河北中南部平原区农业水资源状况与节水对策

发表日期:2006-03-24 浏览人数: 作者:朱建军1 李国东2 来源:《南水北调与水利科技》2002-5  评论

河北中南部平原区包括石家庄、邯郸、衡水等地的运河以西地区,是河北省重要的农业生产基地,在目前的农业生产中,面临着水资源短缺等问题,严重制约着当地经济的发展速度,我们对此地区水资源的可持续利用方式进行调查研究。

1 水资源现状及存在的问题

1.1 水资源量不足,地下水严重超采

河北省水资源匮乏,一般年份缺水50~70亿m3,河北中南部平原区水资源也是如此,下面以景县为例。景县是典型的农业县,全县总面积1 183km2,多年平均可利用水资源总量为13 469.98万m3,其中地下水为11 740.88万m3,地表水为1729.1万m3。由于景县境内的主要河流南运河、清凉江和江江河除每年汛期有部分水量过境外,其余时间河道干涸断流,所以用水主要靠开采地下水。景县各业对地下水的开采总量为13739.403万m3,较地下水多年平均可采量11 740.88万m3超采1998.52万m3。其中,深层淡水超采1582.45万m3。

1.2 用水方式不尽合理

目前由于灌溉方式落后,造成输水过程中的损失相当大。

1.3 农业种植结构单一,作物耗水量较大

农业种植结构单一,在农业种植业中以粮食作物为主,主要作物为冬小麦、玉米和棉花,三种作物生产用水占全县农业用水的90%以上,尤以耗水量大,生育期与天然降水量最不一致的冬小麦为最多,这种格局是造成当地粮、棉单产长期徘徊不前,水资源紧缺的主要原因。

2 对策与措施

针对上述问题,应开展农业节水技术研究和农业结构调整的研究。前者是依据不同作物不同生育期所需土壤水含量,通过调控措施,使土壤水含量和变化尽可能与作物需水量保持一致,从而达到节水高产之目的。后者则通过调整种植结构与区域分布,使生产走上持续、稳定发展的多元化经济发展道路。而对于水环境必须加强管理,减轻污染。

1 农业节水技术

2.1.1 改良土壤与改进耕作方式

通过秸杆还田和增施有机肥,增施磷肥,中耕松土,推行小畦种植和沟种等方式,可以改善土壤结构,增加降水入渗,抑制地表径流与洼地积水,有利于土壤盐分淋洗,提高其蓄水能力。

2.1.2 秸杆覆盖与地膜覆盖

采用秸杆覆盖可有利于阻滞径流、增加入渗、调节地温、抑制棵间与土面蒸发。一般秸杆覆盖量以4500kg/hm2即可,并可随年度干旱程度做适当调整。地膜覆盖可形成一个透光而不透水的界面,可有效的削减土面与棵间蒸发,同时还有增温、调节田间小气候的作用,结合沟种及膜上灌溉,可使降水及灌溉水向植物根区汇集保存,其节水效果高于土沟灌溉。

2.1.3 推广低压管道和软管输水

一般与土渠输水相比,低压管道和软管输配水有降低输水过程中的无效渗漏和水面蒸发损失,节水高达30%,少占用土地约2%,具有节水、节能、省工、输水快等特点。

2.1.4 适时灌溉与限量灌溉

传统的灌溉是以充分灌溉为理论基础,然而长期的试验研究表明,灌水次数并非越多越好,灌水量也并非越大产量越高,只有作物需水量供应不足时产量才随着灌水次数和灌水量增加而增加;当产量达到一定水平时,灌水次数和灌量再增加,产量增加并不明显,甚至还会下降,因此提出根据作物的耗水规律,以单位面积产量、最高产量和灌水量的比值最大化为目标,运用非充分灌溉即限量灌溉方法,制定农作物的节水高产灌溉制度。

2.1.5 微咸水、咸水合理利用

大量的试验结果表明,采用微咸水灌溉或咸淡混灌及与节水措施配合控制灌水量等,减少盐分输入。减少蒸发,降低植物根层累盐,通过土壤改良,改进种植方式,利用人造田间微地貌及覆盖等综合措施,抑制土面与棵间蒸发,降低土壤水孔隙溶液度。将盐分淋洗到根层以下,利用降水、淡水灌溉并配合改良土壤,中耕松土及施用过磷酸钙等措施,将盐分淋洗到植物根层以下,保证作物的正常生长。

2.2 农业种植结构调整

农林牧渔产值比例不协调,农业内部优化度较差往往是造成当地粮、棉单产长期徘徊不前,水资源紧缺的主要原因,而且,随着农田水利化程度提高,水浇地面积的扩大,淡水资源的供需矛盾还将加剧。因此,必须对其予以调整,调整原则既要与当地水资源、环境条件相适应,又要与当地经济社会发展和居民生活水平不断提高的需求相适应。以景县为例我们提出如下农业结构调整建议。

1)由现有的粮食——经济二元结构调整为粮食——经济——饲用三元种植结构,从总体上降低粮食种植,尤其是冬小麦种植面积,提高经济、饲用作物种植比例,促进畜牧业发展。

本区自然条件有利于棉花等经济作物生长,本区的小麦单产与山前平原相差较大,而棉花单产从自然条件的分析结构应比较接近,因此,无论从效益对比还是资源条件等因索考虑,应扩大棉花等经济作物的种植面积。本区畜牧业发展滞后,饲用作物种植比例偏少,以粮代饲造成成本居高不下,可根据情况种植饲料粮(玉米、高梁等),青贮料(玉米、甜高梁等)和牧草(苜蓿)等。

2)种植结构与区域分布调整。

根据本区人口、耕地数量,水资源与土壤环境条件,考虑当地经济社会发展需求等因素,小麦种植面积由目前的3.18万hm2压缩到2.47万hm2左右,调减比例约22.4%。将压缩的约0.73万hm2耕地按用途与当地条件进行适当的作物种植调整,以提高综合比较效益。

在淡水发育区如留智庙、景州镇等乡镇作为冬小麦重点调减区域,压缩小麦种植面积约0.53万hm2左右,改种其它作物,可考虑以其中的0.267万hm2种植饲用粮与青贮料兼用的玉米、高梁等作物,0.133万hm2改种大豆等油料作物,0.133万hm2种植棉花等经济作物;在微咸水分布区的青兰、王谦寺等乡镇压缩冬小麦种植面积约0.2万hm2,其0.1万hm2改种省水耐盐的经济作物棉花,其余的0.1万hm2建议高梁、大豆间作种植为主;在零星分布的咸水区安排种植部分优质牧草,如苜蓿等,或推广枣粮、枣饲间作种植模式。

通过上述调整,小麦产量按当地平均单产折算将减少约3.44万t,但总产量仍能对当地居民生活需求及上交的统购商品粮予以充分保证;同时玉米总产量可增加约0.64万t,棉花产量约增加0.9万t,高梁约增加10万t,大豆约增加1.13万t,并可提供约36.6万t的青贮饲料和优质牧草,既可满足当地居民生活需求,增加农业收入,又可为畜牧养殖业提供大量的饲用粮草,这对当地农业结构调整与生态农业的逐步建立,土壤改良、盐碱治理和合理利用淡水资源将起到重要的促进作用。

3 结 语

通过农业节水灌溉技术、节水工程的建设推广和对农业种植结构调整,用水大户的农业用水量与现状年相比将有大幅度下降,水资源利用率将大大提高。从水环境角度考虑,浅层淡水可实现一般降水年份的采补平衡,水位得以控制,并在丰水年回升,而微咸水得以充分开发利用,可形成区域性微咸水水位下降,有利于增大地下库容接纳大气降水补给并逐步淡化;同时咸、淡水水位逐步缩小,微咸水的势能相应降低,向淡水体侵入的能量与速度逐渐削弱并最终趋于稳定。

作者单位:1 河北师大资源与环境科学学院;2 河北省水利厅

[责任编辑:文心竹]

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