又亟待解決的問題，主要表現(xiàn)如下：①水資源意識淡薄，對未來的水危機(jī)、尤其是生態(tài)環(huán)境惡化趨勢缺乏足夠認(rèn)識，干群普遍接受低標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)水觀念，大多數(shù)農(nóng)民普遍認(rèn)為水是天上落下來的，取之不盡，用之不竭，水不是商品，不用白不用的思想比較嚴(yán)重。②灌水不科學(xué)。灌水量遠(yuǎn)超過作物的生理需水量，田間灌水中，西北地區(qū)每年平均灌水定額可達(dá)16537.50m3/hm2，是全國平均的1.4倍，甘肅河西走廊多出實(shí)際需要量的1.5倍，這不但浪費(fèi)了寶貴的水資源，而且導(dǎo)致了水肥流失，地下水位抬高，土壤的次生鹽堿化，最終造成作物減產(chǎn)。③灌溉工程管理不力，現(xiàn)有的大中型灌區(qū)的管理單位都是行政系統(tǒng)事業(yè)管理單位，對灌區(qū)工程建設(shè)和水量調(diào)度缺乏自主權(quán)，不能通過收取水費(fèi)和資產(chǎn)經(jīng)營達(dá)到經(jīng)費(fèi)自給，大部分虧本經(jīng)營，難以維持簡單再生產(chǎn)。④節(jié)水新技術(shù)的推廣受到現(xiàn)有農(nóng)業(yè)體制的挑戰(zhàn)。土地個(gè)體承包、分散經(jīng)營的模式與像膜下滴灌大面積連片機(jī)械作業(yè)的先進(jìn)技術(shù)模式不相適應(yīng)。⑤現(xiàn)有灌區(qū)的相當(dāng)一部分工程不配套，老化失修，個(gè)別水庫還存在著嚴(yán)重的病險(xiǎn)問題，大部分渠道需要維修和更新。⑥水資源的水權(quán)不明晰，水價(jià)偏低，農(nóng)民不愿意投入較大的資金去購買設(shè)備進(jìn)行設(shè)施節(jié)水灌溉，從短期看，農(nóng)民投入較低，但造成了水資源的極大浪費(fèi)，最終陷入水價(jià)過低—水資源浪費(fèi)過大—水資源緊缺的怪圈之中。
4. 今后節(jié)水灌溉發(fā)展策略主要目標(biāo)任務(wù)
針對我省節(jié)水農(nóng)業(yè)面臨的一些問題：①為使我省節(jié)水灌溉又好又快發(fā)展，在“十一五”及今后較長一段的時(shí)間里，首先認(rèn)真總結(jié)推廣先進(jìn)成熟的灌溉成果，以科技為支撐，破解節(jié)水灌溉中遇到的難題，尤其是強(qiáng)調(diào)節(jié)水灌溉對生態(tài)環(huán)境帶來的一些影響;圍繞高效用水，從大、中型灌區(qū)及流域管理為重點(diǎn)，以優(yōu)先糧食高產(chǎn)區(qū)、嚴(yán)重缺水區(qū)及生態(tài)脆弱區(qū)為突破口，積極采用新技術(shù)、新材料、新工藝，建立適合我省節(jié)水灌溉設(shè)備，開發(fā)生產(chǎn)和推廣服務(wù)體系;建立穩(wěn)定可靠的投入機(jī)制;建立和完善農(nóng)業(yè)節(jié)水的法規(guī)體系，全面落實(shí)取水許可制度;抓住機(jī)遇，充分利用中央財(cái)政支農(nóng)政策，為節(jié)水灌溉推廣提供保障。②因地制宜，開展多種形式的節(jié)水灌溉。西北地區(qū)的水資源分布差異很大，在同一個(gè)季節(jié)有些地方洪水泛濫，有的地方干旱無雨，同時(shí)還存在著較大的地域、環(huán)境條件、種植結(jié)構(gòu)等方面的差異，這些都直接決定了選擇灌溉技術(shù)務(wù)必要因地制宜，要結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際使選擇的節(jié)水技術(shù)能夠充分發(fā)揮實(shí)效。另外，從總的情況來看，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，雖然在一些發(fā)達(dá)國家，節(jié)水效果好的設(shè)施灌溉已經(jīng)得到了普遍推廣，但我國目前大部分仍采用地面灌溉為主，我國廣大農(nóng)民采用的生產(chǎn)技術(shù)手段還相對落后，糧食主產(chǎn)區(qū)的種植結(jié)構(gòu)比較單一，玉米、小麥、棉花、這些經(jīng)濟(jì)效益較低的大宗產(chǎn)品仍是西北地區(qū)目前的主要種植作物，農(nóng)民一家一戶的耕作方式在短時(shí)間內(nèi)不可能有很大變化，在選擇節(jié)水措施時(shí)要?jiǎng)?wù)必考慮到這些現(xiàn)實(shí)情況，做到實(shí)事求是，經(jīng)濟(jì)適用，最終達(dá)到節(jié)水節(jié)能，高效利用。③研究推廣簡單易行且行之有效的節(jié)水新途徑。例如調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，選用耐旱、高產(chǎn)、高效益、具有節(jié)水基因的品種，合理安排作物布局與品種搭配，使作物品種的生理生態(tài)和遺傳特性與當(dāng)?shù)丨h(huán)境相適應(yīng)，要大力推廣經(jīng)濟(jì)作物的種植，當(dāng)農(nóng)民的收入增加時(shí)，節(jié)水灌溉技術(shù)也會(huì)得到大力推廣，也可調(diào)整播種時(shí)間，使作物的生育期耗水和降雨相耦合，提高作物對降雨的有效利用，避免干旱的影響。充分利用深耕蓄水、保護(hù)性耕作、免耕播種及秸稈還田保墑等耕作措施調(diào)控農(nóng)田水分技術(shù)，最大限度的提高土壤的儲(chǔ)水能力，充分利用自然降雨。要實(shí)行水肥結(jié)合，以肥保水，實(shí)施有機(jī)肥和無機(jī)肥相結(jié)合，以無機(jī)促有機(jī)技術(shù)，可以擴(kuò)大土壤有機(jī)質(zhì)和氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)，實(shí)現(xiàn)作物-有機(jī)質(zhì)-水、肥的良性循環(huán)，達(dá)到培肥地力、蓄水、保肥，實(shí)現(xiàn)作物增產(chǎn)的目的。④建立用水供水的管理體制和管理手段，加快水價(jià)改革，促進(jìn)節(jié)約用水。水資源的合理調(diào)配、準(zhǔn)確定量、有償使用、市場機(jī)制以及設(shè)施的責(zé)任管理是一切措施能否取得實(shí)效的關(guān)鍵，要從全局的高度給予充分的重視。可以先采取試點(diǎn)的辦法，推行實(shí)施水權(quán)制度，加強(qiáng)水權(quán)管理，形成節(jié)水的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制，做好合理公平的水權(quán)初始配置，明確水資源的管理權(quán)、經(jīng)營權(quán)、使用權(quán)、通過水權(quán)的界定，達(dá)到責(zé)任到人，有效管理，這就必須各行業(yè)乃至各個(gè)公民的參與，在政府大力支持的基礎(chǔ)上，用市場經(jīng)濟(jì)的辦法激勵(lì)農(nóng)民采用先進(jìn)節(jié)水措施，提高農(nóng)民參與的積極性，只有這樣，節(jié)水灌溉的推廣才能不斷走向深入，水資源可持續(xù)戰(zhàn)略才會(huì)取得成效，我們的家園將更加美好。
趙元忠 甘肅省水利科學(xué)研究院 正高級工程師
