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第一篇
1、农业水资源浪费严重。现阶段中,我国水资源不仅存在短缺的局面,同时还存在着浪费的现象。由于灌溉技术落后,我国农业水资源的利用一直属于粗放低效的范畴,更加加剧了水资源的缺乏程度,给水资源的利用带来了沉重的压力。
2、水污染严重。农药和化肥在农业生产中的大量使用,使水资源的可利用程度下降,严重的水污染,不但危害人们的身体健康,影响地方的农业发展,而且导致水资源紧缺。
3、农业水资源管理体制滞后。目前,我国现有的农业水资源管理体制已经不能适应市场经济发展对农业资源利用和保护的要求,各管理机制职责模糊,多头治水,体制不顺,职能不到位,缺乏统一协调管理的组织机构,这是造成目前我国水资源短缺以及低效利用、水资源污染等问题的主要原因。
4、灌溉工程老化,设施薄弱。我国很多灌区因受当时客观条件的限制,普遍存在设计不合理、施工质量差、设计标准低和自然化、后期管理不善等诸多原因,在经过多年运行后都出现了病险、工程老化和效益衰减等问题。据统计,全国现有220个大型灌区老化失修,效益不能充分发挥,全国现有111座大型水库不同程度的存在险情。仅以渠道工程老化为例,在被调查的373座渠首建筑物中,严重老化损坏的占70%,失效的占16%,报废的占10%,完好的仅占4%。如果不对这些老化的工程和设备进行改造和修缮,供水的可持续性必然受到严重威胁,可能很难支撑21世纪我国人口对粮食的需求。
二、农业水资源利用新技术
(一)设施节水技术
1、“U”形渠槽防渗技术。渠道防渗一直是发展高效用水灌溉的主要技术措施,使用混凝土“U”形渠槽防渗还可以提高渠道流速和输沙能力。渠道防渗效果在很大程度上取决于衬砌材料,目前各国普遍采用为刚性材料、土料和地膜料三类。其中刚性材料尤其是混凝土占主导地位,目前,衬砌材料逐步由单一材料向复合材料发展。
2、低压管道输水灌溉技术。简称“管灌”,是利用低压输水管道代替输水土渠将水直接送到田间灌溉作物,以减少水在输送过程中的渗漏和蒸发损失的技术措施。由于低压输水管道埋于地下,便于机耕和养护,耕作破坏和人为破坏大大减少;另外,由于管道输水流速比土渠大,灌溉速度提高,管理方便,省工省时,可显著提高灌水效率。由于管道输水效率高占地少易管理,灌溉渠道化已经成为各国共同的发展趋势。在管道开发方面,中国研制出一批输水性能好机械性能优用材省的新型管材;在工程规划方面,运用系统工程理论进行优化设计,使工程建设更加合理优化。
3、喷灌技术。它是利用专门的设备(动力机、水泵、管道等)把水加压,或利用水的自然落差将有压水送到灌溉地段,通过喷洒器(喷头)喷射到空中散成细小的水滴,均匀地散布在田间进行灌溉。由于世界性的淡水资源缺乏,各国都十分重视研究推广最具节水效果的喷灌等技术,中国的喷灌技术研究开始于20世纪50—60年代,但真正起步却是70年代后。1970年,国家将喷灌及微灌技术列为重点研究项目,组织水利农机农业等部门联合攻关。之后,国家又将其列入农田水利基本建设计划,有力地促进了喷灌技术快速发展。
4、微灌技术。微灌是一种新型的最省水的节水灌溉技术,包括滴灌、微喷灌和涌泉灌。它是根据作物需水要求,通过管道系统和安装在末级管道上的灌水器,将作物生长所需的水分和养分以较小的流量均匀、准确地直接输送到作物根部附近的土壤表层和图层中,相对于地面灌和喷灌,微灌一般属于局部灌溉。微灌系统可分为固定式和半固定式两类。根据管网安装方式不同,又可分为地表式和地里式两种。微灌因全部由管道输水,基本没有沿程渗漏和蒸发损失,灌水时一般实行局部灌溉,不产生地表径流和深层渗漏,水的利用率较其他灌水方法高,可比地面灌省水50%~70%,比喷灌省水15%~20%,均匀度可达80%~90%,较地面灌可增产15%~30%。
5、滴灌技术。滴灌是利用塑料管道将水通过直径约10mm毛管上的孔头或滴头送到作物根部进行局部灌溉。它是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式,其水的利用率可达95%。滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果,同时可以结合施肥,提高肥效1倍以上。可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉,在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。其不足之处是滴头易结垢和堵塞,因此应对水源进行严格的过滤处理。目前,国产设备已基本过关,有条件的地区应积极发展滴灌。结合我国劳动力多、资金缺乏的具体情况而研究开发的半固定式、移动式滴灌系统,大大降低了工程造价,为滴灌在大田作物和经济欠发达地区推广应用创造了条件。
(二)水肥一体化技术
水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一体化是借助压力系统(或地形自然落差),将可溶性固体或液体肥料,按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点,配兑成的肥液与灌溉水一起,通过可控管道系统供水、供肥,使水肥相融后,通过管道和滴头形成滴灌、均匀、定时、定量,浸润作物根系发育生长区域,使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量,同时根据不同蔬菜的需肥特点,土壤环境和养分含量状况;作物不同生长期需水、需肥规律情况进行不同生育期的需求设计,把水分、养分定时定量,按比例直接提供给作物。
1、以增施有机肥为中心,推广节水施肥技术。根据土壤供肥特点和作物需要,开展主要作物的专用肥,以提高土壤肥力,发挥以肥调水,水肥联效的作用。增施有机肥料,可以增加土壤有机质含量,促进土壤团粒结构的形成,使土壤容重变小,孔隙度变大,能使雨水和地表径流水渗入土层中。有团粒结构的土壤能把入渗土壤中的水变成毛管水保存起来,以减少蒸发。因此,增施有机肥既能提高土壤肥力,又可改善土壤结构,增大土壤涵蓄水分的能力,增强根系吸收水分的能力,达到以肥调水、提高水分生产率的效果。通过调节施肥水平也可以获得较大的作物水分利用效率,通过以肥调水,提高农业用水利用效率。各地区可根据当地的实际情况,寻求以肥调水的最佳方案,在实践中大力提高水资源的利用效率。
2、测土施肥节水技术。它是根据土壤监测结果、栽培作物、气候等因素,制定适宜的肥料配方,为农民提供优质配方肥施用,充分发挥以肥调水,促进作物根系发育,提高作物抗旱能力。大量规范田间试验示范研究结果表明,实施测土配方平衡施肥技术粮食作物增产8%以上,其他作物增产15%以上,同时节约投肥10%左右,节约灌溉用水20%左右。
(三)农艺节水技术
1、抗旱育苗技术。对粮食作物玉米、高粱与经济作物蔬菜、果树等间作套种,可采取营养块、营养袋、营养球和普通苗床集中育苗,除了可以保证全苗壮苗和缩短田间间套种和其他作物的共生期外,最大的优点在于集中管理,利用抗旱。
2、调整种植结构,培育节水高产品种。由于品种之间的差异,作物水分利用率存在较大的差异,如玉米等C4植物比小麦等C3植物水分利用率高。因此要根据区域和种植区的实际情况,调整和优化种植结构,对提高农田整体水分利用效率是非常有利的。利用生物技术、基因工程技术等现代技术培育节水高产品种是提高作物产量的重要途径,培育抗旱增产品种是现代作物育种的一个新方向,也是提高农业用水效率的重要措施。
3、农田覆盖技术。农田覆盖是一项人工调控土壤—作物间水分条件的栽培技术,是降低农田水分无效蒸发、提高用水效率的有效农业措施之一。农田地膜覆盖阻断了土壤水分的垂直蒸发和乱流,使水分横向迁移,增大了水分蒸发的阻力,有效地抑制土壤水分的无效蒸发,覆膜的抑蒸保墒效应促进了土壤—作物—大气连续体系中水分有效循环,增加了耕层土壤贮水量,加大作物利用深层水分,改善作物吸收水分条件。地膜覆盖不仅具有增温、保墒、改善土壤理化性状的作用,而且可以促进作物对矿质养分的吸收,促进种子萌发,促进作物早出苗、出壮苗,达到早熟高产的目的。秸秆覆盖是一种资源丰富、发展前景广阔、效益明显的节水技术,它能减少地表蒸发和降雨径流,提高耕层供水量,具有改土培肥、保持水土和节约灌溉用水的功能,增产效果明显。
三、结论与展望
农业水资源利用新技术内容很广泛,主要包括设施节水技术、水肥一体化技术和农艺节水技术等几个方面的新技术,其中设施节水新技术可分为“U”形渠槽防渗技术、低压管道输水灌溉技术、喷灌技术、微灌技术和滴灌技术;水肥一体化新技术包括以增施有机肥为中心,推广节水施肥技术和测土施肥节水技术;农艺节水新技术主要包括抗旱育苗技术、调整种植结构,培育节水高产品种、农田覆盖技术。这些农业水资源利用新技术的推广应用,是保障我国粮食生产和水资源安全的必然选择,在应用新技术提高水资源利用效率的前提下,还应该大力强化对水资源使用的监督,研究推出各地适用的水权、水市场、节水补偿等政策,发挥经济杠杆的调节作用,研究不影响农民种粮积极性性和农民种粮收入前提下的水政策,通过刺激农民节水的积极性,真正实现农业的节水增产。同时,随着信息技术的发展,计算机网络获取、处理、传送各类农业节水信息,实现高效节水的现代化技术已日趋成熟,今后将被广泛推广应用。
作者:康超 黄一 路婕 单位:郑州市土壤肥料工作站 河南农业大学资源与环境学院
第二篇
1农业水资源利用现状
农业生产过程中,由于用水量不断增加,所以需要不断加大对水资源的开采力度,而一旦水资源的径流量利用率超过百分之二十时,则会严重影响水环境。目前我国水资源的开发利用率基本已达到最高限度,而且还呈不断增加的趋势,这样过度的开采地下水,势必会加剧地面沉降的发生,导致海水入侵,从而引发严重的环境问题。
2农业水资源利用中存在的问题
经济的快速发展,水资源受到了人类的干扰增加,这样就导致水资源发生较大的变化,其供、用、耗、排等关系都趋于复杂化,农业水资源供需矛盾突出,地下水存在着超采和污染的情况,农业用水效率较低,而且浪费严重,同时我国水资源不仅总量缺乏,而且存在着较大的时空变化,水资源受降水的影响,在空间和时间上呈现极为不均衡的分布,有明显的旱季和汛期之分,这就导致在旱季时水资源呈现严重的缺乏,而且汛期时,又导致洪涝灾害的发生,不仅导致大量的水资源被弃用,而且造成严重的水土流失,水资源利用率较低,存在着较大的浪费。目前我国工业化进程加快,大量的污染源未经处理就直接排入到河流及湖泊当中,这样就给水体带来了严重的污染,导致水质下降。地表水存在着过度利用的现象,再加之河水污染的加剧,更是导致水资源供需矛盾的突出。缺乏有效的管理机制,导致水资源短缺与水资源浪费共存,我国地表水灌区每公顷次灌水量1200-1500m3,最高达2258,地下水灌区达900-1050m3,高出适宜水量的1-2倍,西北地区每年灌水定额可达16537m3/hm2,是全国的1.4倍。水资源“农转非”现象严重,尽管农业水资源“农转非”提高了水资源利用效率,但也带来了一系列问题,如农民的水权如何得到保证,节水农业投资如何合理分配等。节水农业现状的束缚,节水农业是充分利用降水和可利用的水资源,采用水利与农业措施提高水的利用率和水的利用效率的农业,即提高用水有效性的农业,节水农业的核心是节水灌溉,目前我国在这方面比较落后。节水农业发展存在有主要问题一是对节水农业认识上存有误区,认为节水农业就是节水灌溉农业,节水技术是灌区的专利。节水技术总体水平低从整体上来看,我国的农业节水技术水平尚处于较低层次。管理出现误区,体制落后。现行水管机构节水功能缺损,不适应节水农业发展的需要,灌溉管理系严重落后和脱节,而缺乏效率。
3加强我国农业水资源利用的具体措施
3.1加快水资源管理体系的完善
随着我国立法体系的逐步健全完善,我国的水资源立法体系已初步建立,但是,配套法规与监督协调机制还没有健全,存在多头管理与水权不明确等现象。因为水资源系统是一个涉及到水文生态系统与社会经济系统的十分复杂的系统。应当从水资源合理开发、分配与利用,协调区域社会经济发展和生态系统良性发展来进行考虑。因为水资源的可持续利用是综合性战略,所以要积极推行集成化的水管理模式,强化农业水资源管理的一体化理论研究,并注重和区域水资源管理的具体实践相互融合。
3.2提高农业水资源的经济效益
要根据量水而行和以水定发展之原则,不断调整产业结构,建立起和水资源相适应的新型经济结构。要结合农业实际需要,因地制宜,不断调整作物布局与内部农业产业的布局。在缺水地区,要严格限制高耗水农作物的大面积培植,积极鼓励发展用水效率比较高的高新农业技术,不断扩大节水型农作物的栽培面积,尽量减少耗水量大及经济效益低的农作物种植面积。在农村能源上,应当积极发展太阳能、风能及沼气等各种新能源。在农业生活用水上,要引导农民改变传统的用水方式与习惯,并使用带有节水功能的水龙头与喷头,从而倡导节约用为水。
3.3处理好农业用水和其他用水间关系
通过建立农业用水宏观调控机制,从而对农业用水进行合理调配,由于当前水资源的严重短缺,各部门用水需求与供水量之间都存在着矛盾,特别是对于一些水资源短缺的地区,所以需要农业发展过程中处理好农业用水与国民经济其他行业用水之间的相互关系。同时农业用水还需要处理好与生态环境保护和修复用水之间的关系,通过对水资源的保护,确保实现农业生态环境的良好性,使农业水资源可以实现可持续利用。
4结语
目前我国人口呈现继续增长的态势,人民群众生活质量也不断提升,这就对水资源的需求量增加,但由于全球水资源都处于严重短缺的情况下,所以供需矛盾越发的突出,合理对水资源进行开发和利用变得更为重要。所以在当前农业发展过程中,需要合理对水资源进行配置,提高水资源利用的高效性和节约性,从而实现我国水资源的可持续利用,确保经济社会的协调发展。
作者:胡林涛 单位:正业勘测设计集团有限公司
第三篇
一、尉犁县农业用水资源现状
自2008年以来,流经我县的塔里木河来水量普遍偏少,孔雀河基本断流。根据气象、水利部门的介绍,近十年以来,巴音布鲁克、巴轮台两地冬季的降水量比往年减少35%左右,造成孔雀河的源头博斯腾湖的水位逐年降低。尉犁县境内的卡拉水库、阿克苏甫水库等主要水库蓄水量减少90%左右,已接近死库容。近几年的春季,尉犁县大部分灌区旱情严重,每年从4~5月开始我县塔河沿岸和孔雀河沿岸分别出现了严重的干旱缺水现象。为了缓解农业供水紧张的状况,上游的博斯腾湖也曾调水向下游输送,但沿途用水单位太多,孔雀河边的抽水机林立,流经我县时是少之又少了。今后我县的农业用水形势还将十分严峻。
二、尉犁县水资源严重紧缺的主要原因
我县是水资源缺乏的地区,水资源时空分布不均,每年春季严重缺水,由于春旱,严重影响主要经济作物的播种,近几年农业灌溉用水特别紧张,原因是孔雀河、塔里木河来水量明显减少。除了主要河流来水偏少这一客观原因外,其主要原因还有:
1.基层干部和农民节水意识淡薄尤其十年以前,孔雀河、塔里木河来水普遍较丰,尉犁县农民的节水意识普遍下降,特别是对用水形势的严峻性和后果认识不足,加之我县水价偏低,造成基层干部和农民的节水意识淡薄。目前灌区的田间灌溉方式除了古勒巴格乡、阿克苏甫乡、墩阔坦乡、塔里木乡等少量农户采用加压滴灌等节水灌溉措施外,普遍仍然采用传统的大水漫灌方式,泡荒压碱,田间灌水过量,田间漏水、跑水、日浇夜退现象普遍存在,田间水的利用率低,灌溉定额普遍较高。
2.农田基本建设严重滞后,灌溉用水效益低,一方面水资源浪费现象严重,另一方面土壤的次生盐渍化严重一是灌溉水利用系数低。灌区现有水利基础设施简陋,工程老化失修,设施不配套,灌区灌溉水利用系数较低,水资源未得到充分的利用。灌区内早年兴建的一些干渠由于受当时社会、经济及科学技术的限制,渠道均顺地势而建,渠线较长,为土渠,其纵坡缓,断面大,输水效率低,渠道淤积、渗漏严重。二是灌溉定额高,而农业用水效率不高,土壤的次生盐渍化严重。目前灌区内灌溉定额高达861.34m3/亩,渠系利用系数仅为0.5082,灌溉水利用系数为0.432。因各级渠道建设标准低,未进行防渗处理或防渗后效果不明显,加之灌溉技术落后,灌区内水量渗漏损失大,灌区排水措施不完善,部分地块灌排渠系合一无排水出路,不合理的垦植和灌排耕种等人为因素引起土壤次生盐渍化,造成了部分面积的中低产田,严重影响了农业生产的效益。三是地下水利用低。据资料统计,尉犁县的地下水可开采量0.933亿立方米,目前开采量0.3亿立方米。由于各种原因影响了地下水的开发和利用,缓解旱情和土壤改良工作滞后。水资源浪费较严重,灌区的农业和牧业的发展受到制约。
3.农业种植结构不合理,水资源浪费严重由于现有的农业种植结构不合理,与节水灌溉方式不适应,造成重复灌溉,浪费水资源。我县棉花种植面积高达50多万亩,棉花种植面积过大,种植结构单一,造成灌溉时间集中,增加了水利工程的输水压力,同时过量引水造成了孔雀河尉犁水库以下河道夏、秋季节断流,加剧了水资源短缺的矛盾。4.盲目开荒,缺乏规划指导近几年随着棉花市场行情上涨,掀起了开荒热潮。由于新开荒地增多,塔里木河和孔雀河沿岸撂荒地被重新复种,造成了用水紧张的不利局面。
三、树立全社会节水观念,建设生产发展与生态环境相适宜的社会
尉犁县水资源短缺,建设节水型社会势在必行。
1.树立全社会节水观念首先要加强水资源统一管理和节水宣传,提高全社会的节水意识。要把尉犁县水资源匮乏、人均占有水资源量的情况及如果不采取节水措施带来的严重后果,通过各种有效方式的宣传,做到让每个农户心中有数。尤其在出售棉种、生产资料的商店、公司,交售棉花的站所等农民经常出入的地方设置明显的节水标志,在乡镇、村和农牧民群众中采取现场动员会、座谈会等方式,通过电视、广播等媒体进行全方位宣传节水的重要性及开展农田水利基本建设的必要性,使全社会都有一个十分清醒的认识,使全县农民认识到未来的水危机和节水的重要性、迫切性,转变农户的用水观念,使节水成为农民的自觉行为。
2.实现水资源的高效利用一方面,改造现有工程,完善设施配套。坚持不懈地继续抓好以渠道防渗为主的输水环节节水建设,加强配套工程建设,必须对现有灌区进行节水改造和配套,进一步完善工程化灌溉体系,提高灌溉保证率和水的利用效率;对大型灌区骨干渠道进行全面防渗,改造引水渠首,提高防洪标准和引水可靠性。通过对灌区进行改造,使灌区渠系水利用系数提高到0.65。进一步加大田间节水力度,以土地平整为基本措施,不断改进常规地面灌溉节水技术。各乡镇场村普遍采取集资合作的方式,开采地下水弥补地表水的不足,有效克服孔雀河断流带来的缺水影响,确保了棉花丰产丰收。另一方面,大力推广田间节水新技术。采取棉花常压、加压膜下灌、喷滴灌等高标准节水灌溉措施,达到节约用水,减轻农民负担,增加农民收入的目的;同时可大大改善大水漫灌造成的土壤次生盐碱化,提高农作物灌溉保证率和抗御干旱灾害能力,保持稳产高产。
3.进一步完善灌溉管理制度首先,农业灌溉要严格执行“限额供水,水量包干,超引加价,节水扩灌”的配水原则,集中水权,规范管理,统一调度。严格制定各乡镇、村农业用水限额供水指标、年度用水指标及节水指标,对于2004年以后新开荒地一律不予供水,把年度用水指标控制在限额用水指标以内,以此来严厉打击非法开荒的不正之风。尉犁县变“以地定水”为“以水定地”,定额供水、限额用水。制定了不按照要求修建防渗渠,不采取节水措施不供水等“十不供水”制度。在全县落实“配水到户”制度,严格按照定额供水,准确量水,合理配水,水价水量张榜公布。其次,加快组建农民用水者协会步伐。成立农民用水者协会就是为了最大限度地满足农民的用水需求,让农民参与灌溉管理中,自觉维护灌溉工程,提高灌溉效率,延长灌溉设施使用寿命,还可以培养农民的参与意识和合作精神,出现的灌溉纷争可以在协会内部以民主的方式解决,可以有效减少用水纠纷,并且用水者协会承担起原来由乡、村政府承担的灌溉管理任务,使乡、村政府从繁杂的灌溉管理和纠纷协调中解脱出来,把更多的精力投入到经济建设中去。例如最早成立农民用水者协会的兴平乡达西村,农民用水者协会与水利管理部门密切配合,对协会成员进行测水知识培训,供水时做到计划水量到户、配水到户,计收水费到户,公布水帐到户。配水开始和结束时,供水方、接水方当场签字认定供水时间和供水水量,真正做到明白供水、按方收费。
4.合理调整水价,促进节约用水合理的水价政策有利于调整用水结构,提高水资源的利用效率,有效保护水资源。建立合理的水价形成机制,才能使水价真正和完整地反映水资源的稀缺程度,反映出水资源的供求关系。一方面应利用水价杠杆作用逐步提高水价,保证水利设施的正常维护,促进节约用水,实施在水权管理下的强制性节水措施,实行超定额用水累进加价制度。另一方面建立农业节水水价成本补偿和激励机制,对由于节水使水费收取低于供水成本的建立财政补偿机制,以鼓励节水灌溉技术的推广应用。
作者:魏春玲 单位:中共尉犁县委党校