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1 概述


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


針對賀蘭山東麓地區氣候和水資源特點，寧夏農業綜合開發項目辦公室決定在賀蘭山東麓，西干渠以西灌區，建設標準較高的高效農業節水灌溉示范區，以達到合理開發利用地下水，減少從黃河的取水量，調整農業種植結構，增加農民收入，起到在灌區建立節水示范樣板的目的。


通過對國內外節水技術和設備的考察，多次組織專家論證，進行水資源分析評價，認為對于大田作物而言，在節水技術中，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組式，針對農場地形開闊、土地資源豐富、宜于統一管理等條件，并考慮不同形式噴灌的特點，最后確定引進自動化程度較高的美國大型時針式噴灌機，開發利用地下水資源，進行作物種植結構調整，建立節水示范區。通過試驗示范，尋求賀蘭山東麓揚水灌區高效用水模式，實現可持續發展。自2001年開始，在示范區內架設高壓線路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8臺，每臺噴灌機控制灌溉面積300~800畝，建成5000畝圓形噴灌機節水灌溉示范區，當年建成，當年見效，達到了預期的目標。


2 取得的主要成果


2001年-2002年對示范區內地下水位，水質及土壤鹽份變化進行了全面監測，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量進行觀測，并與地面灌溉用水量對比分析，分析結果表明：噴灌條件下作物田間用水量與地面灌溉相比，節水率在50%以上；噴灌條件下作物水分生產率，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，單方水生產率得到顯著提高。


2.2地下水位及土壤鹽份觀測


在節水示范區打地下水觀測孔，定點取樣、分析示范區地下水位及土壤鹽份。觀測結果表明：噴灌示范區內地下水位在作物生期育內變幅較小，水質穩定、噴灌不產生深層滲漏，也沒有產生積鹽現象。


2.3對噴灌均勻度等技術參數進行觀測分析


在噴灌機灌溉范圍內，布設雨量筒 、觀測計算噴灌均勻度。計算結果：圓型噴灌機的噴灌均勻度在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, 圓型噴灌機較其它類型噴灌形式節能、節工。


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；灌水周期根據作物和生長期不同為4-7天。


2.5節水噴灌經濟效益評價：根據噴灌區作物種植類型，用投入產出法計算了示范區種植不同作物的經濟效益，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。在示范區種植制種玉米，取得了較顯著的經濟效益，噴灌區較渠灌區每畝增產41kg，農民每畝增加毛收入98.4元。


2.6噴灌工程管理技術：根據農場實際情況采用公司承包經營和場、隊兩級共同負責管理的模式，制定了各項管理制度，保證了噴灌效益長期穩定的發揮。


2.7改變了農民的用水觀念：在噴灌機運行初期，農民對噴灌灌溉農作物普遍持懷疑態度，經過技術人員現場宣傳講解和收獲時產量對比，農民現已充分認識到了噴灌技術的優越性，噴灌技術受到示范區群眾的歡迎。


經過兩年多的試驗示范，產生了較好的經濟、社會、生態效益。每年減少從西干渠引水達284.25萬m3，實現了水資源的優化配置，噴灌區與渠灌相比，畝灌溉用水量減少50%以上，為我區在賀蘭山東麓建設的機井如何高效利用提供了一種模式：既采用機井+噴灌+作物調整的模式，發展高效的經濟作物如制種玉米、優質牧草、中藥材等來提高經濟效益。同時為我區引黃灌區進行高效節水，農業產業調整起到了積極的示范推廣作用。由于示范區位于揚黃灌區，除產生節水效益外，還防止了對揚水灌區下緣良田的滲透漬害，防止土壤鹽堿化的發生，生態效益顯著。特別在2003年在黃河來水量減少和嚴格限制引水量的壓力下，寧夏引黃灌區春、夏灌溉遇到了前所未有的困難。在節水示范區相鄰的渠灌區，由于缺水、灌水不及時，作物受旱減產，而節水示范區作物長勢良好，對于穩定群眾情緒、轉變群眾用水觀念，宣傳節水灌溉技術，都起到了積極的推動作用。


3 推廣應用范圍


圓型噴灌技術，適宜在我區賀蘭山東麓沿線的各大國營農場，南部山區實行集約化經營生產的庫井灌區，及地面起伏、土地平整工程量大的新開發灌區推廣應用。2004年自治區農業綜合開發辦公室又引進圓形噴灌機20臺，主要應用于農懇、監獄系統的有關農場，目前已基本安裝調試完畢，投入生產應用，到目前為止我區已建成全國范圍內較大規模的圓形噴灌機節水灌溉示范區。