我已授權

注冊

水沃良田 從大水漫灌到精準灌溉的中國農田水利

2020-06-05 09:40:34 新京報  周懷宗

  6月是收獲和生長的季節,我國多種主要糧食作物的生長進入關鍵時期,在北方,小麥進入收獲前最后的階段,玉米剛剛出苗,水稻已經基本完成插秧,再加上天氣炎熱,正是農作物需水量最大的時候。氣象預測顯示,今年北方春天雨水偏多,夏季可能出現伏旱。

  水是生命之源,也是農業的命脈。水利設施的建設、水利技術的進步對于農業生產的人為調蓄和干預至關重要,對做好農業防災減災,確保小康之年農業豐收,筑牢脫貧攻堅長效基礎同樣具有特殊重要意義。

水沃良田 從大水漫灌到精準灌溉的中國農田水利

  2020年5月,北京順義,麥田噴灌。新京報記者 王穎 攝

  進入現代社會,農田水利設施日漸完善,灌溉面積逐年上升,同時,農田水利技術也從擴大灌溉面積,逐漸轉向提高用水效率的用水方向,并努力向全自動智能化高效灌溉目標邁進。

  中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所研究員姜文來日前向新京報記者介紹,我國是一個接近中度缺水的國家,人均占有淡水量只有2300立方米,同時,我國每年的農業用水占全部用水的60%以上,因此,農業節水至關重要,“如果農業用水減少1%,就能節約出全北京市一年的用水量”。

  千秋水利,一部與水斗爭的農業史

  中國有世界上最悠久的農耕文明,傳說中的大禹治水就是最早的水治理案例之一。到了春秋戰國時代,已經形成了引水、輸水、蓄水、配水、灌水等一整套完善的農田灌溉體系,同時,還出現了最早的水利科學理論。這一時期興建的許多大型水利工程,如靈渠、鄭國渠、都江堰等,至今還發揮著重要的灌溉作用。到西漢時期,則出現了第一部農田灌溉管理法規。

  三國時代,江南地區的開發日益成熟,水利設施的建設成就斐然,江南首次出現萬頃規模的水田。至唐宋時期,灌溉工程已經普及南北各地,江南成為新的糧食主產區,由水利驅動的水車、水磨等機械在黃河流域、長江流域乃至珠江流域普遍應用。

  水利天下,但水也有無情的一面,興修水利、灌溉農田、治理洪水,貫穿了數千年農耕歷史。

  新中國成立以后,開展了大規模的水利建設,修建了全世界最大規模和最復雜完備的水利工程體系,數十年中,建立了一整套中國特色的水治理體系。

  數據顯示,我國的堤防超過30萬公里,是全世界規模最大的,水資源供給能力超過6000億立方米。同時,全國20.23億畝耕地中,有效灌溉面積為10.2億畝,節水灌溉面積達5.4億畝。據水利部公開發布的消息顯示,“近40年來,全國灌溉面積增加3億畝、灌溉保證率不斷提高的同時,灌溉用水基本沒有增加,而糧食總產量和人均糧食占有量接連上了幾個臺階。”

  淡水危機,比農田更缺的農業資源

  農業農村部數據顯示,我國糧食產量已經連續多年穩定在6億噸以上,口糧自給率超過95%,這其中,水利灌溉發揮了巨大的作用。

  根據中國農科院發布的數據顯示,占全國耕地一半的水澆地,出產了全國75%的糧食,以及90%以上的經濟作物。

  與此同時,水資源匱乏的問題也日益突出,我國水資源總量占世界第六位,但是人均水資源量卻只有2300立方米,僅為世界平均水平的1/4,在世界排第110位,接近中度缺水的國家。

  同時,每年6000億立方米的用水量中,60%以上用于農業灌溉,許多地方仍舊使用大水漫灌的方式,灌溉效率極低。即便如此,每年的春耕、夏播,都會出現缺水的問題,全國水資源綜合規劃成果顯示,我國農業年平均缺水量為300億立方米,而北京市全年用水量為30億立方米左右,全國農業缺水量相當于10個北京市全市用水量。

  盡管近年來,我國已經加大節水技術的研發和推廣,農業用水效率逐漸提高,但和發達國家相比,仍有較大的上升空間,姜文來介紹,“2010年到2018年,全國農田灌溉水有效利用率提升了10.6%,年均提升1.3%,2018年灌溉水有效利用率為0.554。但和農業現代化程度更高的國家相比,我們的農田灌溉用水效率低了20%-30%”。

  萬億工程,新時代水利的增產計劃

  “灌溉技術現代化是我們必須實現的,它灌溉效率更高,技術更先進,對環境的影響更小”,姜文來說。

  2020年3月底,中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所農業布局與區域發展團隊,在中國農田灌溉用水效率方面研究取得新進展,該研究揭示了我國農田灌溉用水效率的時空變化。作為團隊成員之一的姜文來說,“在科學研究中,有一個農田灌溉水有效利用系數,即灌入田間可被作物吸收利用的水量與灌溉系統取用的灌溉總水量的比值,該值越高,灌溉系統輸水效率越高,灌溉水的利用率越高。通常認為,大水漫灌比滴灌效率低30%左右,滴灌更節水。”

  其實,在上世紀九十年代,我國就開始推動農業節水技術的發展推廣。目前,我國節水灌溉面積已達5.4億畝,占全國灌溉面積的一半。

  在今天,更多的節水灌溉工程正在不斷建成,即便在疫情期間,許多工程也仍在推進,據估算,當前在建的節水供水工程有170多項,全部建成后,將增加7800萬畝灌溉面積。水利部數據也顯示,今年將完成341處大型灌區、358處重點中型灌區續建配套節水改造目標任務。

  “人靠飯養,苗靠水長”,水是生命之源,也是農業的根基,而在淡水總量有限的情況下,提高灌溉用水效率,無疑是保證糧食生產乃至繼續增產的重要途徑,今天的水利工程,也正在向提高灌溉用水效率的方面轉變。

  遼河斷流,一個農業大縣灌溉轉型

  2020年5月,內蒙古通遼市科左中旗,玉米剛剛出苗,幾片細嫩的葉子在風中搖曳,玉米苗的下面,是一行洇濕的土壤,深色的濕土把干燥的土地分成一行行細條。

  科左中旗位于西遼河北岸,大片起伏的沖積、風積平原,連接著松遼平原和內蒙古高原。20多年前,這里還是水草豐茂的沃野,是當地主要的玉米種植區之一。

  上世紀末,1998年,西遼河斷流,整個科左中旗的所有農田面臨灌溉難題。

水沃良田 從大水漫灌到精準灌溉的中國農田水利

  內蒙古通遼科左中旗,滴灌后的玉米田。受訪者供圖

  科左中旗農業技術推廣員梅園雪告訴記者,玉米需水量大,整個種植期,需要澆水5-6遍,包括出苗水、苗期水、拔節水、楊花前水、灌漿水、收獲水等,根據降水量不同,略有變化,其中拔節、楊花前還要同時追肥。

  梅園雪介紹,為解決灌溉問題,最初,科左中旗采用打井抽水的方式,從1998年到2002年,打了很多井,打上來的井水依舊采用大水漫灌的方式。2008年,開始嘗試噴灌,可以節約一部分農業用水,但噴灌技術很快遇到了難題,首先是技術問題,莊稼長高以后,噴灌的效果很差,其次,噴灌是規模化的灌水,一個區域有500到1000畝,涉及很多家的承包地,大家經濟情況不同,很難統一,一家人不交電費,噴灌就很難進行。此后,科左中旗嘗試過膜下滴灌、深埋滴灌等多種灌溉方式,但都因各種原因失敗。

  2013年,當地一位技術員研發出淺埋滴灌的技術,將埋滴灌帶的位置,從原來的地下5-7厘米,升高到2-3厘米,在科左中旗推廣,此后,又研發出精準控量的技術,針對不同作物、不同階段,供給不同水量。梅園雪說,“可以說,科左中旗花了20年,完成了灌溉轉型,找到了適合自己的灌溉技術,目前的淺埋滴灌,可以節水30%-40%”,梅園雪說。

  漫山桃花,被灌溉改變的荒山綠化

  姜文來告訴記者,噴灌、滴灌都是節水效果較好的灌溉方式,適用于不同的情況。這些技術又有不同的細分,“比如新疆推廣使用的膜下滴灌技術,就是在滴灌的基礎上上面加一層塑料膜,更加提高了用水效率。在通遼大面積使用的是淺埋滴灌,就是將滴管直接埋在地下,也大大提升了用水效率”。

  滴灌技術最早由以色列人發明,于上世紀末引入中國,目前已經在全國各個地方廣泛使用,適用于大部分缺水、或水資源調動困難的區域。

水沃良田 從大水漫灌到精準灌溉的中國農田水利

  滴灌設備。受訪者供圖

  在山東蒙陰,正是大櫻桃成熟的季節,當地櫻桃樹、蜜桃樹大多種植在山坡上,普通灌溉方式難以實現,而且,果樹需水量最大的春夏之際,正是當地河流的枯水期,難以滿足灌溉需求。為此,當地以村、合作社等組織為單位,在山坡上建設蓄水池蓄水,通過滴灌管道,將蓄水池的水引到果園中進行滴灌或噴灌。

  在陜西延安蘋果產區,水肥一體的滴灌技術正在快速發展,一位當地合作社的負責人告訴記者,他們在蘋果園里埋設滴灌管道,并設置肥料添加口,通過管道,既可以澆水,也可以追肥,“方便、直接,用水少,效果好,而且省人工”,目前,該技術已經在當地多個縣域推廣普及。

水沃良田 從大水漫灌到精準灌溉的中國農田水利

  2019年6月,一位延安果農在果園里埋設滴灌帶。新京報記者 王巍 攝

  “農業節水在節水中最具有潛力,提高灌溉效率可以有效緩解農業用水短缺,讓一滴水發揮更重要的作用,保障糧食安全。同時,農業節水可以保護生態環境,促進生態文明建設,農業節水是農業綠色發展重要內容,與生態文明建設密切相關”,姜文來說,“2018年,我國農業用水量為3693億立方米,占總用水量6015億立方米的61.4%。如果農業用水減少1%,那么就能減少農業用水量37億立方米左右,相當于比北京市全年用水量還多。”

  未來水利,全自動智能化高效灌溉

  值得注意的是,盡管我國農田灌溉用水效率逐年提升,但和農業發達國家的水平仍有差距,姜文來說,“這其中有許多原因,一是我國經濟發展水平相對較低,在高效節水方面投入有限。二是我國農田節水技術起步較晚,需要一定時間提升。三是有些灌溉技術,還存在和我國國情相適應的過程,比如家庭承包的小塊土地,會限制一些技術的應用。四是農業生產價值較低,收益不高,影響農民建設農田的積極性”。

  此外,在我國,不同區域之間的灌溉用水效率也存在較大差異,姜文來說,“目前主要表現為東部高于西部、北部高于南部、南北差異增大,如2018年東部的山東比西部的甘肅高出14.5%,北部的遼寧比南部的湖南高出14.3%。農田灌溉用水效率的高低與水資源短缺、經濟發展水平密切相關,凡是水資源短缺且經濟水平高地區,重視農業節水工作,同時有經濟資源可以投入農田水利工程,農田灌溉用水效率就高”。

  提高農田灌溉用水效率,用更少的水,灌溉更多的農作物,既是解決水資源匱乏的重要途徑,也是農業現代化的必經之路,“這些年來,我國一直在推動節水灌溉技術的發展和普及,隨著生態發展觀念的深入,未來這方面必然會有更大的作為”,姜文來說。

水沃良田 從大水漫灌到精準灌溉的中國農田水利

  水肥一體智能灌溉設備。受訪者供圖

  噴灌、滴灌、水肥一體等技術逐漸推廣,未來會不會有更好的節水灌溉技術?姜文來說,“從目前的發展來看,未來的灌溉技術是會更加現代化、智能化。比如通過各種探頭獲得作物需求的數據,經過科學的計算,然后實施精準灌溉,在灌溉時間、灌溉量、灌溉用水等方面,完全實現自動控制,效率會更高。”

  新京報記者 周懷宗

  編輯 唐崢 校對 李銘

(責任編輯:趙伊 )
看全文
寫評論已有條評論跟帖用戶自律公約
提 交還可輸入500

最新評論

查看剩下100條評論

推薦閱讀

和訊熱銷金融證券產品

【免責聲明】本文僅代表作者本人觀點,與和訊網無關。和訊網站對文中陳述、觀點判斷保持中立,不對所包含內容的準確性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保證。請讀者僅作參考,并請自行承擔全部責任。

亚洲高清无在码在线电影不卡_国内精品视频免费福利在线_三级片短片视频免费在线观看_亚洲 欧美 日韩 综合aⅴ视频