1 概述


黄羊滩农场圆形喷灌节水示范区位于贺兰山东麓倾斜平原，属引黄灌区边缘地带。水资源特点是：干旱少雨，可利用的有效降水少；当地地表水资源贫乏，开发利用难度大；地下水资源相对丰富，开发利用程度低；黄河过境水资源有限且利用成本较高。项目区年平均降水量185mm，且年内分配不均，多集中在7-9月份，没有灌溉就没有农业。项目区以东有引黄干渠西干渠流过，流量40m3/S。项目区从西干渠扬水灌溉，年取水量8400万m3，灌溉面积7.6万亩,亩均毛用水1105m3。项目区位于引黄灌区边缘扬水灌区，地下水资源相对丰富，主要补给量为降雨入渗补给量、渠道渗漏补给量、田间入渗补给量、山前侧向补给量。经取样化验，项目区浅层地下水水质较好，矿化度500mg/L，作为喷灌水源不会造成土壤盐化或环境恶化。


针对贺兰山东麓地区气候和水资源特点，宁夏农业综合开发项目办公室决定在贺兰山东麓，西干渠以西灌区，建设标准较高的高效农业节水灌溉示范区，以达到合理开发利用地下水，减少从黄河的取水量，调整农业种植结构，增加农民收入，起到在灌区建立节水示范样板的目的。


通过对国内外节水技术和设备的考察，多次组织专家论证，进行水资源分析评价，认为对于大田作物而言，在节水技术中，喷灌是比较适宜的，在喷灌中主要有移动管道式喷灌，绞盘式喷灌和大型喷灌机组式，针对农场地形开阔、土地资源丰富、宜于统一管理等条件，并考虑不同形式喷灌的特点，最后确定引进自动化程度较高的美国大型时针式喷灌机，开发利用地下水资源，进行作物种植结构调整，建立节水示范区。通过试验示范，寻求贺兰山东麓扬水灌区高效用水模式，实现可持续发展。自2001年开始，在示范区内架设高压线路10kv20km，低压线路6.2km，安装80kv变压器7台，打深井8眼，井深100~120米，出水量100~140m3/h，安装喷灌机8台，每台喷灌机控制灌溉面积300~800亩，建成5000亩圆形喷灌机节水灌溉示范区，当年建成，当年见效，达到了预期的目标。


2 取得的主要成果


2001年-2002年对示范区内地下水位，水质及土壤盐份变化进行了全面监测，开展了喷灌条件下，小麦、大麦、制种玉米、美国夏波帝土豆、油蔡，板蓝根等中药材的种植试验，主要取得了以下试验示范成果：


2.1作物种植试验


对小麦、啤酒大麦、制种玉米、油葵、板兰根、马铃薯等作物的喷灌用水量与产量进行观测，并与地面灌溉用水量对比分析，分析结果表明：喷灌条件下作物田间用水量与地面灌溉相比，节水率在50%以上；喷灌条件下作物水分生产率，春小麦1.07kg/m3，大麦0.93kg/m3,制种玉米1.44kg/m3，地面灌溉水分生产率为春小麦0.61kg/m3，大麦0.37kg/m3,制种玉米0.52kg/m3。喷灌条件下，单方水生产率得到显著提高。


2.2地下水位及土壤盐份观测


在节水示范区打地下水观测孔，定点取样、分析示范区地下水位及土壤盐份。观测结果表明：喷灌示范区内地下水位在作物生期育内变幅较小，水质稳定、喷灌不产生深层渗漏，也没有产生积盐现象。


2.3对喷灌均匀度等技术参数进行观测分析


在喷灌机灌溉范围内，布设雨量筒 、观测计算喷灌均匀度。计算结果：圆型喷灌机的喷灌均匀度在0.84-0.869之间，平均为0.854，较移动式管道、绞盘式喷灌均匀度高；圆型喷灌机水泵出口工作压力为0.2-0.3MPa，移动管道式为0.42-0.44 MPa，绞盘式为0.65-0.78 MPa, 圆型喷灌机较其它类型喷灌形式节能、节工。


2.4提出了作物的喷灌灌溉制度：通过试验观测分析，提出了贺兰山东麓地区满足作物生长水份要求的喷灌溉制度。作物生育期总用水量：春小麦430-560mm/667m2，玉米515-610mm/667m2,大麦315-405mm/hm2，油葵260-345mm/667m2，板兰根440-565mm/667m2；每次灌水定额20mm-35mm；灌水周期根据作物和生长期不同为4-7天。


2.5节水喷灌经济效益评价：根据喷灌区作物种植类型，用投入产出法计算了示范区种植不同作物的经济效益，在种植制种玉米、饲料玉米、大麦、春小麦的情况下，还本年限分别为2.97-9.83年。在示范区种植制种玉米，取得了较显著的经济效益，喷灌区较渠灌区每亩增产41kg，农民每亩增加毛收入98.4元。


2.6喷灌工程管理技术：根据农场实际情况采用公司承包经营和场、队两级共同负责管理的模式，制定了各项管理制度，保证了喷灌效益长期稳定的发挥。


2.7改变了农民的用水观念：在喷灌机运行初期，农民对喷灌灌溉农作物普遍持怀疑态度，经过技术人员现场宣传讲解和收获时产量对比，农民现已充分认识到了喷灌技术的优越性，喷灌技术受到示范区群众的欢迎。


经过两年多的试验示范，产生了较好的经济、社会、生态效益。每年减少从西干渠引水达284.25万m3，实现了水资源的优化配置，喷灌区与渠灌相比，亩灌溉用水量减少50%以上，为我区在贺兰山东麓建设的机井如何高效利用提供了一种模式：既采用机井+喷灌+作物调整的模式，发展高效的经济作物如制种玉米、优质牧草、中药材等来提高经济效益。同时为我区引黄灌区进行高效节水，农业产业调整起到了积极的示范推广作用。由于示范区位于扬黄灌区，除产生节水效益外，还防止了对扬水灌区下缘良田的渗透渍害，防止土壤盐碱化的发生，生态效益显著。特别在2003年在黄河来水量减少和严格限制引水量的压力下，宁夏引黄灌区春、夏灌溉遇到了前所未有的困难。在节水示范区相邻的渠灌区，由于缺水、灌水不及时，作物受旱减产，而节水示范区作物长势良好，对于稳定群众情绪、转变群众用水观念，宣传节水灌溉技术，都起到了积极的推动作用。


3 推广应用范围


圆型喷灌技术，适宜在我区贺兰山东麓沿线的各大国营农场，南部山区实行集约化经营生产的库井灌区，及地面起伏、土地平整工程量大的新开发灌区推广应用。2004年自治区农业综合开发办公室又引进圆形喷灌机20台，主要应用于农恳、监狱系统的有关农场，目前已基本安装调试完毕，投入生产应用，到目前为止我区已建成全国范围内较大规模的圆形喷灌机节水灌溉示范区。