李志軍 蔡煥杰 胡笑濤 張富倉

（西北農(nóng)林科技大學(xué)旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 陜西 楊凌 712100；中國旱區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)研究院 陜西 楊凌 712100）

近年來，隨著我國水資源的日益緊缺，農(nóng)業(yè)用水比例下降，相應(yīng)的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)、作物布局和耕作栽培技術(shù)均發(fā)生了較大變化，傳統(tǒng)的僅僅追求單產(chǎn)最高的豐水高產(chǎn)型農(nóng)業(yè)正在向節(jié)水高效優(yōu)質(zhì)型農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變，作物灌溉也由傳統(tǒng)的豐水高產(chǎn)型灌溉向節(jié)水優(yōu)產(chǎn)型非充分灌溉轉(zhuǎn)變[1]。陜西省地處干旱半干旱及半濕潤地區(qū)，農(nóng)業(yè)灌溉方式、灌溉技術(shù)和種植結(jié)構(gòu)變化較大，面臨著節(jié)水灌溉技術(shù)研究及推廣應(yīng)用中的諸多共性問題，所以分析研究灌溉試驗(yàn)中存在的問題及解決方法，并盡快開展相關(guān)研究，對(duì)加快陜西省節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)環(huán)境資源的協(xié)調(diào)與社會(huì)進(jìn)步具有重要意義。

1 陜西省節(jié)水灌溉試驗(yàn)研究的現(xiàn)狀

陜西省最早系統(tǒng)性的開展灌溉試驗(yàn)研究是在1953年，在各大灌區(qū)及陜北榆林、延安，陜南的漢中、安康等氣候、作物種植結(jié)構(gòu)差異較大的特征地區(qū)建設(shè)了15個(gè)試驗(yàn)站，結(jié)合全國的灌溉試驗(yàn)研究，開展了作物需水量、作物的適宜土壤水分、灌溉制度、灌水技術(shù)以及地下水利用等方面的試驗(yàn)觀測工作，并在灌區(qū)用水管理方面，開始根據(jù)供水和需水的預(yù)報(bào)，編制灌區(qū)用水計(jì)劃，取得了許多重要的成果[2]。20世紀(jì)80年代后，由于灌區(qū)體制改革、試驗(yàn)站管理不到位以及經(jīng)費(fèi)等方面的原因，全省協(xié)同灌溉試驗(yàn)研究工作沒有持續(xù)開展。一直以來，陜西省灌溉試驗(yàn)中心站依托西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)業(yè)水土工程研究平臺(tái)，立足陜西，面向我國西北干旱與半干旱地區(qū)，在旱區(qū)作物高效用水生理調(diào)控、低壓滴灌、山地灌溉、農(nóng)業(yè)虛擬水與作物水足跡演變、渠道防滲抗凍脹與量水技術(shù)等方面進(jìn)行了大量的理論研究和技術(shù)創(chuàng)新，為陜西節(jié)水灌溉試驗(yàn)研究提供了較好的技術(shù)及人才支撐。

2 陜西省節(jié)水灌溉試驗(yàn)研究存在問題

從全國范圍來看，盡管節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)研究已經(jīng)取得了重要進(jìn)展，但在不同地區(qū)和情況下，推廣應(yīng)用中仍存在諸多重要的瓶頸，主要表現(xiàn)為：缺乏不同灌溉分區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料積累和對(duì)農(nóng)業(yè)用水狀況的有效監(jiān)測與控制；從純基礎(chǔ)到應(yīng)用層面的應(yīng)用基礎(chǔ)研究還不充分：信息化技術(shù)應(yīng)用水平較低，農(nóng)業(yè)節(jié)水管理的信息采集、傳輸?shù)目煽啃圆畹萚3]。通過對(duì)陜西省的灌溉試驗(yàn)研究進(jìn)行分析，主要存在以下四個(gè)方面的問題。

2.1 未進(jìn)行長系列、系統(tǒng)性、代表性的節(jié)水農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集

進(jìn)行節(jié)水灌溉研究需要長系列的灌溉農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)作為支撐。長期以來，由于陜西省灌溉試驗(yàn)站網(wǎng)還沒有建立和運(yùn)行，陜西省當(dāng)前的數(shù)據(jù)觀測基本上是局限于各相關(guān)單位課題及項(xiàng)目研究的需要，項(xiàng)目一結(jié)束數(shù)據(jù)就停止觀測，數(shù)據(jù)量小，更未形成長時(shí)間的數(shù)據(jù)系列，區(qū)域代表性差。另外，數(shù)據(jù)觀測和采集方法不統(tǒng)一，主要數(shù)據(jù)觀測儀器型號(hào)規(guī)格不同，數(shù)據(jù)觀測的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化程度較差。在灌溉農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集的作物選擇上，當(dāng)前陜西省能查到的數(shù)據(jù)，基本上是各單位根據(jù)各自承擔(dān)任務(wù)的需要而選擇的試驗(yàn)作物，數(shù)據(jù)采集點(diǎn)、采集時(shí)間、采集項(xiàng)目等的選擇，都無法代表陜西省主要特征氣候區(qū)域內(nèi)的代表性作物，這樣導(dǎo)致的結(jié)果是，無法進(jìn)行長系列、規(guī)律性的研究與分析，更無法代表區(qū)域內(nèi)灌溉農(nóng)業(yè)所涉及的氣候、作物、管理及經(jīng)濟(jì)效益水平。

2.2 非充分灌溉條件下的作物需水規(guī)律及非充分灌溉制度研究不夠全面和深入

隨著大量新技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，農(nóng)田灌溉條件已發(fā)生了很大的變化。灌溉基礎(chǔ)設(shè)施不斷得到完善，特別是噴灌和微灌技術(shù)的應(yīng)用，使農(nóng)田供水和用水過程發(fā)生了質(zhì)的變化。另外，過去占主導(dǎo)地位的糧食作物的種植比例在大幅度下降，而經(jīng)濟(jì)作物和飼料作物的比例則在不斷增加，作物種植結(jié)構(gòu)也更趨于多元化。近年來，陜西省經(jīng)濟(jì)林果面積有了很大的增長，2012年水果種植面積達(dá)1327.4萬畝，是1978年的12倍，總產(chǎn)量達(dá)940.2萬t，是1978年的42倍，其中，蘋果業(yè)種植面積全國第一，蔬菜、茶葉、蠶桑、中藥材、花卉等區(qū)域特色產(chǎn)業(yè)種植面積也有了很大增長。種植結(jié)構(gòu)的變化，使當(dāng)?shù)氐男杷疇顩r發(fā)生了較大變化，但對(duì)這些種植結(jié)構(gòu)新成員的需水規(guī)律及灌溉管理技術(shù)還未進(jìn)行深入細(xì)致的研究，缺乏基本的具有指導(dǎo)性、可操作性的非充分灌溉制度及技術(shù)實(shí)施方案。

2.3 不同節(jié)水灌溉技術(shù)灌溉效應(yīng)對(duì)比、技術(shù)集成等還缺乏系統(tǒng)性研究

經(jīng)過近30多年的研究發(fā)展，我國已初步建立了較為完備的節(jié)水灌溉技術(shù)儲(chǔ)備，但對(duì)于陜西省來說，不同節(jié)水灌溉技術(shù)對(duì)不同地區(qū)的適用性研究及幾種技術(shù)的對(duì)比應(yīng)用效益研究還未得到系統(tǒng)性的開展，使得各地在節(jié)水灌溉技術(shù)選擇上存在盲目性和隨意性；而且各灌區(qū)技術(shù)應(yīng)用程度較低，節(jié)水灌溉技術(shù)的有機(jī)集成還未成體系，特別是節(jié)水灌溉技術(shù)、農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)和用水管理技術(shù)組裝配套應(yīng)用后的整體效益難以發(fā)揮，且在各單項(xiàng)技術(shù)之間缺乏有機(jī)的連接和集成，缺乏適宜于不同氣候區(qū)域及水土條件的節(jié)水農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)集成體系和高效應(yīng)用模式，導(dǎo)致節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)體系的整體效益難以發(fā)揮，這方面相關(guān)研究不夠系統(tǒng)和全面。

2.4 節(jié)水灌溉新技術(shù)推廣及應(yīng)用體制還未形成，服務(wù)體系不健全

近年來，我國已經(jīng)初步形成了適合不同類型區(qū)發(fā)展節(jié)水灌溉的工程技術(shù)模式，節(jié)水灌溉技術(shù)有較大面積的推廣應(yīng)用，但節(jié)水灌溉新技術(shù)推廣及應(yīng)用體制還未形成。由于灌區(qū)實(shí)行水費(fèi)收入與效益掛鉤，又沒有專門的技術(shù)推廣資金，不能調(diào)動(dòng)管理單位節(jié)水的積極性，節(jié)水灌溉技術(shù)推廣在灌區(qū)存在阻力。另外，沒有建立專門的節(jié)水灌溉技術(shù)推廣體系，導(dǎo)致節(jié)水灌溉技術(shù)知識(shí)不普及，培訓(xùn)工作滯后，技術(shù)隊(duì)伍單薄，推廣技術(shù)的措施單一。對(duì)于技術(shù)推廣中存在的問題研究不夠深入，缺乏具體的改進(jìn)措施。

3 開展陜西省灌溉試驗(yàn)研究的幾點(diǎn)建議

3.1 盡快開展節(jié)水農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)測

節(jié)水農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是反映陜西省當(dāng)前節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r的重要依據(jù)，是評(píng)定區(qū)域節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展效果及效益的重要指標(biāo)，所以必須建設(shè)全省灌溉試驗(yàn)站網(wǎng)體系，由陜西省的中心站、重點(diǎn)站，采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在各農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)域范圍內(nèi)選擇若干基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，定期采集節(jié)水農(nóng)業(yè)相關(guān)的灌溉水量，灌水次數(shù)，農(nóng)業(yè)氣象等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步分析計(jì)算作物水分利用效率、灌溉水利用系數(shù)、灌溉投入產(chǎn)出效率等方面的指標(biāo)，以反映代表區(qū)域的水資源利用狀況和灌溉農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平，為區(qū)域水資源利用規(guī)劃及有關(guān)政策法規(guī)的制定和管理提供服務(wù)。

3.2 開展全省各特征區(qū)域的作物需水規(guī)律及非充分灌溉制度的協(xié)作研究

全省應(yīng)采用統(tǒng)一協(xié)作試驗(yàn)方案，由中心站組織各重點(diǎn)站對(duì)氣候特征地區(qū)的主要農(nóng)作物、規(guī)模種植的經(jīng)濟(jì)作物及林、果作物開展定位研究，系統(tǒng)確定新的品種、新的灌溉模式及較高的產(chǎn)量水平下作物的需水量及需水規(guī)律，以及相關(guān)的優(yōu)化灌溉制度、灌溉控制指標(biāo)、作物水分生產(chǎn)函數(shù)等項(xiàng)目進(jìn)行研究。進(jìn)行主要糧食作物限水條件下的灌溉控制指標(biāo)研究，建立陜西省代表區(qū)域的適用于主要糧食作物的非充分灌溉制度及田間標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)操作規(guī)范，為高效用水技術(shù)措施及綜合技術(shù)模式的制定，提供必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料。開展高效設(shè)施農(nóng)業(yè)主要經(jīng)濟(jì)作物需水量、需水規(guī)律制度研究，為設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展和灌溉用水管理提供基礎(chǔ)參考資料。

3.3 開展不同節(jié)水灌溉技術(shù)灌溉效應(yīng)研究及節(jié)水灌溉信息化與智能控制技術(shù)配套研究

隨著陜西省近幾年水利重點(diǎn)縣高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目的實(shí)施，高效節(jié)水灌溉面積逐年加大，同時(shí)對(duì)灌區(qū)及設(shè)施的信息化管理業(yè)提出了較高要求，有必要結(jié)合陜西省各灌區(qū)主要作物、水源條件，在不同代表性區(qū)域開展節(jié)水地面灌、噴微灌等灌溉技術(shù)的節(jié)水效應(yīng)試驗(yàn)，以及不同節(jié)水灌溉技術(shù)組合的節(jié)水效應(yīng)及其作物生理生態(tài)指標(biāo)變化試驗(yàn)。要針對(duì)目前大力發(fā)展高效節(jié)水灌溉的現(xiàn)狀，在重點(diǎn)研究當(dāng)前較先進(jìn)的節(jié)水灌溉設(shè)施的選擇與使用、高效節(jié)水灌溉新技術(shù)與灌溉用水科學(xué)管理的單項(xiàng)技術(shù)的同時(shí)，再研究這些技術(shù)要素之間的最優(yōu)組合方式，并進(jìn)一步集成現(xiàn)代信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、智能控制等技術(shù)，開展農(nóng)業(yè)用水基礎(chǔ)數(shù)據(jù)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)與共享、作物需水信息感知、渠系水情信息監(jiān)測與智能輸配水、大田作物及設(shè)施農(nóng)業(yè)精量灌溉控制等技術(shù)的研究和應(yīng)用。

3.4 加強(qiáng)節(jié)水灌溉新知識(shí)、新技術(shù)的傳播與推廣

陜西現(xiàn)已發(fā)展高效節(jié)水灌溉面積1322萬畝，但低壓管灌、噴灌、微灌及其他節(jié)水技術(shù)所占面積僅451萬畝，高效節(jié)水灌溉的推廣仍較為緩慢，需要充分研究節(jié)水灌溉技術(shù)推廣中的體制、資金以及技術(shù)人員培訓(xùn)問題。建立以灌溉試驗(yàn)站網(wǎng)為基礎(chǔ)的節(jié)水灌溉技術(shù)推廣體系，將新的節(jié)水灌溉知識(shí)與技術(shù)，以及結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際開發(fā)的農(nóng)業(yè)節(jié)水新措施與模式，如節(jié)水耐旱品種、節(jié)水高效灌溉制度、節(jié)水灌溉綜合技術(shù)等，在試驗(yàn)站所在地區(qū)進(jìn)行示范、推廣，指導(dǎo)和促進(jìn)當(dāng)?shù)毓?jié)水農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展[4]。

4 結(jié)語

開展全省節(jié)水灌溉試驗(yàn)協(xié)作研究需要分析存在的問題，確定試驗(yàn)研究的目的和任務(wù)，重點(diǎn)是建立組織合理、職責(zé)明確、運(yùn)行穩(wěn)定的灌溉試驗(yàn)站網(wǎng)體系，同時(shí)必須有技術(shù)人員、運(yùn)行及試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)的充分保障，這需要長期的規(guī)劃和公共財(cái)政的大力支持。陜西水利

[1]康紹忠.關(guān)于建設(shè)國家節(jié)水灌溉試驗(yàn)與監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的建議[J].中國農(nóng)村水利水電,2002（12）：18-22.

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