不同灌溉模式下灌区节水经济效益分析.pdf

年第 期水利技术监督建设与管理:/不同灌溉模式下灌区节水经济效益分析贾红柯(山东省聊城市位山灌区管理服务中心 山东 聊城)摘要:传统漫灌方式的水资源利用率低且效益较有限 而节水灌溉将粗放式灌水转变为节约式灌水 同时具有降本增效的作用 为促进水资源高效利用 文章以灌区 亩耕地试验区为例 选取食葵、玉米、苜蓿 种作物和 种节水灌溉模式 研究不同灌水模式下作物的节水经济效益 结果表明 相比于传统的漫灌 食葵在管灌下的节水经济效益较漫灌高 玉米、苜蓿在管灌下的节水经济效益均较漫灌、精细渠灌高 作物滴灌节水试验可为节水灌溉技术的推广提供重要参考关键词:灌溉效益 节水 灌溉模式 灌区中图分类号:文献标识码:文章编号:()收稿日期:作者简介:贾红柯(年)女 助理工程师:农田节水灌溉不仅能节约水资源、促进农业现代化发展 还可实现粮食增产、农民增收与环境保护 农业节水灌溉不仅用以填补土壤水份达到植物生长需要外 还可将化肥、药剂融解在水里 辅助现代化上肥设备开展上肥喷药工序推进作物节水灌溉设施建设力度 将有效促进粮食生产提质增效和高标准农田构建 科学的灌水技术不仅是实现灌溉和确定灌溉定额的重要途径 同时可使灌溉水分布均匀 实现土壤水分养分合理调节 通过试验区开展节水灌溉试验对试验数据进行观测、分析、比对和总结归纳能够准确掌握试验区实际灌水情况 在局部范围具有很强的代表性 基于此 不同灌溉模式选取将为灌区不同作物高效经济生产的的基础前提 也为灌区推广高新节水技术和发展节水农业提供实践经验 项目基本情况 试验区基本情况本文实例为山东某引黄灌区 位于山东聊城地区 灌溉面积 万亩 居全国特大型灌区的第 位 控制聊城等 县(市、区)农业灌溉 同时保证居民用水水源充足 为地区经济发展及居民生活提供坚实 水 利 基 础 选 取 灌 区 高 新 节 水 试 验 区 亩耕地为研究对象 开展了不同作物不同灌水模式的田间灌溉试验 通过对作物灌水系统控制和实时实地观测记录 分析不同作物不同灌水模式下亩均水量、灌水定额、作物产量、产值、单方水效益和单方水产值 并对比大田常规节水百亩实测区灌溉数据 分析了节水增产成果 试验区目前建成了以测控一体化控制和田间自动化灌溉相耦合的节水灌溉体系 自动化节水灌溉体系主要设施设备包括测控一体化闸门 孔、短信电磁阀 套蓄水池 座、平板式测控闸门 孔、土壤墒情监测仪 套、七要素微型气象站 台 温室自动化灌溉系统 套 度高清摄像头监控系统 套 作物种植情况试验区试验耕地内种植食葵、玉米、苜蓿 种作物 不同作物根据其不同种植模式和需水特点采取了与之相适应的灌水方式 作物种植情况具体见表 表 不同作物种植特性表作物面积/亩灌水方式种植面积/亩种植比例/备注食葵 管灌 玉米 精细渠灌 管灌 苜蓿 精细渠灌 管灌 合计 建设与管理水利技术监督 年第 期 节水灌溉模式当前整个试验区形成了集精细渠灌、滴灌(滴灌带)、管灌、大棚微灌等多种灌水方式为一体的自动化节水灌溉系统 此系统的运用减少了田间水深层渗漏损失 提高了灌溉水利用率 实现了水资源管理的精细化 按照试验区实际情况与自身特点 以河水蓄水池为主要水源 采取水泵抽水方式 经过首部过滤装置 选择两种输水方式 即:“”型渠砼防渗输水和管道输水 组合形成了 种节水灌溉模式 即:管道输水 滴灌 管道输水 畦灌 型渠砼衬砌 田间精细灌溉 管道输水 微喷灌 管道输水 滴灌管道输水 滴灌是从分布在整个试验区的主管和支管管道供水 由分布在田间的滴灌和小管管线进行灌溉 滴灌枸杞采用大禹公司生产的滴头流量/规格 间距 的滴灌带 控制面积 亩 果树小管出流也是一种微滴灌系统 采用 管代替滴头进行灌水的一种方式 管道输水 畦灌管道输水 畦灌是从分布在整个试验区的主管和支管管道供水 由分布在田间的 套电磁阀进行灌溉 采用管灌灌水的有食葵、苜蓿、玉米、籽用西葫芦和各种树苗 管灌控制面积共 亩 并在每一个出水口上安装了电磁阀 利用发送短信的方式实现了电磁阀的启闭 型渠砼衬砌 田间精细灌溉 型渠砼衬砌 田间精细灌溉是从渠道供水采用商业公司研发的 座农场连通闸门进行灌溉采用渠灌灌水的作物包括苜蓿、玉米、西葫芦 共控制灌溉面积 亩 在田块埋设土壤墒情监测仪实时监测土壤水分 并利用 短距离无线传输技术发送信息至网关 进行闸门的启闭操作 以此实现远程和自动化控制 管道输水 微喷灌管道输水 微喷灌是从管道供水直至温室大棚内 由棚内的控制阀门启闭 分布在棚内的输水管、吊管、微喷头进行灌溉 温室大棚内采用微喷灌可使温棚内水、肥、温度等相互作用 达到调控水分的目的 同时根据作物需水量控制灌溉 减少蒸发和渗漏 以防止土壤板结 不同灌水模式下节水效益分析选用先进的设备与高效的节水灌溉技术 其目的在于节水和增加经济效益 节水效益主要从节水量的角度进行分析 而节水量由资源型节水和效益型节水两部分构成 经济效益从投入成本、产量、产值、单方水效益、单方水产值经济等方面进行对比分析 通过对试验区作物、灌水模式与相同作物节水效益等的对比分析来研究其节水量及经济效益 食葵 节水效益分析试验区食葵主要采用管灌进行灌水 通过将试验区管灌试验数据和实测区的大田常规漫灌试验数据进行对比分析 得出不同灌水模式下食葵的节水量 见表 对灌溉数据进行对比 分析食葵在不同灌水模式下的灌溉水量 食葵全生育期进行四次灌水 根据各次实际灌溉水量得出:大田漫灌灌溉定额为/亩 管灌食葵的灌溉定额为/亩与大田漫灌相比 管灌食葵节水量为/亩 节水率为 表 食葵节水效益分析表作物灌水方式各轮次实际灌水量/(/亩)灌溉定额/(/亩)亩均节水/食葵漫灌一二三四管灌一二三四 经济效益分析主要从产量、产值、投入成本和投入产出等方面进行分析 产量:根据实测区和试验区的产量统计 大田漫灌食葵的产量为/亩 管灌食葵的产量为/亩 产值:根据今年市场价格和行情 食葵按每公斤 元计算 大田漫灌食葵产值为 元/亩 管灌食葵的产值为 元/亩 投入成本:根据试验区成本投入分析 将种子成本、机械成本、化肥农药、水费、管材费用综合计算 大田漫灌投入成本为 元/亩 管灌食葵投入成本为 元/亩 投入产出对比分析:从节水效益来看 相比大田漫灌食葵 管灌食葵节水量为/亩 节水率为 从单方水效益来看 大田漫灌食葵单方水效益为 /管灌食葵单方水效益为 /相比漫灌食葵 管灌食葵单方水效益增加 /增幅为 具体情况见表 年第 期水利技术监督建设与管理表 食葵不同种植模式的产量和经济效益分析表作物灌水方式灌溉定额/(/亩)产量/(/亩)产值/(元/亩)投入成本/(元/亩)单方水效益/(/)单方水产值/(元/)纯收入/(元/亩)食葵漫灌 管灌 根据食葵节水效益和经济效益分析 管灌相比大田漫灌 节水/亩 管灌产值相比漫灌 增加 元/亩 相比大田漫灌 食葵单方水产值增加 元/增幅为 因此 管灌值得推广 并且需在今后的试验示范探索更加适宜的灌水规律和灌水量 玉米 节水效益分析试验区有精细渠灌、管灌两种高新节水灌溉方式 通过对两种灌溉方式下 实测区大田漫灌试验灌溉数据和产量、产值的对比分析 准确掌握两种灌水模式的优缺点和各自适宜的灌水参数 根据灌溉试验实时记录观测数据 分析各种灌水方式下的玉米全生育期灌溉用水量 不同灌水方式下的节水量见表 玉米全生育期一般灌水 次 根据试验区实测数据对比分析 从节约水量上 相比大田漫灌玉米 精细渠灌节约水量/亩 节水率为 管灌节约水量为/亩 节水率为 经济效益分析产量:按照试验区产量统计 大田漫灌玉米产量为/亩 精细渠灌产量为/亩 管灌产量为/亩 产值:按照今年市场价格每公斤 元计算 大田漫灌玉米产值为 元/亩 精细渠灌产值为 元/亩 管灌产值为 元/亩投入成本:按照机械投入、种子、化肥、农药、地膜、管材等成本费用计算 大田漫灌玉米亩均成本投入为 元/亩 精细渠灌投入成本为 元/亩 管灌投入成本在 元/亩 投入产出对比分析:按照节水效益分析 大田漫灌玉米的单方水效益为 /精细渠灌单方水效益为 /管灌单方水效益为 /相比大田漫灌玉米 精细渠灌单方水效益增加 /增加幅度为 管灌单方水效益增加 /增加幅度为 玉米在不同灌水方式下的经济效益分析见表 据表、表 数据 从产量和收入来分析 精细渠灌和管灌相互持平 但管灌节水效果明显更值得推广 因此 当前灌区新的水情形势下 管灌方式具有更佳的节水潜力和经济效益 苜蓿 节水效益分析试验区苜蓿开展了精细渠灌和管灌两种灌水模式对比研究据百亩实测区灌水量和试验区试验数表 玉米节水效益分析表作物灌水方式各轮次实际灌水量/(/亩)灌溉定额/(/亩)亩均节水/玉米漫灌一二三四五六精细渠灌一二三四五六管灌一二三四五六表 不同种植模式下玉米产量和经济效益表作物灌水方式灌溉定额/(/亩)产量/(/亩)产值/(元/亩)投入成本/(元/亩)单方水效益/(/)单方水产值/(元/)纯收入/(元/亩)玉米漫灌 精细渠灌 管灌 建设与管理水利技术监督 年第 期据 苜蓿灌水 个轮次 各轮次水量和灌溉定额得出 大田漫灌的灌溉定额为/亩 精细渠灌的灌溉定额为/亩 管灌灌溉定额为/亩 具体情况见表 经济效益分析产量:按照苜蓿产量统计情况分析 大田漫灌的 产 量 为/亩 精 细 渠 灌 的 产 量 为/亩 管灌的产量为/亩 产量基本平稳 产值:按照市场价格每公斤苜蓿 元计算 大田漫灌的产值为 元/亩 精细渠灌的产值为 元/亩 管灌的产值为 元/亩投入成本:根据试验区成本投入分析 将机械成本、化肥农药综合计算 大田漫灌投入成本为 元/亩 精细渠灌投入成本为 元/亩 管灌投入成本为 元/亩 投入产出对比分析:相比大田漫灌 精细渠灌单方水效益增加/增幅为 管灌增加/增幅为 具体情况见表苜蓿属于高耗水植物 在整个生育期内 需水量特别大 灌水次数十分频繁 而产量产值基本平衡 苜蓿不同灌水方式下 管灌更加节水 从单方水效益和单方水产值来讲 管灌比漫灌、精细渠灌要高 因此 对于苜蓿而言 管灌单方水产生的经济效益比漫灌大 更值得推广应用表 苜蓿节水效益分析表灌水方式各轮次实际灌水量/(/亩)灌溉定额/(/亩)亩均节水/漫灌一二三四五六七八精细渠灌一二三四五六七八管灌一二三四五六七八表 不同种植模式下苜蓿的产量和经济效益分析表灌水方式灌溉定额/(/亩)产量/(/亩)产值/(元/亩)投入成本/(元/亩)单方水效益/(/)单方水产值/(元/)纯收入/(元/亩)漫灌 精细渠灌 管灌 结语本文通过对山东某大型灌区不同作物在不同灌水模式下的节水效益进行分析 实测数据表明 种作物在保证其产量的前提下 管灌、滴管比粗放的大田漫灌节水 在节水的同时一定程度上提高了作物的产量 从根本上提升了水资源的利用率 但是 在试验过程中发现一些节水效益不明显的现象 同时选取作物节水案例存在一定的局限性 因此 在后续研究过程中 应继续探索更加科学的灌溉制度和掌握准确的作物耗水规律 实现既节水又增效的目的 使试验区起到辐射带动作用 深入开展完备的灌区作物种植试验 扩大研究作物选取范围 宽泛的作物试验结果更具有代表和指导意义参考文献 李欢 石磊 魏宗儒 等.石羊河流域井灌区高效节水灌溉系统经济流量与配套设计与优化分析.水利规划与设计():.周志宇.大型灌区节水改造绩效综合评估模型的构建与应用.水利技术监督():.李斌.汾西灌区渠道续建配套和节水改造工程效益评价.水利技术监督():.周晓浩.玛纳斯河流域灌区间歇节水灌溉研究.水利技术监督():.李剑.大渡口灌区节水改造工程实施紧迫性综合评估研究.广东水利电力职业技术学院学报 ():.陈洪斌.管道输水灌溉在马迹岭灌区节水改造中的应用.小水电():.王孝亮 肖翔 王征.加强灌区节水管理 全面提升农业用水效率.山东水利():.王炜 晋华.基于土壤墒情的精准自动化灌溉系统研究.海河水利():.李秉晟 李就好 王浩 等.基于太阳能的生态挡土墙自动灌溉系统研究.广东水利水电():.