欢迎访问黄河水土保持西峰治理监督局 黄河水利委员会西峰水土保持科学试验站网站!

网站地图 收藏本站
当前位置: 历史栏目 > 科技论文

科发滴灌技术与可持续发展

来源:中国水利科技网 作者:邱为铎 李承惠 发布时间:2004-03-01 10:07 浏览次数:


    在世界面临的人口、资源和环境三大课题中,水成为最为关键的问题,而淡水资源危机是未来人类面临的严重的挑战之一。我国是一个缺水的国家,人均水资源不足世界人均水平的1/4。由于灌溉技术落后,灌溉浪费的水资源接近国民总用水量的1/2,因此研发和推广适合中国国情的节水灌溉技术已成为关系国民经济可持续发展的重大战略课题。滴水灌溉(简称滴灌)是当今世界上最省水的灌溉技术,比传统的地面灌溉技术省水70~80%。中国水科院的科技人员结合中国国情,于80年代研发成功著名的中国式的燕山滴灌技术。

    科发滴灌在燕山滴灌的基础上进一步研发提高,先后获得16项国家专利,是燕山滴灌的新发展,科发(燕山)滴灌技术和国外传统的滴灌技术相比,工程造价大幅度降低,适合中国国情的半固定式滴灌系统每亩投资200元左右,全移动式滴灌系统每亩投资仅30元左右,一改国外滴灌技术因造价高至今仅能用于果树、蔬菜、花卉等产值高的经济作物的现状,成功地在大田、粮、棉、油作物和植树种草等荒漠化防治项目中应用。科发滴灌在保持滴灌省水优点的前提下,一改传统滴灌在灌溉技术中的“贵族”身份,成为可以普遍推广应用的大众化的实用技术,是克服水资源危机促进国民经济可持续发展的重要的技术途径。

    1、科发滴灌在土地荒漠化防治方面的重大作用

    我国荒漠化土地面积267万km2,占国土面积的27.8%,随着人口增加过量放牧等,使我国90%的可利用草原不同程度地退化,加快了土地荒漠化的进程。进入21世纪以来,我国荒漠化土地的面积以每年3436km2的速度扩展,现在全国沙漠化的土地面积已超过了全国耕地面积。在大漠戈壁发现的无数人类活动的遗迹表明,今日死亡之海曾经是人类社会繁衍生息的沃土。由于放牧和开垦,仅仅几百年的时间,水草丰美的鄂尔多斯草原和科尔沁草原,就变成了今天的毛乌素沙地和科尔沁沙地。有专家预言:如果人们不能采取有力措施改变沙进人退的被动局面,50年后中国人均耕地面积将降到0.7亩,200年后中国将无耕无种。荒漠化这个地球的癌症,正在不断地吞噬着中华民族的生存空间,如何面对这一严重的挑战,是国家可持续发展的重大课题。

    冷静地分析一下,荒漠化地区的自然条件并非全是不利用因素,这类地区日照充足、热量丰富、太阳辐射强、昼夜温差大、远离工业污染,这些都是发展高效农(牧)业、绿色农(牧)业、生产名特优农(牧)业产品的有利因素,惟独缺水这一因素限制了这些有利条件的发挥。在这类地区,一旦解决了水利灌溉问题,就可以将这些沉睡的自然资源解放出来为人类造福。在以色列就是运用一种滴水灌溉技术,通过高效利用当地极其有限的水资源,建成了世界发达的农业。翻开中国地图就不难看出,在中国广大的荒漠化地带,不仅有众多的雪山星罗棋布,还有黄河蜿蜒其间,这些雪山和黄河,不停地向荒漠地带补充地下水。如果人们能像以色列那样高效利用这些宝贵的地下水资源,中国的荒漠化地区将会形成很多个新的经济增长点。

    荒漠化防治工作涉及整个干旱半干旱地区,以产业化的方式治理荒漠,尽管可以产生丰厚的经济效益,但在相当长的历史时期内,仍将处于局部地位。对防沙治沙的全面来讲,应该采取保护和治理并重的方针,近期应以保护为主。当前这类地区的生态环境保护,重点要解决好发展牧业对天然草场的破坏,为此华北、西北各省(区)相继出台政策,实行舍饲圈养、轮牧、禁牧,就是保护天然草场,使其自然休养生息的一种好政策。但是,推行这一政策必须配合发展有灌溉的天然草场,即依靠发展灌溉,提高小面积饲草基地的饲草产量,为舍饲圈养提供饲草来源。内蒙古为顺利实现圈养禁牧,提出建设以灌溉为中心的“草库伦”,即每家发展30~50亩有灌溉的草地,使每户承包的2000~3000亩沙化草地实现禁牧或季节性休牧。建设有灌溉条件的“草库伦”主要难点是解决灌溉问题,利用科发全移动式滴灌系统,在地下水位埋藏深度较小的地区,利用真空井作水源滴灌牧草,每亩投资仅需30元左右,使各地“草库伦”建设中的主要困难迎刃而解。

    2、实现北方自流灌区灌溉技术更新换代,缓解北方水资源供需矛盾

    灌溉技术落后造成了农业水资源的严重浪费,是引起北方水资源危机的主要原因。用科发半固定式滴灌或全移动式滴灌取代传统的地面灌溉技术,可以使农业水资源节省70~80%。小麦是北方旱作灌溉区的主要灌溉作物,以北方地区小麦播种面积2亿亩计算,用滴灌改造后,每亩灌溉定额从500立米降到200立米,共节水600亿立米,大大超过了全国缺水400亿立米的缺水总量。实现这一创新改造,从技术上和资金投入上都不成问题,惟一的困难是现行的以家庭联产承包为基础的农业生产体制。如果各地能在政府的扶持下,组建统一的灌溉公司,实行灌溉服务社会化,使灌溉作业和收割、植保一样由公司统一收费统一服务,通过滴灌大幅度节约灌溉用水量,将促使农田灌溉由用水大户,水资源浪费大户,变为水资源节约大户,在缓解水资源供需矛盾的同时,减轻农民的水费负担,增加农民收入。

    3、为设施农业提供配套技术,促进农业结构调整增加农民收入

    实践证明科发温室滴灌具有以下几个方面的优点:

    ①滴水毛管管径小,内径6~8mm,有效的降低了投资。

    ②运行压力小,毛管进口压力只有0.6~0.8m,不到普通滴灌的1/10,大幅度降低了运行费用。

    ③管壁厚,盘卷收放时不易打死折,使用寿命在10年以上。

    ④采用的微管滴头,流道光滑无死角,杂物能进能出,提高了抗堵塞能力,即使堵塞清堵也十分方便,无需剪断毛管更换滴头。

    ⑤由于运行压力小,可以利用重力施肥,省去了普通滴灌必备的施肥罐或吸肥器,不仅降低了投资也简化了操作。

    ⑥每条滴水毛管进口都装有小阀门,利用小阀门调节毛管进口压力,使干管上下游毛管进口压力相等,克服了普通滴灌系统必然存在的上游压力大滴水多,下游压力小滴水少的缺点,使全系统肥水施放均匀。

    4、克服了山区丘陵地区地形复杂水资源缺乏给发展灌溉造成的困难,成为山区水利化,发展山区种植业,促进脱贫致富的有效途径。

    科发滴灌不受地形限制,凡是能够种植的地方都可以发展灌溉,滴灌每亩次用水量仅10立米左右,使古老的山塘、水窖等微蓄水工程变成可靠的灌溉水源。在年降雨量400毫米以上的地区,完全可以通过就地拦蓄暴雨径流,就地发展滴灌,来实现山区水利化,微蓄水工程加便宜的中国式科发滴灌,将成为山区发展种植业,实现脱贫致富的有效途径。

    5、拓展国际市场积极参与国际土地资源开发带动劳务出口

    科发滴灌不仅适合中国国情,同样也适合广大发展中国家的国情。充分利用科发滴灌成本低,简单实用的技术优势,结合中国丰富的人力资源和中国的劳动密集型农业技术,积极开拓国际市场,参与国际土地资源开发利用,通过大面积的跨国土地开发,带动劳务出口,建立中国移民城镇,在帮助发展中国家发展经济的同时,疏缓国内人口资源环境矛盾,促进国民经济可持续发展。

    作者单位:北京科发农业水资源高效利用研究所
【责任编辑】zxn