农业节水灌溉的进展及其经济效益

北京市是一个水资源严重短缺的大都市,特别是20世纪90年代以来,随着经济的发展和人口的增加,各行业用水矛盾日益突出。农业作为用水大户,其用水一直占各行业用水总量的40%左右。近年来,北京市政府出台了一系列保护水资源的法规,采取了工程节水、管理节水、技术节水等措施,并结合国家农业高效节水示范项目的建设,积极利用现代科技,推广喷灌、微灌等现代农业节水灌溉技术。经过多年的推广应用,节水灌溉技术在推进北京市农业节水和农业增产方面起到了积极作用[1],农业灌溉用水总量由2001年的17•4亿m3减少到2007年的12•7亿m3,农业用水量占全市用水量的比例由45%下降至36%,灌溉水利用系数由0•55提高到0•67。2007年,北京市采用农业现代设施的农民增加经济收入达5288万元,节电324万kW•h,节省工日44万个[2]。本文以北京市大兴区农业灌溉采用的滴灌技术为例,通过对北京市郊区现代农业节水灌溉技术经济效益进行实证研究,探讨节水灌溉技术在农业生产中所起到的作用,同时,分析农业节水灌溉技术推广应用中存在的问题,为提高现代农业节水灌溉技术的利用率提供参考。

1北京市郊区现代农业节水灌溉技术发展状况

北京市节水灌溉技术的研究和推广始于20世纪50年代,当时主要发展了渠道防渗技术;70年代末,又开始了低压管道输水技术的研究[3];80年代以来,由于工农业用水矛盾加剧,农业对干旱缺水敏感程度加大,以及受旱面积增加和现代农业转变进程加快等,对农业灌溉技术提出了新的、更高的要求。为了提高田间水的利用率,北京市大力开展了喷灌、微灌等现代节水灌溉技术的研究和示范项目建设。1990年以来,北京市各县区依据其区位优势,现代节水灌溉技术的推广应用得到了政府、各级农业部门和水利部门的大力支持,节水灌溉技术的推广应用进入了快速发展时期。2001~2006年间,北京市喷灌、微灌的灌溉面积占有效灌溉面积的比例由2001年的40•9%增加到2006年的45•2%,与此同时,单位面积农作物灌溉用水量逐年递减,从2001年的459•1m3/hm2减少到2006年的400m3/hm2,见表1。

2调查区域基本情况

2•1调查区域现代农业节水灌溉技术发展状况

本文选择的调查区域为地处北京市南郊的大兴区。大兴区总人口58•1万人(其中农业人口31•9万人),耕地面积3•84万hm2。大兴区沙质土壤多,水易渗漏,因而节水灌溉技术对农业生产的作用显得尤为重要。大兴区是全国第3批节水型社会建设试点地区,从20世纪70年代中期就进行了节水工程的建设与探索,主要采用了渠道衬砌和低压管道输水技术[4]。20世纪80年代初期,北京市有关水利研究部门在大兴区针对果树开展了喷灌、滴灌技术试验,但由于喷灌机组的移动和安装费工,且滴管装置系统末端小水孔易堵塞等原因,大多数设备在这期间基本闲置。直到20世纪90年代中期,大兴区被北京市科学技术委员会确定为5个工厂化高效农业示范工程之一,以及国家“九五”重点科技产业化工程———大兴现代化蔬菜科技示范区的创建,才使得喷灌、微灌等现代节水灌溉技术得以再次推广。近几年来,大兴区在各级水利部门和政府的大力支持下,建立的瓜果和蔬菜节水示范园区达210hm2,节水示范园全部采用了微灌、滴灌技术(表2)。

2•2数据统计分析

本文所用的农户数据来源于大兴区庞各庄镇南李渠村和长子营镇北蒲州营村。南李渠村是以发展瓜菜为主的温室和大棚设施农业特色村,目前建有日光温室60个,大棚696个,全村设施农业占到了80%,且全部用上了滴灌设施,是有名的京郊第一滴灌村。北蒲州营村耕地面积113•3hm2,农户主要从事蔬菜种植,蔬菜种植面积占耕地面积的50%左右。2007年北蒲州营村33•3hm2的土地采用了滴灌技术,这些土地主要种植大棚蔬菜。本次调查采取随机抽样调查的方法,发放农户问卷135份,其中,有效问卷128份。有效样本中,输水过程中采用低压管灌技术,田间灌溉采用管灌加漫灌的传统灌溉方式的农户有76户,使用滴灌技术的农户有52户。问卷主要调查农户的基本特征和2008年农户主要种植作物的生产投入、产值、灌溉技术采用情况等。本文采取对比分析的方法,对作物不同灌溉方式下(即传统灌溉方式和现代节水灌溉方式)的投入产出进行统计分析,进而计算不同灌溉方式下作物的净收益。为了增强不同灌溉技术下作物投入产出数据的可比性,本次调研的作物全部为蔬菜和瓜类经济作物。对有效样本进行农户基本特征、两种灌溉方式下的经济作物生产投入情况的统计分析如下:

2•2•1农户基本特征的统计情况

农户基本特征的统计情况见表3。从表3可以看出,使用滴管和管灌的农户的平均年龄、受教育程度、家庭人口及劳动力统计值基本相同。这是由于两个样本村的滴灌技术是在当地政府的资金支持下开展的,滴灌设施建设中,主管道、滴灌管和滴头等滴灌全套配套设施全部是由北京市、北京市大兴区水务部门等各级政府出资建设的,所以农户的年龄和教育程度等基本特征对于灌溉方式选择的影响很小。但是,采用滴灌技术农户的每块地的平均耕地面积明显大于采用漫灌的农户,这主要是因为与漫灌相比,滴灌更适用于适度规模经营、统一种植、统一管理的农地。

2•2•2不同灌溉方式下的经济作物生产投入

大多数采用滴灌灌溉的蔬菜和瓜类是在大棚和温室中种植的,农户为了产品提早上市,在作物种籽,土壤的底肥、追肥和农药农膜等方面的投入都比较高。如表4所示,与漫灌作物的生产投入相比,使用滴灌技术对种植的作物种籽和化肥的生产投入分别高23•4%和40•9%。在大棚和温室中种植经济作物对农药和农膜的投入要远远地高于采用漫灌的大田种植经济作物的投入。由于滴灌是全管道输水和局部微量灌溉,滴灌系统仅通过阀门人工或自动控制,而且在施肥过程中,可以把化肥溶解后灌注入灌溉系统,这样可明显节省劳力投入。与传统灌溉方式相比,采用滴灌技术的农户每公顷要节省工日340•5个。所调查农户的灌溉水源为地下水,对农户收取的电费即为水费。表4的数据表明,采用滴灌农户的水费比采用传统漫灌方式农户的水费节省231•15元/hm2,节约幅度为20•62%。已有的实验数据表明:滴灌与传统漫灌相比,滴灌可节水70%左右。