引黄灌区节水灌溉之实践--宁夏成功示范推广水稻控制灌溉技术

摘 要 本文介绍了水稻控制灌溉技术在宁夏引黄自流灌区示范应用的情况，从水稻产量、节水灌溉用水量、水分生产效率及示范推广经济效益等方面，综合分析了控制灌溉技术在引黄灌区水稻节水灌溉中的推广前景。结果表明控制灌溉的水稻实际产量为10116kg/hm2，增产5.0%；灌溉定额为10573.5m3/ hm2，节水幅度达39.0%；灌溉水生产效率提高了80%；稻米品质也相应提高亩增产节支66.3元；两年合计直接经济效益1774.8万元。显示了控制灌溉技术的节水、高产、优质、高效等特点。

1 引言

宁夏回族自治区年降雨量由北向南由200-650mm逐渐递增，当地地表水资源量10.2亿m3，人均不足200m3，亩均54m3。严重的干旱缺水是宁夏基本区情，节水灌溉成为全区工作的重中之重。

引黄灌区因得引黄灌溉之便利，现有引黄灌溉面积626万亩，年引水量（农业供水）88.72亿m3。灌区农业生产水平较高，不仅是北方春小麦的高产区，而且具有悠久的种植粳稻历史，是西北地区水稻的主产区，也是宁夏的农业经济精华之地。

水稻是高产高效作物，也是宁夏引黄自流灌区三大主栽作物之一，有着悠久的种植历史。稳定和发展水稻种植面积，对全区农业生产发展和人民生活水平的提高都有着特殊的意义。水稻又是耗水量最大的作物。灌区传统的大引大排的灌溉方法，亩配水量高达1700-2500m3，年引水量近30亿m3，占全区农业引黄水量的34%，水分生产率只有0.5kg/m3。随着引黄自流灌区荒地开发、灌溉面积逐年增加，各大干渠供水日趋紧张，在黄河水资源的统一调度，全区水资源供需矛盾将更加突出。

针对全区农业用水日趋紧张的现状，在加大引黄灌区工程节水力度的同时，大力推广水稻控制灌溉等非工程节水技术，是水稻节水的必然趋势，也是适应引黄灌区创建国家级“两高一优”农业示范区的需要，是全区实施节水农业战略的必然选择。

2 水稻控制灌溉技术简介

水稻节水高产控制灌溉技术是由河海大学和山东省济宁市水利局于1982年～1990年共同研究完成的一项科技新成果。其技术核心是：在稻苗（秧苗）本田移栽后，田面保持薄水层（10～30mm）返青活苗，在返青后的各个生育阶段，灌水后田面不再保留水层，以根层土壤水分作为控制指标，确定灌水时间和灌水定额。土壤水分控制上限为饱和含水率，下限则视水稻不同生育阶段，分别取土壤饱和含水率的60%～80%适宜组合。

在水稻非关键需水期，通过控制土壤水分造成适度的水分亏缺，改变水稻生理生态活动，使水稻根系和株型生长更趋合理。在水稻关键需水期，通过合理供水改善根系土壤中水、气、热、养分状况及田面附近小气候，使水稻对水分和养分的吸收更趋合理有效，促进水稻生长。合理的土壤水分控制，不仅减少了灌水次数和灌溉水量，大幅度地节约了水量，而且能促进水稻根系生长发达，控制水稻地上部株型的无效生长，提高水肥利用的有效性。适时适量的灌溉供水，能较充分地发挥水稻生长的补偿效应，从而形成较合理的群体结构和较理想的高产株型，达到节水高产的目的。控制灌溉技术在显著减少棵间蒸发和田间渗漏生态耗水的同时，有效地减少了水稻植株蒸腾耗水，从作物耗水的本身实现了根本性节水。灌水后无水层的田间土壤水分状况，改变了长期淹水条件下的根层土壤环境，根系发育、净光合率、水肥的合理利用程度均明显改善，稻米品质得到提高。

这是根据水稻在不同生育阶段对水分需求的敏感程度和节水灌溉条件下水稻新的需水规律，在发挥水稻自身调节机能和适应能力的基础上，进行适时适量科学供水的灌水新技术。具有节水、高产、优质、高效、抗倒伏、抗病虫害等优点。

1990年通过水利部鉴定，达国内领先水平，经国际科技情报检索，填补了国内外空白。1990年以来，在山东、上海、江苏、北京、安徽、湖南、海南等省市大面积推广达5000万亩。

3 示范推广情况

1998年起宁夏水利厅与河海大学合作，在吴忠市利通区、灵武区、青铜峡市和贺兰县实施水稻节水高产控制灌溉技术应用研究与示范推广获得成功。控制灌溉区比常规灌溉对照区减少灌水15次，减少灌水量6045m3/hm2，节水40.1%。水稻单产9900kg/hm2,增产4%左右，而且稻米品质有所改善。这充分证实了在全区推广这项技术的可行性及其显著的经济效益。

1999年度项目区按照重点推广和多点扩大示范同步进行的原则，进行了扩大示范和重点推广，示范推广面积1961.1hm2。控灌水稻的理论产量为11083.5kg/hm2，样方产量为10398kg/hm2，单打单收实际产量为10116kg/hm2。分别比常规灌溉增产5.9%、5.3%及5.0%，节约田间灌水量7057.5m3/hm2,节水幅度达38.8%。

2000年度项目区按照自治区确定的五年推广应用100万亩目标,在利通区、灵武市、青铜峡、贺兰县等四个县市区

重点推广，在其它五县区继续扩大示范并积极推广，示范推广面积15000hm2。控灌水稻增产幅度为4.2%～5.4%。节约田间灌水量7000.5m3/ hm2，节水幅度为22.6%～40.9%，平均节水38.2%。

在重点推广和扩大示范的同时，对水稻控灌技术进行应用研究，较系统地观测地下水位、土壤水分、水稻根、茎、蘖、叶等指标及气象、土壤肥力、水稻产量构成因素、水稻长相、田间土壤表象等内容,分析其节水量、增产幅度和改善大米品质的具体数据，总结出适应宁夏当地自然条件的简便易行的灌水时间和灌水量的判别方法，探索技术应用的适宜模式、低温冷害的对策和银北地区盐碱地技术应用指标。

4 示范效果分析

4.1水稻产量

在水稻成熟阶段，各示范县市组织农业、农调、统计、科委、水利等部门，对各示范区水稻进行考种测产，取得理论、样方及单打单收等水稻产量。数据分析显示（表略），全区3年平均的控灌水稻理论产量为11045.3kg/hm2，样方产量为10398kg/hm2，单打单收实际产量为10116kg/hm2。分别比常规灌溉(以下简称常灌)的水稻增产651.9kg/hm2、519kg/hm2及483kg/hm2。增产幅度分别为6.3%、5.3%及5.0%。实现了高产基础上的再增产。

4.2灌溉水量

根据示范推广方案的要求，在各示范区的设置了梯形量水堰，对水稻全生育期各次灌水进行量测，并以面积加权平均计算全区平均灌溉水量。控制灌溉的水稻全生育期（含泡田水量）的田间灌水量为10573.5m3/hm2，与对照的常规灌溉相比较，节约田间灌水量6701.0 m3/hm2，节水幅度达39.0%。如综合考虑灌水次数的减少及渠系水利用率，支渠口引水量的节水幅度将更大。

4.3水分生产效率

从水资源高效利用角度，以单方田间耗水量（灌溉水量加有效降雨量）生产的稻谷量即水分生产率和单方灌溉水量生产的稻谷量即灌溉水生产率，可分析控灌技术的节水高效优势。

由全区加权平均数据（表略）可以得出，对应于控灌水稻理论产量、样方产量及单产单收产量的水分生产率分别为0.91kg/m3、0.86kg/m3和0.83kg/m3，分别比常灌水稻提高了68.5%、65.3%和66%。灌溉水生产效率为1.07kg/m3、1.02kg/m3和0.99kg/m3，分别比常灌水稻提高了84.5%、82.1%及80%。

4.4水稻稻米品质分析

采用水稻控灌技术，不仅可以获得显著的节水增产效果，稻米品质也相应提高。据自治区农作物研究所稻米品质监测中心对全区控灌、常灌所取13个样品监测结果,全区平均控灌稻米的蛋白质8.01%，糙米率82.74%，精米率72.5%，整精米率58.89%，垩白率16.21%，垩白度3.76%，粒长4.67mm，长宽比1.68；常灌蛋白质7.8%，糙米率82.6%，精米率72.27%，整精米率57.3%，垩白率17.33%，垩白度4.05%，粒长4.66mm，长宽比1.67。控灌水稻碾米品质、外观品质各项指标均好于常灌水稻，特别是控灌水稻的整精米率比常灌提高1.59个百分点，垩白率和垩白度分别降低1.12和0.29个百分点，控灌和常灌其它化学性状指标基本一致。青铜峡中滩示范点精米率72.59%，整精米率71.6%，垩白率10%，垩白度1%，蛋白质8.42%，直链淀粉19.14%，达到了部颁一级米标准。

4.5示范推广效益分析

(1)亩增产增收 示范推广结果，控灌比常规灌样方测产亩增收41.6元，单打单收亩增收44.0元。

(2)亩节约成本 控灌比常规灌每亩节约水费6.0元。由于用水量的减少，农民淌水工时费、防治病虫害的农药费和清淤沟渠工时费相应减少，每亩减少16.1元。亩节约水费和农本22.1元。

(3)示范推广增产节支效益 样方测产亩增产节支63.5元，单打单收亩增产节支66.3元。1999年总效益为181.8万元，2000年总效益为1593万元,两年合计直接经济效益1774.8万元。

5 结束语

按照小区示范―扩大示范―大面积推广全面推广的步骤， 1998年～2002年累计示范推广面积143.4万亩。全区平均技术覆盖率达到72%，主要示范推广县市的技术覆盖率大于85%，其中青铜峡、灵武、利通三县市已达到90%以上。累计增产节支总效益为9803.6万元，亩均效益为70元；总增产粮食4893.62万kg，平均增产幅度为6.4%；节约灌溉水量5.798亿m3，节水幅度达31.5%～43.5%；如考虑渠系损失在内，少引黄河水9.7亿m3，此外还减少了灌溉与清淤用工及农药支出，节约农本费用3324.9万元。 并结合水稻节水高产控制灌溉技术的推广，进一步深化对水稻旱育稀植技术的推广，提高秧苗的合格率、提高水稻的分蘖率，使节水技术和栽培技术紧密结合。