节水防污型农田水利系统构建及其效果探究

王金岭　张引开

摘要：由于我国经济的快速发展，使得水资源陷入异常紧缺的状况和农业生产出现了严重污染的情况。为贯彻落实好中央政府提出“节约资源、保护环境、发展现代农业”的方针政策，并结合中国当前实际，以国际上对灌溉现代化的定义与关注点进行借鉴，具体提出了运用由田间、草沟、塘堰湿地和骨干沟“四道防线”组成的系统净化农田排水的策略。以水稻灌区种植为例，本文将对四道防线的主要构建及研究效果进行阐述。

关键词：灌溉现代化；节水灌溉；节水污染；农田水利系统

就我国正面临水资源总量不足、人口多、粮食及食品生产任务重的恶劣现状，特别是农业用水极其匮乏，且农业生产污染十分严重。中央政府坚持在农村贯彻落实党的任务——保护大自然、节约生产资源、加强社会主义新农村基础建设、保障农业生产、增强农业综合生产能力和农村经济可持续发展，以此来推动三农工作在农村的实行及新农村的建设。因此，要落实好中央提出的农业现代化、节水与防污的任务，则需积极构建现代化节水防污型农田水利系统。

1 节水污染型农田水利系统的概述及特点

1.1 节水污染型农田水利系统的概述

农田水利工程措施被解释为一项可以用来发展灌溉排水，改善农田水分状况，调节缺水地区水情，防治农田上的旱、涝、盐、碱灾害，以促进农业稳产高产的综合性科学技术。传统意义上来说，现代化节水污染型农业水利系统指能够实行灌溉现代化的水利系统机制，而灌溉现代化指为结合体制、制度改革，改进与提高灌溉系统的过程；其主要目标是对农民配水服务进行改善，对劳动力资源、水资源、经济资源和环境资源利用上进行改进。

1.2 现代化节水防污型农田水利系统的特点

现代化节水防污型农田水利系统要具有一般灌排系统的特质，对引水、输配水、灌水和排水功能上能进行适时适量的运作，还需具有以下特点：

（一）节水效果强，产量效益高。

对于通过科学技术配置而取到的水量进行合理、优化，对各类节水、高产的灌溉措施进行广泛与有效的采用，定能让水资源在经济效益和社会效益上充分发挥自身优势。

（二）保护环境效果好，防止水污染作用大。

现代化灌溉系统能减轻并改善由于灌区过度使用化肥、农药等造成的农业生产污染，能有效的保护环境，防止污染水资源，并保持地下水位的动态平衡。

（三）提高水质量

将灌溉节水、防污减污及改善水质与灌溉水利系统相结合，有效的改善农村居民饮水安全问题，为水源地居民提供足够水量及水质量标准的生活用水。

（四）先进、合理的组织管理

要实行符合国情发展、行之有效的管理体制，则需组织机制并良性运行。相关执法人员在组织上进行科学的决策程序，调整水价及征收办法，再通过先进、合理的组织管理，建立好较为完善的灌排技术服务与推广体系，保证水资源利用具有依法性和科学性。

2 节水污染型农田水利系统的构建概况

根据案例分析，于2013-2014年在青狮潭灌区枧江头实验区实地建设一个完整的“四道防线”节水污染型农田水利系统，将田间水肥、草沟、塘堰湿地和骨干沟“四道防线”之间相互串联与最优调控，开展实验观测。与此同时进行综合调控对比试验的是广西灌溉试验中心站。试验区的大体情况为，土质为黏壤土，呈弱酸性，土层厚度面积达到50厘米。气候为热带季风，多年平均气温为19.5摄氏度，降雨量大，空气相对湿润，但在年内分布量不均。当地试验中心站的地理坐标为110°33′E，25°30′N，居民每年种植早、晚两季水稻，早稻生育期主要在4-7月份，降雨量占全年的70%左右；晚稻生育期为7-10月，降雨量少，土地易干旱。

在试验站内开展稻田水肥综合调控对比试验，灌溉模式处理的方式主要分为两种，常规淹水灌溉W1和间歇灌溉W2。在站内施2次氮肥，底肥为总量的一半；实施4种灌溉模式及施肥次数，其中每个处理进行3次重复，使用当地常规的水肥管理方式。除了对水稻进行不同次数的灌溉模式及施氮肥总量，其他条件的处理方式相同。

在青狮潭灌区选取常见的地势区域，进行一定的改造再构建节水污染型农田水利系统。在田间挖出一条排水草沟，承接稻田排水量并进行观测；塘堰湿地上改种适合的水生植物，如美人蕉、睡菜、睡莲与水芙蓉等，于进出口处设三角堰，观察水深，对水稻各生育期进出口水样的氮磷浓度、灌溉、降雨及排水量进行仔细加测；最好在每个塘堰湿地上开设独立的进、出水口，再使用三角堰来量水，每天进行一次观测，面对降雨或者集中灌溉后两小时采取加测，取出水样进行氮磷浓度的分析。最后把骨干生态沟串联在塘堰湿地上，净化湿地的排水。利用相关的测试项目及计算公式开展试验区观测项目，完成节水防污型农田水利系统的一系列程序。

3 结果与分析

农田水利系统构建的“四道防线”有效的削弱了稻田内氮磷的含量，达到了净化的效果。根据早稻的营养生长和生殖生长两个时期，再到返青期、分蘖前期、分蘖后期、拔节孕穗期和黄熟期的生长状况来看，氮磷的净化效果明显增强，氮磷浓度下降。其中得出的最佳水肥管理方式为间歇灌溉与4次施肥方式相结合，比传统淹灌模式更能节约灌水量、减少排水量，实现了从源头上减少面源污染物的目标，达到了节约水资源的要求。最后根据磷选出的最佳水肥管理模式进行田间管理，如对于过流断面小的排水采沟，避免种植密度大的浅水植物，而是种植沉水植物。这样通过优化田间水肥管理、草沟、塘堰湿地和骨干沟的优化，将农田排水从源头控制到末端处理的生态净化“四道防线”体系，合理设计每条防线的技术参数后，节水防污型农田水利系统已达到最佳的净化效果。

4 结束语

为贯彻落实好中央关于节约资源、保护环境、发展农业现代化的方针，必须全力改善我国水资源短缺和农业生产污染严重的实际情况，构建现代化节水防污型农田水利系统，在初始阶段实行由田间、草沟、塘堰湿地和骨干沟“四道防线”组成的系统净化农田排水。这样不仅能降低总氮、总磷的含量，也净化了水质，对于排水量的循环型利用有所提高，以达到节约水资源的目的，所以构建该系统对于防止水污染、节约水资源是有所裨益的。