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【关键词】:玉米;高产栽培;技术研究
【引言】:玉米是一种根系非常发达的植物,也是我国的一种重要的粮食作物。我国的农业发展经过几千年的完善,已经形成了稳定的农业结构。而产量问题一直是种植者们密切关注的问题。而玉米不仅可以作为粮食,还可以作为酿酒、养殖的重要材料。所以开展技术研究,尤其是提升产量的研究是非常关键的,也可以为后续的实际种植提供重要的参考依据。
1.玉米高产栽培的关键环节
1.1 整地环节
玉米是一种高产作物,且植株高,所以从土壤中需要的养分和水分也相对较多。这就给栽培时的耕作层提出了非常严格的要求。一般情况下如果耕作层太浅会导致扎根太浅,容易出现倒伏的情况。所以在栽培过程中,整地工作就显得非常关键。为了防止作物的倒伏,需要将深松技术进行推广使用,深度要大于30厘米。
1.2 选种环节
为了确保产量,种植者们也应该在选种环节上进行有效管理,要采用更加优质的品种进行栽培。选种环节有几个注意事项。首先要根据土壤的实际情况进行安排,例如土质、土壤紧密情况等,或是根据地形来进行判断。例如地势平坦的土壤上可以种植相对耐密植的品种;地势高的坡地可以采用稀植品种等。其次要根据实际的作物需求来改变品种。如果是用于商品或是自身食用,则可以选一些相对高产的品种;如果用于饲料则主要注重品种的蛋白和赖氨酸含量等。最后是对于一些新品种,在种植时也不可过于盲目,要在慎重的前提下尽量选择高产、稳产的品种来种植。
1.3 播种环节
播种环节要根据土壤和环境的实际情况来决定,不可过早播种。因为种子如果长时间处于土壤当中会有苗期病害的可能性。播种时要做到深度相同,大约在5cm左右,同时结合天气情况进行深浅的调整。例如雨水较多可以浅一些,过于干旱可以加深播种深度。而出苗前需要进行统一的灭草工作,但是需要注意的是除草剂的使用。除草剂会对作物和土壤都带来不良的影响,因此必须要注意除草剂的使用剂量。
1.4 栽培环节
为了能最大化提升产量,就需要选择合理的栽培方式来进行辅助,并结合土壤的实际状况得到最有效的结果。玉米的适宜种植密度受品种特性、土壤肥力、气候条件、土地状况、管理水平等因素的影响。通常采用的方式为宽窄搭配和间作栽培两种方式。宽窄搭配指的是选择相对生育期晚的品种,然后在每垄进行种植,并在大垄和小垄之间实施增产的方式,即解决单位面积上的穗数问题。而间作栽培是一种提升空间利用率的有效措施。但是栽培对于环境的要求是不尽相同的,所以在使用时也需要根据作物的高度、品质等具体参数来决定,株型紧凑的品种,种植密度也可以适当进行提升。如果就同一品种而言,密度要根据实际需求的产量决定。
1.5 施肥环节
施肥环节可以采用测土配方施肥技术,并根据幼苗的实际生长情况进行追肥。通常12片叶需要追施肥量的65%-70%,可以促进后期的籽粒灌浆和增加籽粒的作用。
2.栽培后的病虫害防治工作
对于作物来说,除了本身的栽培以外,后续的管理和病虫害防治工作是非常关键的。尤其是病虫害防治,是显著提升作物产量的措施。笔者总结了现阶段常见的病虫害,并针对性地提出了应对方案。
2.1 土壤下的虫害
土壤下通常有地老虎、蝼蛄等,会对作物的根茎部进行危害,会导致作物的减产,甚至于绝收。所以针对于这些虫害的防治工作是不可或缺的。在春耕时节,配合犁地的过程进行害虫的处理,对于发生虫害严重的地区要进行药物控制,最大化保障幼苗不受侵害。例如可以采用50%辛硫磷乳油的方式,与水混合后得到合适的比例,再混入化肥中进行使用。如果虫害仍然严重,则可以利用25%辛硫磷微胶囊剂撒于沟垄当中。
2.2 黏虫
黏虫主要危害作物的叶片,可以在短时间内将作物的叶片全部吃光,是玉米作物中常见的害虫。且由于黏虫具有迁飞的特性,会使得冬季的黏虫频繁进入。对于黏虫的处理方式现阶段一般采用诱杀和药物两种结合的方式。诱杀利用黑光灯或是田间的枯草把进行消灭,药物可以利用4.5%的氯氢菊酯乳油或90%晶体敌百虫的1000倍液进行喷雾。
2.3 玉米螟
玉米螟主要危害雄穗和花丝基部,会导致作物的籽粒出现霉烂。防治方式可以利用杀虫灯,也可以利用赤眼蜂来进行消灭。在6月底的时候进行释放赤眼蜂,让赤眼蜂对玉米螟进行消灭。而药物防治方面可以采用白僵菌粉进行喷雾防治或1.5%的辛硫磷颗粒撒入心叶。
2.4 丝黑穗病
丝黑穗病,又称黍黑穗病、黍小孢黑粉病。俗称灰穗、火穗等,对于玉米、高粱的危害程度极大。对于丝黑穗病的防治工作有几个重点。首先是选用相对优良的抗病品种,并辅以有效的管理。例如减少种子的留土时间,以减少病害的侵入。同时也可以采用药物治疗的方式。由于土壤中含有致病原是导致丝黑穗病的主要原因,所以针对于种子和药剂的处理工作就非常重要。2%立克秀进行药物控制,如果程度较重则可以根据实际情况增加药量。
2.5 晚收
可以在收穗时延迟1星期左右收获,等到玉米苞叶变白后,乳线消失时再进行收获,可以保障玉米的充分成熟,从而提升品质,减少含水量,这也是增加产量的一种有效方式。
3.结语
通过研究,不难看出为了保障人们未来日益提升的粮食需求,提升粮食产量是非常重要的一项环节。为了保障产量,就必须要在如何提升产量上入手,在栽培技术和病虫害防治两个方面进行协调配合。综上所述,对于现阶段种植的技术,需要种植者们不断进行深入研究,从而探究出更有效的N植方式,实现玉米的高产,为我国的农业发展提供重要的支持。
【参考文献】:
[1]. 玉米高产栽培技术探讨[J]. 园艺与种苗,2013,01:22-26.
[2]张爱花. 浅谈玉米高产栽培技术[J]. 农业与技术,2015,20:117-118.
一、指导思想
认真贯彻落实科学发展观,以“学科技、用科技、促增收”为主线,以大力开展畜牧业科技宣传培训和集成组装配套及推广先进适用养殖技术为抓手,以基层畜牧兽医技术人员和养殖大户为重点,坚持“政府推动、上下联动、部门主导、多元参与”的工作机制,整合各类资源,开展多层次、多渠道、多形式的畜牧业科技大培训、大推广、大普及、大应用活动,努力提升我市畜牧业科技水平和养殖效益,为促进农民持续增收和做好新时期扶贫开发工作作出贡献。
二、目标任务
通过推广普及五大技术,开展五大行动,使养殖农户的猪、牛、羊、禽出栏率分别提高1-2个百分点。联系服务的规模养殖场(小区)牲畜繁殖率和繁殖成活率提高10个百分点以上,个体生产能力明显提高。科技贡献率提高3个百分点、达到46%以上,畜牧业收入占农民经营性收入的比重达30%以上。
三、工作重点及内容
重点推广普及猪牛人工授精、高产牧草生产及饲草饲料加工调制、牛羊高效养殖、家禽生态养殖、特色水产品健康养殖五大技术。
(一)猪、牛人工授精技术
1、猪人工授精技术。在全市规模养猪场、生猪养殖小区、猪品改点和养猪大户中开展公猪选择、调教及科学饲养,采集、品质检测、稀释、分装、保存以及人工输精等技术环节培训,大力普及推广猪的人工鲜精输配技术。培训输精人员200人以上、母猪养殖大户2000人以上。全年实现输配母猪14万头,输配授胎率95%以上,窝产仔成活8-10头以上。
2、牛人工授精技术。采取跟点培训方式,理论讲授与实践相结合,开展母牛鉴定、冻精解冻、装枪、输配培训,在全市培训输精员160人以上,使全市母牛平均输配产犊率提高2个百分点以上。
(二)高产牧草生产及饲草料加工调制技术
1、高产牧草栽培技术。举办牧草栽培技术培训班20期以上,大力推行测土配方施肥,在种草养畜项目点建紫花苜蓿为主的优质豆科牧草基地10万亩以上;进一步扩大多花黑麦草、小黑麦、红三叶、箭舌豌豆、紫花苕子、苏丹草、饲用甜高粱等高产牧草及饲料作物栽培面积,改变全市牧草品种单一和高蛋白牧草品种缺少的现状,推进牧草种植结构调整。
2、开展牧草品比试验工作。在2-3个县(区)选择不同海拔、不同气候、不同土壤环境条件开展牧草种植品种研究,筛选出适应性、抗逆性、丰产性、适口性等性状良好、适合市内不同环境条件生长的高产优良品种,进一步提高牧草产量和质量。
3、人工草地科学管理与利用技术。培训和指导做好人工草地补播、施肥、灌溉和病虫害防治等工作。逐步推行草场围栏、划区轮牧等技术,提高养殖效率。在威宁、大方两县各围栏1000亩以上,实行划区轮牧,做好示范。
4、饲草料加工调制技术。在全市牛、羊规模养殖场(户、小区)推广普及饲料秸秆青贮微贮、青干草晒制和草粉加工等技术。新增秸秆加工处理点500个以上,全市秸秆加工利用率达35%以上。
(三)牛羊高效养殖技术
1、肉牛养殖技术。在全市规模养牛场集成推广架子牛短期育肥技术,强化育肥牛选择、圈舍设计建造、育肥各阶段开展饲料配方、秸秆青贮微贮及饲养管理等方面的培训和指导,缩短肉牛养殖周期,提高饲料转化率,短期育肥牛头平均日增重500克以上。
2、山(绵)羊饲养管理技术。在产业化科技扶贫项目区和养羊大户主推山(绵)羊舍饲半舍饲养殖、羔羊培育及肥羔生产等技术,使羔羊存活率提高5个百分点以上,缩短羔羊育肥时间30天以上,单只羊育肥成本降低30-50元以上。
3、牛羊疫病防控技术。科学制定免疫程序,有计划、有组织地对牛、羊进行免疫接种,预防和控制传染病的发生。重点做好口蹄疫、牛出败、羊传染性胸膜肺炎、羊痘、梭菌性疾病的免疫接种;培训和指导做好牛羊寄生虫病驱治和预防、搞好圈舍和环境消毒,减少发病和死亡,提高养殖效益。
(四)家禽生态养殖技术
1、林下养鸡技术。积极推广雏鸡脱瘟、放牧管理、鲜活虫饲料制作和林下优质牧草种植技术,充分利用山林、果园、灌丛、草地等环境发展优质土鸡生态养殖。
2、良种鹅养殖技术。开展鹅的科学饲养管理、种草养鹅和配合饲料应用等技术培训和推广。
(五)特色水产品健康养殖技术
1、昆明裂腹鱼冷流水养殖技术。充分发挥全市冷水资源丰富、河段落差大的优势,开展昆明裂腹鱼鱼种投放及饲养管理等培训。在七星关区对坡镇中心村、黔西县红林乡雷响孔村等地指导科学选择场地、建造鱼池,积极发展昆明裂腹鱼冷流水养殖。
2、草食性鱼类综合养殖技术。开展池塘改造、鱼种搭配、饲料选择、放养规格及密度、饲养管理等培训,宣传引导有条件农户利用水、陆青饲料和廉价的畜、禽粪肥发展草鱼养殖。
四、重点行动
(一)开展冬春畜牧业科技大培训行动。以基层畜牧兽医业务骨干、规模养殖场(户)、饲料兽药经营户、村防疫员、输精员、乡村兽医、专业合作社负责人为重点,通过采取集中办班培训、实地观摩讲解、面对面指导、12316热线电话、远程教育和“请进来、走出去”等方式,围绕五大主推技术积极开展畜牧水产养殖技术培训,进一步提高畜牧系统干部职工业务技能,提高广大养殖从业人员依法生产和应用先进牧业技术的能力。
(二)开展养殖实用技术大宣传行动。以满足养殖农户科技需求为出发点,集成组装适合我市推广应用的养殖业成熟技术和前沿科技,汇编成实用技术手册、技术明白纸、顺口溜等,组织“畜牧业科技专家宣讲团”,采取科技赶集、农资下乡、进村入户等多种形式,分品种、分技术进行宣传,为农民解疑释难,着力推进畜牧业科技应用普及,实现良种、良法、良料、良舍综合配套,进一步提高养殖效益。
(三)开展专业技术人员联系场(户)大服务行动。通过在市、县(区)两级畜牧(农牧)系统和乡镇农业服务中心选派业务精、责任心强、工作作风踏实的中、高级职称人员和研究人员等,组建技术指导队伍。以推广适用技术、指导疫病防控、建立健全档案、提供市场信息、提高经济效益、发挥示范带动为工作内容,通过技术人员直接到场、良种良法直接到圈、技术要领直接到人,面对面、手把手地传授、指导或开展技术承包,全面带动养殖农户发展标准化、规模化养殖。技术人员联系场(户)指导每月不少于1次,做到关键环节主动入户、突发事件及时入户、技术咨询随时入户,确保养殖场(小区)各项重大动物疫病免疫密度达到100%,养殖档案建档率达100%,动物疫病死亡率明显下降,各项生产指标及技术指标明显提高。
(四)实施养殖技术难题大攻关行动。市畜牧兽医科学技术研究所及市、县(区)畜牧水产技术推广机构要重点围绕羊良种选育及高效繁殖、羊口疮防治及动物疫病免疫程序优化、秸秆饲料资源开发与综合利用、动物营养调控与科学饲养管理、无公害健康养殖等技术展开研究,着力解决制约全市畜牧业发展的瓶颈技术难题。
(五)实施畜禽养殖标准化大创建行动。着力推广标准化养殖,促进产业转型升级。以促进生产规范化为重点,选择一些基础较好的规模场,采取集中培训、专家一对一指导等方式,指导制定并实施科学规范的畜禽饲养管理规程,建立健全防疫制度和引种引畜管理等制度,科学选用优质高产畜禽良种,完善基础设施,狠抓标准化示范创建。通过树立典型,示范引导,以点带面,全面提升和加速推进全市畜禽养殖规模化、标准化、产业化进程。
五、实施步骤及时间安排
全市“畜牧业科技与效益年”行动从2012年3月开始至2012年12月底结束,分三个阶段进行。
(一)组织发动阶段。市、县(区)分别制定方案,编选培训和宣传资料,明确技术人员,落实培训及联系服务对象。各县(区)农牧(畜牧)局及市畜牧水产局下属单位于3月底前将技术人员联系服务基本情况统计表报市行动领导小组办公室。
(二)全面实施阶段。
1、组织培训阶段。组织专家对基层畜牧兽医技术人员、社会化服务人员、规模养殖场(户、小区)业主和养殖农户开展畜牧业科技知识培训。
2、技术服务阶段。组织畜牧、兽医及水产等专业技术人员进村入户开展畜牧业养殖实用技术宣传咨询活动。联系服务场(户)中、高级技术人员深入到帮扶的规模养殖场(户、小区),根据不同季节、不同养殖品种和养殖阶段,积极传授先进实用养殖技术,加强种草、动物疫病防治和科学饲养管理等工作的指导。
(三)总结阶段。各县(区)对畜牧科技宣传培训工作进行全面总结,并将有关材料报市行动领导小组办公室。全面总结技术培训和科技服务工作中的成功经验,找出存在问题,评估行动成果。每个被帮扶的养殖场(户、小区)要如实填写市“畜牧业科技与效益年”行动专业技术人员联系场(户)工作绩效表并签字确认,由各县(区)农牧局和市畜牧水产局下属相关单位汇总后报市行动领导小组办公室。
六、保障措施
(一)提高认识,加强领导。做好“畜牧业科技与效益年”行动,关系到养殖效益的提升,关系到农民持续增收和新农村建设。为确保该项行动顺利推进,市政府成立由分管畜牧工作的副市长任组长,市畜牧水产局、科技局、扶贫办主要负责人任副组长,市直相关部门负责人为成员的“畜牧业科技与效益年”行动工作领导小组,在市畜牧水产局设办公室,具体负责工作方案制定、组织协调和督促检查等相关工作。成立由畜牧部门专家和业务骨干组成的技术指导小组,负责做好资料编印、宣传培训和技术指导等工作。各县(区)也要成立相应机构,切实加强“畜牧业科技与效益年”行动的组织领导和技术指导,精心组织,强化落实,确保各项行动顺利开展并取得实效。
(二)整合资源,形成合力。各县(区)政府(管委会)和市畜牧水产局、科技局、扶贫办、农委、人力资源和社会保障局等相关部门要统筹安排,整合人力、物力和财力,依托畜牧业各类科研项目、涉牧项目建设、阳光工程、绿色证书工程、农村劳动力转移技能培训等项目的实施,全面对基层畜牧兽医技术推广人员、养殖从业人员开展多层次、多渠道、多形式的养殖技术指导、宣传、培训和服务。
1.西北灌区是西北地区农产品的主要供应基地
我国西北大部分属干旱、半干旱地区,干旱地区无灌溉即无农业,半干旱地区降雨量虽在可从事旱作农业的范围之内,但由于降雨少且季节分布不均,农业仍高度依赖于灌溉。目前西北地区耕地总面积2.71亿亩,人均2.95亩,其中有效灌溉面积1.07亿亩,人均1.16亩,灌溉面积约占耕地面积的40%(见表1)。其中林果和草场灌溉面积分别为1690万亩和850万亩,分别占全国的35.8%和35.9%。据水利部门调查,西北地区灌溉农田的平均亩产在300kg左右,而非灌溉农田的亩产平均不足100kg,而且产量很不稳定。2000年西北地区粮食总产量为3169万吨,人均粮食产量为345kg,基本达到自给,其中70%的产量产自灌区,由此可见,西北灌区是西北地区农产品的主要供应基地,特别是宁蒙引黄灌区、陕西关中灌区、河西走廊和新疆等地,已成为我国重要的粮棉生产基地。
随着农业结构调整、退耕还林还草和城市化的发展,同时也由于水资源短缺和恢复生态平衡的需要,西北地区耕地面积和灌溉面积不会大幅增加,今后人口增长对粮食和农副产品的需求将更加依赖于现有灌区面积。
表1:2000年西北地区灌溉面积统计
地区流域总灌溉面积(万亩)农田有效灌溉面积(万亩)林果灌溉面积(万亩)草场灌溉面积(万亩)农田灌溉供水量(亿m3)农田实灌面积(万亩)农田毛灌溉定额(m3/亩)
西北地区总计13221106831690848666.59929.2671.3
内蒙古小计2238177514531879.11681.9470.3
黄河1729143412217373.61406.0523.4
内陆河511342241455.5276.0199.2
陕西小计18521635215231.71400.8226.3
黄河18521635215231.71400.8226.3
甘肃小计178916281342789.21425.8625.6
黄河707665281422.9585.4391.2
内陆河10829631061366.3840.4788.9
青海小计3853671820.0309.2646.8
黄河2882731513.4216.1620.1
内陆河989536.693.1708.9
宁夏小计70360197571.6591.31210.8
黄河70360197571.6591.31210.8
新疆小计6254.04677.01081496374.94520.2829
中亚西亚内陆河1065.3877.31018736.9866.0426
准噶尔盆地1470.01312.01332576.71235.9621
塔里木盆地3342.52289.5767286243.02227.41091
额尔齐斯河378.3198.38010018.3190.9959
2.发展节水灌溉对西北水资源合理配置与高效利用的影响
水资源短缺是西北地区工农业发展和恢复生态平衡最主要的制约因素,解决西北缺水的关键是提高水的利用效率。农业是西北地区第一用水大户,农业用水量占全区总用水量的90%左右,灌溉用水占80%以上。西北地区现有灌溉面积1.07亿亩,但大多数灌区建于50~60年代,输配水系统老化失修、配套程度低,田间灌水技术落后,目前大部分灌区仍沿用传统的粗放灌溉管理模式,农业灌溉水利用系数平均不足0.4,农田平均灌溉定额为671m3/亩,比全国平均水平457m3/亩高214m3/亩。农业节水潜力很大。西北地区有30万亩以上的大型灌区近70处,控制灌溉面积6000多万亩,对这些灌区进行以节水灌溉为中心的技术改造,是解决西北水资源问题的重要措施。
随着西部大开发战略的实施,西北地区工业和城市用水将大幅度增加,恢复和保护生态的需水量必须保证,因此,在南水北调西线工程建成之前,西北地区农业用水总量不会增加,只会减少,否则将影响工业和城市的发展。西北地区灌溉农业只能走内涵式发展道路,通过灌区节水改造挖掘农业节水潜力,在节水中求得农业的发展。
3.发展节水灌溉对地区生态环境改善的作用
按照国家规划,实施西部大开发战略要把加强生态保护、改善生态环境作为重点,不能以牺牲生态换取经济的高速发展,更不能走先破坏,再治理的老路。西北地区生态建设和环境保护最重要的是解决水的问题,依存于稀缺水资源的生态系统十分脆弱,水资源一经开发,必然打破自然条件下的生态平衡。在天然生态系统中发展起来的人工生态,耗用了原属于天然生态的部分水资源,改变了流域水资源的天然分布,形成了社会经济用水和生态环境用水的矛盾。要维持荒漠绿洲的有限生存环境,保持人工生态与天然生态的平衡,就必须还以生态必需的水量。而恢复生态需要的水量大部分要靠减少农业用水解决。
西北地区的主要生态问题是土地退化,包括土地沙化,水土流失和土壤盐碱化。降雨稀少、蒸发强烈的气候特征决定了西北地区土壤受到的天然淋洗作用十分微弱,土壤盐碱化的威胁普遍存在。灌区采用不合理的灌溉方式,造成灌溉用水过多,引起高矿化度的地下水位上升,必然加速土壤蒸发积盐。例如青海的柴达木盆地和宁夏的引黄灌区,年灌溉用水量高达1200~1500mm,加之排水不良,盐碱化面积不断扩大。一些河流下游地区由于缺乏淡水资源,盲目打井引用盐化地下水灌溉,导致土壤含盐量增加。通过灌区节水改造,改善灌区灌溉和排水条件,可有效防治土壤盐碱化,改善农田生态环境。
二.西北地区节水灌溉发展途径
1.水资源按流域统一管理,合理配置
要实现西北水资源的可持续利用,首先需要解决的是水资源的统一管理和调配,包括协调流域水资源管理和行政区水资源管理的关系,进行水资源总量控制,加大规划管理力度。目前我国大部分地区的水资源管理仍沿用分级,分部门的管理体制,人为地将完整的水资源系统分割成条块进行管理,给水资源的合理调配,高效利用和有效保护造成困难。在目前水资源短缺导致用水竞争激烈,上下游、左右岸以及行业和部门之间用水矛盾日益突出的情况下,迫切需要协调流域水管理与行政区管理之间的关系,建立以流域为基础的水资源统一管理体制。
近几年水利部开始对黄河、塔里木河以及横跨甘肃省和内蒙古阿拉善盟的黑河实施流域水资源统一管理。这是一项重大的改革,实施此项改革已收到初步效果,黄河下游连年断流的情况得到了改善,塔河和黑河也成功实施了向下游调水。
水资源统一管理主要涉及中央、省、流域三个层面,既要考虑行政区划的分割现状,更要考虑水文、地理单元等自然状况,不能人为割裂。省或地区间协调的重点是落实分水方案,农业用水要实行总量控制、定额管理,要在统筹兼顾生活、生产、生态用水的基础上,明确各地区农业用水总量和灌溉用水定额两套控制指标,作为管理农业用水的基本依据。国务院水行政主管部门负责各大流域用水总量分配,各级地方政府根据分配的指标,逐级分解。各省(自治区、直辖市)水行政主管部门要合理制定本地区灌溉用水定额。各地区和用水户要在用水指标控制下节约用水、高效用水。国家和省级水行政主管部门应加强对水资源分配利用和地下水开采状况的监察、审计。
石羊河流域和新疆天山北坡和东疆各流域,水资源开发利用程度很高,普遍存在着地下水超采的情况,许多地区水资源的开发超过了水资源的承载能力,生态环境恶化,其中以石羊河流域的民勤县和天山北坡开垦河流域的奇台县最为严重。石羊河流域的治理,生态环境的恢复和改善,特别是解决下游民勤灌区水资源紧缺和生态保护问题具有重要的战略意义,应与黑河、塔里木河一样,列为国家重点支持项目。
灌区的改造与治理必须从全流域着手,为此,必须建立有权威性的流域机构,根据流域水资源承载能力,当前水资源开发利用情况和灌区存在的问题,制定流域长远水资源开发利用规划。流域水资源问题的解决,必须首先立足于挖掘本流域的潜力,对本流域水资源进行优化配置。必须在流域水资源承载能力的基础上,确定上下游灌区的适宜灌溉面积,切实调整优化农业结构,减少农业用水量,并在节水的基础上适当调用外来水。下游地区是中上游地区的天然生态屏障,调水的水费必须由全流域合理负担。为此,必须加强水资源的统一管理,充分发挥各流域各地区管理机构的功能,统一配置和调度流域内的水资源,根据流域和地区可利用的水资源总量,统筹上下游、左右岸和灌区间的农业工业生产、生活和生态用水关系,明确流域上下游的用水比例和水权,合理分配不同地区、不同用水部门、不同行业的水资源供给量,确定水资源的配置方案,确保流域和地区经济与生态环境建设协调发展。
2.控制和减少灌溉面积,提高用水效率
西北地区的自然特点是干旱少雨,水资源短缺,生态环境脆弱。气候特点决定了西北干旱地区没有灌溉就没有农业,也没有林、草业,在年降雨量200~400mm的半干旱地区农、林、草业的发展也离不开灌溉。因此在西北地区发展灌溉是必要的。但灌溉的发展必须与水资源的承载能力相匹配,同时还必须遵循水资源优化配置和高效利用的原则。在目前西北各大灌区上报的灌区节水改造规划中许多都有扩大灌溉面积的规划,甚至有灌溉面积翻番的提法。我们认为这是不现实的。主要从以下几方面分析:
(1)从水资源承载能力分析,西北大部分地区属资源型缺水区,目前灌溉用水量已占总用水量的80%左右,在西部大开发中进一步增加灌溉用水量是困难的。由于西北地区灌溉农业的效益比较低,如果继续扩大灌溉面积,不仅耗资巨大,而且会对非常脆弱的西部地区生态环境产生不利影响,也会影响西北地区工业化发展和城市化进程。因此今后西北地区农业的发展,必须改变过去外延式的发展模式,走内涵式发展的道路。
(2)是否需要扩大灌溉面积应根据人口发展对农副产品的需求确定。西北地区目前粮食供需基本保持平衡,从长远分析,西北地区不宜作为国家商品粮生产基地。尽管西北地区土地资源比较丰富,但水资源有限,生态环境脆弱。在西北灌溉农田生产同样的粮食其灌溉用水量一般高于华北地区近一倍,这不仅因为西北地区作物蒸腾蒸发量大,而且由于西北地区土壤普遍含盐量较高,灌溉用水中还要包括土壤脱盐用水和生态用水。因此西北地区的半干旱和半湿润地区,应实行灌溉农业和旱作农业并举,调整农业结构,发展适合当地气候条件的低耗水作物,控制灌溉面积的增长,发展集雨补灌面积,发挥旱地农业的增产潜力。
(3)由于扩大灌溉面积,导致地下水超采,生态恶化的地方,应缩减灌溉面积。根据民勤县资料,50年代石羊河上中游人口为70万,灌溉面积260万亩,90年代人口为148万,灌溉面积达到405万亩;50年代下游民勤县人口为18万。灌溉面积87万亩,90年代人口为30万,灌溉面积达到105万亩;由于中上游用水增加,下游来水日益减少,由50年代的5.424亿m3减少到1.138亿m3,但下游灌溉面积没有减少,和上中游一样都有增加,主要靠抽取地下水,从50年代没有开采地下水。到2000年地下水用量达到6.239亿m3,民勤县坝区和泉山区地下水位下降到20m,湖区下降到12m,造成草死、树枯,每年沙丘向灌区推进3~4m,有些地方达到8~10m。民勤地区近年来灌溉面积发展和农业用水情况见表2。为保护民勤这一绿色屏障,必须对全流域综合治理,力行节水,控制地下水超采,减少灌溉面积。石羊河灌区现有灌溉面积395万亩,实灌面积327万亩,应减少到300万亩以下,即减少100万亩。灌区水资源量17.5亿m3,以300万亩计算,灌溉定额也只有590m3/亩,低于西北地区平均值。新疆天山北坡准葛尔盆地南缘的奇台县也是灌溉面积逐年增大,地下水开采量逐年增加,地下水位逐年下降,地下水严重超采,生态环境恶化,灌区边缘风口处沙丘以每年2.5~2.8m的速度向灌区推进。奇台县已认识到当前问题的严重性,提出“绝不再打一眼井,绝不再垦一亩荒,绝不再砍一棵树”,全县决定缩减灌溉面积30万亩,保证必要的生态用水。
表2:民勤县灌溉面积和水资源开发利用情况
年份19841997199819992000
灌溉面积(万亩)72.71051039593
总用水量(万m3)7267076133750237190768791
毛灌溉定额(m3/亩)999725728757739
地表水用水量(万m3)2180011475992371296391
地下水用水量(万m3)5087064658648476477862392
地下地表用水比2.3335.6346.5359.0869.762
(4)稳定现有灌溉面积,提高灌溉保证率,是目前西北大部分灌区节水改造的主要任务。事实上,目前西北地区的许多灌区连原有的设计灌溉面积都保不住。据水利公报,2000年关中灌区实灌面积平均为有效灌溉面积的72%,个别灌区仅为50%。例如泾惠渠灌区,有效灌溉面积为125.9万亩,2000年实灌面积为:冬灌61万亩,春灌62万亩,夏灌43万亩。造成实灌面积远远小于设计灌溉面积的原因是多方面的,主要原因是利用河水灌溉水源保证率低,春季水源供水不足,夏季水源含沙量过高,加之水价提高而粮价下降,造成灌区农田失灌面积增加,还有许多本来可以用渠水灌溉的农田改用打井灌溉,大量开采地下水,造成地下水位连年下降。因此,目前灌区改造的重点应是稳定现有灌溉面积,提高灌溉保证率,控制地下水超采,而不是盲目扩大灌溉面积。
(5)西北内陆河流域的石羊河流域实际灌溉面积小于设计或有效灌溉面积,即有失灌面积存在,而天山北坡和新疆东疆等地的实际灌溉面积大于统计面积20%~30%。石羊河流域灌区出现的失灌,反映了地区已经发展的灌溉面积过大,灌溉用水量已超过了灌区供水能力。天山北坡存在的“帮忙田”,则显示灌区的实际灌溉面积,已经超过了原有规划设计的面积。这些地区都是由于灌溉面积的扩大,灌溉水量的增加,使供水量超过了水资源的承载能力。为了解决水资源的供需矛盾,需要根据地区的水资源量确定农、工业发展的规模,控制灌溉面积的发展,或退耕还林、还草,缩减现有的灌溉面积,并通过农业结构的调整,减少农业的用水量。
(6)西北灌区要在严格按照国家分配指标用水,基本保持灌溉用水量不增加的条件下提高农业产量,最有效的途径是推广农业节水技术,提高水的利用率和水分生产率,建立节水高效农业。对西北灌区进行续建配套和节水改造的重点应放在提高灌溉用水效率上,依靠提高水分利用效率,提高粮食单产,弥补大面积退耕还林还草引起的粮食短缺。将节约下来的水资源主要用于生态建设和特色农业,而将新开发的水资源主要用于第二、第三产业和城市生活用水。
总之,西北地区农业节水的最大潜力在于提高用水效率,适当地减少灌溉面积或控制灌溉面积的发展。应根据各地区的水资源和生态环境状况,合理确定灌区规模。在水资源严重超采,生态环境恶化的地区,要缩减灌溉面积。如:甘肃河西走廊的石羊河、黑河流域,新疆天山北坡的奇台县,这些地区已达到非减少灌溉面积不足以维护生态环境的地步。在水资源供需可基本保持平衡的地区,应控制灌溉面积发展,如:黄河流域,东疆和南疆的部分地区。在水资源开发利用潜力较大的地区可适当扩大灌溉面积,如:宁夏的扬黄灌区,新疆的伊犁河和额尔齐斯河流域。但要缩减水稻等高耗水作物,引导发展水分利用效率高的特色农业和林草业。总体上,西北灌溉面积发展规模应基本保持在目前1亿亩左右的水平。
3.节水灌溉基本措施及其有关政策问题
(1)充分利用降水
灌溉是补充降水对作物需水的不足,因此,灌溉用水应在充分利用降水的基础上进行补充灌溉。充分利用降水在规划上,表现在重视水、旱并举,不一定都要发展灌溉,尤其是在半干旱半湿润地区如关中地区年降水量500-700mm,更应充分利用降水,提高旱地农业的产量和质量。灌溉农业应重视灌区降雨的测报工作,如天气预报和墒情测报,尽量作到适时适量灌溉,有雨不灌。国内有些灌区如景泰和后套等灌区实行自动监测,信息管理,节水效果显著。
(2)合理利用地下水,保护生态环境
灌区应重视井渠结合灌排方式,使灌溉水和降水得以重复利用,既可节水又可防治土壤盐渍化,但地下水的开采应注意采补平衡,控制超采。近年来一些灌区,如华北、陕西关中、甘肃河西和新疆天山北坡,采用井渠结合都取得了上述实效,但也不同程度的发生地下水超采现象,必须采取措施,严格控制地下水超采,力求采补平衡。另外,西北一些灌区,如引黄宁蒙灌区、南疆塔里木河灌区,利用地下水很少,土壤盐碱化严重,应适当开采地下水,补充渠灌用水不足,并可改良盐碱地。西北地区应合理利用地下水,保护生态环境。
(3)灌区要有水源保证和排水出路,灌、排渠系配套
灌区规划首先应关注的是水源有无保证,排水有无出路。甘肃景泰电灌引黄灌区,扬程400余米,灌前地下水埋深百余米,开灌十多年一些洼地出现了土壤盐渍化,通过建立排灌系统,打通自然排水出路,耕地盐渍化得到了治理。
灌排渠系配套是灌区必备的条件,由于我国建设投资是国家管骨干,地方和农民管田间,结果许多灌区骨干渠系建成几十年,地方资金不到位,田间配套未完成,发挥不了灌区应有的效益,这种体制需要改革,否则半拉子工程难以避免。
(4)骨干渠道防渗
渠道防渗是灌区节水改造的主要措施,对提高渠系有效利用系数,加快输水速度确实有效,同时骨干渠道防渗被列为国家投资项目,因此灌区节水改造规划中,无不以渠道防渗为主,一些高标准灌区,干支斗农甚至毛渠全部衬砌,投资巨大,研究认为骨干渠道干、支渠应防渗。干渠地上渠和土质轻的地段要防渗,地下渠和地下水位高以及粘质土地段可不防渗,支渠应作防渗的重点,斗、农渠行水时间短,不一定防渗,采取井渠结合方式可提高水资源的利用率和防治土壤盐碱化,为了发展井渠结合,国家应适当提高补助。
(5)平整土地
在灌区节水改造中占有重要地位,土地不平,灌水不匀,不仅费水,还易产生盐斑。中国农谚:“平整土地定穷富”,即视其土地平整与否,即可知其生产如何,美国把平地作为灌区改造的首位工作。我国把平整土地作为非工程项目,不列入工程建设计划,这是不合理的。设想整平10cm高差,一亩地需搬运33m3土方,对于一个几十万亩上百万亩灌区,其工程量非常巨大。埃及的经验灌排渠系的投资占灌区建设投资的30%,平地占70%。平整土地在灌区节水改造中应列为重要工程项目。平整土地是节水农业基本措施之一,激光平地是国际上先进的平地技术,已在许多国家普及,我国大型灌区改造也应发展,但必须把平地列为工程项目才有可能推广,抓好这项工程,将使我国节水灌溉前进一大步。
(6)提高农业综合生产能力
增加农产品产量和产值全靠农业综合生产能力的提高,它包括农业生产结构调整,品种选育,土壤肥力提高,栽培技术改进,化控和病虫害防治以及农产品加工及市场销售等,不仅使粮食产量增加,还给农民带来显著收益,促进农村经济发展。因此,灌区节水改造不仅要做好工程建设规划,同时还要做好农业综合开发规划和确定灌区发展目标和步骤。如甘肃引大入秦工程浩大,207km干渠即有111km的隧洞,13km渡槽和1.9km的倒虹吸,已投资24.5亿元,94年干渠建成通水灌溉,设计灌溉面积98万亩,完成渠系配套面积57万亩,由于灌溉效益不高,已有弃耕面积9万亩,实灌面积仅有48万亩,秦王川灌区土层较薄,仅1~2.5m,而北部地区不足1m,不宜发展灌溉。建议该灌区转变以粮为纲的思想,组织力量进行灌区农业综合开发规划,与时俱进,不仅把灌区建成现代化农业基地,还应与兰州市建设结合起来,充分发挥引大入秦工程效益。
(7)加强灌区体制改革和管理
灌区实行用水户参与的自主经营管理体制已在一些灌区实施,应不断地总结提高,形成我国有效的灌区管理体系。为了促进我国节水农业进一步发展,使各地对农业节水从原则上(口头上)重视到见之于行动,则必须使节水对投资者有利。为此,
①应划分节水项目的受益者,对国家有利的项目,应国家投入,对农民有利的农民投入;
②实行水权制,定额管理,超额用水,收费累进制;
③调整农业结构,提高用水效益,增强农民承受能力;
④农业节水与改造中低产田结合,通过改善排水条件,防止土壤返盐,减少压盐用水,增加农作物产量,提高用水效率,使农民得到改良土地的实惠,同时也节约了用水。
4.节水灌溉的主攻方向是提高用水效率
节水农业是提高水的利用率和用水效率的农业,我国这两项指标都较低,水的利用率0.4左右,水的利用效率仅有1kg/m3左右,国际先进国家为0.8~0.9和2kg/m3。在国际上,各国发展农业节水的道路不同,灌溉面积小,国力、科技力量强的国家,如以色列和欧洲一些国家发展微灌和喷灌,水的利用系数高达0.9。一些灌溉面积大,国力、科技力量强的美国、俄国,既发展节水地面灌又发展喷、微灌,各占一半,水的利用系数0.7~0.8,灌溉面积大,国力和科技力量较弱的如印度、巴基斯坦和埃及主要发展地面灌溉,也发展小部分喷灌、微灌。我国属于后者,应结合国情走自己的路。
近些年国家重视节水农业,大型灌区节水改造列入国家建设项目,西北地区一些灌区防渗率已达到60%以上,井灌区水的利用系数已达到0.7左右。在继续提高水的利用率的基础上,节水农业建设的重点应转移到提高水的利用效率上来,加强节水农业增产技术的推广,把提高用水效率作为节水灌溉的主攻方向。
农业用水效率也称水分生产率(WUE,Kg/m3或Kg/mm·亩),即单位耗水量生产的作物产量。不同地区、不同作物的水分生产率不同,西北地区各省不同作物的水分生产率如表3。
表3:西北地区各省不同作物的水分生产率
作物地区产量水平(Kg/亩)水分生产率(Kg/m3)
春小麦宁夏294.80.70
冬小麦陕西336.11.30
甘肃345.41.04
春玉米陕西379.21.20
甘肃356.51.33
宁夏357.20.85
内蒙古545.41.50
夏玉米陕西364.21.52
高粱内蒙古336.52.56
水稻宁夏348.50.15
棉花内蒙古418.90.55
陕西80.680.21
农业用水效率随着农业综合生产能力提高。作物单产增加和节水技术提高,耗水量减少,农业用水效率提高。如陕西省泾惠渠灌区近20年来(1980~2000)灌溉面积减少,产量没有减少,反而有所增加,水的利用效率不断提高,从1980年的0.67kg/m3提高到2000年的1.4kg/m3(见表4)。
表4:陕西省泾惠渠灌区水分生产率
年份实灌面积(万亩)降雨量(mm)年灌溉引水量(万m3)地下水开采量(万m3)斗口下总用水量(万m3)田间净灌溉用水量净灌溉定额(m3/亩)总耗水(m3/亩)平均单产(kg/亩)水分生产率(kg/m3)
198098.0394.4410962140749311.236983.4377.4640.3425.90.67
198194.1654.2372901858443903.032927.9349.9786.1464.10.59
198292.2508.0391621433240923.030692.2332.9671.6578.50.86
198374.4791.2246561015926900.420175.3271.2798.7567.00.71
198469.0699.3207741184425949.519462.2282.1748.3553.00.74
198586.7447.2206151043924436.618327.4211.4509.5516.01.01
198683.0360.5260852185339564.729673.5357.5597.9524.00.88
198768.8476.9200221924032834.924626.2357.9675.9590.30.87
198866.4713.214696932319301.614476.2218.0693.5526.60.76
198978.7512.2199571485228375.821281.9270.4611.9571.70.93
199079.8522.4203101178825578.519183.9240.4588.7561.70.95
199171.1443.2203451648230296.322722.2319.6615.1566.20.92
199269.9569.7173362013231903.123927.4342.3722.1625.10.87
199364.3374.514914851718643.613982.7217.5467.1660.41.41
199488.6448.4143031750327214.720411.1230.4529.3588.61.11
199568.3416.9133451236021421.316065.9235.2513.2627.51.22
199670.6517.5161311308824040.918030.7255.4600.4641.31.07
199768.2295.6160851535326274.719706.0288.9486.0655.31.35
199870.7498.0121961006118342.113756.6194.6526.6715.01.36
199967.3428.8150041522525412.719059.5283.2569.1726.51.28
200068.5358.9123891698425396.119047.1278.1517.3724.51.40
泾惠渠灌区的实践可以说明,控制和减少灌溉面积,提高农业用水效率是可行的,这是我国农业节水最重要的途径之一。
我国农业用水效率最高的当属山东省桓台县,1999~2000年和2000~2001年为干旱偏枯年和平水偏丰年,选用旱麦莱农9214和莱州3279,只灌1~2次关键水,每亩平均产量517.75kg,比灌4次水的当地高产济麦增产66.75kg,全生育期耗水239m3/亩,水分生产率达到2.17kg/m3,2001~2002年为特大干旱年,降水量仅71.6mm,灌水3次(146m3),莱州3279小麦亩产平均548kg(最高地块达到641.6kg),水分生产率达到3.07kg/m3,比灌5次水的当地高产济麦增产51kg。提高以作物节水高产品种为主的农业综合生产能力,对农业节水有十分重要的作用。
近年来我国出现一些如“金谷子”“饲料桑”等节水高产作物,研究耗水少,高产农业大有可为。我国应在节水农艺措施方面加大科技和资金投入,建立我国节水农业综合技术体系,发展有中国特色的节水农业。
参考文献
1.《中国水利年鉴》编委会,2001,中国水利年鉴,2001,中国水利出版社,北京
2.陕西省泾惠渠灌区可持续发展与节水战略研究调研资料2001.9
3.刘斌,2002,以水定规摸、节水促发展是河西地区可持续发展的关键