农业节水灌溉发展现状

一、农业高效节水灌溉发展成效

宁夏农业高效节水灌溉发展不仅受到气候与水土资源分布的影响，同时还受到多年传统农业发展模式形成的思维束缚。经过多年从节水灌溉建设到高效节水灌溉建设的发展，宁夏农业高效节水灌溉不仅推广面积逐年加大，而且从水资源发展思路、区域规划、制度建设等多方面取得了一定的成效。一是确立了“分区治水”思路。扩展和延伸水利服务的内涵和外延，促进由单纯的建设和管理水利向建设、管理和经营水利转变，为农业节水灌溉建设与发展的目标和任务指明了方向。二是实施高效节水灌溉区域，对土地实行流转或集约化经营。土地流转已趋于组织化、规模化，并逐步由以农户自发流转向有组织、有序化、市场化方向转变，已由“甩包袱”转为增加收入。三是加快制度建设，推进节水灌溉发展。出台了水利工程管理条例、节约用水条例、取水许可和水资源费征收管理实施办法、计划用水管理办法、水权转换法律条款等法律法规。四是加强农业灌溉基础设施建设。深入持续地开展农田水利基本建设大会战；对青铜峡灌区、沙坡头灌区和固海灌区实施了大型灌区续建配套与节水改造工程；对以中部干旱带为主开展高效节水补灌工程等。五是重点加强农业节水。大力发展特色农业、节水农业，实施引黄灌区续建配套、调整农业种植结构，巩固和完善“农民+用水者协会+水管单位”三位一体的水管体制，开展农业节水科技行动，研究开发适用于宁夏实际的农业高效用水技术与设备。六是依靠科技，促进高效节水灌溉建设发展。引进、研究和推广应用喷灌技术、管灌技术、微灌技术、注水灌技术和限额滴灌技术，开展了引黄灌区耗水试验、干旱地区节水灌溉关键技术研究等；引进一批技术先进的大型喷灌机组、移动喷灌机组以及进口的微灌设备，在扬水灌区、井灌区及中部干旱带补灌的大田生产中推广应用。

随着宁夏农业节水灌溉建设力度的加大，2011年全区灌溉面积达到825.45万亩，其中有效灌溉面积716.4万亩。全区节水灌溉面积达到572.85万亩。截至2012年底，全区共建设高效节水灌溉面积135.7万亩（占灌溉总面积的16.4%，不包括高效补灌115万亩），其中管灌面积为25.89万亩，喷灌为22.12万亩，微灌为87.69万亩。由于滴灌灌溉不受地形、气候、作物等因素限制，发展迅猛，占到总高效节水灌溉面积的64.5%，占全区灌溉面积的10.6%。通过推广高效节水灌溉技术，全区灌溉水利用系数提高到0.42，在灌溉用水量基本不增加的情况下，农田有效灌溉面积增加到747.52万亩。高效节水灌溉事业的发展有效缓解了农业灌溉用水的供需矛盾。各市县高效节水灌溉面积见表2-1-1。

表2-1-1　截至2012年底全区完成高效节水灌溉面积

考虑宁夏“三大”农业示范区区域特性与农业发展的共性，在分析不同农业示范区农业高效节水灌溉发展成效时，选取了在地域、气候、农业灌溉水源、作物种植类型、已建项目成效等方面有代表性的三个地区。在引黄灌区选取宁夏农垦为典型区域，具有从失败中探索高效节水灌溉发展模式、工程效益发挥好、高效节水灌溉面积大等特点；在中部干旱带选取盐池县为典型区域，具有农业与生态和谐发展的代表性；在南部山区选取固原市原州区为典型区域，具有土地流转规模化与组织化、作物结构转变、山区发展喷滴灌的代表性。

（一）引黄灌区（宁夏农垦）农业高效节水灌溉成效分析

宁夏农垦现拥有土地282万亩（其中耕地67.2万亩、生态湿地32万亩），由于各农场地处引黄渠道末梢，农业水资源是制约宁夏农垦农业发展的天然瓶颈。

为了夯实宁夏农垦现代农业发展的基础，宁夏回族自治区农垦局采取工程节水、农艺节水和生物节水“三结合”。通过引入中心支轴式喷灌机、滴灌、管灌等现代灌溉技术，继续加强渠道衬砌与沟道疏通工作，聘请水利、农业、管理专家为垦区农场公司管理人员、技术人员和种植户讲授灌溉、栽培、病虫害防治等技术（每年组织培训达4 500～6 500人次），充分发挥宁夏农垦土地资源的组织化、集约化、规模化、机械化等优势，通过定期监测土壤养分、水分，监测植株体内养分含量，科学制定灌溉水量和施肥量，增强农业生产科技含量，减少农业面源污染负荷量。促进喷、滴灌灌区亩均节水达到52%以上，省肥65%以上，酿酒葡萄糖度提高2～3度，价格提高了0.4～0.8元/kg。

经过近10年的节水灌溉农业发展，截至2012年，宁夏农垦发展中心支轴式喷灌2.08万亩，建设固定式喷灌灌溉1.76万亩、滴灌（灌溉施肥一体化）3.5万亩（葡萄3.3万亩，玉米0.2万亩）、低压管灌灌溉1.57万亩，年实施激光平地面积23万多亩；积极推行水费改革，组建职工用水协会44个，建立和完善用水管水体制。各项节水灌溉技术的实施，促使垦区粮食播种面积长期稳定在45.5万亩以上，各项目区地下水位下降了0.5～0.8 m，pH下降到7.5～8.4的良性范围，平均每亩地节约用水150 m3，为推进垦区现代化农业发展提供了强有力支撑。

（二）中部干旱带（盐池县）农业高效节水灌溉成效分析

盐池县地处宁夏中部干旱带，土地总面积8 661.3 km2。现有耕地134.25万亩（其中扬黄水地19.2万亩，井灌水地4.06万亩），草原面积714万亩，年均降水量120～350 mm，年蒸发量为2 131.8 mm。研究表明：盐池县森林植被生态用水6.05亿m3/a，水土保持生态用水0.19亿m3/a，草地建设生态用水8.18亿m3/a，湖泊洼地生态用水0.063亿m3/a，城镇绿化生态用水0.003亿m3/a。盐池县水资源总量0.41亿m3/a，其中地表水0.20亿m3/a，地下水开采储量0.21亿m3/a。可利用水总量为0.22亿m3/a。干旱少雨、风多沙大、水资源匮乏一直是制约盐池县经济、社会、生态发展的主要原因。

随着绿化面积的增加，盐池县水资源量受到严重威胁。就目前情况看，盐池县水资源贫乏，供水能力不足，生产、生活、生态环境用水结构失调。从长远看，随着全县生态环境建设和保护工作日益加强，生态环境建设需水要求呈迅速增加趋势。为此，盐池县积极按照旱作节水农业总体规划，利用天上、地表、扬黄“三股水”在南部雨养区发展节水农业，通过覆膜保墒、集雨补灌、重力滴灌、膜下滴灌四种节水模式发展高效旱作节水农业。扬黄灌区重点实施田间节水技术工程改造，在原灌区建设基础上，进一步配套完善混凝土衬砌农渠，推广普及小畦田灌溉技术。重力滴灌在扬黄（扩灌）区集成创新多种节水技术，结合利用蓄水池、水窖、水罐三次沉淀过滤，亩用水量较常规滴灌降低30%～50%，且不需电网配套，可集中发展也可分散使用。井灌区以发展低压管灌、喷灌与滴灌，极力推广膜下滴灌。与井灌区管灌相比，膜下滴灌每亩次灌水只需6 m3，是管灌的1/8。单井可控制补灌面积300～400亩，是管灌的8倍。花马镇乡杨记圈村，从2008年实施膜下滴灌以来，水浇地种植玉米面积由600亩增加到2012年的2 400亩，全年劳力投入减少35万元。

截至目前，盐池县已发展膜下滴灌2万亩，春秋覆膜10万亩，累计建成集雨场约130万m2，修建水窖5 000眼，种植葵花、西甜瓜、玉米等各类作物15万亩，发展7 000余座重力滴灌拱棚。以青山、王乐井、花马池为中心区域滴灌补灌的红枣达到3万亩。以麻黄山、惠安堡为中心区域的山杏达到4万亩。以高沙窝、花马池镇为中心区域的人工中药材基地达到5.13万亩。采用多种节水灌溉措施，达到了显著的效益：实施节水灌溉后，扬黄灌区的渠系水利用系数达到0.7～0.8，灌溉水利用系数达到0.65～0.73。盐池县通过20余年的不懈努力，沙化面积从539万亩减少到了今天的100余万亩，昔日明沙丘已被片片绿洲覆盖，初步实现了“人进沙退”的历史性逆转，生态环境步入良性循环。

（三）南部山区（原州区）农业高效节水灌溉成效分析

原州区位于宁夏南部，全区水资源总量1.26亿m3，人均占有量282 m3，是全国人均占有水资源量的13%。受年降雨量时空分布不均等因素影响，多年平均可利用水资源量仅为0.93亿m3，是典型的水资源缺乏地区，“十一五”末原州区水浇地面积仅有19.8万亩。

原州区科学规划地表水、地下水、黄河水三种水源，以土地流转为主要途径，引入龙头企业，调整农业种植结构，推广以滴灌、喷灌、微喷等方式为主的现代高效节水灌溉技术，发展马铃薯、冷凉蔬菜、无公害枸杞等特色产业。

截至2012年，原州区共流转土地面积18.5万亩，引进14家龙头企业参与农业产业化经营。通过节水灌溉示范区的引领，马铃薯种薯种植10.4万亩，冷凉蔬菜（包括设施蔬菜）发展到20万亩，枸杞种植面积达9万亩，使原州区高效节水灌溉面积扩大到20万亩，灌溉总面积增加到30.3万亩（其中高效节水灌溉面积占全原州区总灌溉面积的65%）。实施高效节水灌溉后，马铃薯种薯亩均产量可达2 500 kg以上，每亩全生育期实际用水量为84 m3（节水幅度为68.9%），产值达4 000元以上。原州区近20万亩节水灌溉每年可节水2 000万m3，利用节约下来的水量可扩增灌溉面积10万亩，相当于在引水量不变的情况下，原州区新增了1个“扬黄灌溉工程”。更加显著的社会效益在于使一部分农民与土地的依赖关系得到“松绑”，既可外出务工，也可接受龙头企业的雇佣，变“农民”为“农工”，从多个途径增加收入，从而有效带动了农业增产、农民增收、农村繁荣。

二、宁夏农业节水灌溉技术类型及应用现状

节水技术是指可以被察觉的、田间水平的节约灌溉用水技术。同样对用水效率的定义也是指在农地水平测量上每单位水投入产出的作物产量。因为当从整个灌溉系统或者流域规模上来测量净用水量时，会发现采用节水技术在一些情况下并不节水。这是因为每种技术的节水性质不仅取决于技术方面的特征，还取决于水文系统和产量的经济调整等因素。随着宁夏社会、经济和环境的发展，传统型节水技术（畦灌、沟灌和平整土地三种节水技术）、农户型节水技术（地面管道（白龙或水袋等）、地膜覆盖、留茬免耕（秸秆还田）、间歇灌溉和抗干旱品种）和社区型节水技术（地下管道、喷灌、滴灌和渠道防渗四种节水技术）增长趋势和地位发展显著不同。

（一）传统型节水技术

畦田灌溉、沟灌、平整土地三种节水技术是传统型节水技术，将这些技术归为一类是因为它们被较早地采用，而且据大多数的村领导反映早在20世纪80年代早期农业改革之前，这些技术就已经被采用了。另外，这些技术固定成本较低，而且具有可分性，每个农户可以独立操作。主要节水措施有渠道输水+格田灌溉和渠道输水+畦田灌溉，这两种传统节水灌溉技术目前占宁夏总灌溉土地面积的52.15%。由于畦田田埂占地较多，费工费时，农民一般不接受。随着农作物种植结构的调整，更多的农民种植蔬菜采用起垄种植，用渠道将水输送到田间实施沟灌。但是在实施沟灌时，一般按照大水漫灌的灌水量灌水，并没有认识沟灌的优势。平整土地节水技术都是伴随在畦灌与沟灌中，农民较为普遍认为平整土地的目的是让田间作物不受淹或受旱，没有理解平整土地后灌溉均匀度提高，土壤水分更易使作物生长。同时，平整土地应用的原始工具（人工+牲畜+简易工具），使平整后土地亩均高差在15～30 cm，效果较差。

（二）农户型节水技术

农户型节水技术指以农户为单元，采用较为简单实用的方法以便能减少输水损失、蒸发损失和需水量。主要方法包括：地面管道（白龙或水袋等）、地膜覆盖、留茬免耕（秸秆还田）、间歇灌溉和抗干旱品种5种节水技术。由于宁夏从银北地区到固原地区地理环境差异较大，各地区农户种植采用农户型节水技术的种类繁多。

①地面管道输水灌溉各地区农户均有实用，根本目的在于输水方便，主要应用在面积较小的蔬菜和果树灌溉。

②地膜覆盖主要作用在于减少颗间蒸发与深层土壤盐分积累在根层土壤中。近年来，三面环沙的宁夏回族自治区大力推广保墒节水的农田地膜覆盖种植技术。截至2010年，全区地膜覆盖种植面积已超过100万亩，引进全膜双垄沟播技术，实现了秋季覆膜、早春覆膜由半膜向全膜转变，玉米、马铃薯平均亩增产20%～30%。因各地区地下水资源分布不同，地膜覆盖的作用具有显著差异。如在银北地区浅层地下水埋深较小，地膜覆盖在减少颗间蒸发的同时，还抑制地下水中盐分积累在根层土壤中，应用面积不足5%。在引黄灌区，地膜覆盖主要减少颗间蒸发，适宜种植玉米、西瓜、枣树等。在中部干旱带地区，蒸发量较大，地膜覆盖主要用于减少颗间蒸发，提高灌溉水利用率，较为突出的地区如同心县。同心县旱地耕地面积12.08万hm2，占耕地面积的86.2%。地膜覆盖种植，既能最大限度地保蓄土壤水分，又能充分接纳和利用天然降水，此技术已在玉米、马铃薯、西甜瓜、向日葵等粮经作物、蔬菜和中药材上得到了推广和应用。2009年全县地膜覆盖种植面积3 867 hm2，其中玉米1 113 hm2，西瓜1 873 hm2，食葵333 hm2，马铃薯547 hm2，改变了旱地不能种植玉米、西甜瓜、食葵等作物的历史。随着此项技术的完善，地膜覆盖也应用在树苗培育和枸杞防病上。地膜覆盖能缩短育苗周期，提高育苗成活率，培育合格的良种壮苗；能够对羽化出土的红瘿蚊成虫隔离封杀，切断红瘿蚊发育进程，阻止其上树产卵。在不使用农药的前提下，防效达98%以上，改变了中、高毒农药和大水漫灌地面封闭的传统防治方法，农药使用总量减少35%，综合防治成本降低50～60元/（亩·年）。

③留茬免耕（秸秆还田）具有增强保水能力与改良保护土壤的作用。土表覆盖的秸秆既能增加降雨入渗，阻挡水分向上的扩散和蒸发，又能减少太阳辐射而引起的土壤水的汽化和棵间蒸发；采用秸秆盖田后增加了土壤的疏散度，减少了地面径流，防止了地表板结。目前在农垦各农场秋季秸秆还田率较高。由于其他地区农业机械化水平不同，秸秆还田力度差异显著，农户认为秸秆还田后见效慢，且对下年耕作带来很大麻烦，不愿接受，都采用焚烧或丢弃处理，对环境污染严重。

④间歇灌溉指浅水灌溉与湿润灌溉相互交替的灌水方法。由于此方法需要农业灌溉来水在时间上有保障，且需要灌溉时间较长，用工较多，不易被农户接受，目前只是在水稻节水灌溉中少量应用。

⑤抗干旱品种节水措施受到抗干旱品种繁育的影响。目前农业抗旱品种主要是同种作物相对需水量较少，真正意义上的抗干旱品种也只是刚从试验阶段走出，向农田大尺度大规模推广还需时间。

（三）社区型节水技术

随着宁夏节约型社会建设步伐加快，农业节水的力度逐年增高。实施社区型节水技术控制面积显著提高，通过推广高效节水灌溉技术，宁夏全区灌溉水利用系数提高到0.42，农田有效灌溉面积增加到752.2万亩。社区型节水技术包括：喷灌、滴灌和渠道防渗3种节水技术。这一类技术往往是被社区或农户群体而不是单个农户所采用，所需设备大、固定成本高，需要集体或多数农户的合作，而且与前两种节水技术相比，这种技术是近些年才开始被农民接受采用的。

1.渠道防渗措施

多年来，随着黄河来水量的逐渐减少，宁夏利用农业综合开发项目、国土整治项目、小农水项目、贷款（世行、亚行、日元等外资）等一系列项目建设，逐级衬砌输水渠道。引黄灌区现有总干渠2条，长59 km，干渠15条，总长1 540 km，砌护率达到了21.1%；现有支斗渠17 026条，长14 671 km，累计砌护支斗渠5 456.37 km，衬砌率达到37.8%，使支、斗渠节水效益显著。目前，通过国土整治和高标准农田建设项目，衬砌渠道的级别已经覆盖到农渠，一些地方已覆盖到毛渠，渠系水利用系数提升到0.65。干渠主要有平底弧角直线边坡全断面衬砌、梯形全断面衬砌、塑膜（土工膜）护底砼板护坡全断面衬砌；支渠主要有平底弧角直线边坡全断面衬砌、梯形全断面衬砌、塑膜及土工膜护底混凝土板或浆砌石护坡全断面衬砌；斗农渠主要有梯形衬砌、弧底切线边坡衬砌、U型衬砌、整体U形预制槽壳衬砌和U形现浇槽壳衬砌。尽管渠道衬砌可以有效地减少渠道渗漏量，但是水分在被灌入农田的方法依然采用大水漫灌，旱作农业灌溉量一般在400 m3/亩以上，水稻灌溉量在1 000 m3/亩以上，田间水利用系数在0.3～0.45之间，水资源浪费仍然严重。近几年，随着大力推广渠道+畦田、渠道+沟灌等地面灌溉技术，结合农业措施（激光平地仪），田间水利用率上升到0.5以上。

2.喷灌、微灌灌溉技术

近年来，喷灌、微灌灌溉技术具有的高效益、不受气候条件制约、耐用和操作简便等优势在农业种植中已经凸显，且相关技术已日趋成熟。主要灌溉方式有：微灌（滴灌、微喷灌、小管出流）、喷灌、管灌、垄作沟灌、高效补灌和集雨补灌。由于喷灌与微灌技术固定投资大，需要较高的农业管理水平和专业管理人员，从宁夏整体来看，喷灌与微灌等先进灌溉技术控制面积只占宁夏总灌溉面积的5.4%，且有显著经济效益、增产、节水、省肥等综合指标的项目屈指可数（固原原州区，宁夏农垦黄羊滩、玉泉营农场），今后需要拓展的空间还很大。