山东现代节水农业技术及其发展路径研究

2020-12-18 07:42高寿俊
农业技术与装备 2020年5期
关键词:用水节水灌溉

高寿俊

(济南市莱芜区张家洼街道办事处,山东 莱芜 277110)

全世界水资源统计中,我国为水资源最紧缺13 个国家之一,我国人均水资源占有量仅为2 200 m3,不足世界人均水资源占有量的1/4,不同地域水资源分布存在严重不平衡问题。工业生活用水需求大幅增长,大量农业用水被挤占,在全国年供水量约5 500×108t下,70%供水用于农业,其中90%用于农田灌溉,我国农业灌溉用水利用率仅为50.2%,发达国家农业用水利用率达60%~70%。预测2030 年我国达到16亿人口总量,粮食需求增加1 500×108tkg,农业灌溉用水量将达4 000×108t,在水资源日益匮乏形势下,发展农业节水事业可以有效缓解水资源供需矛盾。山东省人均占有水资源334 m3,仅为全球人均水资源量的1/25,农业用水占用量70%,粮食实现连增高位基础上,必须大力发展节水农业。

1 山东省水资源现状

山东省是我国农业大省,资源性缺水是造成山东水资源供需矛盾突出的重要因素,各地降水量差别较大,水资源年际变化剧烈,径流量91%集中于汛期,汛期集中降雨加大了水资源开发利用难度,近几年黄河断流,使两岸工农业生产遭受严重损失,平原区每年超采量约30×108m3,沿海地区出现大面积海水入侵[1]。

山东省位于我国东部沿海,地理上分为半岛与内陆两部分,国土总面积15.67×104km2。改革开放以来山东省农业生产迅速发展,粮食产量占全国的10%,国民经济迅速发展加剧了水资源供需矛盾,胶东半岛地区农转非突出,因缺水灌溉大面积减产现象时有发生。山东省水资源总量310.24×108m3,为严重缺水地区,水资源总量不足是造成水资源供需矛盾突出主因。山东省各地区降水量差别大,总趋势是从南沿海到西北内陆递减,地区年径流变化突出。

山东农业灌溉用水浪费现象严重,农田灌溉水有效利用系数仅为0.5,农田灌溉一半的水在田间灌水中浪费,而先进国家灌溉水利用率达0.8,全省农业灌溉用水量占供水总量的70%以上。山东省资源丰富,农业发达,是华北地区的缩影。全省海水入侵面积超过1 000×104km2,沿黄地区由于黄河断流造成农业大面积减产,农业稳步发展面临严重危机。农业用水必须走节水道路[2]。

2 山东省农业节水技术的战略意义

21 世纪初是山东省经济社会发展关键期,实现向经济强省跨越,需水分析表明全省缺水严重,随着工农业、城镇建设需水量增加,如不考虑节水,21 世纪初山东省面临严重缺水态势难以扭转,除了新水源开发外,农业全面节水是实现水资源高效利用唯一途径。

山东省农业节水技术的战略意义体现在促进农业可持续发展,保障粮食安全,促进生态环境改善。农业可持续发展是实现跨世纪发展的战略选择,水资源可持续利用才能实现人口资源协调发展,水资源紧缺加剧是农业可持续发展的重要制约因素,要提高水资源利用率,促进传统农业向现代农业转变。

水污染成为山东省目前存在的主要问题,农业污水灌溉量上升,工业废水排放造成点污染,过量使用化肥造成面污染是农村生态环境面临巨大威胁,面污染恶化了农业生产条件,使农业生态治理难度大,农业节水要减少对地下水污染度,减少化肥用量,发展无公害农业。随着城镇化建设加快,村镇水环境条件改善,精准农业发展有利于生态环境改善。

3 农业节水技术的内涵

很多人对农业节水概念认识不一致,有的认为农业节水是节水灌溉,有的认为节水灌溉是农业节水的一部分,农业节水系统工程是综合节水技术的集成。全面理解农业节水概念需了解农业用水过程,农业用水包括输水与产出用水,配水过程是水源到田间引水、配水等各环节节水,用水不参与作物吸收产量过程,目的是将可供农业用水资源输送到田间。

农业用水要提高灌溉水的有效利用率,将农业用水定义为提高灌溉水有效性,忽略了提高天然降水有效性。普遍称作节水灌溉是农业节水的俗称,节水灌溉内容不仅是灌溉工程节水,管理人员等重视工程节水作用,不少人有片面认识,降低对农业节水全面要求,农业节水体系是灌溉工程节水技术,管理节水措施综合集成系统工程。农业节水是水源到田间的综合节水技术应用,涉及水利,材料等多方面内容,包括农学范畴节水,灌溉范畴节水等。农业节水体系框架包括水资源合理开发利用,农艺与管理节水部分。农业节水技术是复杂的系统工程,节水工程技术通过改变输水方式实现农业节水,节水农业技术是减少农业用水的综合措施。农业节水增产效果明显,管理节水是节水技术的保障。

4 山东农业节水技术的发展

4.1 农业节水技术发展经验

党的十八大以来,山东水利系统贯彻节水优先、系统治理的新时期治水方针,紧扣农业节水重点,破解体制机制难题,取得初步成效。水利是农业的命脉,要实现千亿斤粮食生产能力建设,必须重视推广水肥一体化技术,多年来在省委政府坚强领导下,全省各级投入大量人力物力致力于农田水利事业发展。连续多年实现农业增产不增水。

按照集中治理,彻底治理的原则,以旱能涝高标准农田建设为抓手,统一水资源配置,统一检查验收。沿黄粮食生产区推行渠道衬砌技术,鲁中南低山丘陵区利用除险加固水库水源,发展管道输水灌溉。胶东半岛地区大力发展滴灌等高效节水技术,全省建中型灌区444 处,塘坝5.15×104处。在水利工程支持下,全省灌溉面积约510×104hm2。区分不同区域水资源条件,兼顾先进高效实用方便,山区水库灌区全自流明渠灌溉模式,自压管道输水灌溉模式,零星水源区风力提水自压管道输水灌溉模式,末端集中建站提水固定输水畦田灌溉模式,粮食规模种植区小型卷盘式喷灌机灌模式,全省形成立体化高效节水推广体系[4]。

4.2 山东农业节水发展路径

全省水利系统贯彻习近平总书记空间均衡、两首发力新时期治水方针,按照省委省政府部署要求,打造高端农业综合节水体系。坚持以水定产发展理念,把水资源承载力作为促进农业生产结构调整的前置要素。通过发展农业节水,促进农业增效。将地下水管好,外调水用好。实现耕地灌区化,节水长效化。

首先,严格控制地下水超采。深入落实最严格的水资源管理制度,建立水资源消耗总量控制制度,对地下水超采区控制地下水开采,通过水源置换,调整种植结构,增播耐旱品种等措施,加快推进地下水超采区综合治理。对地下水非超采区,加强农业用水总量控制,推广旱作农业节水技术,组织开展重要饮水源安全保障达标建设,防治河湖淤泥与面源污染。其次,健全完善农业节水工程体系。加快骨干工程节水配置改造,通过配套造桥涵设施,建设高标准渠道防渗工程。加快田间工程配套改造,重点推广膜下滴灌等高效节水灌溉。第三,加强先进节水技术推广,根据作物需水规律制定灌溉制度。健全完善统一管理水利信息资源库。研发“互联网+”水费一体化管理设备,实现合理配水。推广节水新技术材料,推广风力扬水、微滴灌等节水节能技术,建成高水平运作的经济作物节水示范基地。第四,深化农业节水体制机制改革,印发实施《农业水价综合改革实施方案》,优先选择农田灌溉条件好、有水价改革基础的县率先开展农业水价综合改革。推进农田水利产权制度改革,鼓励对国家投建小农田水利设施,交由用水合作组织经营主体持有管护。探索建立水权转让交易制度,建立社会化服务机制,鼓励社会公众参与工程建设运营。

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