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1 概述


黃羊灘農(nóng)場圓形噴灌節(jié)水示范區(qū)位于賀蘭山東麓傾斜平原，屬引黃灌區(qū)邊緣地帶。水資源特點是：干旱少雨，可利用的有效降水少；當(dāng)?shù)氐乇硭�資源貧乏，開發(fā)利用難度大；地下水資源相對豐富，開發(fā)利用程度低；黃河過境水資源有限且利用成本較高。項目區(qū)年平均降水量185mm，且年內(nèi)分配不均，多集中在7-9月份，沒有灌溉就沒有農(nóng)業(yè)。項目區(qū)以東有引黃干渠西干渠流過，流量40m3/S。項目區(qū)從西干渠揚(yáng)水灌溉，年取水量8400萬m3，灌溉面積7.6萬畝,畝均毛用水1105m3。項目區(qū)位于引黃灌區(qū)邊緣揚(yáng)水灌區(qū)，地下水資源相對豐富，主要補(bǔ)給量為降雨入滲補(bǔ)給量、渠道滲漏補(bǔ)給量、田間入滲補(bǔ)給量、山前側(cè)向補(bǔ)給量。經(jīng)取樣化驗，項目區(qū)淺層地下水水質(zhì)較好，礦化度500mg/L，作為噴灌水源不會造成土壤鹽化或環(huán)境惡化。


針對賀蘭山東麓地區(qū)氣候和水資源特點，寧夏農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)項目辦公室決定在賀蘭山東麓，西干渠以西灌區(qū)，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較高的高效農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉示范區(qū)，以達(dá)到合理開發(fā)利用地下水，減少從黃河的取水量，調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，增加農(nóng)民收入，起到在灌區(qū)建立節(jié)水示范樣板的目的。


通過對國內(nèi)外節(jié)水技術(shù)和設(shè)備的考察，多次組織專家論證，進(jìn)行水資源分析評價，認(rèn)為對于大田作物而言，在節(jié)水技術(shù)中，噴灌是比較適宜的，在噴灌中主要有移動管道式噴灌，絞盤式噴灌和大型噴灌機(jī)組式，針對農(nóng)場地形開闊、土地資源豐富、宜于統(tǒng)一管理等條件，并考慮不同形式噴灌的特點，最后確定引進(jìn)自動化程度較高的美國大型時針式噴灌機(jī)，開發(fā)利用地下水資源，進(jìn)行作物種植結(jié)構(gòu)調(diào)整，建立節(jié)水示范區(qū)。通過試驗示范，尋求賀蘭山東麓揚(yáng)水灌區(qū)高效用水模式，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。自2001年開始，在示范區(qū)內(nèi)架設(shè)高壓線路10kv20km，低壓線路6.2km，安裝80kv變壓器7臺，打深井8眼，井深100~120米，出水量100~140m3/h，安裝噴灌機(jī)8臺，每臺噴灌機(jī)控制灌溉面積300~800畝，建成5000畝圓形噴灌機(jī)節(jié)水灌溉示范區(qū)，當(dāng)年建成，當(dāng)年見效，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。


2 取得的主要成果


2001年-2002年對示范區(qū)內(nèi)地下水位，水質(zhì)及土壤鹽份變化進(jìn)行了全面監(jiān)測，開展了噴灌條件下，小麥、大麥、制種玉米、美國夏波帝土豆、油蔡，板藍(lán)根等中藥材的種植試驗，主要取得了以下試驗示范成果：


2.1作物種植試驗


對小麥、啤酒大麥、制種玉米、油葵、板蘭根、馬鈴薯等作物的噴灌用水量與產(chǎn)量進(jìn)行觀測，并與地面灌溉用水量對比分析，分析結(jié)果表明：噴灌條件下作物田間用水量與地面灌溉相比，節(jié)水率在50%以上；噴灌條件下作物水分生產(chǎn)率，春小麥1.07kg/m3，大麥0.93kg/m3,制種玉米1.44kg/m3，地面灌溉水分生產(chǎn)率為春小麥0.61kg/m3，大麥0.37kg/m3,制種玉米0.52kg/m3。噴灌條件下，單方水生產(chǎn)率得到顯著提高。


2.2地下水位及土壤鹽份觀測


在節(jié)水示范區(qū)打地下水觀測孔，定點取樣、分析示范區(qū)地下水位及土壤鹽份。觀測結(jié)果表明：噴灌示范區(qū)內(nèi)地下水位在作物生期育內(nèi)變幅較小，水質(zhì)穩(wěn)定、噴灌不產(chǎn)生深層滲漏，也沒有產(chǎn)生積鹽現(xiàn)象。


2.3對噴灌均勻度等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行觀測分析


在噴灌機(jī)灌溉范圍內(nèi)，布設(shè)雨量筒 、觀測計算噴灌均勻度。計算結(jié)果：圓型噴灌機(jī)的噴灌均勻度在0.84-0.869之間，平均為0.854，較移動式管道、絞盤式噴灌均勻度高；圓型噴灌機(jī)水泵出口工作壓力為0.2-0.3MPa，移動管道式為0.42-0.44 MPa，絞盤式為0.65-0.78 MPa, 圓型噴灌機(jī)較其它類型噴灌形式節(jié)能、節(jié)工。


2.4提出了作物的噴灌灌溉制度：通過試驗觀測分析，提出了賀蘭山東麓地區(qū)滿足作物生長水份要求的噴灌溉制度。作物生育期總用水量：春小麥430-560mm/667m2，玉米515-610mm/667m2,大麥315-405mm/hm2，油葵260-345mm/667m2，板蘭根440-565mm/667m2；每次灌水定額20mm-35mm；灌水周期根據(jù)作物和生長期不同為4-7天。


2.5節(jié)水噴灌經(jīng)濟(jì)效益評價：根據(jù)噴灌區(qū)作物種植類型，用投入產(chǎn)出法計算了示范區(qū)種植不同作物的經(jīng)濟(jì)效益，在種植制種玉米、飼料玉米、大麥、春小麥的情況下，還本年限分別為2.97-9.83年。在示范區(qū)種植制種玉米，取得了較顯著的經(jīng)濟(jì)效益，噴灌區(qū)較渠灌區(qū)每畝增產(chǎn)41kg，農(nóng)民每畝增加毛收入98.4元。


2.6噴灌工程管理技術(shù)：根據(jù)農(nóng)場實際情況采用公司承包經(jīng)營和場、隊兩級共同負(fù)責(zé)管理的模式，制定了各項管理制度，保證了噴灌效益長期穩(wěn)定的發(fā)揮。


2.7改變了農(nóng)民的用水觀念：在噴灌機(jī)運行初期，農(nóng)民對噴灌灌溉農(nóng)作物普遍持懷疑態(tài)度，經(jīng)過技術(shù)人員現(xiàn)場宣傳講解和收獲時產(chǎn)量對比，農(nóng)民現(xiàn)已充分認(rèn)識到了噴灌技術(shù)的優(yōu)越性，噴灌技術(shù)受到示范區(qū)群眾的歡迎。


經(jīng)過兩年多的試驗示范，產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)效益。每年減少從西干渠引水達(dá)284.25萬m3，實現(xiàn)了水資源的優(yōu)化配置，噴灌區(qū)與渠灌相比，畝灌溉用水量減少50%以上，為我區(qū)在賀蘭山東麓建設(shè)的機(jī)井如何高效利用提供了一種模式：既采用機(jī)井+噴灌+作物調(diào)整的模式，發(fā)展高效的經(jīng)濟(jì)作物如制種玉米、優(yōu)質(zhì)牧草、中藥材等來提高經(jīng)濟(jì)效益。同時為我區(qū)引黃灌區(qū)進(jìn)行高效節(jié)水，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)調(diào)整起到了積極的示范推廣作用。由于示范區(qū)位于揚(yáng)黃灌區(qū)，除產(chǎn)生節(jié)水效益外，還防止了對揚(yáng)水灌區(qū)下緣良田的滲透漬害，防止土壤鹽堿化的發(fā)生，生態(tài)效益顯著。特別在2003年在黃河來水量減少和嚴(yán)格限制引水量的壓力下，寧夏引黃灌區(qū)春、夏灌溉遇到了前所未有的困難。在節(jié)水示范區(qū)相鄰的渠灌區(qū)，由于缺水、灌水不及時，作物受旱減產(chǎn)，而節(jié)水示范區(qū)作物長勢良好，對于穩(wěn)定群眾情緒、轉(zhuǎn)變?nèi)罕娪盟�觀念，宣傳節(jié)水灌溉技術(shù)，都起到了積極的推動作用。


3 推廣應(yīng)用范圍


圓型噴灌技術(shù)，適宜在我區(qū)賀蘭山東麓沿線的各大國營農(nóng)場，南部山區(qū)實行集約化經(jīng)營生產(chǎn)的庫井灌區(qū)，及地面起伏、土地平整工程量大的新開發(fā)灌區(qū)推廣應(yīng)用。2004年自治區(qū)農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)辦公室又引進(jìn)圓形噴灌機(jī)20臺，主要應(yīng)用于農(nóng)懇、監(jiān)獄系統(tǒng)的有關(guān)農(nóng)場，目前已基本安裝調(diào)試完畢，投入生產(chǎn)應(yīng)用，到目前為止我區(qū)已建成全國范圍內(nèi)較大規(guī)模的圓形噴灌機(jī)節(jié)水灌溉示范區(qū)。