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关键词:农业;生产函数;成本函数;拉格朗日函数
中图分类号:F30 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2012)02-0-01
一、引言
对于一个国家而言,农业是其国民经济的基础产业,是关系国计民生的大问题,与广大人民群众的衣食住行都是密切相关的。就我国而言,人口众多,自然资源分布不均,人均可耕种面积较少,这些问题不得不使我们重视农业的生产状况。虽然改革开放以来,农业生产在我国国内生产总值中的所占的比重有所下降。但是其在我国国民经济中的地位却并没有随之降低。在“十二五”规划中指出:我国的农业发展要走具有中国特色的农业现代化道路。因此,研究我国当前的农业生产函数与成本函数,能有助于我们更加全面的认识农业的生产发展现状,对今后的农业经济政策的制定也将具有非常重要的意义。
二、数据来源
文章将采用2010年中国统计年鉴所公布的,我国的31个地区关于农业生产的相关数据信息,进行实证分析。对于数据的选取,我们挑选了以下几个指标:劳动力、资本、机械工具使用程度、以及农业的总产量。其中劳动力数量由农业的就业人员人数表示;投入的资本量由各地区全社会在农业这一块的固定资产投入量表示;机械使用程度用机械使用总动力表示;总产量由农业所产出产品的总产值表示。
三、生产函数的模型建立
(一)C-D生产函数模型的求解
对于农业的投入与产出的生产关系的模型建立,我们可根据C-D生产函数模型的原理来建立。另外,由于数据的采用都是各地区同一时期的截面数据,所以,在本文进行生产函数的回归估计中,我们可视技术进步为一外生变量,是一个不变的常数A。
建立C-D生产函数的对数形式:
Y:农业的总产值;K:农业的资本投入量;L:农业中就业人数;M:农业机械使用总动力;A:关于农业的技术进步的度量。其中,lnY,lnK,lnL,lnA,lnM,分别是它们的对数形式。
运用普通最小二乘法进行回归分析:
lnY=1.3177+0.2816lnK+0.4387lnL+0.2166lnM
(2.0439) (1.3576) (2.7341) (0.9226)
F=40.51 D.W.=1.289
通过Eviews软件,进行回归估计后,可以发现资本投入量与机械的使用这两个解释变量无法通过检验,在进行异方差性检验和序列相关性检验后,可发现:模型存在异方差性和序相关性。为了克服这一不足,我们运用加权最小二乘法进行回归估计。运算结果如下:
lnY=1.4734+0.3437lnK+0.4687lnL+0.128lnM
(4.5064) (6.3020) (13.7386) (2.1505)
F=130.57 D.W.=1.627
经过了加权的处理后,模型已经消除了异方差性的干扰。模型的序列相关检验也顺利通过。
(二)模型解释
=0.9281表明,农业总产值的对数值的92.81%的变化可以由劳动量的对数、资本量的对数和机械使用总动力的对数变化来解释。0.3437、0.4687和0.128分别代表劳动量、资本量与机械使用量对农业总产值将增加的弹性,即当资本量、机械使用程度不变时,劳动量每增加1%,农业总产值将增加将增加0.3437%;当劳动量、机械使用程度不变时,资本量每增加1%,农业总产值将增加将增加0.4687%;当劳动量、资本使用程度不变时,机械使用程度(机械使用总动力)增加1%,农业总产值将增加0.128%。
四、农业的成本函数求解
我们已经求出了农业生产的生产函数,下面本文就利用生产函数,根据农业的生产行为目标的假设(成本最小化)作为约束,来推导我国农业的成本函数。
成本最小化可以表示为:,其中ω、和θ分别为农业的劳动工资率、资本的投入价格、机械使用总动力的价格,C表示农业的生产总成本。
要想找出当农业生产产量为Y0时,成本最小的生产要素的投入,我们可以利用拉格朗日函数,运用求条件极值的方法,求出在产量一定时的条件下,成本最小的极值结果。
构造带有限定条件的拉格朗日函数:
求解可得,关于我国农业的生产成本函数
由求出的农业的生产成本函数知道:成本与劳动力的价格、资本的价格、机械使用的价格以及总产量成正比;与技术的进步程度成反比。
五、启示与建议
首先,从我国农业的生产函数之中,我们可以知道
其次,从生产要素的投入量角度看,我们知道:在相同的情况下,劳动力的投入量对产量的提高效用最大(α=0.4687),而机械的使用较小(θ=0.128)。这说明,我国当前农业的产量增加还主要是劳动的投入所引起的,而现代农用机械等工具的使用对我国农业的产出影响较小。我们知道:当前我国的大规模农业生产还没有完全形成,大型农用机械工具的使用范围和效率较低,依靠人力手工进行生产劳作的现象还是普遍大量存在的。因此,作为我国未来农业的生产改革方向,我们必须要提高我国农用机械的使用程度。
最后,从成本函数C中,我们可以知道:生产成本与资本的价格、机械使用的价格成正比,与技术的进步程度成反比。因此,为了降低我国从事农业人员的生产压力,促进他们的生产热情,政府必须要加大支持的力度,对农业相关机械的购买要给予相应的农机补贴,对农业项目的贷款应该实行低利率政策,以及利息补助等措施。此外,还要继续推进我国农业的技术革新。技术的革新对降低生产成本,提高产量都是有着很重要的影响,这对于我国未来实现具有中国特色的现代化道路是将起着关键作用。
参考文献:
[1]李子奈,潘文卿.计量经济学[M].高等教育出版社,2000.
[2]于俊年.计量经济学软件――Eviews的使用[M].对外经贸大学出版社,2006.
【关键词】农田水利灌溉;高效节水;模式;重要性;存在问题;措施
我国是一个农业生产大国,但是,我国的水资源相对匮乏,导致了我国农业生产与水资源匮乏之间的矛盾,因此,发展农田水利工程高效节水灌溉技术是势在必行的。农业在发展的过程中,节水技术的运用已有较为悠久的历史,只是没有形成一定的系统性,其中最为常见的就是蓄水保墒耕作技术、适雨种植技术或者是地膜覆盖等等。在进行水利灌溉的过程中,建立健全节水刮泥体系是至关重要的,需要按照节水制度和规定,做好节水计划,同时对于水量和水费要加强重视。
一、农业水利节水灌溉模式
一般对农业水利灌溉来说,其发展模式可以从以下几个方面来进行具体的分析:
1、渠道防渗技术。从古至今,采用渠道的方式来进行农业水利的灌溉是较为常见的,主要是这种方式具有一定的方便性,操作的过程中减少了人工作业。但是冲渠道灌溉技术发展的过程中可以看出,在水体输送的过程中,会出现一定的渗漏问题,造成了严重的水资源的浪费。因此,需要从这一方面入手,对渠道防渗技术进行深入地研究和分析,以节水方式为主,提高对水资源的利用效率。
2、滴灌式灌溉。滴灌式灌溉是用小塑料管将灌溉水直接送到每棵作物根部的附近,水由滴头慢慢滴出,是一种精密的灌溉方法,只有需要水的地方才灌水,可真正做到只灌作物而不是灌土地。此法可长时间使作物根区的水分处于最优状态,因此既省水又增产。但其最大缺点就是滴头出流孔口小,流速低,因此堵塞问题严重。对灌溉水一定要认真地进行过滤和处理。
二、农田水利工程高效节水灌溉的必要性
在农业建设中,水利工程的建设是促进可持续发展理念建设的重要部分,节水灌溉是农业可持续发展的重要前提。节水灌溉指的是农作物种植中利用低量的水来获得农田的高产,是在保障农业生产不受影响的基础之上,尽量节约灌溉用水,主要的措施是采用科学的灌溉方式进行科学灌溉,避免在水资源的运输和运用中出现浪费的现象,尽可能地追求水资源的最大利用率。由于传统农业灌溉技术中,并不考虑水资源利用率的问题,而造成了大量的水资源浪费,所运用的水资源中只有小部分被真正应用到了农作物的生长中,这是现代农业发展中所不容的,是农业科学建设的重大阻碍。
三、农业水利灌溉中存在的问题
农业作为国民经济中的基础产业,在经济发展中发挥着极其重要的作用。当前我国对农业生产模式进行了改进和创新,强化农业基础设施建设,已经成为提高农业产量和生产效率的重要手段。农田水利措施的建设和完善,为农业灌溉提供了巨大的便利,极大地促进了农业的发展,但是于此同时,在农业水利灌溉中,也存在着一些不足和问题,在一定程度上影响了其功能的有效发挥,需要农业管理部门的重视。(1)灌溉方式落后:我国的农业水利灌溉,多是挖渠引水、凿井汲水的方式,或者利用相应的闸坝、堤防、沟渠等,从水库、河流等处引水灌溉,采用的一般是漫灌的方式,很容易造成灌溉不均匀的情况,而且在灌溉过程中造成了水资源的大量浪费。(2)灌溉设施不完善:在灌溉中,多是以沟渠引水,而且沟渠以土质为主,在传输过程中,水资源会渗入土层中,同样造成了严重的浪费。(3)管理不当:灌溉工程存在着不同程度的产权不明、权责不清、管理粗放、调度不灵活等问题。(4)资金投入不足:对于已经建成的水利灌溉工程,缺乏维护资金,导致其存在老化、损坏的情况,灌溉面积和灌溉效益逐渐就爱那个第,而新建的灌溉工程由于资金短缺,难以达到应有的规模,其功能也无法充分发挥。
四、加强高效节水灌溉的措施
农业节水灌溉不可能单纯的依托于先进的工艺灌溉设备来实现人们节水意识提升的目的,还有各种政策导向、科技市场发展、规模化经营等方式都是十分重要的。因此国外在高效节水灌溉的发展过程中,使用了一套十分缜密的技术管理方式,当中很多的经验都是值得我国学习与借鉴的。
1、制定节水灌溉政策。当下我国的农村经济技术条件不够先进,因此农业节水灌溉技术和设备发展还离不开国家的重点扶持,经济发展相对缓慢的地区,需要订立农业节水灌溉设备,设立专项补贴政策。而在经济相对发达的地区,国家需要鼓励金融单位研究订立各种专门针对农民购买节水灌溉设备的优惠贷款政策,提高农民加入节水灌溉队伍的积极性,而一些已经开展农业滴灌的增值税减免政策上,另外需要加深订立各种农业用有别于其他节水灌溉设备的税收优化政策,以加快我国农业节水灌溉技术和设备的应用发展。
2、以现代化方式发展节水灌溉。一些经济发达的国家,其发展农业节水灌溉的时候,以高新技术与资本当成主要的发展手段,重点研究各项节水农业的各项灌溉结束以及后期的生产研发等等多品种配套的方式,其中像是输水管道、喷头以及滴灌管等,一整套设备组成了一个完备高效的节水灌溉模式。除此之外,投身农业科技发展的工作人员,还对不同农作物的生长发育、土壤含水量、各项组成元素等都有专业系统的研究,农民能够参照专家鉴定的结果,实行系统的灌溉施肥管理,有效提升了水资源与肥料的有效利用率。
3、推广节水技术的应用。依照我国具体国情特点,发展高效节水农业要求使用常规技术和高新技术相互联合的方式,同样不可忽视工程技术和非工程技术之间的配合。现下我国节水措施的使用,需要做好以下几方面技术措施的使用:(1)雨水积蓄使用技术;(2)田间工程技术;(3)节水灌溉技术;(4)机械化保护耕作技术;(5)节水抗旱种类与高效种植技术;(6)耕作和覆盖的保墒技术;(7)化学方式抗旱节水保水技术;(8)监测土壤地力墒情和信息管理技术。
4、精细化地面灌溉技术。对地面的项灌溉技术进行改良,是建设在平整地面的基础上的,我国的地面灌溉量巨大,有十分广阔的灌溉覆盖面积,因此在平整地面的过程中,要求使用激光控制平面的技术和土壤墒情自动监测技术等各种有效改进地面灌溉方式的措施,以期慢慢的实现田间灌溉水的有效控制以及精细化灌溉调整。激光控制平地设备的组成是激光发射装置、激光接收装置以及控制器和平地铲运等几个部分。此设备的使用能够高效实现土地平整的要求。
五、结束语
在节水灌溉的工程建设过程中,需要遵循因地制宜的原则,依照各个地区具体的经济发展情况、土壤状态与农作物要求,选择科学合理的技术操作方式,以促进节水灌溉技术和各种设施的推广应用。节水农业技术体系是一个综合性很强的体系,它涉及多学科技术领域,其实质是解决农业用水和农作物需水及单位水量产生的粮食产量和价值。这个体系以农业节水为中心,以充分利用有限的水资源,提高水的利用率和利用效率,实现农作物高产高效为目的。
参考文献
[1]飞.浅谈农业水利灌溉中节水的有效措施[J].黑龙江科技信息,2013,(2)
关键词:水利工程;农田灌溉;影响探究
1水利工程建设对农业发展的积极作用
水利工程的建设,能够推动农业发展,不断优化农业发展的环境,为农作物生长提供稳定可靠的水源。在农业发展的过程中,农田灌溉是基本需求,尤其是在相对干旱的区域,为保障农作物的生产质量,为帮助农民朋友脱贫致富,必须依托农田灌溉。但一直以来,在农村地区,由于没有科学的水利工程,使得农田灌溉仍然停留在传统的模式上。比如人们采用打水井修水渠漫灌的方式,这种灌溉方式,虽然能够提升灌溉效率,但是容易造成较为严重的水资源浪费。因此,积极建设农田水利工程具有非常重要的现实意义。一方面,水利工程的建设能够充分满足农田灌溉的需求,实现水资源的有效储存以及充分利用,整体保障农作物的生长质量与成效。另一方面,水利工程的建设还能够在很大程度上促进节水农业的发展。传统的漫灌方式以及人们滞后的灌溉理念,在很大程度上造成了农业生产用水资源的匮乏。积极兴建农田水利工程,全面渗透和贯彻节水农业,能够整体优化农业生产的环境,在确保农田灌溉用水的同时,还能够优化灌溉水质,更好地促进农业、农村的发展。
2水利工程建设对农田灌溉的积极影响
在农业生产过程中,农田灌溉是基础。水利工程建设能够在很大程度上优化农田灌溉,充分满足农田灌溉的需求,还能够有效改良灌溉水质,全面推进节水农业的发展。
2.1水利工程建设要满足农田灌溉的基本需求
在农作物生长过程中,灌溉是非常重要的环节,及时充分的灌溉能够满足农作物的生长需求,同时也能够有效提升农作物的生长效率。积极兴建水利工程,能够充分满足农田灌溉的基本需求,同时还能够有效规避自然灾害、恶劣天气对农田的不利影响。一方面,在水利工程的建设过程中,应该结合区域性降水量和区域内农业生产的最大用水量进行科学的规划建设,整体保障水利工程的建设成效,全面满足水利工程的基本灌溉需求。另一方面,在水利工程的建设过程中,应该充分考量区域内的自然灾害,实现科学有效的蓄水、储水。在水利工程兴建前,农业生产依托传统的灌溉方式,若因为降水量减少,出现水位下降、水源枯竭等问题,那么农田灌溉将变成奢望,自然年的收成也会大打折扣。因此,积极发挥水利工程的灌溉作用,还能够实现有效节水、储水以及蓄水等,以便充分应对自然灾害以及恶劣干旱天气。此外,在水利工程的建设过程中,一些功能多样的水利工程不仅仅是为农田灌溉服务,更多是朝着经济创收的方向而建设的。为保障农田灌溉用水需求,同时协调水利工程与农田灌溉的关系,应该依托完善的制度机制来促使水利工程积极为农田灌溉服务。
2.2水利工程建设要着重改良和优化水质
在农业发展的过程中,水源污染在很大程度上制约农作物的生长质量,同时也影响农作物的食用安全,给人们的生命财产造成了较大的威胁。水资源污染会导致农产品的质量和产量下降,同时各种有害物质还会随着农产品进入人类体内。因此,水利工程的建设应该着眼于水质的改良与优化,为农业灌溉提供可靠安全的水源。一方面,水利工程的建设,除保障基本的农田灌溉外,还应该着重提升水利工程的防洪抗洪能力。洪水的侵袭不仅会造成农作物的倒伏,影响农作物的生长质量,同时也会裹挟一些有害的污染物,继而严重威胁着农业用水的安全与健康。因此,在兴建水利工程的过程中,应该考虑区域内的洪涝灾害,切实提升水利工程的防洪抗洪能力,有效实现洪水的截留,避免洪水肆虐。另一方面,在兴建水利工程的过程中,还应该充分改良和优化水质。农作物生长对于水质的要求比较高,若灌溉水源水质浑浊或者存在污染,势必影响农作物的生长质量以及食用安全。因此,在水利工程的建设过程中,应该立足于水质的改良,为农田灌溉提供稳定可靠的安全用水。
2.3水利工程建设要提升水资源利用率
在农业生产中,传统落后的灌溉方式,容易造成水资源的严重浪费,影响着农业的健康可持续发展。因此,在水利工程的兴建过程中,应该着重优化节水效益,积极发挥节水作用,推动节水型农业的发展。一方面,应该同步推行节水型的灌溉设备,依托节水设备来实现科学的引流灌溉。在实践过程中,可以采用滴灌、喷灌等灌溉方式,切实提升水资源的利用率。另一方面,还应该构建完善系统的灌溉用水机制,实现水资源的合理分配以及统筹调配。不同地区、不同种植区域的农作物对于水分的需求存在显著差异。在发挥水利工程的灌溉作用的过程中,若不顾实际情况盲目进行水资源的调配利用,往往会在很大程度上造成水资源的浪费。因此,积极推进节水型农业的发展,应该构建完善合理的用水机制,科学合理进行水资源的充分调配以及综合利用。
2.4水利工程建设要避免水土流失问题
在农田灌溉的过程中,传统落后的灌溉方式,不仅灌溉效率比较低,水资源浪费较为严重,同时还容易造成较为严重的水土流失,严重影响农业用地的土壤肥沃程度,同时也容易造成较为严重的养分流失。因此,在水利工程的建设过程中,应该实现科学有效的水土保持作用,全面规避水土流失问题的发生。一方面,水利工程应该综合性发挥蓄水能力,当洪峰较大时,水利工程的拦截能力能够避免下游农田发生内涝问题,继而有效保护农田的土层结构以及养分条件。当然在建设水利工程的过程中,应该科学选择建设地域,在整体提升他们的抗洪蓄水等能力的同时,减少水流缓慢等问题对上游生态环境的影响。同时,在水利工程的建设过程中,还应该做好科学的堤坝修筑以及防护,避免出现截留洪水倒灌问题。另一方面,在水利工程的建设过程中,还应该通过兴建水库、储水池等方式来实现水资源的截留以及充分利用,为农田灌溉提供合理的水资源。在水利工程的建设实践中,应该结合区域内的水条件等来选择不同规格的水库,整体优化水库的储水蓄水能力。基于科学的水库建设,能够实现有效的水流调控。当水流相对比较少时,可以开放水库。当流域内的水量较大时,则可以充分发挥水库的储水作用。
农田盐渍化程度不断加剧
落后的灌溉方式及其灌溉设施,以及排水设施等的缺乏,导致了都兰地区农田盐渍化程度的不断加剧。如今,在当地现有的农田中,已经盐渍化的农田占农田总面积的47%,而中度以及重度盐渍化农田的面积已经占到了农田总面积的28%,不少荒废的耕地均是由于盐渍化程度太重而导致的。
都兰地区节水型农业体系的构建及其实现途径分析
1.构建一套科学的农田节水灌溉方式
上文已经提过,目前都兰地区多数农田的灌溉方式仍为串灌或者大水漫灌方式,因而导致灌水所需时间相当长,容易出现过灌无排的情况,因此,对于当地的水资源造成了极大的浪费。近年来,滴灌、微灌、喷灌以及渗灌等节水灌溉技术由于其显著的节水效果而受到了多方的关注,因而也在都兰地区得到了一定程度的推广和应用,以下分别对各种灌溉方式的经济指标情况进行了比较,见表1。对于都兰地区而言,由于受到灌溉水源方面的限制,因而很难进行规模化的发展,此外,由于当地河水的泥沙量相对较大,且由于多大风情况,因而总体而言,都兰地区适宜采用的灌溉方式主要为渠道防渗+畦灌方式,此外,都兰县应当大力进行小畦以及细流沟灌等节水灌溉技术的推广和应用,通过对沟畦的规格以及农田尺寸进行明确,从而实现了对入畦流量的科学确定,进而彻底改变传统的串灌以及大水漫灌方式,为节水型农业体系的构建奠定基础。
2.加强节水灌溉基础设施的建设工作
进一步加强都兰地区的农田节水灌溉基础设施的建设工作,对老化及损坏的灌溉设施进行重新建设,与此同时,不断引入如今先进的灌溉设施及其技术手段,并在当地的灌溉体系中进行应用和推广。此外,还要对传统的干渠、支渠以及斗渠等进行改建,以都兰地区当地的耕地情况为依据,进行配套灌溉设施的建设,以实现灌溉过程节水的高效性。
3.构建同水资源承载能力相适应的农业产业结构体系
应当以都兰地区的水资源情况为依据,形成一个具有都兰特色的农业产业结构格局。同时,还要进一步推动都兰地区农业的产业化经营,逐步形成当地特色农作物种植群体,并以此为基础带动当地各类农作物的不断发展。这样不仅有效带动了都兰地区农业经济的发展,还实现了水资源的有效节约。
4.构建农业节水型种植体系
都兰地区串灌以及大水漫灌等方式的农业用水量较农作物的实际需水量而言要高出一倍以上,这不仅表明了当地农业灌溉用水的极大浪费,更说明了都兰地区农业节水灌溉存在巨大的空间。因此,必须对都兰地区的农业种植体系进行不断调整,并逐步进行农业节水型种植体系的构建。一方面,应当对粮、棉、油等耗水程度较高的农作物种植面积进行适当地压缩,同时,还应进一步推广耗水程度较低,且经济效益较高的农作物,尤其注意加强抗旱节水农作物的种植力度。另一方面,应进一步加强节水灌溉技术的发展和利用,从而实现对当地水资源利用程度的不断提高。
5.构建科学的水资源综合管理体系
对于都兰地区而言,为了实现当地节水型农业体系的构建,必须搞好水资源的管理工作,摒弃行政区域管理方式为主,而流域管理为辅的传统落后的水资源管理体系,逐步建立起一套科学合理的水资源综合管理体系。水资源由于其独特的流动性及其外部性等特征,因而要想实现对其流域长期福利的最大化,必须将都兰地区全流域的可持续性发展为依据来进行水资源的配置,即在都兰地区的水资源实行全流域的统一化管理。目前,对于都兰地区而言,应在水资源流域管理不断加强的基础上,同时进行区域化管理的兼顾,以形成一个同都兰地区情况相适应的科学合理的水资源综合管理体系。
6.构建合理的农业标准化节水体系
农业节水计量设施的不完善以及农业节水面积统计标准的不一致等等相关问题均阻碍了节水型农业体系的发展。因此,必须对农业标准化节水体系的构建工作进行不断地加强,以推动其逐步步入一个科学规范化发展的道路。进行都兰地区农业标准化节水体系的构建过程中,必须首先以都兰县的实际情况为基础,因地制宜地进行多种适用型节水模式及其技术的采用,并对其经济条件进行分析,对于经济条件许可的情况下进行此种模式的采用。其次,还要对都兰地区的农业节水计量基础设施进行不断完善,由于许多农业灌区必要节水计量设施的缺乏,因而仅依靠其当时的节水设计规划进行节水效益的估算,因而同实际节水情况相距甚远。在所有工业灌溉区进行在配套计量设施的建设,即可对其节水效益进行科学地评估。此外,还需要对都兰地区的农业节水面积统计方式进行进一步的规范,例如,对农田节水面积、管灌以及渠道防渗的长度等基本数据进行一个科学有效地统计,以便为都兰地区节水型农业体系的构建进行指导。
7.构建有效的农业节水技术综合服务体系
对于农业的节水问题而言,其不仅是一个技术和工程问题,更是一个社会和经济问题。因此,相当有必要进行农业节水技术综合服务体系的构建。对于都兰地区农业节水技术综合服务体系的构建而言,首先,应当注意对基层的技术及其管理等相关工作人员进行培训力度的进一步加强,通过各种手段和方式来确保基层技术和管理相关人员节水技术水平及其专业素质的不断提高,以建立一个高程度专业素质及其节水技术水平的农业节水技术队伍。其次,还要注意不断加强都兰县当地农民有关节水技术方面的培训力度,并注意及时有效地对其进行各种现代化先进的节水技术的传授。再次,还应确保都兰农业灌区节水单位以及基层水利服务公司、协会以及组织等作用的充分发挥,通过对其进行规划和设计,对设备进行调试,对施工过程进行组织,对相关技术人员进行培训,以及对整个体系的运行过程进行管理等综合服务,实现都兰地区当地农业节水技术的不断提高。此外,还要注意将节水型农业同当地农村的家庭承包经营方式进行充分考虑,并注重都兰地区当地的农业产业结构的进一步调整,通过采取多种农业节水综合措施,结合对当地农民以及农村基层组织的利益情况等问题进行考量,从而实现都兰地区农业节水技术综合服务水平的不断提高。
关键词 农业灌溉;机井灌溉;现状;建议;淮北地区
中图分类号 S723.6 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)11-0234-01
随着淮北地区农业生产从传统农业向现代农业不断转化发展,用水规模在不断加大,加之淮北地区绝大部分区域地表水资源较为缺乏,为确保淮北地区农村生产和农村经济的发展,实施农业灌溉尤为重要。
1 淮北地区农业灌溉概述
1.1 淮北地区气候条件与灌溉的关系
宿州市埇桥区属南北交汇处,多年平均年降雨量850 mm。但降雨的时空和年际分布极不均匀,6—9月降雨量占全年的60%以上,20 d无雨频率为50%以上。雨量的季节分布并不完全符合农作物生长需水要求,需要进行补充性灌溉。在秋季作物生长期和秋种季节,20 d无雨频率可达92%,因而干旱是制约淮北地区农业生产的主要因素。淮北地区的农作物要获得丰收,在农作物生育期就需要进行灌溉。
1.2 土壤特性对农业灌溉的影响
砂姜黑土是淮北平原的主要土壤类型之一,分布面积较广,占淮北平原总面积的1/2以上。此类土壤胀缩性大,渗透能力差,蓄水保墒能力弱,土壤毛管性能小,易旱易涝。干旱时土壤干缩形成垄缝,土壤水分蒸发加速,加剧旱情的发展;遇水时土壤又迅速膨胀,封闭土壤中的孔隙,延缓水分滞留时间长,形成涝渍灾害,故砂姜黑土区必须做到旱涝兼治。
1.3 淮北地区地下水资源对农业灌溉的适宜性
淮北地区地表水资源主要集中于沿淮及主干河道范围内。绝大部分区域地表水资源较为缺乏,而淮北地区地下水资源丰富,含水层组分布较稳定,地下水资源丰富,按其埋藏深度和补、径、排水力循环和开采条件,自上而下可划分为3个含水层组:浅层(0~50 m)、中深层(50~150 m)、深层(深度大于150 m)。中深层地下水含水层厚度分布不均匀。而浅层属潜水至弱承压水,浅层地下水水质符合《农田灌溉水质标准》GB5084-2005指标,能满足农业灌溉要求,是农田灌溉开采和广大农村居民生活用水的主要层位。上部20~25 m,含水层厚度8.0~17.0 m,分布较为广泛;下部25~50 m,含水层厚度2.0~8.0 m,分布不均。根据淮北地区的地下水资源分布和水质标准,水资源和水质都能满足淮北地区农业灌溉的要求,水资源和水质都很适宜淮北地区农业灌溉。
2 淮北平原农业灌溉现状
地下水是淮北地区农业灌溉的重要水源,在淮北地区井灌面积占农业灌溉面积5成以上,根据淮北平原气候条件、水资源分布情况及土壤特性,机井灌溉无疑是淮北地区较为适宜的灌溉方式。
2.1 优点
一是井灌适应性强,管理方便。井灌不仅能满足灌区农作物的灌溉,而且能适应当前农业生产责任制的要求。灌水时户与户之间的干扰小、矛盾少,每口井能灌溉数户农户的地,同时便于管理。二是井灌不仅省地还节水。井灌和渠道输水相比,不占用额外的土地,一般都可减少占地2%~4%。此灌溉方式加上具有淮北特色的地面移动软管灌溉形式,农业灌溉水利用系数接近1.0。由于实行小定额灌溉,因此可有效减少深层渗漏损失,尤其是土壤渗漏严重的地区,如淮北砂姜黑土地区、潮土区,节水效果显著,一般情况下,农业灌溉水利用系数可达0.92以上。三是一次性投资少。此灌溉方式仅需井、动力、泵及移动软管等设备,一次性投资少,井灌区投资仅为1 800~3 300元/hm2。此种灌溉方式得到农户的青睐,近几年发展迅猛。
2.2 缺点
一是能耗大。淮北地区井灌区灌溉动力多为农用拖拉机或拖拉机,这些机械不仅用于灌溉,而且也用于运输、耕地等方面,常出现实际动力远大于需要配套动力的情况,即人们常说的“大马拉小车”,从而造成能耗浪费。二是水温偏低。水温低对农作物的生长影响是很大的,井灌时的水温往往偏低,因此井灌时应当尽量延长输水路线。尤其是冬季灌溉大棚蔬菜或夏季灌溉玉米,应错过中等高温时段。作物对水温的要求:旱作温度为15~20 ℃,最低允许温度为2 ℃,最高不超过35 ℃[1-2]。
3 建议
3.1 合理规划布局机井
井的布局合理,就能以最小的投资获得最大的效益,否则可能开发不出地下水或因打井过密、过多降低单井出水量;甚至会造成区域性水位下降。故淮北地区布井前一定要对代表性的旧井进行测量了解,以便找出较好的井位、井间距,尽量减少群井干扰的影响。根据调查了解的情况查阅《机井技术规范》(SL256-2000)和已实施的机井项目经验,再设计井位、井间距、井径、井台、井深。根据埇桥区农田用水经验,作用灌溉主要利用浅层地下水,井深度25 m左右为宜,机井内径为500 mm,井距采用250~300 m,布置为三角形布置或正方形,单井控制面积4.0~5.3 hm2。
3.2 适时灌溉促丰收
农作物灌溉主要解决2个方面的问题,即何时灌和灌多少[3-4]。合理灌溉技术的关键是以适量的水进行适时灌溉,既能满足作物对水分的需要,又不致造成土壤含水量过大。根据作物各生育期对水分的需要、作物生长的环境因素的变化确定灌溉的时间和作物的灌水量,通过气象因素确定作物的蒸腾蒸发量来进行灌溉决策和灌溉周期。淮北主要作物有小麦、玉米,也有薯类和油料作物,薯类和油料作物相对耐旱。主要作物冬小麦在干旱年全生育期灌水次序为越冬、返青、拔节、抽穗、灌浆共灌水5次;主要作物夏玉米在干旱年全生育期灌水次序为播前、拔节、抽穗、灌浆共灌水4次。冬小麦和夏玉米生育期计划湿润层为0.3~0.8 m,雨量的季节不能完全满足作物生长的需水要求,这就需要人们进行补充性灌溉。根据农作物的不同生育期所需的作物灌溉量,确定适宜的灌溉上限、灌溉次数和灌溉定额,来实现农业灌溉效益最大化。
4 结语
农业发展经历了从传统农业向现代农业转化的新阶段,优质、高产、高效已成为现代农业的发展方向。在此过程中,农业灌溉发挥着重要作用,农业灌溉也是农民增收、农业增效的基本保障。随着经济不断地发展,加大了农田水利设施的投入,农田机井通电工程、机电配套、科学信息化管理、节时节水型灌溉技术会逐步改进。根据气候条件、水资源分布情况及土壤特性等决定的淮北地区井灌方式必将持续发展,农业灌溉效益必将持久稳定发挥。
5 参考文献
[1] 于江海,周和平.农业灌溉水温研究[J]. 现代农业科技,2008(8):123-125.
[2] 王宏.农业灌溉用水定额分析[J]. 现代农业科技,2011(5):253.