雷州半島旱地甘蔗節(jié)水灌溉的現(xiàn)狀及發(fā)展方向

何春林（廣東海洋大學，廣東湛江524088）

雷州半島旱地甘蔗節(jié)水灌溉的現(xiàn)狀及發(fā)展方向

何春林
（廣東海洋大學，廣東湛江524088）

在梳理雷州半島旱地甘蔗節(jié)水灌溉現(xiàn)狀的基礎上，分析了主要節(jié)水灌溉技術及效果，因地制宜地提出了雷州半島旱地甘蔗節(jié)水灌溉的發(fā)展方向。

甘蔗；節(jié)水灌溉；旱地；雷州半島

雷州半島是我國甘蔗糖業(yè)三大優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)帶之一，常年種植面積在10萬hm2以上，其中旱地甘蔗面積占80%左右。雷州半島雖然多年平均降雨量達1100～1400mm，但由于降雨時空分布不均，一般4—9月降雨量占全年的80%以上，其余月份的降雨量不到20%，加上這段時間氣溫高，蒸發(fā)量大，往往是“十天無雨小旱，一月無雨大旱”。節(jié)水灌溉已成為雷州半島旱地甘蔗高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要舉措。

1　雷州半島旱地甘蔗節(jié)水灌溉的現(xiàn)狀

雷州半島旱地蔗區(qū)“十年九旱”，對甘蔗生產(chǎn)影響極大。一是春旱影響甘蔗的適期種植，常使春植甘蔗推遲到4—5月份下種；二是夏秋旱影響甘蔗生長，減少了甘蔗的伸長量，造成蔗株矮小，節(jié)間短，蔗莖空心，纖維量增加，產(chǎn)量下降；三是干旱嚴重引發(fā)病蟲害，影響甘蔗產(chǎn)量和質(zhì)量[1]。因此，干旱已成為制約雷州半島旱地甘蔗生產(chǎn)的重要瓶頸。為了緩解雷州半島干旱缺水問題，新中國成立伊始便通過修塘建庫，打井建站來增加灌溉水源，擴大灌溉面積。據(jù)記載，20世紀80年代，雷州半島便建有蓄水工程3016宗，總庫容26.49億m3，設計調(diào)節(jié)水量19.39億m3，設計灌溉面積20萬hm2；有引水工程1085處，年均引水量達5億m3，計灌溉面積4.08萬hm2；提水工程設計供水量3.55億m3，灌溉面積2.75萬hm2[2]。這些工程的建設和應用對緩解雷州半島季節(jié)性干旱發(fā)揮了極大作用。但由于這些水利設施大多是上世紀50～60年代修建，到80年代后期已有相當部分的引提水工程由于長時間運行，機械零件磨損、殘舊而不能正常運行。隨著雷州半島工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展、產(chǎn)業(yè)布局的調(diào)整和水資源供需矛盾的出現(xiàn)，從20世紀80年代起農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術的研究、引進、示范與推廣逐步引起重視，尤其是1998年廣東省委、省政府湛江現(xiàn)場辦公會后，雷州半島掀起了打井抗旱、節(jié)水灌溉的高潮，僅徐聞縣2005年小機井就增加到28400多眼，2007年改善灌溉面積4300hm2，恢復灌溉面積3.7萬hm2；2005年湛江農(nóng)墾便從以色列引進地埋式滴灌技術，在豐收、廣前、華海三大糖業(yè)公司和友好、五一、南華、火炬、幸福、湖光農(nóng)場等地開展了試驗示范，建立起1萬hm2以上綜合節(jié)水灌溉基地。據(jù)統(tǒng)計，2014年雷州半島甘蔗種植面積14.57萬hm2，其中灌溉面積4.5萬hm2，灌溉面積約占甘蔗種植面積的31%[5]。灌溉面積從區(qū)域分布來看，主要集中在湛江的農(nóng)墾系統(tǒng)，其灌溉面積達2萬hm2左右，占灌溉面積的40%以上；從灌溉方式看，傳統(tǒng)的溝灌、管灌面積4萬hm2左右，仍占80%以上，而先進的噴微灌面積僅占灌溉面積的20%。由此可見，雷州半島甘蔗節(jié)水灌溉雖然對提高水資源的利用率及甘蔗產(chǎn)量和品質(zhì)、促進地方經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮了重要作用，但受經(jīng)濟發(fā)展水平、科技水平、土地經(jīng)營規(guī)模等因素的制約，目前雷州半島絕大多數(shù)旱地甘蔗仍沒有有效的灌溉設施，屬于“望天田”；2/3以上的有效灌溉面積仍是沿用傳統(tǒng)落后的灌溉方法；國外引進的先進節(jié)水灌溉技術的效用沒有完全發(fā)揮，普遍存在“水土不服”等問題，導致雷州半島旱地蔗區(qū)甘蔗產(chǎn)量低而不穩(wěn)，先進的節(jié)水灌溉技術推廣緩慢、步履艱難。因此，在梳理雷州半島旱地甘蔗節(jié)水灌溉技術推廣應用現(xiàn)狀的基礎上，系統(tǒng)分析節(jié)水灌溉技術及效果并針對生產(chǎn)實際提出推進節(jié)水灌溉的對策，對緩解雷州半島水資源供需矛盾，提高甘蔗生產(chǎn)效益，增強甘蔗糖業(yè)競爭力，促進地方經(jīng)濟發(fā)展及確保國家食糖安全等具有十分重要的意義。

2　雷州半島旱地甘蔗節(jié)水灌溉的主要技術及效果

節(jié)水灌溉技術包括節(jié)水灌溉工程技術、農(nóng)藝及生物節(jié)水技術和節(jié)水管理技術3個方面。其中，節(jié)水灌溉工程技術主要圍繞減少輸配水過程和田間灌水過程中的水分損失，提高灌溉水的利用效率而展開。現(xiàn)階段，雷州半島旱地甘蔗節(jié)水灌溉工程技術主要包括渠道防滲灌溉技術、低壓管道輸水灌溉技術、噴灌技術、滴灌技術、改進的傳統(tǒng)地面灌溉技術等方面。

2.1渠道防滲灌溉技術

渠道防滲是為減少水分在渠道運輸過程中的滲漏損失而建立起不易透水的防護層所采取的各種技術措施。根據(jù)防護層使用的材料可分為土料壓實、磚石襯砌、混凝土護面、塑料薄膜防滲等。與土渠相比，渠道防滲可降低滲漏損失60%～90%。根據(jù)雷州半島旱地蔗區(qū)的自然和技術條件、防滲材料來源情況，渠道大多以混凝土和磚石襯砌為防滲結構。其中，混凝土防滲應用最廣，占雷州半島旱地蔗區(qū)灌溉工程的50%以上。渠道目前仍是雷州半島旱地蔗區(qū)的主要輸水手段，因此，大力發(fā)展渠道防滲灌溉技術是其節(jié)水灌溉的重要途徑。

2.2低壓管道輸水灌溉技術

低壓管道輸水灌溉即通常所說的“管灌”，是利用庫塘、高位水渠和機泵抽取河、井水，經(jīng)過管道把水直接輸送到蔗田進行灌溉，以減少水在輸送過程中滲漏和蒸發(fā)損失。由于“管灌”具有一次性投資少、設備簡單、操作簡便、易于掌握等優(yōu)點，頗受旱地蔗區(qū)廣大蔗農(nóng)的重視，尤其是在無力大規(guī)模發(fā)展噴灌和微灌的雷州半島井灌區(qū)，“管灌”仍將是今后相當長一段時間的一個重點發(fā)展方向。

2.3噴灌技術

噴灌是利用管道將有壓水輸送到需要灌溉的旱地甘蔗的灌溉技術，通過噴頭將水分散成細小的水滴，均勻地噴灑到田間對甘蔗進行灌溉。噴灌可改善蔗田小氣候，使甘蔗生長發(fā)育所需水、肥、氣得到較好協(xié)調(diào)。常用的噴灌有管道式、平移式、中心支軸式、卷盤式和輕小型機組式。由于甘蔗植株高大，生產(chǎn)中在甘蔗苗期以后的各生育階段應用面積不大。

2.4滴灌技術

滴灌是利用塑料管道將水通過直徑約10mm毛管上的孔口或滴頭送到甘蔗根部進行局部灌溉的技術。它是目前旱地蔗區(qū)最有效的一種節(jié)水灌溉方式，其水的利用率可達95%。滴灌按管道的固定程度，可分固定式、半固定式和移動式3種類型；按滴頭的位置可分地上滴灌和地下滴灌。2005年湛江農(nóng)墾從以色列引進地埋式滴灌節(jié)水技術，先后在豐收、廣前、華海三大糖業(yè)公司和友好、五一、南華、火炬、幸福、湖光農(nóng)場等單位試驗。試驗表明，以色列地埋式節(jié)水灌溉技術，一是節(jié)水、省肥效果明顯，一般比其他灌溉方式節(jié)水近2倍，提高肥效60%～80%；二是全程采用電腦控制，自動化程度高；三是省工，每人年可管理甘蔗20～30hm2，相當于常規(guī)管理的15倍以上；四是增產(chǎn)潛力大，2006年全墾區(qū)實施796hm2試驗，平均公頃工業(yè)產(chǎn)量94t，較常規(guī)的增產(chǎn)22.5t，增幅31.5%，最高公頃產(chǎn)量超過135t[4]。

2.5改進傳統(tǒng)的地面灌溉技術

甘蔗傳統(tǒng)的地面灌溉技術主要包括澆灌和溝灌。改進傳統(tǒng)的地面灌溉技術就是對澆灌、溝灌等傳統(tǒng)地面灌水技術存在的灌水均勻度差、灌水定額大、跑漏和滲漏損失嚴重等缺點進行的技術改進。

2.5.1澆灌澆灌又稱淋灌。一般采用小型移動式抽水機或在中小型輪式拖拉機上安裝水泵將機井、山塘、水庫、溝渠等地的水抽送到甘蔗地，通過塑料管，把水澆在甘蔗上或地面上進行灌溉。此灌溉方式在一些甘蔗小規(guī)模單位較普遍應用。

2.5.2溝灌在甘蔗行間開溝引水，使水借毛細管引力和重力滲潤和潤濕到畦面和溝底土壤，供甘蔗根系吸收利用，是目前蔗區(qū)廣大蔗農(nóng)最普遍應用的灌溉方法。它使用投資少，作業(yè)成本低，便于推廣。但溝灌的灌水定額大，在土壤滲透大的蔗田滲漏損失大。因此，溝灌灌水時不要淹畦面，以防止土、肥流失及土壤板結。

3　雷州半島旱地甘蔗節(jié)水灌溉的發(fā)展方向

3.1加大投入，加快具有自主知識產(chǎn)權的節(jié)水灌溉技術和設備的研究與開發(fā)

我國甘蔗80%以上種植在旱坡地，水資源短缺與節(jié)水灌溉將是我國甘蔗糖業(yè)不得不面對的永恒主題。近年來，在黨和政府的高度重視下，我國旱地甘蔗節(jié)水灌溉技術雖然取得了長足的進步，但相對于國外先進水平，我們在經(jīng)費投入、技術開發(fā)等方面還存在較大差距，在引進先進技術和設備時還存在較大的盲目性等問題。因此，要加大投入，在引進推廣先進節(jié)水灌溉技術與設備的同時，要不斷探索和創(chuàng)新，開發(fā)出適合雷州半島自然條件和經(jīng)濟社會特點的具有自主知識產(chǎn)權的節(jié)水灌溉技術和設備，當前要重點開展節(jié)水灌溉新技術、新設備研究和開發(fā)，從整體上提高節(jié)水灌溉的科技水平和含量。

3.2因地制宜，引進推廣適合雷州半島條件的節(jié)水灌溉技術

不同地區(qū)和國家有不同的節(jié)水灌溉技術，但每一種技術都有一定的適宜范圍。在引進國內(nèi)外先進的節(jié)水灌溉技術和設備時，不能盲目照抄照搬國外的經(jīng)驗與模式，而應根據(jù)雷州半島自然氣候、水資源、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟社會特點，在廣泛開展調(diào)查研究，進行充分論證前提下，選擇最適合本地區(qū)發(fā)展的節(jié)水灌溉技術措施，即使在雷州半島也要因地制宜地根據(jù)不同區(qū)域的社會經(jīng)濟條件采取多種多樣的措施和方法，如在經(jīng)濟實力較強，經(jīng)營規(guī)模較大的農(nóng)墾系統(tǒng)應以發(fā)展噴灌或微灌為主，在經(jīng)濟實力弱的徐聞等地的井灌區(qū)則應重點開展改進的溝灌、管灌技術的應用。

3.3開拓創(chuàng)新，不斷改進地面節(jié)水灌溉技術

受制于雷州半島旱地蔗區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平、甘蔗生產(chǎn)規(guī)模和比較效益等因素的影響，在今后相當長一段時期內(nèi)，地面的溝、畦灌技術仍將是雷州半島旱地甘蔗灌溉的主要方式之一。試驗證明，傳統(tǒng)地面溝、畦灌灌溉定額大、滲漏多，比噴灌、滴灌等方式耗水多，為了提高溝、畦灌灌溉水的效率，在做好輸水管道改造，減少輸水損失的同時，應因地制宜地將平整土地、等高開溝、培土封溝、長畦改短畦、大畦改小畦等結合起來以提高節(jié)水效果。據(jù)我們的調(diào)查，旱地蔗區(qū)在結合大、中培土的同時把畦溝的兩端封閉，如果畦溝較長的按水平線分段堵水形成“竹節(jié)溝”，把水積蓄在畦溝里，使之滲入土壤中貯藏起來，發(fā)揮土壤的水庫效應，可以明顯地增強耐旱、抗旱能力，從而減少灌溉用水。

3.4優(yōu)化集成，構建雷州半島旱地甘蔗綜合節(jié)水的技術體系

灌溉用水從水源到最終被甘蔗吸收利用、形成目標產(chǎn)量，主要包括水資源調(diào)配、輸配水、田間灌水和作物吸收4個環(huán)節(jié)。只有在每一個環(huán)節(jié)上都采取相應的有效節(jié)水措施并優(yōu)化集成一個完整的節(jié)水灌溉技術體系，才能達到節(jié)水效益最大化。長期以來雷州半島旱地蔗區(qū)人民在與大自然的斗爭中，已研究開發(fā)出多種多樣行之有效的節(jié)水技術，但在長期的生產(chǎn)實踐中，存在著較多注重地下水的開發(fā)利用，而較少開展“廣辟水源”達到“源足”“流暢”“效高”的研究；較多注重工程灌溉節(jié)水等單一技術的引進應用，而較少開展工程節(jié)水、農(nóng)藝節(jié)水、管理節(jié)水等優(yōu)化集成研究。甘蔗節(jié)水灌溉是一項復雜的系統(tǒng)工程。因此，在已取得的各單項成果基礎上，運用系統(tǒng)工程原理和方法，把已有的各單項技術進行優(yōu)化集成出易操作、規(guī)范化、系統(tǒng)化、科學化的綜合節(jié)水技術體系，進而發(fā)揮系統(tǒng)的整體功能，這對雷州半島旱地蔗區(qū)的節(jié)水灌溉上臺階具有重要意義。

[1]何春林.雷州半島旱地蔗區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)技術體系探討[J].西南農(nóng)業(yè)大學學報，2002（4）：353-356.

[2]何春林，王季槐.湛江市雨水資源有效化技術途徑探討[J].熱帶地理，2002（4）：363-366.

[3]2014年湛江市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報[EB/OL].http：//zjtj.zhanjiang.gov.cn/tjzl/tjgb/201504/t20150408_294755.html

[4]尹凱丹.廣東農(nóng)墾甘蔗高產(chǎn)栽培技術實踐與探索[J].廣東農(nóng)業(yè)科學，2010（12）：36-37.

[5]張國平.廣東省湛江市水資源開發(fā)利用存在的問題及其對策[J].中國科技信息，2005（18）：95-101.

Current Status and Development Direction of Sugarcane's Water-saving Irrigation in Leizhou Peninsula Dryland

HE Chun-lin
(Guandong Ocean University，Zhanjiang，Guandong 524088，China)

Water-saving irrigation is an important measure for the high and stable yield of sugarcane in Leizhou Peninsula dryland.By summarizing the present status of sugarcane's water-saving irrigation in the Leizhou peninsula dryland,the techniques and effects of sugarcane's water-saving irrigation were analyzed,and the development direction of sugarcane's water-saving irrigation in the dryland was properly suggested according to the local conditions.

sugarcane;water-saving irrigation;dryland;Leizhou peninsula

S566.1

B

1007－2624（2016）02－0057－03

10.13570/j.cnki.scc.2016.02.022

2015-10-26

廣東省對外科技合作及科技計劃項目內(nèi)容（2012B050200005；2013B020301007）。

何春林（1964-)，男，四川南部人，廣東海洋大學教授，主要從事農(nóng)業(yè)生態(tài)、節(jié)水農(nóng)業(yè)、作物栽培等理論與實踐的教學與研究。Email：chunlinhe08@163.com.