河南省糧食核心區(qū)節(jié)水灌溉現(xiàn)狀及適宜發(fā)展模式研究

□樊向陽(yáng) □楊慎驕 □王和洲 □李 平 □黃仲冬

（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)田灌溉研究所）

1.河南省糧食核心區(qū)概況

黨的十七屆三中全會(huì)明確指出了糧食生產(chǎn)核心區(qū)建設(shè)在國(guó)家糧食發(fā)展戰(zhàn)略中的重要地位，核心區(qū)的建設(shè)和糧食生產(chǎn)對(duì)保障糧食安全具有重要的戰(zhàn)略意義。河南省是我國(guó)最適宜糧食作物生長(zhǎng)的區(qū)域之一。河南省實(shí)施國(guó)家糧食核心區(qū)建設(shè)是國(guó)家糧食戰(zhàn)略工程的重要組成部分，河南糧食核心區(qū)建設(shè)規(guī)劃，明確到2020年實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)130億kg，使糧食綜合生產(chǎn)能力達(dá)到650億kg的總體目標(biāo)，將使第一糧食生產(chǎn)大省的地位得到進(jìn)一步鞏固，也將在保障國(guó)家糧食安全中發(fā)揮更大作用。

河南省糧食生產(chǎn)核心區(qū)布局規(guī)劃為除豫西山區(qū)以外的所有地區(qū)，包括黃淮海平原、山前平原、南陽(yáng)盆地等，覆蓋全省93個(gè)縣（見(jiàn)表1）。糧食核心區(qū)基礎(chǔ)條件好、現(xiàn)狀水平高、增產(chǎn)潛力較大、且集中連片。核心區(qū)耕地面積占全省耕地面積的82.9%、基本農(nóng)田面積的84.4%，其中89個(gè)縣是國(guó)家已經(jīng)認(rèn)定的糧食生產(chǎn)大縣。河南省糧食核心區(qū)糧食產(chǎn)量為480億kg，占全省糧食生產(chǎn)量的96%。近年來(lái)河南省大力實(shí)施糧食豐產(chǎn)工程，全省高產(chǎn)創(chuàng)建示范區(qū)小麥畝產(chǎn)達(dá)690.5kg以上、玉米畝產(chǎn)達(dá)858kg。

表1 河南省糧食生產(chǎn)核心區(qū)分布情況

7﹒焦作市27修武縣 28博愛(ài)縣 29武陟縣 30溫 縣 31沁陽(yáng)市32孟州市8﹒濮陽(yáng)市33清豐縣 34南樂(lè)縣 35范 縣 36濮陽(yáng)縣 37臺(tái)前縣9﹒許昌市38許昌縣 39鄢陵縣 40襄城縣 41禹州市 42長(zhǎng)葛市10﹒漯河市43郾城區(qū) 44舞陽(yáng)縣 45臨潁縣11﹒南陽(yáng)市46宛城區(qū) 47臥龍區(qū) 48方城縣 49鎮(zhèn)平縣 50社旗縣51唐河縣 52桐柏縣 53鄧州市 54新野縣 55西峽縣56內(nèi)鄉(xiāng)縣 57淅川縣12﹒商丘市58梁園區(qū) 59睢陽(yáng)區(qū) 60民權(quán)縣 61睢 縣 62寧陵縣63柘城縣 64虞城縣 65夏邑縣 66永城市13﹒信陽(yáng)市67浉河區(qū) 68平橋區(qū) 69羅山縣 70固始縣 71潢川縣72淮濱縣 73息 縣 74商城縣14﹒周口市75扶溝縣 76西華縣 77商水縣 78沈丘縣 79鄲城縣80淮陽(yáng)縣 81太康縣 82鹿邑縣 83項(xiàng)城市15﹒駐馬店市84驛城區(qū) 85西平縣 86上蔡縣 87平輿縣 88正陽(yáng)縣89確山縣 90泌陽(yáng)縣 91汝南縣 92遂平縣 93新蔡縣

2.河南省節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

20世紀(jì)50-60年代，河南省農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)主要以水土保持工程技術(shù)、深耕松土、畦灌等技術(shù)為主，創(chuàng)造出了魚鱗坑、隔坡梯田等就地?cái)r蓄利用技術(shù)。20世紀(jì)70-90年代，管灌、噴灌、微灌等節(jié)水技術(shù)逐漸開(kāi)始有所應(yīng)用，但在全省還處在引進(jìn)、試驗(yàn)、示范和推廣階段。

21世紀(jì)以來(lái)，隨著國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的大量引進(jìn)，旱作農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)發(fā)展較快，除了繼續(xù)沿用傳統(tǒng)的節(jié)水技術(shù)外，效率更高、更科學(xué)的綜合性節(jié)水技術(shù)開(kāi)始在部分旱作區(qū)域得到廣發(fā)應(yīng)用。最近10年，由于各級(jí)政府和相關(guān)部門的重視，河南省節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)有了長(zhǎng)足發(fā)展，地面節(jié)水灌溉技術(shù)、噴灌技術(shù)、微灌技術(shù)、渠道防滲技術(shù)、低壓管道灌溉技術(shù)等得到了廣泛的應(yīng)用。2010年統(tǒng)計(jì)資料顯示，河南省已發(fā)展各類節(jié)水灌溉面積153.66萬(wàn)hm2，占全省有效灌溉面積的29.7%，其中節(jié)水工程面積129.99萬(wàn)hm2，其他節(jié)水措施面積23.66萬(wàn)hm2。節(jié)水工程面積中，渠道防滲面積52.33萬(wàn)hm2，管道輸水面積65.56萬(wàn)hm2，噴灌11.02萬(wàn)hm2，微灌1.08萬(wàn)hm2。節(jié)水灌溉工程的建設(shè)與發(fā)展極大地促進(jìn)了農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，部分地區(qū)糧經(jīng)作物的比例由2004年的68∶32調(diào)整到2009年的62∶38，經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)值占種植業(yè)產(chǎn)值的60%以上，取得了良好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)措施與農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整相結(jié)合已經(jīng)成為河南省糧食核心區(qū)改善生產(chǎn)條件、增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的一種理想的選擇。

雖然河南省節(jié)水灌溉事業(yè)得到了快速發(fā)展，但隨著氣候變化加劇，水資源供需矛盾日益嚴(yán)峻，節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用和管理還存在多頭管理、各自為政，投入力度不足，部分地區(qū)節(jié)水意識(shí)依然薄弱，重建輕管現(xiàn)象仍然存在等突出問(wèn)題，在一定程度上影響了節(jié)水灌溉技術(shù)的普及和工程效益的發(fā)揮。

3.河南省糧食核心區(qū)適宜節(jié)水灌溉發(fā)展模式探討

3.1 節(jié)水灌溉技術(shù)選擇依據(jù)

影響節(jié)水灌溉技術(shù)選擇的因素有經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、自然條件、資源與環(huán)境、農(nóng)藝配套、管理措施等，經(jīng)濟(jì)因素中的單位工程投資、回收年限，技術(shù)因素中的節(jié)水率、節(jié)能，對(duì)土壤、地形的適應(yīng)性等都在一定程度上決定著節(jié)水灌溉技術(shù)措施的選型。

3.1.1 節(jié)水節(jié)能效果

噴灌和管道輸水小畦灌溉（以下簡(jiǎn)稱管畦灌）與傳統(tǒng)的土壟溝輸水大畦漫灌比較，均有效地減少了輸水損失和深層滲漏損失，提高了水的利用率。管畦灌節(jié)能效果好于噴灌，這是因?yàn)閲姽嘈枰黾?0～45m左右揚(yáng)程才能噴灑，而管畦灌增加揚(yáng)程很小。另外，噴灌能否節(jié)能還與節(jié)水率和機(jī)井動(dòng)水位埋深有關(guān)。經(jīng)試驗(yàn)計(jì)算，當(dāng)噴灌比傳統(tǒng)地面灌節(jié)水40%～45%，機(jī)井動(dòng)水位埋深大于55～60m時(shí)，噴灌才有節(jié)能效果。因此，中淺井地區(qū)不宜發(fā)展噴灌，而沙土地區(qū)地面灌溉滲漏損失嚴(yán)重，采用噴灌節(jié)水率高，效果好。

3.1.2 增產(chǎn)效果

節(jié)水灌溉技術(shù)的增產(chǎn)效果應(yīng)包括提高灌水質(zhì)量增產(chǎn)和節(jié)地增產(chǎn)兩部分。一般情況下，井灌區(qū)噴灌節(jié)地5%～9%；管畦灌節(jié)地3%～5%。提高灌水質(zhì)量、節(jié)地以及采用農(nóng)藝、管理綜合節(jié)水增產(chǎn)措施，綜合分析，兩者基本持平，增產(chǎn)在10%左右。

3.1.3 單位工程投資和還本年限

根據(jù)調(diào)研，管道輸水工程（二級(jí)管道105～135m/hm2）投資為1650～1950 元/hm2，噴灌（管道半固定或全移動(dòng)式）為 3750～4500元/hm2。按目前糧食、管材和能源價(jià)格計(jì)算，管畦灌還本年限為2年，噴灌為3-5年，考慮到當(dāng)前糧食價(jià)格偏低、農(nóng)民承受能力有限的情況，選擇管道輸水小畦灌溉的工程節(jié)水形式比較適宜。

3.1.4 氣象因素對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)的影響

一是影響灌水均勻度，二是增加灌溉水的飄移損失和蒸發(fā)損失。根據(jù)試驗(yàn)資料，小畦灌溉水均勻度可達(dá)85%～90%；半固定或全移動(dòng)管道式噴灌，在設(shè)計(jì)風(fēng)速下為75%～80%。因此，適宜噴灌地區(qū)，為了保證灌水均勻度，必須增加噴灌時(shí)間來(lái)提高灌水均勻度，這也就增加了灌溉水量和系統(tǒng)能耗。

3.1.5 社會(huì)發(fā)展水平對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)選擇的影響

畦灌適應(yīng)密植作物（小麥、谷子等）、牧草、某些蔬菜，坡度不超過(guò)0.2%，水量充足地區(qū)，中等透水性土壤；溝灌適應(yīng)寬行作物（棉花、玉米等）、某些蔬菜，坡度不超過(guò)2%～5%，水量充足地區(qū)，中等透水性土壤；淹灌適應(yīng)水稻，地形較為平坦，水量豐富，透水性小鹽堿土；漫灌適應(yīng)牧草，地形較為平坦，水量豐富，中等透水性土壤；噴灌適應(yīng)規(guī)模經(jīng)營(yíng)、機(jī)械化半機(jī)械化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，如經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城鎮(zhèn)郊區(qū)農(nóng)村、農(nóng)場(chǎng)、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)大戶宜用噴灌，尤其適用復(fù)雜地形，水量較少，對(duì)土壤透水性要求不高；局部灌溉（滲灌、滴灌、微噴灌）適用于經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高作物（蔬菜、果樹(shù)、花卉、瓜類等），水量極其缺乏的地區(qū)。

3.2 河南省糧食核心區(qū)不同分區(qū)適宜節(jié)水灌溉技術(shù)

河南省地形復(fù)雜，各地水資源狀況、經(jīng)濟(jì)條件相差很大，根據(jù)河南省發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)多年的探索和實(shí)踐，并充分考慮河南省水資源量分布、行政區(qū)劃、地形情況以及抗旱節(jié)水生產(chǎn)的基本特點(diǎn)，發(fā)展適宜的節(jié)水灌溉技術(shù)模式。

3.2.1 豫北地區(qū)適宜節(jié)水灌溉技術(shù)模式

豫北地區(qū)主要分布在河南省北部，涵蓋安陽(yáng)市、濮陽(yáng)市、鶴壁市、新鄉(xiāng)市、焦作市下25縣，地形有低山丘陵地和豫北平原，其中：

3.2.1.1 低山丘陵區(qū)適宜節(jié)水灌溉技術(shù)模式

低山丘陵區(qū)宜采用攔蓄地表徑流、建設(shè)小水塘、小堰壩、小水窖等微型集水工程，提高水資源利用率。在無(wú)水源保證和灌溉條件的丘陵旱地，發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)。采取秸稈覆蓋等耕作技術(shù)，提高雨水利用效率。同時(shí)，調(diào)整作物種植結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大耐旱、抗旱作物的種植面積。引進(jìn)、推廣省水耐旱的作物品種，變對(duì)抗性種植為適應(yīng)性種植。

3.2.1.2 豫北平原適宜節(jié)水灌溉技術(shù)模式

引水渠灌區(qū)和水庫(kù)自流灌區(qū)：如廣利灌區(qū)，推廣渠道防滲襯砌技術(shù)，進(jìn)一步完善灌區(qū)配套工程建設(shè)，提高渠系水利用系數(shù)、提升灌溉水保證率。

井渠結(jié)合灌區(qū)：如人民勝利渠灌區(qū)，應(yīng)充分利用降水，實(shí)行井渠結(jié)合灌溉農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。推廣低壓管道輸水、小畦灌溉和噴微灌等節(jié)水技術(shù)。

井灌區(qū)：在充分利用降水同時(shí)，實(shí)行井渠結(jié)合灌溉農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。推廣低壓管道輸水、小畦灌溉和噴微灌等節(jié)水技術(shù)，節(jié)水灌溉制度等農(nóng)藝和管理措施，同時(shí)，推廣非充分灌溉技術(shù)。

渠灌區(qū)：進(jìn)行輸水渠道防滲。

3.2.2 豫西地區(qū)適宜節(jié)水灌溉技術(shù)

豫西地區(qū)主要包括河南省洛陽(yáng)市轄4縣，宜推行井渠結(jié)合灌溉農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。推廣渠道防滲襯砌技術(shù)、低壓管道輸水、小畦灌溉和噴微灌等節(jié)水技術(shù)。適度推廣非充分灌溉技術(shù)。此外，選用耐旱作物和抗旱品種，廣泛采用各種抗旱節(jié)水農(nóng)藝措施，大力推廣化學(xué)抑蒸技術(shù)，有效地提高水資源的利用效率。

3.2.3 豫中地區(qū)適宜節(jié)水灌溉技術(shù)

豫中地區(qū)主要分布在許昌市、平頂山市、漯河市下11縣，農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)相對(duì)較為發(fā)達(dá)，市郊宜采用噴灌、微灌技術(shù)；在地表水和地下水都相對(duì)缺乏的平原地區(qū)，采用低壓管道設(shè)施技術(shù)；在山地丘陵區(qū)利用修建水塘攔蓄地面徑流，或者修建水窖、水池，采用集雨補(bǔ)灌技術(shù)。

3.2.4 豫東地區(qū)適宜節(jié)水灌溉技術(shù)

豫東地區(qū)主要涵蓋開(kāi)封市、周口市、商丘市下23縣（區(qū)），地下水相對(duì)豐富，地表水以天然降水為主，宜發(fā)展井灌為主的節(jié)水灌溉技術(shù)，大力發(fā)展田間工程節(jié)水灌溉技術(shù)，普及低壓管道輸水、小畦灌溉技術(shù)。逐步對(duì)低壓輸水管道進(jìn)行改造，積極發(fā)展噴、微灌技術(shù)，建設(shè)節(jié)水型井灌區(qū)。

3.2.5 豫南地區(qū)適宜節(jié)水灌溉技術(shù)

豫南地區(qū)主要涵蓋南陽(yáng)市、駐馬店市、信陽(yáng)市下31縣（區(qū)）。其中南陽(yáng)盆地宜推廣工程措施和生物措施相結(jié)合的節(jié)水灌溉技術(shù)，防治水土流失，廣積有機(jī)肥，廣泛采用各項(xiàng)抗旱農(nóng)藝措施及推廣噴灌、微噴灌節(jié)水灌溉技術(shù)；豫東南平原區(qū)宜采用渠道防滲為主的節(jié)水灌溉技術(shù)，田間實(shí)施小畦灌溉，也可選用管道輸水，可適度發(fā)展噴灌，且以移動(dòng)式噴灌為主，井灌部分采用管道輸水，采用末級(jí)固定管道接移動(dòng)軟管退灌技術(shù)、田間可實(shí)施秸稈覆蓋等節(jié)水措施；豫南山丘節(jié)水生產(chǎn)區(qū)宜修建和維修改造引、蓄、提相結(jié)合的灌溉系統(tǒng)和工程，提高工程攔蓄地表徑流能力。對(duì)現(xiàn)有的輸水工程進(jìn)行防滲改造，合理規(guī)劃，可有效減少輸水損失，提高灌溉水的利用效率。

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