Transcript 宁夏水利科学研究所
宁夏农业高效节水灌溉技术 集成与示范 宁夏水利科学研究所 二○一一年十二月 主要内容 一．研究背景与目标 二．宁夏农业高效节水灌溉技术现状与存在问题 三．宁夏农业高效节水灌溉关键技术研究 四．宁夏优势特色作物高效节水灌溉制度研究 五．高效节水灌溉技术集成与灌溉模式 六．高效节水灌溉技术示范与应用效果 七．宁夏高效节水灌溉工程管理体制及运行机制研究 八．高效节水灌溉发展方向 九．研究结论 一．研究背景与目标 研究背景 宁夏地处西北干旱地区，水资源严重短缺，多年 平均降水量289mm,人均占有量186 m3。 灌区单方耗水水分生产效率为0.86kg/m3 ，单方 取水水分生产效率为0.43 kg/m3，是全国平均水 平的1/3。严重缺水与低效用水并存是灌区水资 源利用中的显著问题。 随着西部大开发进程的加快，将对宁夏已紧缺的 水资源造成压力。大力推行高效节水灌溉，实施 水资源高效利用与合理配置是缓解宁夏引黄灌区 水资源短缺的唯一出路。 研究目标 通过对宁夏高效节水灌溉技术推广现状进行调研，总结已建高效 节水工程建设与管理经验，分析目前宁夏高效节水灌溉存在的问题， 结合宁夏农业发展需求，对黄河水质处理、低压管道输水、喷灌设备 选型以及配套农艺技术等高效节水关键技术进行研究，通过试验制定 宁夏具有典型性代表性的特色、优势作物以及主要粮食作物在不同对 应灌溉方式下的灌溉制度，针对于宁夏不同分区灌溉特点，提出适宜 的高效节水灌溉技术集成模式，建立高效节水灌溉示范区，探索高效 节水灌溉工程管理体制及可运行机制，分析高效节水灌溉发展趋势， 促进宁夏高效节水灌溉事业发展进程，为同类地区建设积累相关经验 和提供示范。 二、宁夏农业高效节水灌溉技术现状与存在问题 宁夏现状发展节水灌溉总面积为8.9万hm2 ，其中低压管灌面积0.95万 hm2 ；微灌面积2.2万hm2，包括设施滴灌1.0万hm2，大田滴灌0.5万hm2， 微喷灌0.01万hm2，小管出流0.6万hm2；喷灌面积0.8万hm2，包括机组式 喷灌0.4万hm2，管道式喷灌0.4万hm2；高效节水补灌面积5.0万hm2，其中 微灌（限额滴灌、注水灌）3.7万hm2，限额管灌1.3万hm2。全区高效节水 灌溉工程面积率为17.87%。 高效节水灌溉工程建设与管理经验 • 确立了“分区治水”治水思路 • 以制度建设推进节水灌溉发展 • 加强农业节水灌溉基础设施建设 • 重点加强农业节水 • 资金投入保障 • 加强高效节水灌溉基础研究 • 强化基层水利管理部门的管理职能与责任 高效节水灌溉存在问题 缺乏统一规划和协调机制。目前针对高效节水灌溉的内容分散在多个规 划中，缺乏专门针对各种高效节水灌溉方式的统一规划。 缺乏稳定的投入渠道。未建立起直接投入高效先进节水灌溉技术的有效 资金渠道，宁夏自主发展高效节水灌溉的资金不足。 缺乏对高效节水灌溉的认识。农民习惯大畦田的条田布局方式，对高效 节水灌溉认识意识淡薄。 缺乏有效的节水激励机制。田间工程建设基本交给农民，政策难以落实 到位，且大多停留在号召层面，政策激励不到位。 缺乏完善的技术服务推广体系。技术推广人员专业素质低，乡镇农技站 办公设施差，农技中心缺乏技术推广仪器设备，对农民应用和维护灌溉系 统缺乏及时、有效的技术服务。 缺乏适度的土地经营规模。大部分土地都分配到了一家一户，土地条块 分割严重，种植结构多样化，不利于发展高效节水灌溉。 三、宁夏农业高效节水灌溉关键技术研究 黄 河 水 滴 灌 安 全 净 化 处 理 技 术 与 设 备 选 型 经试验测定，扬黄渠道泥沙含量为0.5-6.5kg/ m3。泥沙粒 径小于0.1mm，以粘粒、粉砂为主，中值粒径0.015-0.045mm。 化学成分主要以SiO2、Al2O3、Fe2O3三种化合物为主，而且这 三种化合物具有较强的吸附作用，易附着在输水管路和灌水器 壁内，引起灌水器堵塞。应用黄河高含沙水进行滴灌，仅在物 理性悬移质颗粒上，就远远超过严重堵塞指标，灌水器堵塞是 滴灌系统中遇到的一大难题，也是影响滴灌在宁夏发展的主要 制约因素。 三、宁夏农业高效节水灌溉关键技术研究 黄 河 水 滴 灌 安 全 净 化 处 理 技 术 与 设 备 选 型 针对利用黄河高含沙水进行滴灌产生灌水器堵塞的难题， 选择宁夏同心县和盐池县的两个示范区进行黄河水净化处理试 验。试验采用四种净化流程模式，即： （A）调蓄沉沙池+小型蓄水沉淀池+小型潜水泵+筛网式 过滤器+管道输水至田间灌水器+设施农业滴灌； （B）调蓄沉沙池+小型蓄水沉淀+小型潜水泵+叠片式过 滤器+管道输水至田间灌水器+设施农业滴灌； （C）普通沉沙池+自压+沙石过滤器+筛网过滤器+管道 输水至田间灌水器+大田滴灌； （D）沉沙渠+加压+离心过滤器+沙石过滤器+筛网过滤 器+管道输水至田间灌水器+大田滴灌。 通过试验成果的分析对比，得出使用含沙量远大于100mg/L， 泥沙粒径d>550μm的黄河进行滴灌时，其水处理的组合模式应 为：渠水（高含沙水）→沉淀→过滤→进入滴灌管网，其最佳 处理模式为沉淀+沙过滤器+筛网过滤器（保护性）。采用沉淀 池的除沙率最高，达50%~96%，其次为沙过滤器，对粒径为 0.005~0.075mm的含沙水流，其除沙率仍可达26%~45%，且经 过沉淀池沉淀和沙过滤器过滤后，水中大于0.075mm的泥沙颗 粒已被清除掉了。 干旱缺水地区农作物适宜喷灌设备选型与性能测试 宁夏水利科学研究所在宁夏引黄灌区、中部干旱带，根据不同项目区 特点，分别选择应用了绞盘式灌机、圆形喷灌机、管道式喷灌机，建立 了固原七营绞盘式喷灌试验示范区、银川黄羊滩时针式圆形喷灌试验示范 区、永宁征沙渠全移动管道喷灌试验示范区3种不同形式的喷灌技术试验 示范区，对喷灌设备的选型与性能指标进行了测试与分析，对推广喷溉技 术在宁夏的应用发展起到了积极作用。 干旱缺水地区农作物适宜喷灌设备选型与性能测试 喷灌均匀度：在试验风速条件下（3.4—5.4m/s），各种喷灌机喷灌均匀 度均能满足实际生产的要求。摇臂式卷盘喷灌机平均均匀度0.83；圆形喷 灌机平均均匀度0.85；管道式喷灌平均均匀度0.70 。 喷溉机组及喷头工作压力测试： 采用精密压力表对不同类型喷溉机组 的首部工作压力和喷头工作压力进行了测试，测试结果表明，圆形喷溉机 和绞盘式喷溉机喷头工作压力与标准的技术参数是基本相符，移动管道式 喷头压力有一定的差异。对摇臂式TX75-300型喷灌机，由于采用技术指标 好的垂直摇臂式远射程喷头，合理的喷嘴和合适的喷射仰角等，在喷头工 作 压 力 3.0-5.0kg/cm2 时 ， 使 用 直 径 18 、 20 、 22mm 三 种 喷 嘴 ， 其 H/D=1667-2270 小于3000-4000的粮食作物、经济作物的设计雾化指标。 喷灌飘移损失 在试验风速条件下（3.4—5.4m/s）: （A）管道式喷灌飘移损失测试：征沙渠管道式喷灌，飘移损失在15%左右，喷灌 水利用系数为0.85，达到节水灌溉技术标准的要求。 （B）绞盘式喷溉机喷灌飘移损失测试：测定结果表明摇臂式喷灌机受风力影响， 喷水量与进口流量实测比较，有10% 的飘移损失，而悬臂式损失较小在5%以下。 （C）圆形喷溉机喷溉飘移损失：圆形喷灌机喷头垂直向下，因此飘移损失较少。 从示范区喷灌现场观察，圆形喷灌机的飘移损失比绞盘式和管道移动式喷溉要小。 喷灌节水效果 喷灌与地面灌田间灌水量对比分析：试验区为黄羊滩农场圆型 喷溉示范区，该示范区土壤为砂性土，地势又相对较高，地面灌溉 渗漏严重，在同一区域，对喷灌区作物喷水量和渠灌区作物田间灌 水量进行观测，结果为：喷灌条件下春小麦用水量为4950m3/ hm2， 渠灌区小麦生育期用水量为11100m3/hm2，生育期共灌水5次，每 次灌水定额在1950-2850m3/hm2 之间，喷灌与渠灌相比，每hm2 节 水 6150m3 ， 节 水 率 达 55.4% 。 喷 灌 区 制 种 玉 米 用 水 量 4755.45m3/hm2 ，渠灌区用水量12150m3/hm2 ，喷灌区制种玉米 用水量与渠灌区用水量相比每亩节约用水量达7395m3/hm2，节水 达61.31%。 喷灌在宁夏应用适宜性分析 ★宁夏是干旱、多风地区，且日照充足，喷溉飘移损失大曾是影响喷溉技术应用推 广的限制因素，随着喷溉技术的不断进步，现在的圆形喷溉机喷头垂直向下，可以 根据作物生长情况调节喷头距地面的高度，采用的固定式喷溉种植叶类蔬菜，喷头 距地面的距离也较小，有效的减少了喷溉飘移损失。喷溉技术自动化程度较高,在 夜间可进行灌溉,遇大风天气可停喷,从我区近年来喷溉技术应用实践看,喷溉技术能 够适应宁夏气候条件。 ★根据我区实际情况并结合喷灌技术特点，近期发展应用喷溉技术的区域主要为： 一是引黄灌区贺兰山东麓沿线的各大国营农场，中部干旱带节水补灌区，南部山区 实行集约化经营，统一作物布局的井灌、库灌节水示范区；二是一些地形起伏较大， 土地平整工程量大，拟种植经济作物、牧草的区域；三是以农业土地开垦，种植业 经营为主的企业、公司管理的土地。 ①低压管道输水系统优化设计 黄 河 水 低 压 管 道 输 水 技 术 根据项目区实际情况，主要建立了基于确定性轮灌条件下管网优化 的非线性确定性模型，并基于遗传算法求解出一组满足水力条件的 最优管径，使管灌管网年费用最小或净效益最大。 ②黄河水低压管道输水防沙处理技术 从黄河水泥沙沉降因素的复杂性及我区扬黄水泥沙的实际情况出 发，对水流挟沙力计算公式中泥沙沉降速ω取较大值为宜，即偏 向于安全，通过有关实测资料分析，对沉降速度可按0.10mm粒径 在15℃时所对应的沉降速度进行计算，即ω=0.54mm/s。同时， 提出了适宜宁夏的管网防沙处理及灌溉管理措施。 设施番茄滴灌： 在盐池县建立试验区，引进好韦斯特（美 国），倍盈（荷兰），保罗塔（印度），红太子（法国）、粉 太子（法国），瑞顿（上海），耐莫尼塔（以色列）等7个番 茄品种进行抗旱优质高效品种筛选试验研究，得出：综合品质、 产量、果实均一性、抗旱性及抗病性等指标得出，倍盈、保罗 塔的综合表现优于其他品种，可作为今后干旱风沙区设施越冬 番茄优势品种发展。从水肥耦合试验研究表明在日光温室滴灌 番茄节水、高产、高效的水肥管理模式为：在全生育期适宜土 壤水分控制下限为田间持水量的70％，施氮量为151.5kg/hm2， 坐果前每次的滴灌水量为75 m3/hm2 ，坐果后的滴灌水量为 105-120m3/hm2，每次灌水时都通过滴灌系统施氮肥溶液，每 滴灌1升水施83.4mg纯氮。 高 效 节 水 灌 溉 配 套 农 艺 技 术 滴灌设施芹菜：在宁夏隆德县引进了双港四季西芹（天滓市宏程芹菜 研究所），嫩脆西芹（京都种苗育种中心），美国西芹（青县纯丰蔬菜 高 良种繁育场），秦皇西芹（西安），四季王西芹（ck）等5个芹菜品种 效 进行品种对比试验研究，得出：双港四季西芹的产量最高，其叶色嫩绿、 节 水 抗病好、品质脆嫩，其次是嫩脆西芹同美国西芹在产量、叶色、品质、 灌 抗病性等方面基本相近，均优于对照，可选作推广品种。从水肥耦合试 溉 配 验研究表明水、氮、钾3因素影响芹菜产量的顺序为氮肥>灌水量>钾肥。 套 这一结果表明：芹菜对营养元素的吸收量是氮大于钾，水分成为影响芹 农 菜产量居氮素后的第二因子，即肥料有明显的调水作用，灌水也有显著 艺 技 的调肥作用，在芹菜的生长过程中，氮素对芹菜生长发育及产量的影响 术 程度高于水分的影响。试验结果还表明，芹菜产量达到最高值 82.44t/hm2 时，其相对应灌水量、N、K20用量分别为1050m3/hm2 、 637kg/hm2、847 kg/hm2。 滴灌马铃薯： 在固原市农科所头营科研基地（旱地）对供试的宁薯4号 （对照）、青薯3号、陇薯6号、内薯7号、晋薯7号、冀张薯8号、虎头、 LK99 、 青 薯 168 、 Gy05-4 等 马 铃 薯 品 种 进 行 了 品 种 比 较 试 验 ， 得 出 ： Gy05-4和虎头的产量较高，薯块以中薯为主，块茎扁圆、圆形，表皮光滑， 综合表现良好，适合在干旱区旱地大面积推广种植。LK99的商品率最高， 但是该品种的产量、穴薯数、穴薯重最低，不适合大面积种植。从水肥耦 合试验研究表明各因素对马铃薯产量作用大小顺序是：种植密度>施氮量> 施钾量>补水量>补水肥时期。灌水量与施氮量的配合对马铃薯产量影响很 大。低水低氮，产量极低；高水高氮，产量也在中产程度不再增大。每公 顷施氮600kg与灌水50mm配合，产量最高，可达19.050t/hm2。若生育期 降水较为充沛的情况下，增加氮、钾肥的投入，并在水肥状况得到改善的 基础上，加大种植密度，可显著提高马铃薯产量。 高 效 节 水 灌 溉 配 套 农 艺 技 术 喷灌玉米： 在宁夏中部干旱带下马关节水示范喷灌项目区内，设置起 垄覆膜、无垄覆膜、起垄无膜、秸秆覆盖和CK(常规种植)5个处理进行 玉米种植比较。由试验可知，覆膜对提高玉米产量、加快玉米生育进程 都起到很好的作用，覆膜处理可使玉米提早成熟10d以上，并可提高玉 米的产量、保苗率和成穗率，使玉米的产量比对照提高25.7~30.7%，不 同覆膜方式对玉米产量及生育进程影响较小。起垄覆膜、起垄无膜、无 垄覆膜与秸秆覆盖等处理对玉米叶片叶绿素含量的影响不大。起垄可提 高水分利用效率，起垄覆膜可促进玉米的光合速率。蒸腾速率在各生育 时期差异不显著，各生育期蒸腾速率平均表现为CK>起垄覆膜>秸秆覆 盖>起垄无膜和无垄覆膜。 高 效 节 水 灌 溉 配 套 农 艺 技 术 畦灌玉米：在中卫市海原县高崖镇高湾村“南部山区扬水畦灌旱 作高效节水农业配套技术集成与示范”基地设立试验区，在畦灌 条件下以宁玉309，长城706，金穗9号，先玉335，正大12号， 沈单16号(ck)等6各玉米品种为试种进行抗旱、高产、节水玉米新 品种筛选试验研究，由试验结论可知，先玉335综合农艺性状表 现好，出苗整齐，苗期植株生长旺盛，耐旱，丰产性强，穗轴红 色，轴细，果穗粒数多，干粒重高，籽粒商品性好，属高产节水 型品种，建议在宁夏中部干旱扬黄灌区推广种植。 高 效 节 水 灌 溉 配 套 农 艺 技 术 沟灌玉米：在宁夏中卫市沙坡头地区进行玉米生育期不同水肥用量试验 研究，从试验结果来看，随着生育期灌溉定额增加，玉米茎秆重、穗重 和子粒重都增加；在灌溉定额较小的情况下，灌溉量的增加能够显著地 提高玉米生物量；在灌溉量较大时，玉米茎秆重、穗重和子粒重分别增 加变缓，水分增加对玉米生物量的影响降低，玉米生物量趋于稳定。在 相同灌溉量的情况下，玉米茎秆重、穗重和子粒重均随着N肥施用量的 增加而增加。N肥施用量1000kg/hm2和1900 kg/hm2的玉米产量分别比 不 施 用 N 肥 增 产 40 ％ 和 60 ％ ； 收 获 指 数 达 最 大 值 时 ， 灌 溉 定 额 为 4500m3/hm2时，N肥施用量为300kg/hm2。因此，该水肥配合方案的经 济产量最高。在干旱半干旱地区，水分是限制玉米生长的决定因子，应 将灌溉放在首要地位，在此基础上再进行施肥管理，在N肥的施用过程 中，大喇叭口期追肥的作用最为显著。 高 效 节 水 灌 溉 配 套 农 艺 技 术 四、宁夏优势特色作物高效节水灌溉制度研究 宁夏设施温棚滴灌灌溉制度 ①日光温室茄子 茄子灌溉制度试验安排在温室秋冬茬进行试验。灌 水 定 额 设 置 为 210m3/hm2 、 255m3/hm2 和 300 m3/hm2 三个水平，灌水周期设置4天、6天和8天三 个水平，灌水方式采用覆膜滴灌。通过试验分析研 究可得：温室秋冬茬茄子生育期共持续225～300天， 生育期适宜的灌水次数为28～38次，平均灌水周期 为8天，平均每次灌水量为280.5m3/hm2，适宜的灌 溉定额为7800～10650m3/hm2。照此灌溉制度对日 光温室秋冬茬茄子灌水管理，茄子产量可以达到 195000～210000kg/hm2。 茄子产量与灌水次数、 灌溉定额的三维拟合图 ②日光温室菜豆 在菜豆开花期、荚果形成期、荚果成熟和采收期灌水定额设置为120m3/hm2、180m3/hm2和240m3/hm2三个水平， 灌水周期设置5天、7天和9天三个水平进行试验。通过试验分析研究可得：日光温室早春茬菜豆全生育期共持续 90～95天，全生育期适宜的灌水次数为13次，平均灌水周期为7天，平均每次灌水量为150m3/hm2，适宜的灌溉定 额为1950m3/hm2。照此灌溉制度对日光温室早春茬菜豆实行灌水管理，菜豆产量可以达到45000kg/hm2。 ③日光温室番茄 试验安排在温室春茬番茄田间进行试验 。在番茄坐果、成熟采收期间灌水定额设置三个水平： 150m3/hm2 、 210m3/hm2、270m3/hm2；灌水周期设置三个水平：5天、7天和9天，灌水方式采用覆膜滴灌。通过试验分析研究 可得：全生育期共持续130～135天，全生育期适宜的灌水次数为29次，平均灌水周期为4～5天，平均每次灌水量 为210m3/hm2，适宜的灌溉定额为6150m3/hm2。 宁夏特色作物滴灌灌溉制度研究 ①葡萄滴灌 通过试验分析研究可知：贺兰山东麓地区成年早熟型鲜食葡萄全生育期灌水38～ 45次，平均3～3.5天一次，全生育期灌溉定额在3570～3990m3/hm2；全年灌水 43～51次，灌溉定额为4140～4680m3/hm2；贺兰山东麓地区成年晚熟型鲜食葡 萄全生育期灌水30～40次，平均4～6天灌水一次，全生育期灌溉定额在4125～ 4500m3/hm2；全年灌水31～41次，灌溉定额为4725～5100m3/hm2。 ②马铃薯滴灌 试验设灌水定额3个水平，225m3/hm2、375m3/hm2、525m3/hm2；灌水次数设3 次，4次，5次。试验采用完全组合设计，试验总处理数为32=9个，各处理重复3 次，共计27个试验小区。通过试验分析研究可知：确定600～900m3/hm2为滴灌 灌 溉 定 额 ， 灌 溉 时 间 为 马 铃 薯 的 现 蕾 期 和 果 实 膨 大 期 ， 灌 水 定 额 为 300 ～ 450m3/hm2，时间在六月上旬和七月上旬。 宁夏特色作物滴灌灌溉制度研究 ③玉米滴灌 以不同的灌水量、灌水次数两个因素，设置四个处理，即 1200m3/hm2，1500m3/hm2 ，1800m3/hm2，2100m3/hm2 进行试验， 通过试验分析研究可知：1350～1800m3/hm2 为试验区地膜玉米滴 灌灌溉定额。 ④春小麦滴灌 以不同的灌水量、灌水次数两个因素对应产量关系，设置四个处理， 即1200m3/hm2 ，1500m3/hm2 ，1800m3/hm2 ，2100m3/hm2 进行试 验，通过试验分析研究可知：春小麦滴灌在丰水年灌溉定额为16501800m3/hm2，平水年灌溉定额为1800-1950m3/hm2。 宁夏优势作物喷灌灌溉制度研究 2001-2002年在大型喷灌节水示范区进行了多种作物喷灌适宜性种植试验， 示范区位于银川平原西部黄羊滩农场境内。 ①制种玉米喷灌灌溉制度 试验区种植制种玉米9.87hm2，品种为沈单8号，种植区在实施喷灌之前为荒 地，土壤肥力较低。在制种玉米生长期间，用水表量测喷灌水量，制种玉米生育 期 喷 水 量 为 5313m3/hm2 。 通 过 试 验 ： 制 种 玉 米 全 生 育 期 灌 溉 定 额 为 515 ～ 610mm。 ②春小麦喷灌灌溉制度 根据春小麦需水量和需水规律和贺兰山东麓的气象条件，春小麦在播种-拔节 阶段每次灌水量为20mm，灌水周期为5-7天。分蘖-乳熟期每次灌水量为30mm， 灌水周期为4-5天，成熟期灌水定额30mm，灌水周期为7-8天。 主要粮食作物沟畦灌溉制度 ①小麦套种玉米畦灌灌溉制度 试 验 处 理 设 计 为 ： 灌 溉 定 额 分 别 为 4050m3/hm2 、 7200m3/hm2 、 5550m3/hm2、6300m3/hm2、7050m3/hm2、7800m3/hm2，设计灌水次数 为5次、6次、7次，共组合成16种处理，每种处理2个重复，共32个试验 小区。通过试验分析研究可知：在灌溉水源充沛的条件下，麦套玉米灌 溉制度在整个生育期内以灌6水为宜，其中小麦生育期内灌4水，小麦收 获后在7月20日、8月20日前后再灌2水。在灌溉水源紧缺的条件下，小 麦生育期灌3水也是可行的，既2、3水合并在5月20日前后灌溉；在后期 降雨较充足条件下，8月中旬灌水可省去。 主要粮食作物沟畦灌溉制度 ②玉米沟灌灌溉制度 试验区选在宁夏中部干旱带红寺堡区地进行，分别进行常规沟灌、交替 隔沟灌对比试验。常规沟灌以不同的灌水量、灌水次数两个因素，设置 两个处理，即2700m3/hm2 、3150m3/hm2 进行试验，灌水次数为6次，7 次，设置三次重复。交替隔沟灌以不同的灌水量、灌水次数两个因素， 设 置 五 个 处 理 ， 即 1200m3/hm2 、 1500m3/hm2 、 1800m3/hm2 、 2100m3/hm2、2400m3/hm2进行试验，灌水次数分别为4、5、6、7、8， 设置三次重复。通过试验分析，交替隔沟灌溉方式下灌水7次，灌水定额 为300m3/hm2，灌溉定额2100m3/hm2的灌溉制度为最优方案。 五、高效节水灌溉技术集成与灌溉模式 宁 夏 自 流 灌 区 滴 灌 节 水 技 术 集 成 与 模 式 研 究 引黄自流灌区滴灌技术集成与模式 地 表 水 与 地 下 水 合 理 利 用 与 配 置 黄 河 水 滴 灌 净 化 处 理 技 术 与 设 备 选 型 滴 灌 管 网 优 化 布 局 经 济 作 物 滴 灌 灌 溉 制 度 设 施 蔬 菜 地 膜 覆 盖 技 术 经 济 作 物 节 水 耕 作 与 栽 培 技 术 设 施 蔬 菜 水 肥 耦 合 技 术 水资源合理配置，可持续利用，节水增效， 提高水分生产率 节 水 管 理 技 术 宁 夏 扬 黄 灌 区 滴 灌 节 水 技 术 集 成 与 模 式 扬黄灌区滴灌技术集成与模式 扬 黄 水 配 置 与 调 蓄 技 术 黄 河 水 滴 灌 净 化 处 理 技 术 与 设 备 选 型 滴 灌 管 网 优 化 布 局 优 势 特 色 作 物 滴 灌 灌 溉 制 度 节 水 抗 旱 品 种 筛 选 地 膜 覆 盖 技 术 耕 作 与 栽 培 技 术 化 控 技 术 水资源合理配置，高效利用，节水增收 增效，提高水分生产率 水 肥 耦 合 技 术 节 水 管 理 技 术 灌区喷灌技术集成与模式 喷 灌 水 源 工 程 建 设 技 术 优 势 作 物 喷 灌 设 备 选 型 与 配 套 优 势 作 物 喷 灌 灌 溉 制 度 优 势 作 物 耕 作 与 栽 培 技 术 水 肥 耦 合 技 术 水资源高效利用，节水，增收 提高水分生产率 节 水 管 理 技 术 宁 夏 灌 区 喷 灌 节 水 技 术 集 成 与 模 式 低压管灌技术集成与模式 水 资 源 的 持 续 高 效 利 用 低 压 管 网 优 化 布 局 与 防 沙 技 术 优 势 作 物 管 灌 沟 畦 灌 溉 制 度 优 势 作 物 节 水 抗 旱 品 种 筛 选 优 势 作 物 地 膜 覆 盖 技 术 优 势 作 物 灌 水 技 术 水资源可持续利用，节水增效， 提高水分生产率 优 势 作 物 水 肥 耦 合 技 术 节 水 管 理 技 术 宁 夏 低 压 管 灌 节 水 技 术 集 成 与 模 式 六、高效节水灌溉技术示范与应用效果 引黄灌区多水源联合应用露地蔬菜滴灌示范区 示范区为中粮集团在惠农区的6.2万亩耕地，结合酱用加工番茄的栽培特点确定引进自动化 程度较高的滴灌系统，建设节水示范区。示范的节水技术主要包括地表水与地下水水资源统一 管理联合调度的井渠结合灌溉技术、黄河水滴灌净化处理技术与设备选型、滴灌管网优化布局、 酱用加工番茄栽培技术、滴灌设备运行管理技术等内容。 2011年项目实施后，实现年节水1200 万m3。经实地测产测熟，滴灌地比地面灌增产在20%，亩增产效益400-450元。企业实现年番 茄加工销售收入2000万美元，年番茄增产1.2-1.5万吨，年增收650万元。 沙漠温室滴灌示范区 中卫市沙坡头区沙漠温室滴灌示范区位于腾格里沙漠东南缘迎水桥镇西北部荒漠地区， 示范内容包括：沙漠地下径流拦截利用技术、沙漠土壤的高效利用技术、合理的作物种植模 式以及滴灌技术。示范区自机井到田间均为管道输水，管道水利用系数达到0.98，田间采用滴 灌灌溉方式，田间水利用系数达到0.9以上，示范区综合灌溉水利用系数达到0.85以上。示范 区采用了滴灌，提高了灌溉水生产效率，示范区亩均灌溉水量500m2/亩，单方水产值28～36 元/m2。充分利用了沙漠地区丰富的光热资源发展生产，为西部地区发展经济、保护环境开辟 了一条很有价值的途径。 扬黄延伸区限额滴灌示范区 我所在宁夏同心县下马关高效节水补灌区建设试验示范区，开展限额灌溉技术研究。 示范内容包括：蓄水池调蓄技术、水质净化技术、低压管道输水技术、以色列先进技术设 备示范、作物种植模式与灌溉制度示范、滴灌区自动化管理运行示范以及节水补灌区管理 运行技术模式示范。管道水利用系数达到0.95，田间水利用系数达到0.9以上，示范区综合 灌溉水利用系数达到0.81以上，比扬水灌区传统大田地面灌溉水利用系数提高0.2。2010年 示范区用水量为71万m3，亩均灌溉用水量36.6 m3。取得了较高经济效益，其中枣薯间作亩 均净效益980元。 时针式喷灌机示范区 大型圆形喷灌节水示范区位于银川平原西部黄羊滩农场境内，示范内容包括：圆 形喷溉节水技术及设备示范、地下水资源高效利用技术示范、圆形喷溉节水示范区运 行管理技术模式示范以及喷溉条件下农艺技术示范。根据在示范区实地调查，发展喷 灌后比渠灌每公顷节约用工费为185元。通过示范区喷灌工程建设和实施，已经产生较 大的社会效益。首先在黄羊滩农场合理利用了地下水，优化了水资源配置；其次改地 面大水漫灌为喷灌，有利于防止低位灌区次生盐碱化的蔓延，同时在喷灌期间小气候 明显改善。 陆地蔬菜管道喷灌机示范区 • 永宁县望洪镇望洪村供港蔬菜种植基地固定管道式喷溉节水为示范区，示范内容包括：固定 管道式喷溉节水技术示范、沟水利用技术示范、优质蔬菜种植及管理技术示范。 • 望洪村供港蔬菜基地种植的蔬菜都是南方特有品种，是香港市民一年四季都要吃的蔬菜，良 好的生长环境和严格的质量监管使望洪村生产供港蔬菜在香港市场很受市民欢迎。 • 目前，在永宁县望洪镇经营供港蔬菜种植的公司就有7家，这些企业都是广东惠港供港蔬菜协 会的会员，永宁县与广东惠港供港蔬菜协会正在合作打造的一个大型供港蔬菜基地，在宁夏 供港蔬菜种植面积会继续增加。 低压管灌示范区 • 示范区位于宁夏回族自治区吴忠市五里坡盐环定扬水三泵站西侧，示范内容包括：黄河水低 压管道输水防沙处理技术、优势作物沟畦灌灌水技术、优势作物管灌沟畦灌溉制度、采用节 水、高效种植模式以及节水管理技术。 • 据对比分析，可增产粮食30％左右，按同类耕地渠灌亩产小麦玉米350k计算，可增产粮食 105kg/亩，年增产效益为20.0万元。 • 经测算，示范区年节水37.5万m3，年节省水费约6.0万元。 • 管道输水是有压供水，可适应各种地形，免修渠系及建筑物，使土渠难以达到的耕地实现了 自流灌溉，从而扩大灌溉面积，减少工程投资 七、宁夏高效节水灌溉工程管理体制及运行机制研究 宁夏回族自治区近年来主要从四个方面加强农村土地流转工作： •建立健全农村土地承包经营权流转服务体系，建立市、县、乡、村土地流转机构， 充实人员，发挥服务作用 •进一步规范农村土地承包经营权流转管理，按照不得改变土地集体所有性质、不得 改变土地用途、不得损害农民土地承包权益“三个不得”的要求，努力做到流转程 序、合同、行为“三个规范” •建立健全土地承包经营权流转市场，以承包农户为流转主体，以土地承包经营权为 交易对象，搭建土地流转交易平台 •加大政策引导和资金扶持力度，重点扶持流转市场和土地仲裁等硬件建设和建章立 制、人员培训等环节 七、宁夏高效节水灌溉工程管理体制及运行机制研究 本课题是在总结宁夏农村土地流转与发展高效节水灌溉农 业方面所取得的经验与成果基础上，研究提出了适宜宁夏区 域的9项农村土地流转与高效节水灌溉工程管理体制及运行机 制模式。包括：农民参与管理（协会）、水管部门+集体组织 +农户、公司+协会+农户、协会+大户、协会+农户、个人+农 户、供水工程公司+农民用水协会+农户、协会+清真寺管理以 及自建自管模式。 高效节水灌溉发展方向 发展目标 •建设成为全国第一个省级高 效节水灌溉示范区和西北地 区发展高效节水灌溉的典范 •在灌区农业用水不增加的前 提下，完善农业用水与节水 发展思路 发展方向 •认真贯彻 落实2011年中央 •北部引黄灌区在改造现有的 一号文件 •以节水增效为中心，强化水 资源合理配置和有效管理 •以高效节水灌溉技术为支撑， 高效节水设施的基础上，重 点发展葡萄、枸杞微灌工程 •中部干旱带以扬水灌区为主， 针对经济作物发展一定的微 体系，保障自治区农业发展 转变经济发展方式，加快传 灌和补灌，实施坐水种、覆 战略目标实现 统农业向现代农业的跨越 膜等综合措施 •逐步形成与宁夏水资源状况 相适应的农业生产布局和用 水结构 •十二五期间发展高效节水灌 溉面积约20万公顷 •坚持继承和创新相结合 •以农业供水价格机制改革为 核心， •实现水费公平负担 •南部山区利用水库、塘坝、 淤地坝发展的小型扬水灌区 全部以低压管灌为主 九、研究结论 • 本项目紧密结合当前国家和宁夏当地政府大力实施农业高效节水灌溉的实际， 结合国家和本地发展趋势，总结已建高效节水工程建设与管理经验，分析目 前宁夏高效节水灌溉存在的问题，结合宁夏农业发展需求，对黄河水质处理、 低压管道输水、喷灌设备选型、配套农艺技术以及灌溉管理等高效节水关键 技术进行研究 • 本项目针对宁夏利用黄河高含沙水进行滴灌产生堵塞的难题，通过黄河水滴 灌安全净化处理技术与设备选型的试验研究，提出在利用高含沙水进行滴灌 时的最佳处理模式为：沉淀+沙过滤器+筛网过滤器（保护性） • 本项目通过在宁夏引黄灌区、中部干旱带分别选择应用绞盘式、圆形、管道 式喷灌机，建立3个不同形式的喷灌技术试验示范区进行试验观测研究，提出 上述喷灌机的主要技术参数和技术经济指标，并对其在宁夏的适应性进行了 分析 九、研究结论 • 本项目从黄河水泥沙沉降因素的复杂性及我区扬黄水泥沙的实际情 况出发，研究提出适宜我区的有压管道输水管网优化设计模型、水 流挟沙力公式、防沙措施及配套灌溉管理技术 • 本项目研究提出了滴灌设施番茄、滴灌设施芹菜、滴灌马铃薯、喷 灌玉米、畦、沟灌玉米等作物的品种筛选、水肥耦合、耕作技术等 高效节水灌溉配套农艺技术 • 本项目研究提出设施温棚滴灌（茄子、菜豆、番茄）、特色作物滴 灌（葡萄、马铃薯、玉米、春小麦）、优势作物喷灌（制种玉米、 春小麦）、主要粮食作物（麦套玉米、玉米）沟畦灌等灌溉制度 九、研究结论 • 本项目集成了四大类8项宁夏自流灌区滴灌节水技术模式，四大类10 项宁夏扬黄灌区滴灌节水技术模式，四大类6项宁夏灌区喷灌节水技 术模式以及四大类8项宁夏低压管灌节水技术与模式 • 本项目研究提出了适宜宁夏的9项农村土地流转与高效节水灌溉工程 管理模式 • 研究提出的多种技术模式在宁夏得到示范应用，技术成果辐射推广到 自治区15个县（市），辐射率达到65%，大幅度提高水的利用效率和 效益。“十一五”期间，推广高效节水灌溉面积达到7.85万hm2，累 计新增产值11.3亿元，新增利税2.01亿元，年增收节支总额29.07亿 元，年节水量达1.76亿m3，大大缓解了当地农业水资源危机。