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关键词:节水灌溉技术;水资源;发展趋势
中图分类号:TV211.1文献标识码: A 文章编号:
中国正在倡导建设节水型社会,然而,在水资源严重紧缺的今天,农业用水的浪费现象还是非常的普遍。农业水资源浪费现象主要体现在农业灌溉的水利用率不高,节水灌溉工程也没有得到普及,加之自然降水率低,就导致了农业缺水。而真正意义上的农业节水灌溉,并不是仅仅节约灌溉用水一项,而是要充分地体现水资源高效利用。农业用水来源于多方面,除了天然的地表水和地下水,以及自然降水之外,经过技术处理后的二次用水也可以被利用到农业灌溉当中。除此之外,还有一些新研制出来的农业节水灌溉技术,对于推动水资源的开发利用,起到了积极的作用。田间节水灌溉和管道输水,喷灌、微灌,以及滴灌等先进的节水灌溉技术,在农业中都得到了良好的应用。
一、国内外节水灌溉发展现状
(一)国外节水灌溉现状
在世界上的一些国家,节水灌溉技术得到了广泛地重视。虽然在这些国家中,农业面积不是很大,但是采用先进的技术对农田灌溉已经覆盖了农田总面积的60%以上,尤其是微灌面积,甚至于超过了农田面积的80%。仅从微灌面积来看,进入到二十一世纪,全世界的微灌面积都呈现出逐年递增的趋势。年平均增长速度就已经超过了35%,总面积将近390万hm2,其中美国农业的微灌面积就已经达到全世界微灌总面积的30%以上,而印度作为农业大国,其微灌面积也增加到4.2倍之多。
在国外的一些国家,管道输水被广泛地使用者。美国、日本等国家,在农田管道输水技术的使用方面则更为超前。使用这种灌溉方法可以合理地利用技术处理后的污水,既节约了水资源,又实现了水的循环利用。根据有关统计数字表明,美国采用滴灌的方法进行地下灌溉的农田面积已经超过了15万hm2,占有微灌面积的0.56%。
(二)国内节水灌溉现状
中国的农工业喷灌技术应用起步也是比较早的。早在二十世纪70年代,喷灌面积就已经超过了5500万hm2,占有总耕地面积的41%。进入到二十世纪末期,节水理念深入到农田灌溉管理当中,微灌技术得到了较为广泛地应用,灌溉面积超过了18万hm2,在整个的节水工程建设当中,微灌面积占地超过了1.1%。而从总的灌溉面积来看,中国微灌面积仅占有0.5%左右,喷灌面积并没有增长。进入到二十一世纪,中国的节水灌溉技术随着科学技术的渗入而迅速发展起来,使节水灌溉面积超过了有效灌溉面积的34.7%。目前来看,农业的生产能力不断提高,社会需求逐渐扩大,那么,对于灌溉技术的要求也就越来越高。
二、农业灌溉技术
中国农业在现阶段所使用的农业节水灌溉技术包括:膜下滴灌技术、水稻节水灌溉技术、蓄流分离式灌溉技术等。
(一)膜下滴灌技术
膜下滴灌技术是将农用水溶性的肥料充分地融入到被滤“清”的水中,形成符合比例的肥水溶液,然后,经过铺设地地膜下方的管道,通过毛管滴漏到作物的根系,使其将营养直接吸收。使用这种浸润式的灌溉方式,不但提高水资源的利用率,而且还起到了改造土壤的作用。将水变成“营养液”,可以使其中的营养被庄稼直接吸收,提高了肥料的利用率。
(二)水稻节水灌溉技术
水稻节水灌溉技术,是在水稻的不同生长阶段,对其采用不同的灌溉方式。整个过程上来看,所采取的是“浅一湿一晒” 的灌溉方式。
浅,即田间的水层深度控制在浅水状态,深度局限在5~20 mm,当降雨的时候,田间的水层深度会自然升高,此时的水层深度也要控制在40mm以下。
湿,主要是针对土壤而言的。即土壤中要含有90%的土壤饱和含水量,处于湿润状态,水层的深度至少要超过lOmm。
晒,即为晒田,是针对土壤中的含水量而言的。与土壤含水量为比照值,当土壤中的含水量降低到60%~70%,则为重晒标准;土壤含水量降到70% ~80%,则为中晒标准;土壤含水量降到80% ~90%,则属于是清晒。
从种植过程上来看,插秧的时候,采用的是浅水;适水返青;分孽时要采用湿浅的灌溉方式;进入到了健苗期,则要适当地晒田,直到水稻黄熟的时候,则完全断水了。
(三)蓄流分离式灌溉技术
蓄流分离式灌溉技术是一种创新灌溉模式。水被输送到田间分离式蓄流灌水器当中,水量在自重的作用下,自流灌溉。
这种灌溉的方式节水率比较高,所依靠的是封闭式管网供水,不会出现输水渗漏的现象。另外,蓄流灌溉是水源通过导管而缓慢流动,通过自行释放的方式流入到作物根系的周围的土壤中,避免了蒸发。值得一提到是,蓄流灌水器还有自控节水的作用。对于作物的用适量,可以提前设计,并启动自控装置,当进行灌水作业的时候,就可以定额输水,起到了节水的作用。
三、节水灌溉技术的发展趋势
(一)污水喷灌技术
随着工业的发展,城市化人口的逐年递增,污水处理成为了一个社会性问题。经过技术处理后的污水,与农业用水相结合,可谓是一种开源节流的农业灌溉方式。经过处理后的污水当中,往往还会存在着一些成分,将其直接灌溉到农田当中,其中的一些物质很有可能会影响到作物生长。使用喷灌的方法,当被净化过的污水中的一些成分就容易被微生物以及土壤所分解,然后被作物所吸收。所以,污水灌的土壤最好是砂壤土和壤质砂土。
(二)咸水灌溉技术
咸水灌溉技术,根据水质的不同可以分为水混灌、轮灌、地下咸水电渗透灌溉。
水混灌,是将不同质量的灌溉水进行混合,使其中的盐渍度降低,以提高水质。
轮灌,则是对于不同的质量的水源,采用轮换的方法进行更替灌溉。这种灌溉方式的好处,就是可以调节咸水和淡水的可利用度。
(三) 空气水灌溉技术
空气水灌溉技术,就是采用先进的技术,将空气中的水分收集起来,以灌溉作物。这种灌溉技术如果能够被广为使用,则对于沙漠地区以及严重取水地带的土质改良和作物生长,是非常具有实际意义的。
具体的操作方法是将空气中悬浮的水分收集到贮水池中,或者是指定的管道中。管道上面安装有喷嘴,并埋在两行之物的根部。因为白天的空气温度比较高,到了夜间气温下降,那么,进入喷嘴管里面的空气在夜间就会出现水凝结,渗入到作物的根部。
从中国目前的自然条件和经济状况来看,研制出高效、可靠的节水灌溉设备,采取科学的灌溉方式,并制定出具有长远意义的节水灌溉规划,既能够提高农田灌溉水利用系数,也可以提高水资源利用率。
总结:
综上所述,中国是农业大国,一方面农业水资源日益短缺,另一方面,农业用水严重浪费。虽然在一些地区已经采取了节水措施,但是收效甚微。节水灌溉技术,与现代的高端科技实现有效结合对于节水灌溉,合理地开发利用水资源,实现水资源的可持续发展,具有重要的意义。
参考文献:
[1]高雪梅.中国农业节水灌溉现状、发展趋势及存在问题[J].天津农业科学,2012.18(01).
一、淮北地区节水灌溉现状分析
“九五”以来,淮北地区的广大干群在党和政府的正确领导下,自力更生,穷办苦干,以修建防渗渠道和推广水稻节水灌溉技术为重点,大力发展节水农业,有效地缓解了水资源的供需矛盾。但与新形势下农业产业结构调整、农业现代化建设、保障和促进经济社会可持续发展的要求相比,淮北地区农业节水灌溉的发展仍显滞后,主要表现在以下几个方面:
2.节水工程单一。由于80%以上是平原地区,淮北现有的节水工程主要以防渗渠道为主,喷滴灌面积仅有4933hm2,传统的灌溉方式不仅灌溉水利用率不高,而且制约了当前农业产业结构调整步伐。
3.存在大水漫灌现象。虽然近年来加大了节水灌溉技术的推广力度,但目前全区水稻控制灌溉、浅湿调控灌溉技术的推广面积只有80万hm2,仅占70%左右。没有推广的地方,大水漫灌,灌溉定额比正常多出200m3以上,在江水北调的自流灌区表现得尤为明显,仅此一项,淮北地区每年就白白浪费掉8亿m3水。
5.机制滞后。由于农业种植业结构调整不到位,节水工程的高投入与土地低产出的矛盾难以解决。淮北地区兴建防渗渠道每亩投资一般在300元左右,但灌溉费用仅能下降10元左右。虽然修建防渗渠道,能起到节水、节电、节工、省地、改善环境等作用,但由于发展节水灌溉的激励机制尚未建立,节水工程的效益难以体现为直接的经济效益,投资者从节水工程中得到的效益很难保证。
6.科研力度不够。农业产业结构的调整、农业的现代化,需要大力发展高效农业、设施农业、精确农业,要以现代科学的灌溉制度代替传统的灌溉方式,这对农田灌溉提出了更新、更高的要求。对不同的经济作物,采取何种灌溉方式,适用何种灌溉制度?这方面的研究才刚刚起步,远远不够。
二、加快发展节水灌溉的对策与措施研讨
节水灌溉是一项系统工程,它不仅牵涉到技术问题,更牵涉到经济问题、环境问题、政治问题。如何使节水灌溉适应市场经济体制的要求,讲求投入与产出,提高节水灌溉的经济效益;如何在改变传统灌溉方式的同时,控制对水源的污染;如何在节水的同时考虑水资源的优化配置,促进经济、社会的协调发展;如何通过节水灌溉的推广,推动农村产业结构的调整,推进农村耕作方式的变化,进而推动农村生产关系的深刻变革等等,我们认为应从以下几个方面着手开展好工作。
关键词:农业水利 灌溉节水 措施
农业水利灌溉节水的目的在于充分利用水资源,提高灌溉水的利用效率和使用效率,让农作物的生产达到良好的水平,并实现经济利益的提高。农业水利灌溉节水模式和策略的实施,直接关系到整个农业经济的发展,也关系到我国的国民经济收入的提高,更关系到我国资源节约型社会的构建和可持续发展战略的实施。因此,农业水利灌溉节水不应该被忽视,笔者主要分析了农业水利灌溉节水的几种模式和几点策略。
一、分析农业水利灌溉节水模式
随着农业灌溉技术的不断发展,我国的农业水利灌溉在节水方面达到了较高的水平,农业节水体系也逐渐完善。主要说来,农业节水技术体系主要包括蓄水保墒耕作技术、适雨种植提高作物抗旱能力的栽培技术、秸秆覆盖或地膜覆盖保墒技术、化学药剂抗早保墒与保水剂应用技术、限额灌溉及节水抗早作物品种选育技术等。而我国的农业节水管理体系也得以构建,主要是建立健全管水组织、制定工程管理与经营管理制度、实现计划用水、优化配水和合理征收水费几个方面。下面主要介绍一下农业水利灌溉节水的几种模式:
1、渠道防渗技术
渠道一直都是我国农业灌溉的主要方式,因此渠道防渗技术作为针对渠道灌溉的节水方式,也应该加以重视。传统的土渠输水渗漏损失达到了占水量的一半或者一半以上,严重影响了我国的灌溉节水策略的实施。因此,渠道防渗技术已经成为了我国发展节水灌溉的主要措施。渠道防渗技术可以分为土料压实防渗技术、三合土护面防渗技术、砖有衬砌防渗技术、混凝土衬砌防渗技术、塑料薄膜防渗技术和沥青护面防渗技术等。渠道防渗节水技术的主要特征是能够减少渠系输水过程中的水量渗漏损失,对于提高渠系水利用系数,提高渠道输水安全保证率,提高渠道抗冲能力和增加输水能力具有重要的作用。
2、喷灌技术
喷灌就是喷洒灌溉的简称,主要是利用专门的水利设备,如水泵、管道等将水进行加压,或者利用水的自然落差降水运送到需要灌溉的地方,运用喷洒器或者含有喷头的喷水设备进行喷射,通过喷射到空中形成较小的水滴,进而均匀地喷洒在灌溉区内实现灌溉节能的效果。喷灌系统设备主要包括水源工程、水泵、管道、喷头和控制设备等。按照喷洒设备是否被固定来分,可以将喷洒系统划分为固定式、半固定式和移动式三种:固定式喷洒是喷洒设备都固定不动的,也可以将喷头除外,其余都是固定的喷洒设备进行的喷洒;半固定式喷洒是指除了喷或者装有喷头的支管之外,其余的部分都固定不动的喷洒设备进行的喷洒;移动式喷洒是指除了水源固定外,其余的设备,包括动力机、水泵、管道、喷头等都可以移动的喷洒设备进行的喷洒。总之,通过喷洒技术,可以将水资源得到充分利用,并将水力资源的用量大大降低了,因而实现了灌溉节水目的。
3、滴灌技术
滴灌技术是指根据农作物的需求,运用低压管道系统或者安装在毛管上的灌水器,将水和作物需要的水养分一滴一滴地灌入到农作物的根区土壤中的方法。通过滴管技术,不仅达到了灌溉效果,也最大限度地实现了节能。滴灌系统由首部枢纽、管道和滴头三部分组成。其特点在于灌溉量小、灌溉周期短、可以准确控制灌溉量、可以实现自动化管理、一次灌溉的时间较长等。此外,滴管技术可以根据农作物的特点与施肥一起结合起来,提高施肥效果。
二、分析我国的农业水利灌溉节水技术的措施
1、加强宣传力度,提高节水意识
推行农业水利灌溉节水技术需要从提高认识,加大宣传出发。发展节水灌溉技术是我国一项重要国策,需要在群众中建立起水资源有限和水危机的意识,将被动接受为主动节水,将节水灌溉技术和措施积极地推广出去,促进农业增产。
2、加强政策配套改革,做好引导工作
农业灌溉节水需要政策的支持,更需要加强对群众的引导。为此,要加强我国的节水法规和制度的建设,特别是对水价进行改革,加强节水灌溉管理,将节水管理进行到底,有效推动灌溉节能切实进行。
3、实行统一化管理
要将农业灌溉进行统一化管理,促进节水灌溉技术的全面推行。在每一个地区,要将多头式的管理方式变为统一化的管理方式,例如建立起统一的涉水事务的水务局,针对农业灌溉做统一管理,进而将节水灌溉全面推行。
4、做好灌溉带头作用
在推行农业灌溉技术的时候,要选择一个示范点,做好节水灌溉工作,不仅达到节水灌溉效果,还要促进农民增产增收,促进其发挥良好的带头作用。例如,可以选择一个灌溉条件较差,粮食产量较低的地区,实行节水灌溉工程,将有限的水资源运用到增产中去,促进农民致富,进而在区域内起到一个示范带头作用。
5、以国家投入为主
因为我国的农民收入水平比较低,很难将农业灌溉节水广泛推行开来。节水灌溉对于改善生态环境,提高社会效益具有重要意义。因此,从全面的角度来说,除了发展温室大棚或者经济作物等高产出的节水灌溉以业主或者农民为主进行投入到,我国的农业节水灌溉应该以国家投入为主。
6、统筹安排,因地制宜
在发展农业节水灌溉的时候,要打破常规,采取有效措施,根据具体地区具体农作物等进行因地制宜发展。首先,要打破常规,采取非常措施,将分散管理变为集中管理,将随意实施变为战略性实施,将单纯地推行变为示范点推行,并在示范区内进行全面综合治理,实现统筹安排,合理发展。其次,要充分发挥自然条件和农村技术经济水平的基础,因地制宜地选择节水灌溉技术和模式。
7、创新水利灌溉技术
要想从根本上实现水利灌溉低成本消耗、高环保效率产生和高水利灌溉效果的目的,就要从水利灌溉技术出发,不断进行研究和创新,对水利灌溉设备进行研创,对水利灌溉技术进行创新,为灌溉节能的发展打好基础,进而提高水利灌溉效果。
参考文献:
[1]金桂国. 农业节水灌溉现状与发展对策探讨[J]. 黑龙江科技信息. 2011(05)
[2]孟小涛,王春生. 浅析农业水利灌溉模式与节水技术措施[J]. 中国西部科技. 2009(17)
[3]富军.浅谈灌溉管理工作中的节水措施[J].内蒙古水利.2008(04)
关键词:农田;节水;灌溉
中图分类号:TU991.64文献标识码: A
引 言:
我国是一个水资源极为短缺的国家。因各地区处于不同的水文带并受季风气候影响,降水在时间、空间分布上极不平衡,水资源与土地、矿产资源分布和工农业用水结构不相适应。随着我国环保形势日益严竣,目前水污染严重以及水质型缺水更加剧了水资源的短缺,水资源紧张已经成为当前一个突出的问题。在我国水资源日益紧张的今天,研究农田水利节水技术,促进农田水利节水建设,为节约水资源,保护环境,促进人与自然和谐发展, 具有十分重要的现实意义。
农田水利的节水的分析
1.1农田水利节水的概述
节水就是指要充分合理利用各种可用水源,采取水利、农业、管理等技术措施,使区域内有限的水资源总体利用率最高以及效益最佳。
一直以来,农业节水技术的研究一直是世界各国节水研究的重点。然而目前可采用的节水农业技术通常可分为工程节水技术、农艺节水技术、生物(生理)节水技术和水管理节水技术四类。
农田灌溉用水量
为满足作物正常生长需要的灌溉水量和渠系输水损失以及田间灌水损失水量之总和称为灌溉用水量。
1.3农业节水水平与效率
农业节水水平与节水灌溉率、农业灌溉水利用系数和灌溉定额等有关。农业节水效率主要是以单位体积水的粮食产量体现。即农业灌溉水利用系数是指灌入田间供给作物需水的水量与渠首引进总水量的比值。灌溉定额是指在播种前和全生育期内单位面积上的总灌水量也就是各次灌水定额的总和。因此,要提高农业节水水平和效率,就要提高农业灌溉水利用系数,减少灌溉定额。根据作物需水特性和本地气候、土壤、农业技术、灌水技术等条件为作物节约用水制定合适的灌溉制度,可以不断提高农业节水水平和效率。
1.4节水主要存在的问题
由于农业节水技术发展很快,但也同时存在水资源利用率低,农业用水浪费严重的问题。
首先,是水污染严重,制约了农业可持续发展。随着人口不断的增长,社会经济的不断的提高,工业和城镇居民供水量增大,造成废水排放量增大。造成了农业灌溉可用水量越来越少,灌溉水量的减少和水质恶化,同时也加剧了农业用水供需矛盾。
其次,是农业灌溉用水浪费的问题。因资金制约等因素,迫使早期建设的水利工程已不能满足目前社会发展的需要。然而目前有相当一部分水利工程老化、渠道漏水严重,再加上部分农民小农意识作怪,农田灌溉各自为政,用水浪费严重,大大降低了渠系水利用率。
农田节水灌溉的分析
2.1节水灌溉的含义
节水灌溉技术是农业节水的核心。节水灌溉是用尽可能少的水投入,取得尽可能多的农产品的一种农业高效用水的灌溉模式,是一项革命性的措施。农业用水在我国是排第一位的,而农业用水量的90%用于农作物灌溉,由于目前灌溉设施建设标准低,更新维护不足,导致部分设施老化失修严重,用水管理粗放,造成近一半的灌溉水量在输水过程中因渗漏而损失,再加上田间灌溉方式和技术落后,灌溉水的平均利用率仅为40%左右,60%以上的水资源付之东流。因此发展节水灌溉在农业发展中是极为重要的,不仅可促进发展优质、高效、高产农业,促进农业增产和农民增收;还可促进农业机械化、集约化、现代化水平的提高,增强农业发展的后劲,能有效地减少水资源的过量开采和不合理使用。
节水灌溉的分类
一是采取措施减少灌溉渠系的水量损失;二是改进灌溉制度,调整作物布局,充分而合理地利用雨水、地下水,进行补充性灌溉,使一定的灌溉水源灌溉更多的农田。目前,常用的节水灌溉方式主要有喷灌和微灌。
2.3节水灌溉技术的应用
科学灌溉是一直着力推广的灌溉方式,主要包括滴灌、微喷、渗灌、喷灌等现代化的灌溉方式。需要根据相应植物的需水特性、生育阶段、气候、土壤条件等做合理设计,制定相应的灌溉制度,适时、适量,合理灌溉。
现阶段节水灌溉技术一般可分为以下几种:输水系统节水、田间节水技术和水源优化配置。
农业节水措施
3.1农业节水工程措施
农业节水灌溉工程措施很多,受水区内普遍应用的主要节水技术与措施有渠灌区的渠道防渗、井灌区的垄沟衬砌、低压管道输水灌溉、喷灌、微灌(包括滴灌、渗灌等)、节水型地面灌水技术以及井渠结合节水技术等。目前喷滴灌是一项应用比较广泛且效果很明显的节水工程措施。喷灌是当今世界上最主要的节水灌溉技术之一。是按照作物需要,通过管道系统与安装在末级管道上的灌水器,将水和作物生长所需要的养分以较小的流量,均匀、准确地直接输送到作物根部附近土壤的一种灌水方法。与传统的全面积湿润的地面灌和喷灌相比,它只以较小的流量湿润作物根区附近的部分土壤,用水量更少。
滴灌即滴水灌溉,是将压力水有管道系统输送到毛管,再通过安装在毛管上的滴头、孔口或滴灌带等将水以水滴的方式均匀而缓慢地滴入土壤,以满足作物生长需要的灌溉技术。可以采用滴灌技术进行灌溉的作物种类很多,如茶叶、葡萄、苹果、梨、番茄、黄瓜、茄子等。同时,滴灌也有它的局限性,滴灌容易产生的问题是管道滴头容易堵塞,影响灌水的均匀性,严重时会导致整个系统报废。还有投资相对比较高、局部地区容易产生盐分积累,并影响植物的根系分布等,
3.2农业节水非工程措施
农业节水非工程措施是指农业节水综合技术和管理,包括合理调整农作物布局,优化种植业结构,加强农业节水灌溉管理,完善农田灌溉管理措施和制度,科学管理灌溉用水,推行改进灌溉技术,大力发展旱作节水等。根据作物需水特性和当地气候、土壤、农业技术、灌水技术等为作物高产、节水制定适时、适量的灌水制度。
结束语 :
农田水利灌溉工程是关系到农业、农村、农民的工程。能否很好地解决农田灌溉节水问题是关乎到可持续发展战略有效进行和关于推动建设新型农村进程的重要因素。因此,我们必须加快节水型农田水利灌溉工程的建设。
参考文献
关键词:农田灌溉;发展趋势;措施;分析
中图分类号:TU9文献标识码:A文章编号:
节水灌溉技术只有使农民从中得到实惠,得到广大农民的真正拥护,才能持续快速地发展起来。我们应加大对发展节水灌溉技术的宣传,使全社会形成一个较好的节水灌溉技术发展环境。通过对农业用水需求进行有效调控。削弱低效益膨胀型的用水需求,杜绝无效益浪费型的用水需求,促进节约农业用水的需求,从而推进节约灌溉技术发展。
1 节水灌溉技术
节水灌溉以最低限度的用水量获得最大的产量或收益,也就是最大限度地提高单位灌溉水量的农作物产量和产值的灌溉措施。目前常用的节水灌溉技术:地面灌溉技术、低压管道输水技术、喷灌技术、地下灌溉技术。节水灌溉技术的发展不仅是节水的需要,也是农业现展的需要。发展节水灌溉技术对于推进现代农业、建设节约型社会有十分重要的意义。
1.1 节水型地面灌溉技术
主要包括畦灌、沟灌、膜上灌、低压管道灌溉技术。畦灌技术通过防渗沟渠及管道将灌溉水引入畦田,水层在沿畦田纵坡方向流动过程中逐渐入渗,使地上作物根层达到湿润的目的,该技术主要适用于小麦、谷子等窄行距密播作物。沟灌技术指在作物行距间开挖灌水沟,灌溉水在沟中流动过程中,靠重力和毛细管作用湿润土壤的灌溉方法,主要用于棉花、玉米宽行距中耕作物。膜上灌技术指在地膜覆盖基础上,将膜侧流改为膜上流,利用地膜输水,通过放苗孔和膜侧旁渗给作物供水的灌溉技术。
1.2 节水型低压管道输水技术
用管道代替水渠将灌溉水低压输送到田间的技术,低压管输水系统接按照组成部件自由程度可分为移动式,半固定式,并固定式3种。
1.3 喷灌技术
将水经过加压喷射到空中,形成细小水滴,洒落到地面的一种灌水方法,按喷洒特征可分为固定式,半固定式,移动式喷灌。喷灌技术与传统的地面灌溉方法相比,它具有节水(一般30%~50%)增产(10%~30%),省地、保地、保肥等优点。喷灌所用的机具品种较多,喷灌专用设备的喷头的品种也非常多:摇臂式、垂直摇臂式、全射流式、蜗轮蜗杆式。常用的摇臂式喷头主要是:PY1系列、ZY系列影响喷灌质量好坏主要因素:喷灌强度、喷灌均匀度、水滴打击强度。
1.4 地下灌溉技术
地下灌溉包括:地下水浸润灌溉,地下渗灌。地下灌溉利用修筑在地下管道灌溉引入田间耕作层,借毛细管作用自下而湿润作物根区附近的土壤的灌水方法。
2 农田灌溉的发展趋势
结合我国国情,节水灌溉新技术发展趋势有以下4点。
①节水灌溉技术管理水平越来越高。今后攻关的重点是应用高科技术系统的集成,达到时,空、量、质上的精确灌水。②提高水分利用率和水分利用效率的重要途径,也是今后节水灌溉发展的方向。③地下灌溉是一种最有发展前景的高效节水灌溉技术,应用推广速度较慢,但随着关键技术的解决,今后将会得到一定的发展。④地面灌溉仍是主导地位的灌水技术。随着高效田间灌水技术的成熟,输配水有低压管道化方向发展的趋势。⑤喷灌技术仍为大田农作物机械化节水灌溉的主要技术,其研究方向是进一步节能及综合利用。节水灌溉新技术:①智能化节水灌溉装备技术。②应用3S技术的精细灌溉技术,可以最大限度提高水资源的利用率和土地的产业率。③与生物技术相结合的作物调控灌溉技术。
3 节水灌溉发展措施
3.1 农业节水措施
大力普及节水灌溉技术,要十分重视农业节水措施的推广。这可采用水稻旱育稀植、抛秧、地膜覆盖、秸秆还田、深耕松土、中耕除草、镇压、耙耪、增施有机肥等措施,以提高土壤对天然降水的蓄集能力和保墒能力。引进和优选抗旱品种和调整作物种植结构等,也是行之有效的节水措施,在干旱缺水地区应大力推广普及。就农作物的不同生长阶段而言,灌溉主要有播种前灌水、催苗灌水、生长期灌水及冬季灌水等种类。就发展到现阶段的灌溉方式而言,主要又分为地面灌溉、浇灌、科学灌溉等。地面灌溉是最传统的灌溉方式,包括沟灌和畦灌等。这种方式灌水不均匀,蒸发量大,容易表层土壤的团粒结构,形成板层,影响土壤中好气微生物的分解作用。浇灌一般是用皮管或洒水车浇水,是我国目前园林养护、蔬菜苗木种植等领域使用最多的灌溉方式。相对漫灌而言比较容易控制。科学灌溉是专业灌溉企业一直着力推广的灌溉方式,包括滴灌、微喷、渗灌、喷灌等现代化的灌溉方式。需要根据相应植物的需水特性、生育阶段、气候、土壤条件等做合理设计,制定相应的灌溉制度,适时、适量,合理灌溉。
3.2 节水灌溉符合农村实际。
为了进一步推动节水灌溉持续、健康、有序地向前发展,把科学规划摆在位,本着“因地制宜、突出重点、分期开发、注重实效”的原则,从全局和长远着眼,慎重决策,严格管理,以保证节水灌溉建设的合理推进。节水灌溉技术发展不仅是工程问题、技术问题,还是社会问题和经济问题。节水灌溉技术如果不能使农民从中得到实惠,就不能得到广大农民的真正拥护,就不能持续快速地发展起来。按照山丘区、井灌区、地面水灌溉区和旱作业区进行节水灌溉技术改造,结合各个地区经济条件确定重点发展及管理模式。
3.3 提高节水灌溉认识
农业灌溉用水必须走节水型的发展道路。在生活用水和工农业用水方面,必须加强水危机的宣传工作,推动全国人民养成节约用水和循环用水的习惯,充分利用广播、电视、报纸、杂志、简报、宣传标语、移动宣传车、网络等,整改以往喷灌、漫溉等粗放型用水方式,逐步向集约型节水灌溉方式改变。采用科学灌溉设备并实施扶持政策;大力提倡和鼓励节水行为,提高人们节水意识。大力推广节水农业技术,在作物栽培上,主要针对农作物生长的特点,推广节水,使全社会都来关心节水灌溉技术,形成一个较好的节水灌溉技术发展环境。
3.4 加强科研和技术改造
伴随我国高效节水灌溉技术的发展和应用,节水灌溉设备制造业也可望能形成一个有相当规模的行业,成为中国加工制造业一个新的增长点。一项新技术得到推广应用,有可能带动一个新的产业发展。改善我国传统灌溉方式,保持大力兴修水库,水利枢纽、集水工程的基础上,应大力加强科研与技术改造。结合我国各省市地区实际情况,自主研发具有中国特设的节水灌溉新技术,大力推动我国节水灌溉工程的发展。技术的革新必然依托于新材料、新设备的改进。因此在改进以往旧设备、旧材料等方面的同时,积极寻求和自主研发轻质、高强、智能性的绿色环保材料,实现节水灌溉材料设备的可持续发展。
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我国现在大规模应用的是农业节水技术体系,在这项技术中涵盖有许多的经营管理方式及工程制度规范,这样能增强管水组织的科学性和健全性,使计划用水工作、科学配水及合理征收水费工作落实到实处。科学的种植工艺、栽培方式、蓄水保护墒情工艺、合理使用化学药剂、采取合适的保水工艺都是农业节水系统的重要组成部分,但也不能忽略秸秆及地膜护墒技术、栽种抗旱节水农作物、限制灌溉方式等工艺。农业生产中几乎所有灌溉工作的实质就是利用水的自然落差将水运送到指定的灌溉地区,当然,也可利用专业程度较高的设备直接将水喷洒到土壤,并且使用喷洒器进行喷射灌溉时,所形成的水滴分子是很小的,甚至能够成为雾状,这有助于更高效的进行农业灌溉,并保证农业灌溉的均匀性。喷灌设备一般包括移动式、半固定式及固定式三类。除水源固定外,动力机、水泵、管道、喷头都可以移动的设备统称为移动式喷灌系统。管片和水栓之间是相连的,并且该装置只有在地表的喷头及装有支管的喷头能够移动,但是它的剩余部分却是固定的、不可移动的,所以我们将这种灌溉系统叫做半固定式喷灌系统。有些喷灌设备是只有喷头可以移动的,剩余的各个部分都是固定的,而有些喷灌设备的整体都是无法移动的,这类喷灌设备便叫做固定式喷灌系统。
2节水灌溉技术中存在的相关问题
2.1进行农业节水灌溉工作时各种新技术及新设备的使用区域都比较小。
对水利用率很高的喷灌及滴灌等农业灌溉方式在某些地区开始有了实际的应用,但是这些农业灌溉地区却往往只是用作示范作用,喷灌、滴灌等有着显著优势的灌溉技术依旧没有获得大范围的推广使用。所以在今后的节水农业灌溉工作中,要加强对这些技术的推广,促进农田水利节水灌溉技术在大型的农田中的应用。
2.2工作过程中缺乏健全的监督激励机制。
现今我国的很多灌区及应用节水灌溉技术的农田在实际的工作过程中一般都没有科学合理的监督激励机制,这也使得有关的管理机构不能明确自身的管理职责,管理效果也无法达到预期水平,管理过程中使用的方式也不够细化,调度的应用也缺乏灵活性。
2.3农田灌溉的节水资金投入相对馈乏。
现在中国在节水灌溉方面投入的资金太少,甚至有许多的正在使用的灌溉工程也早已无法正常的工作运行,这将会直接导致节水灌溉工作的效益有很大程度的降低并使得可灌溉的面积逐渐减少。此外,在进行节水灌溉工作时,各种建设资金的投入也不够充足,这会导致新建的节水工程特别是配套资金的分配不够科学合理,这会使得发展的规模受到很大的制约。
2.4在推广节水灌溉的先进节水技术过程中部门相对独立。
由于在进行节水灌溉先进技术的推广工作时各个工作机构有着较强的独立性,这会使节水措施的可行性论证降低,无法因地制宜的开展节水灌溉技术的使用规划工作,这将会导致节水灌溉针对性差等各种问题的出现,最终将影响节水工程经济效益的正常发挥。
2.5农田水利工程节水灌溉设备。
由于各种质量问题或维修维护工作开展的不够及时等主观或客观因素,会使节水设备的损坏率有较大程度的降低,这最终会导致节水工程的使用寿命减短,最终对节水灌溉技术的推广和大范围使用造成恶劣的影响。
3节水灌溉工程发展的相应措施
3.1进一步地统筹农业节水灌溉技术的发展。
在进行抗旱保丰收及提高粮食产量的农业生产过程中,工作者不仅建造了更多、更深的井,又在利用剩余的水来加大灌溉的总面积,这便于最初的资源型节水理念背道而驰,没有真正的发挥其作用。农业生产的节水与农民的自身权益及种粮获得的经济效益有着非常紧密的联系。因此,工作人员一定要综合的考虑影响农业节水发展进步的诸多因素,设计出一套最科学、合理的农业节水技术规范。
3.2加大力度。
建设节水工程时初次投资所需的金额是很大的,可是很多的农民生活水平还是较低的,因此必须要将农业节水工作纳入国家政府的重点议事议程,然后制定一套科学的制度,进行扶持工作时也要考虑到资金、政策等各个方面,这样才能体现农业节水工作的重要意义。做到上述这些,不仅能促进节水工程的快速发展还可以使农民的生活水准有大幅度的提高。
3.3搞好中低产田节水灌溉。
进行节水灌溉工作时,必须要科学的引进,选择最适合当地农业发展的技术。还要设计最适合的发展规划方案,使用最科学的节水灌溉工艺,并给予中低产田改造工作高度的关注,加大中低产地节水灌溉的总面积。
4结语
关键词:灌溉方式;时间分配;集体灌溉;家庭灌溉;灌溉偏好;灌溉时间;从事农外创收性活动时间;家庭内部生产时间;休闲时间
中图分类号:F069.9;F30 文献标志码:A文章编号:16748131(2013)04002110
一、引言
萧伯纳认为“经济是充分利用时间的艺术”,时间分配历来是重要的经济学研究领域。新消费理论认为,随着时间价值的不断提高,人们更偏好于用节省时间的方式来满足稳定的需求,而满足的方式是通过对能够满足需要的工具的投资,即人们的偏好受到外部环境约束。关于生产者时间分配,国内外有着较为成熟的研究。Ilahi(2000)对巴基斯坦地区妇女的时间分配进行了研究,研究的核心问题是公共供水基础设施的数量和质量如何影响妇女时间分配①;Gronau(1977)的研究采用时间三分法,将时间分为市场工作时间、家庭内部生产时间和休闲时间;刘秀梅等(2004)在研究内蒙古中部南部农业区农户非农时间供给行为时同样采用三分法,将其家庭时间分为消费时间(闲暇)、农业劳动时间和非农业劳动时间;齐心等(2003)对中国北方农民的生活时间配置的研究则采用的是四分法,即按照生产劳动时间、生理必需时间、家务劳动时间和闲暇时间来考察和研究农民的生活时间结构。
国内外关于时间分配影响因素的研究同样较多。例如:Bloch(1973)和Gronau(1976)认为家庭规模及结构会影响农民的时间分配,家庭中孩子的数量与妻子的家庭生产时间正相关,与其市场劳动供给时间和休闲时间负相关,但孩子数量的增加将使丈夫的休闲时间减少;Kimhi(2001)也认为家庭结构对农民的劳动时间有影响,同时制度因素、文化背景或劳动力的差异都会影响劳动时间分配,但农田和资本规模并不影响农户的时间分配;Ilahi(2000)则认为基础设施的数量和质量会影响人们的时间分配;王琪延等(1999)对北京市居民的时间分配进行了研究;王雅林(2003)对上海、天津、哈尔滨城市居民时间分配进行了考察;刘秀梅等(2004)根据理性假说理论构建了一个用于解释农户家庭劳动时间配置决策基本原理框架;朱农(2005)分析了影响家庭非农决策的因素;弓秀云等(2009)采用Heckman两阶段模型,对影响家庭非农劳动供给的因素做了实证分析。
郑风田,裴培,丁冬,普:农田灌溉方式变化对农户时间分配的影响
总体上看,在有关时间分配的研究中,很少有关于生产方式或技术不同对生产者时间分配的影响的研究,尤其缺乏对某一具体技术变化引起生产者时间分配变化的实证研究。有鉴于此,本文将基于我国农业灌溉方式“大水利”被“小水利”替代的实践对于“大水利”被“小水利”替代,学者们存在共识。自20世纪80年代农村家庭承包责任制实行后,特别是2002年农村税费改革后,灌区农户集体使用大中型农田水利工程的灌溉方式大为减少;相反,农户更多地选择自组织建设小型水利设施的灌溉方式。小型水利设施大量涌现,尤其是2004年水费收取制度调整后(罗兴佐,2005)。对于“小水利”挤占“大水利”的后果,学者们认为在个体化基础上的灌溉方式无法将大江大河的水引入农田,“不合作”所带来的农业风险并不亚于旱灾,小水利设施只能在风调雨顺的年份起到对农业用水略作调节的作用,无法真正抵抗旱灾(谭同学,2006);由于存在插花田,即使农户拥有潜水泵,也不能解决所有责任田的灌溉问题,农户灌溉合作难引发了农户用水难和泵站经营难的双重困境(赵晓峰,2009);不仅如此,农民自己对灌溉方式的家庭化发展并不满意,虽然这种家庭化的灌溉方式免去了合作灌溉中与其他农户协商、争水等的麻烦,但却既费时又费工(罗兴佐,2005)。,通过对湖北省600个农户的实地调研,研究灌溉方式的不同对农户的时间分配会产生怎样的影响,具体地分析大的抽水灌溉设备和灌溉渠道等被农民自购的小型抽水灌溉设备取代后,农民用于灌溉的时间分配是否发生了变化?农民将更多时间用于灌溉是否对其从事农外创收性活动产生影响?以期能丰富有关研究,并为有关决策提供参考。
二、理论框架与研究假设
灌溉是农业发展、农村安定、农民安居的重要保障,但以及税费改革的施行对我国农田灌溉造成了很大的冲击。目前,我国基层财力、人力的缺乏大大限制了农村水利基础设施的新建和维护,进而导致了农村公共水利基础设施的供给困境。在公共水利基础设施供给失效的情况下,农户资源禀赋的差异和意愿的分散使得其灌溉需求难以统一,集体灌溉很难实现,越来越多的农户通过修建私人水利设施来满足自己的灌溉需求,家庭化的灌溉方式日益盛行。本文研究的目的在于分析并验证这种可能使农户灌溉变得更加困难和复杂的灌溉方式演变是否会影响农户的时间分配。为便于分析,本文采用时间四分法,即将农户时间分为灌溉时间、从事农外创收性活动时间本研究中所指的农外创收性劳动时间除包括农户的打工时间、从事商业活动时间外,还包括农户进行规模养殖等种植业以外的农业生产活动的时间。、家庭内部生产时间和休闲时间。
为了能够定量地分析这种变化所带来的影响,本研究基于加里・贝克尔的时间和家庭生产分析框架,在时间分配理论的基础上对这一问题进行探讨。该理论的核心是假定家庭既是生产者又是消费者,这些家庭根据传统厂商理论的成本最小化原则通过产品与时间等投入要素的组合进行商品生产。
农户灌溉用水方程为:
因所有时间因变量(twi,tmi,tli,thi)都服从总时间约束,所以只需任选其中的三个因变量来进行估算即可。根据本研究主题的需要,选择twi、tmi、tli。
根据劳动经济学理论,影响人力资本的因素(年龄、性别、受教育程度等)会影响一个人对于市场活动的参与概率及参与时间,进而影响到其时间配置情况;当地的市场发育状况也有类似效应。同时,农户耕地拥有数量、耕地的水源条件等会直接影响农户的灌溉时间;而家庭收入、家庭财产则不仅会影响到农户对于农外创收性活动的选择行为,还会因此影响农户的休闲活动;家庭中未成年子女的数量有可能会加重家庭内的家务劳动负担。同时,随着农外就业机会的增加,农户的时间价值在增加,时间增值将影响农户的行为选择,从而影响其在不同活动上的时间分配。基于上述分析,本文提出研究假设:
H:农户采用的灌溉方式影响农户时间分配。
Ha:农田水利灌溉方式的家庭化发展将会增加农户用于灌溉的时间。
Hb:由于农户的时间分配服从时间禀赋,农户灌溉时间上的变化将会引起农户其他生产或非生产性活动时间的变化。
三、样本选择与样本描述
1.取样方法
本文样本来自2011年对湖北省S县600户农户的实地调查。调查时由样本镇的镇长协助,按照各村的灌溉条件分为好、中、差三个级别(三个级别的村庄数量分别占比30%、40%、30%),同时结合每个调查乡镇的水系分布状况和所辖村庄的经济发展状况,共抽取20个样本村庄。样本村基本涵盖了当地的主要灌溉水利状况,具有广泛的代表性。然后,在样本村庄内抽选农户,每个样本村30个农户,对农户的选择也由村干部协助,将被调查农户按照灌溉条件分为好、中、差三个级别(三个级别的农户数目分别占比30%、40%、30%),然后从每一级中分别选择选择9、12、9个农户。
被调查农户平均年龄在40~50岁之间,受教育程度平均为初中水平,平均每户拥有15亩左右的耕地,以水田为主(90%以上的耕地为水田),家庭总收入中农业收入占相当大的比重。此外,还对不同农户对不同灌溉方式的选择意愿进行了调查,结果显示,一半以上的农户更愿意采用集体统一灌溉方式,占有效样本总量的51%;另外,还有11%的农户对两种灌溉方式没有明显的偏好,认为家庭灌溉和集体灌溉各有利弊。
2.变量说明
本研究将农户的时间分成四部分:灌溉活动上的时间、从事农外创收性活动时间、家庭内部生产时间、休闲时间。根据研究需要,从中选取灌溉时间、从事农外创收性活动的时间、休闲时间作为本研究的被解释变量,分别用twi,tmi,tli表示;选择农户的灌溉方式作为解释变量,该变量是虚拟变量,用Irii表示:如果农户的农田灌溉以集体灌溉方式为主农户灌溉大多数是集体灌溉与家庭灌溉相结合,但这两种灌溉方式有主次之分。农户以何种灌溉方式为主,本文依照农户主观判断进行界定。,则Irii=1;反之,如果以家庭单独灌溉为主,则Irii=0。同时,引入其他可能对农户的时间分配造成影响的控制变量。控制变量的选择是在实地调研的基础上,充分考虑调查地点的实际情况,并结合已有的经验研究确定的,在不同的被解释变量对应的回归模型中,控制变量的选择有所差异,但有相当一部分重合。
在分析不同的灌溉方式对于农户灌溉时间的影响分析中,被解释变量为灌溉时间(twi,灌溉时间=每次灌溉花费的时间×年灌溉次数),解释变量为农户采用的灌溉方式(Irii),此外,本文还引入了年龄(age)、性别(sex)、受教育程度(edu)、家庭总收入(income)、家庭总财产(possession)、水田面积(waterland)、农地离灌溉水源地的距离(dis)、村水源条件(vilg)、与本村农户相比水源条件(wcond)、与本小组内成员相比水源条件(wpcond)、所在乡镇(town)等控制变量。农村家庭在农业生产方面的重要决策权主要在户主一方,尤其是农田管理、灌溉方式的选择上,通常户主是家庭的主要决策人,因此,这里农户层面的特质选择了户主的年龄、性别和受教育程度,对户主的特征进行控制,来消除农户层面的差异对于农田灌溉的影响;同时,本文选择了所在乡镇、村级水源条件、与本村农户相比水源条件、与本组农户相比水源条件、农田离水源地的距离来控制农户灌溉条件的差异对农户灌溉时间的影响;经济异质性的变量本文选择了农户的家庭总收入和总家庭财产;土地方面,考虑到旱地对于灌溉的要求不高,且灌溉频次较低,一般为1次/季,而水田则需要耗费农户大量的时间进行灌溉等农田管理,同时,考虑到被调查地是南方水稻区,农田以水田为主调查数据显示,有85%的家庭水田占耕地的比重在80%以上。,因此,本文认为水田的数量对于农户的灌溉时间有较大影响,故将其引入。
在分析不同的灌溉方式对于农户农外创收性劳动时间的影响中,我们先对影响农户非农劳动供给决策的因素进行分析,其中被解释变量为农户是否从事非农活动(是为1,否为0),用Di表示;解释变量为灌溉方式(Irii);控制变量为年龄(age)、性别(sex)、受教育程度(edu)、家庭劳动力数量(lab)、家庭总收入(income)作为家庭初始资产变量,预期家庭人均纯收入高的家庭,有较强能力从事回报率较高的非农业。、总家庭财产(possession)、到市场的距离(market)用来反映家庭的外部环境,即农户从事农外创收性活动的外部选择机会,使用离县城的距离作为其变量。弓秀云等(2009)的研究表明,离县城远的家庭,县域经济对其的辐射能力弱,获取信息也不方便,从事非农劳动供给的交易成本较高,因此会减少非农劳动供给。等。众所周知,非农部门的工资率对农户非农的就业决策有很大影响,这里之所以没有将非农部门的工资率纳入解释变量,主要是因为本文的研究是基于相似地域的同一时期内有着较高同质性的农户数据,因此,本文假定对他们而言同一时期内非农部门的工资率大致相同。进而,在分析农田水利灌溉方式差异如何影响农户从事农外创收性活动的时间时,被解释变量是农户从事农外创收性劳动的时间(tmi,包括养殖业、自营工商业、外出打工时间),解释变量为灌溉方式(Irii)。此外,根据理论研究以及实地调研,确定年龄(age)、性别(sex)、受教育程度(edu)、是否担任过村干部(leader)、是否是党员(party)、家庭总收入(income)、总家庭财产(possession)、家庭耕地面积(land)、到市场的距离(market)、家庭劳动力数量(lab)、家庭中未成年子女的数量(chil)等影响农户农外创收性劳动时间的重要因素为控制变量。其中,年龄、性别、受教育程度、是否担任过村干部、是否为党员作为农户层面的特征变量,用以消除不同农户层面的差异对农外创收性劳动时间的影响;家庭总收入、总家庭财产作为农户间经济异质性的变量;农业劳动与农外劳动存在一定程度上的替代关系,因此选择家庭耕地数量作为农户农业劳动机会的变量;同时,离市场的距离是衡量农外劳动机会的重要变量,通常情况下认为,市场距离的增加会减少劳动者的市场劳动参与率和参与时间,因此,将这一变量引入模型也是必要的。
研究不同灌溉方式如何影响农户休闲时间时,被解释变量为农户休闲时间(tli,农忙、农闲时段休闲时间加总),解释变量为灌溉方式(Irii),控制变量为年龄(age)、性别(sex)、受教育程度(edu)、家庭收入(income)、家庭财产(possession)、家庭耕地面积(land)、市场距离(market)、家庭劳动力数量(lab)、未成年子女数量(chil)等。
四、实证分析
本文基于调研数据,实证分析农田水利灌溉方式转变对农户时间分配的影响,主要包括两个问题:采用不同灌溉方式的农户的灌溉时间有无显著差异?灌溉方式转变对农户分配到其他活动(创收、休闲)的时间有无影响?
1.不同的灌溉方式对农户灌溉时间的影响分析
为考察不同灌溉方式对农户灌溉时间的影响,构建多元线性回归模型如下:
twi=f(Irii,age,sex,edu,town,vilg,dis,wcond,Ln(possession),Ln(income),waterland)+εi
其中,twi表示灌溉时间,Irii表示农户灌溉方式,i代表农户,εi表示随机误差项。引入的其他解释变量包括所属乡镇、村水源条件、户主年龄、户主性别、户主受教育程度、农田离灌溉水源地的距离、与本村农户比水源条件、与本组农户比水源条件、家庭总收入、总家庭财产、水田面积、面积最大的水田亩数等。
本文首先对变量进行了皮尔森相关性检验,结果显示与本村农户相比水源条件和与本小组农户相比水源条件、面积最大的水田亩数和水田面积间存在相关性;家庭总收入与水田数量之间存在一定程度的正相关性,这可能是因为当地农民的收入来源单一;水田面积与农民总收入之间存在显著的相关性。在后继回归分析中,笔者对变量重新进行了筛选,仅保留家庭总财产作为农民经济异质性的变量,将家庭总收入剔除。为了弱化极端值的离群趋势,使数据分布曲线更加平滑,对家庭总财产取对数,回归结果见表3的模型a和模型b。
回归结果显示,模型具有统计学意义,在控制了影响农户灌溉时间的其他因素之后,灌溉方式对农户灌溉时间的影响依然非常显著,且其相关系数是所有解释变量中最高的,说明采用统一灌溉方式的农户比采用家庭单独灌溉的农户在农田灌溉方面平均可以节约235.71小时。此外,农田离灌溉水源地的距离、农户所在乡镇、与本村农户相比水源条件等反映农户灌溉条件的解释变量均表现出了较好的统计特性,均对农户的灌溉时间有着显著影响。
本文继续对被解释变量灌溉时间取对数,重新建模,回归结果见表3模型c和模型d,模型的拟合优度和系数的显著性具有较大提高。对被解释变量灌溉时间取对数重新回归之后,发现解释变量水田数量获得了较好的统计特性,水田数量对农户灌溉时间的影响由不显著变为显著。这说明之前该变量的不显著可能是由于样本量较小,或者是数据抽样误差导致的。
2.不同的灌溉方式对农户农外创收性劳动时间的影响分析
本文构建了影响农户从事农外创收性活动决策的模型和农户农外创收性劳动时间的影响因素模型。影响农户从事农外创收性活动决策的Logit模型表达式如下:
Di=f(Irii,xk)+εi
其中,Di为农户是否从事农外创收性活动,Irii为农户灌溉方式,xk(k=1,2,…n)为控制变量:性别、年龄、受教育程度、灌溉方式、距离最近集市的距离、未成年子女数量、耕地数量、家庭总收入、总家庭财产等。回归结果如表4。
从表4可以获知:耕地拥有量越多、年龄越大的农户参与农外创收性劳动的概率越低,家庭总收入和总家庭财产较高的农户参与农外创收性劳动的概率较高;采用集体统一灌溉方式的农户比采用家庭灌溉方式的农户更有可能从事农外创收性劳动。但变量的系数在统计上不显著,原因可能是由于解释变量对被解释变量产生影响是一个小概率事件,也有可能是由于样本量偏小或者数据误差造成的。该回归结果只能作为判断解释变量对农外创收性劳动参与概率的影响符号的参考,很难说明各个因素对农外创收性劳动参与概率的具体影响大小。
接下来,就灌溉方式对农户农外创收性劳动时间的影响进行分析。由于样本中有相当一部分观察值为0,如果采用普通最小二乘对农户农外创收性劳动时间的影响因素模型直接回归,那么估计将是有偏的,并且不满足一致性要求,故采用Tobit模型如下:
其中,twi表示从事创收性活动的时间,Irii表示农户的灌溉方式,xk(k=1,2,…n)表示一组解释变量:户主年龄、户主性别、户主的受教育程度、灌溉方式、耕地数量、农外创收性收入、家庭总收入、家庭总财产、家庭距离最近集市的距离、家庭中未成年子女的数量、户主的其他个人特征(包括是否为党员、是否曾经担任过村干部)等。
对变量进行皮尔森相关性检验,发现农外创收性收入这一变量与家庭总收入、家庭总财产相关性过大。根据结果,在后继回归分析中将农外创收性收入变量剔除,仅将家庭总收入和总家庭财产作为衡量家庭经济状况的变量,得到模型a;将变量是否担任过村干部和是否为党员从模型中剔除得到模型b(见表5)。
结果显示,解释变量对被解释变量的影响符号与预期基本一致,灌溉方式对农户时间分配的影响不能被忽略。分析表明,灌溉方式的不同对农户农外创收性劳动的时间有较大影响,采用集体统一灌溉方式的农户在农外创收性劳动上投入的时间要远远多于采用家庭灌溉的农户;耕地数量与农户从事农外创收性劳动的时间呈负相关,家庭总收入与农外创收性劳动时间正相关;在模型b中,受教育程度对农户农外创收性劳动时间表现出显著的正向影响本文的回归结果与现有研究结论保持一致,例如:Kimhi(2001)研究认为,离城镇的距离越远,非农就业就越少,教育水平对农业和非农业就业有正向影响,尤其是非农就业;Shahidur(1998)认为,离市场距离的增加会减女对于市场工作的参与率,也因此会减少市场工作的时间。。
3.不同的灌溉方式对农户休闲时间的影响分析
为观察不同灌溉方式对农户的休闲时间的影响,构建OLS模型:
tli=f(Irii,sex,edu,land,Ln(possession),Ln(income),market,chil,party,Di)+εi
其中,被解释变量为农户休闲时间,解释变量是灌溉方式,控制变量为性别、受教育程度、家庭耕地数量、家庭总收入、总家庭财产、家庭距离最近集市的距离、家庭中未成年子女数量、户主其他个人特征(是否为党员等)、是否参与农外创收性劳动等。回归结果如表6。
结果显示,除灌溉方式外,其他变量对被解释变量休闲时间的影响符号与预期大致相同;灌溉方式对农户休闲时间的影响与预期相反,即采用集体统一灌溉的农户反而比采用家庭单独灌溉的农户拥有更少的休闲时间,但结果不显著,这与预期并不一致;家庭耕地数量、当年是否参与农外创收性劳动、家庭总收入是影响农户休闲时间长短的重要变量;农外劳动对农户的休闲时间具有较高的替代效应;家庭耕地数量对农户休闲时间的增加有积极作用。
五、结论
农业是国家之命脉,灌溉是农业的咽喉。农村旧有税费制度及以工代赈等政策所支撑的农村水利体系随着农业税和“两工”取消已遭到破坏。与此同时,农户的灌溉行为开始不局限于集体灌溉,而向以家庭灌溉为主的多种灌溉方式并存转型。本文研究表明,农田水利灌溉方式的转变对农民时间分配有较大的影响。灌溉方式由集体统一灌溉向家庭灌溉的转变,不仅增加了农户在农田水利灌溉上的时间支出,也减少了农户在农外创收性劳动上的时间投入。此外,在本文研究中,灌溉方式与农户的休闲时间二者之间则呈现非显著负相关关系,这值得今后进一步研究。
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关键词:节水措施;农田水利工程;灌溉
中图分类号:TV文献标识码: A
引言
我国的水资总量大,但是人平均用水量少,我国是世界上缺水的国家之一,所以就我国目前的情况来说处于严重的缺水状态,节约和保护水资源已经成为当前的重要问题。采用合理的节水灌溉方式,提高水的利用率。
1、黑龙江主要高效节水灌溉模式
1.1、膜下滴灌
膜下滴灌系统建设主要包括首部、干管、支管、毛管和覆膜,系统中除毛管和薄膜需要每年更换外,其他设施设计使用年限5年,一套系统可覆盖耕地200亩以上。其最大的特点是:一是对水源供水量要求比较低。二是节水效果显著。水分直接送达植物根部,覆膜种植又减少蒸发量,以黑龙江省玉米补充式灌溉为例,全生育期每亩多年平均补充灌水量为30立方米左右,仅为喷灌模式的1/2。三是有效提高积温。四是增产效果明显。
但是其也有制约因素:一是污染严重。残膜回收不彻底,白色污染危害大,残膜长期积累影响土壤透气、透水性能,阻碍作物根系生长,土壤结构一旦破坏,多年不可恢复。二是亩投入高。三是统一实施困难。按照水源井辐射范围要求,一套膜下滴灌系统至少要覆盖200亩耕地,如果土地没有集中流转,可能涉及许多农户,第二年只要一户农户不同意实施膜下滴灌,系统就将被破坏,先期投入建成的系统便发挥不了作用。四是阶段用工量大。整地、覆膜、放苗、压苗、除膜等工作量要较其他节水灌溉种植模式每亩多用工3―4个。
1.2、中小型喷灌
中型喷灌主要指绞盘式喷灌,小型喷灌主要指管道移动式喷灌,每套中小型喷灌设备可控制灌溉耕地200多亩,中型喷灌设计使用年限15年,小型喷灌5年。以当年“节水增粮行动”建设投资计算,中型喷灌设备亩投入366元,小型喷灌设备亩投入85元 (均未算水源井投入)。三种灌溉模式中中小型喷灌设计使用年限内亩均投入最低。其最大特点是:一是对水源供水量要求比较低。二是灵活适用。中小型喷灌不受地形、地块限制,可独户使用,也可联户使用,特别适合当前土地分散经营模式。三是易于管理。中小型喷灌技术含量低,用时安装简便,易于操作,不用时可入库,便于管理,人员管护费用低。中小型喷灌设备得到地方建设者、管理者和受益群众普遍欢迎。
主要制约因素。一是自动化程度低。三种灌溉模式比较,灌溉同样面积的耕地,中小型喷灌用工量大,作业时间长,费时费工。二是不利于高棵作物规模化种植。高棵作物起身后,小型喷灌模式喷灌效果不好,且搬运困难,不利于灌溉,中型喷灌要事先预留出行车道,或高矮棵作物间种,便于行车。
1.3、大型喷灌
大型喷灌建设亩均投入1160元(不包括水源井投入),设计使用年限20―30年,受防护林网限制(500米×500米林网),黑龙江省多为四跨长度,可控制灌溉耕地面积375亩。主要优势特点。一是自动化程度最高。大型喷灌科技含量高,控制灌溉水量准确,操作用工用时少,一人可控制多台套大型喷灌设备运转。二是动力费用最低。喷灌20毫米雨量亩均动力费用1.5元左右,是三种节水灌溉设备运转动力费用最低的。三是适合不同植株高度作物。大型喷灌举架高,不受高科作物限制,可满足不同作物全生育期灌溉要求。
主要制约因素。一是对水源供水量要求较高。二是适合地块不易选择。黑龙江省防护林网一般是500 米×500 米,还有不规则的林带,并且不少地块电线杆穿地而过,这些因素限制大型喷灌地块使用。三是配电任务繁重。大型喷灌配电标准要求高,亩配电资金都在270元左右,一处大型喷灌配电资金就达10万元左右,几乎占一处工程总投资的1/4,节水增粮项目建设中又不含配电资金,多数地方难以解决配电问题,很难持续管理。四是设备管护工作艰难。大型喷灌科技含量高,设备维修、运行需要专业人员操作,闲置期防盗、防损坏的工作量大。
2、目前农业节水灌溉存在的主要问题分析
2.1、灌溉技术推广力度不够
我国的节水灌溉研究和推广起步于20世纪70年代,与发达国家相比较,我国节水灌溉技术还处于起始阶段。由于没有严格的制度和体系,节水灌溉的推广力度始终上不去。由于我国的地形比较的复杂多样,到现在还没有研究出适合任何地形的节水灌溉方法,所以有些地方还是保留原来传统的大水漫灌的灌溉方式,节水灌溉技术推广不到位。
2.2、灌溉工程建设投入的资金不足
在我国水利设施建设的过程中,节水灌溉的管理制度不完善,每年投入到农田水利建设的资金比较的有限,有一部分需要农户自己进行资金的筹集,但是农户筹集资金的能力有限,导致在农田水利建设的过程中缺乏必要的资金,一些过程设施由于缺乏资金,年久失修,失去了其作用,在汛期的时候往往出现事故。
2.3、灌溉工程设备不完善,不规范
目前水利工程的面临最严重的问题是资金的投入不够,由于缺乏资金,导致设备出现问题的时候不能及时地修理,一些已经丧失作用的工程设备不能及时地更换。虽然近几年来我国提倡大力发展水利过程,重视农业灌溉,但是由于推广的力度有限,现阶段的水利设施大部分是始建于上世纪,有些过程已经老化,出现了严重的问题,过程设施不完善,质量不达标。
2.4、节水灌溉工程和灌区的管理职责不清
当前相关的灌区以及节水灌输工程在运用过程里没有相符的监督、奖励措施,使得相应部门在管理上出现职权混淆不清的情况,管理的效果不够明显,管理的方式不够细致,在调度的运用方面也不够灵活。
3、农业水利灌溉中的节水有效措施
3.1、工程措施
1)首先,在节水灌溉前,填平地势低的土地。然后进行试灌溉,确定灌溉的技术指标,根据情况调整沟的深度和宽度,并且设计合理的储水沟,提高水的利用率,确保土壤具有一定的湿度。随着水沟的长度减少,灌水定额也随着减少,灌溉时向深层渗透现象亦很少发生。在送水采用明渠的地段,用专门的闸门孔管进行放水,可使水的损失减小,效率增高。或者是推广塑料薄膜覆盖以及保护地栽培,对耕作技术和种植结构进行改善,做好水土保持工作。这样,可以有效提高农作物的产量,降低农田水分的蒸发量,推动节水农业的发展。
2)其次,对农田灌溉需要湿润的地段进行有选择的灌溉,建议根据地面情况采用间隔法进行湿润,有针对性的对地面进行分块节水灌溉,这种方法改变了以往整体灌溉的形式,减少了作业量。在保证地面得到有效湿润的同时,节省了水资源,由于间隔灌溉留有缓冲地带,可以使农作物的用水量多少进行自发调节,有利于植物吸收养分,强壮生长。也可以改变传统落后的灌溉方式,做好灌溉工程配套设施、渠道衬砌、机电井、地面灌溉设施等的建设和安全,提升水利灌溉的效率,提高灌溉水的利用率和灌溉保证率。
3)近年来,放水方式也发展为间歇灌溉,即对沟田放水分2~3次进行。这种放水方式使水的流动呈波浪式推动前进,在流动中由于水的压力增大,而使水流速度增加。根据力学原理,水的流速提高,则水向土壤中的渗透力将减弱,从而提高了水的利用率,更加节约了灌溉用水量。
4)及时解决灌溉渠道淤积问题。灌溉渠道是农田水利灌溉的重要组成部分,其影响着农田水利灌溉的进行。农田水利灌溉渠道淤积的问题是现在农田水利灌溉中普遍存在的问题。这是由于我国部分农村经济相对还欠发达,因此在灌溉过程中仍采用传统的土质灌溉渠道,导致灌溉渠道淤积现象屡有发生。因此节水灌溉措施实施过程中要注意灌溉渠道的畅通,避免渠道的淤积,保证农田的灌溉。
3.2、管理措施
(1)进一步地统筹农业节水灌溉技术的发展。在抗旱保丰收和增加粮食产量的农业生产中,人们一边打更多、更深的井,一边利用节水灌溉省下的水来扩大灌溉面积,没有达到真正意义上的资源型节水。农业节水涉及调整农业种植结构、调整农村经营方式及产业结构、还涉及到农民的切身利益和种粮效益等诸多方面。因此,我们要统筹考虑制约农业节水发展的各种因素,针对发展现状,制定出切实可行的、完整的农业节水技术规程。
(2)采用先进的技术手段,对农田土壤的实际情况进行监测,配合天气预报,在适当的时间进行适量灌溉,从而对土壤的含水量进行有效控制,在不影响农业产量的前提下,实现节水降耗。
(3)加大力度。节水工程一次性投资较大,而大部分农民还不富裕,建设农业节水工程有很大难度。所以,农业节水工作应纳入各级政府重要议事日程,形成制度,加大政策、资金等方面扶持力度,充分显示出农业节水的重要性,让节水工程得以顺利发展,从而提高农民的生活水平。
3.3、扶持措施
政府部门应该加大对于农业节水工程的扶持力度,加大资金投入,建立有关进行农业节水的补助资金的制度,增强农民进行农业节水的积极性,增大对农业节水方面的投资力度。在现象的投资中主要是靠农民的筹资、集体出资或者是国家的补助来进行农业节水工程的发展。在政策资金等方面形成相关的制度,加大对相关方面的扶持,确立农业节水的重要性,引导全社会保护水、爱惜水,使人们重视水资源问题。
4、节水灌溉技术在农田水利工程中需要注意的问题
4.1进行灌区调度时运用线性二次高斯模型灌区的水大部分来自水库,假如灌区的水资源能够得到合理的调度,水资源的利用率和经济效益也就提高了,此时我们运用线性二次高斯模型进行计算灌区水资源的调度,实现水资源的最大利用率。用线性二次高斯模型进行调度的基本步骤是:首先掌握和了解灌区的水土情况,根据水土情况将整个灌区分为几个小型的灌区,然后将小型灌区里的有长有作物的田块看成一个土壤水库,简化灌区调度的难度和步骤。最后用优化控制的方法求解模型,实现水资源的优化调度。
4.2、优化农业灌溉中的灌溉量和灌溉时间
农业上,将作物的生长期分为四个阶段。分别为苗期、拔节期、孕育期和成熟期,并且为了计算方便,每个阶段的作物蒸发蒸腾量看成一个定值。在灌溉的过程中,只考虑两种损失,一种是在灌溉水输送的过程中由于渠道的渗漏和水面的蒸发而引起的损失;另一种由于土壤水的下渗而引起的损失量。将由于土壤水的下渗而引起的损失量和在灌溉水输送的过程中由于渠道的渗漏和水面的蒸发而引起的损失的总和看成一个定值。然后根据实际的情况建立模型,假设作物生长需水量为定值,然后两种损失为定值的情况下确定最优灌水量和最优灌水周期,使得灌溉水的损失最小。
结束语
在农田水利工程中必须要有效的运用农用水资源综合技术体系里的节水技术,从而才能够在最大程度上发挥其作用,提高农业水资源的使用率,进一步的促进农业的经济,有利于加快我国的经济建设。
参考文献
[1]王福忠.节水措施在农田水利工程灌溉中作用分析[J].农业与技术,2012,09:176.
农业生产经营体制创新的要旨是将其融入统一的市场经济体系之中,而其前提是发展适度规模经营,整合分散经营的土地,实现与农村基础设施、公共服务和农产品市场的对接。2013年中央1号文件提出,“坚持依法自愿有偿原则,引导农村土地承包经营权有序流转,鼓励和支持承包土地向专业大户、家庭农场、农民合作社流转,发展多种形式的适度规模经营。”从未来的发展趋势上看,通过土地流转的方法实现耕地的适度规模经营,是农业产业化经营的基本形式,它有利于提高农业生产的效率,同时还可以实现确保国家粮食安全,促进城镇化进程。但创新农业生产经营体制对农村基础设施的建设机制有较大的影响,需要创新农田水利设施建设和运营机制。
二、农业生产经营体制创新对农田水利设施建设的影响
(一)农业经营主体参与农田水利建设的意愿与能力提高
创新农业生产经营体制本质上是发展适度规模的农业生产,它是通过农村土地承包经营权的流转,将细碎的土地耕作模式转变为具有适度规模的生产模式,形成农业生产专业大户、家庭农场、农民合作社等经营组织。农业生产经营体制的创新可以形成农业生产的规模效应,从而降低了农业生产成本。农田水利设施是不可或缺的基础性资源,为确保农业生产经济效益,生产经营主体参与农田水利建设的意愿就会加强。此外,农业生产经营体制创新能够促进农业产业的强大,使经营者积累更多的资本;组织的创新还可以将社会资本引入农业生产,与分散经营的家庭承包责任制相比,经营主体拥有更多的资金保障和人力支持,可以建立与农田水利的战略合作关系,衍生出农田水利设施的建设单位与产业,增强其建设农田水利设施的能力。
(二)减少了农业经营者与水利单位的交易费用
以农业生产大户、家庭农场、农民合作社为代表的生产经营主体成立以后,可以实现土地的规模经营,将细碎的土地整合起来,通过组织的扩张,借助于组织对市场的替代,变市场交易为组织内的交易,减少了交易费用,避免了农田灌溉利益的纠纷。农业生产经营体制的创新还能够培育一批具有市场运作能力的经营者,在农田灌溉中,经营者可以利用规模效应,建立与供水单位的直接交易渠道,减少政府和其他中介组织的参与,实现交易成本的下降。
(三)降低了农田灌溉成本
创新农业生产经营体制形成土地的适度集中。规模化的农业生产经营可以实现与农田水利灌溉的对接,有利于选择适合自然特点和农业种植的农田灌溉方式。农业生产经营者如果自建农田水利设施,如建设水井、池塘,则可以通过集中灌溉,提高水源的使用效率,降低单位灌溉成本;如果选择使用社会供水系统,如向水库等供水单位购买水,由于土地的适度集中,经营者为了节约用水,会修建和维护灌溉系统的终端沟渠,可以避免水资源的流失,而且减少了灌溉渠道,在一定程度上减少农田灌溉的经济外部性,这些都将降低农田灌溉成本。
三、农田水利设施建设机制的创新
(一)加快农田水利交易的市场化改造
伴随着市场机制下农业生产经营体制的创新,传统的政府主导下农田水利建设模式也必将发生转变,取而代之的将是建立在市场机制下的农田水利建设模式。在该模式下,需要培育具有市场经营能力的农田水利设施供给主体和需求主体,形成合理的市场定价机制,建立有效的监管制度。为此,需要将一些具有商业价值的水库、塘堰和湖泊等设施通过经营改制,利用承包等经营方式,将其培育成为农田水利市场供给方,组建为农业生产服务的农田灌溉公司,开发适合农田灌溉的交易渠道和平台,并引导农业生产经营者通过市场交易方式进行农田灌溉。鉴于农田水利设施具有形成垄断的条件,而且因为自然环境、农业种植因素,其价格机制极为脆弱,为确保农业生产,需要建立确保粮食安全和体现水资源价值的政府主导型定价机制。而作为水利主管部门,不再从事具体的水利设施建设和管理责任,只须负责大型水利设施、水网、渠道等设施的建设管理,而且在相对农田灌溉中还可以发挥市场监管作用,制订农田灌溉指导价格,维护市场公平交易。
(二)引导社会资本参与农田水利设施建设
在新的农业生产经营模式下,以农业大户、家庭农场、农民合作社为代表的经营者通过土地的适度集中,利用土地、人力和机械等资源的规模利用优势,可以提高农业经济效率,由于经营者参与农田水利设施的能力增强,也有意愿参与农田水利设施建设。为确保农田水利设施建设,还需要引导社会资源参与农田水利设施建设,以弥补政府投资的不足和效率的低下。针对农业生产和自然环境特点,对于水库和大中型湖、塘、堰等设施,可以吸引具有建设能力和经营能力的单位参与承包建设;对于水资源相对缺乏的地区,可以建立专业的打井引水公司、农田灌溉公司等,为农业生产经营者提供农田灌溉服务;为形成有效的农田水利市场,还可以组建专业的农田灌溉中介组织,建立供水单位与农业生产经营者的联系,活跃农田灌溉市场,提高灌溉效率。
(三)建设适合规模农业生产的农田水利设施系统