滦河下游灌区控制面积11.3万hm2,设计灌溉面积6.39万hm2,受益范围涉及唐海、滦南、乐亭、丰南4县和两个军垦农场,最大实际灌溉面积8.53万hm2,水稻种植面积7万hm2,稻谷产量约占唐山市粮食总产量的1/5,占河北省稻谷产量的1/3,是华北地区最大的水稻灌区。
由于历年来滦河水量充沛,灌区一直沿用着大水漫灌的灌溉方式,年亩均田间用水量在700m3左右。但是,随着工农业的发展,灌区水资源日益短缺,尤其是近几年来华北地区干旱少雨,造成灌区内可供水量骤然减少。为了保证农作物的正常生长,维护灌区的稳定,灌区管理部门在积极推行各种节水措施的同时,自2000年以来与农业科研部门合作,对水稻控制灌溉制度做了大量的尝试,改大水漫灌为控制灌溉,充分利用降雨,逐步建立起滨海稻区“半雨养型”稻作制度,使亩均用水量降到了400m3以下,灌溉水利用效率由原来的0.8kg/m3~1.0kg/m3提高到1.3kg/m3~1.5kg/m3,起到了良好的节水效果,促进了节水和灌区农业经济的持续发展。
一、改革水稻灌溉制度的主要措施及节水效果
1.冬春灌提前蓄水,育秧期不供水
为了保证育秧期用水,在推广旱育秧、庭院育秧等技术的同时,提前蓄引滦河径流进行冬灌,并把重点放在唐海、乐亭盐碱化程度高、自备水源不足的地方。在正常年份,水库放水前全灌区冬春灌支门能引水6000万m3左右,在蓄满平原水库、养鱼池、蓄水河道的同时,还能泡田压碱6700hm2左右,不但解决了育秧期秧田用水,对缓解插秧期用水量过度集中也起到了很大的作用。
2.推迟水库放水时间,以充分利用降雨
从光热资源看,推迟放水时间、实行晚插秧是可行的。冀东滨海稻区与产量水平相接近的承德稻区相比,无霜期长一个多月(承德隆化平均149天,唐山唐海平均188天),这说明滨海稻区由常规插秧期改为晚一个多月插秧,即由4月下旬改为6月份插秧仍能保证水稻的正常成熟,并能够保持一定的产量水平。
2001年,由于水库可供灌区水量只有5600万m3,不足常年的1/10。因此,将供水时间推迟到6月12日,将插秧时间推迟到6月中旬以后,使作物生长期能与降雨相衔接。经调查,在相同条件下,6月20日~7月2日插秧与正常年份的插秧时间比较,水稻产量未出现明显减产。例如,唐海县四农场六队刘凤棠的0.52hm2责任田,6月22日插秧,每公顷产量达9750kg以上;唐海县三农场八队周青兰的责任田,6月23日插秧,虽然土壤肥力差,但籽粒饱满,仍获得8050kg/hm2产量。又如,滦南县柏各庄镇柏二村冯耀勤承包的4hm2稻田,6月24日~7月1日插秧,每公顷产量达到9600kg。乐亭县王滩镇姚圈村於成平的碱沙地责任田,在土壤盐渍化较为严重的情况下,7月1日插秧,仍获得了每公顷产量6750kg的收成,与常年产量持平。
晚插秧不仅没有影响产量,而且节水效果十分显著。一是充分利用了降雨。冀东滨海稻区降雨量多集中在7~8月份,这与水稻的用水高峰同期,基本能满足水稻主要生育期的生理生态用水。同时在汛期充分利用从灌区内经过的双龙河、小青河等七八条河流及0.53万hm2淡水养殖水面,建闸蓄水,提高地表水的利用率,并严格控制排农、排斗,截流稻田排、渗水及自然降雨,对照农业用水标准,做到水稻不超标不弃水,提高水的重复利用率。据统计,雨水和回水的利用率在正常插秧年份只占田间供水量的20%~30%,而晚插秧却能达到50%左右。如2001年在水库放水后的第三天,全灌区范围内普降大雨,水库全年只供4天水,总计4425万m3,在没放完用水指标的情况下靠降雨及径流全灌区保收水稻面积2万hm2,而当年还属干旱年,全年降雨量不足300mm,不到常年降雨量的一半。二是减少了灌区水量的蒸发、渗漏。据统计,冀东地区5~6月份的日平均蒸发量近6mm,如果较原插秧期推迟40天(即6月20~30日插秧),再加上本段时间的土壤渗漏量,每公顷能节水约2700m3。实施面积按6.7万hm2计算,那么节约水量达1.8亿m3,计算到渠首约为3.0亿m3,足能保6.7万hm2旱田作物在大旱之年夺丰收。从这个意义上说,即便是晚插秧造成一些产量损失的话,那么也是失得其所,失得所值。因此,晚供水、晚插秧的办法对滦河下游灌区来说其效果和意义是巨大而长远的。
3.优化灌溉制度,实行控制灌溉
实行控制灌溉,改大水漫灌为定额灌溉,推广浅湿灌和间歇灌溉,不仅能节水,而且能达到高产的目的。根据水稻生长发育的需水规律,经灌区多年试验研究,在节水的条件下,灌水后土壤水的控制上限一律采用3cm左右的“薄”水层,下限按水稻生育期阶段生长需水量和高产的要求,控制标准如下:一是返青期全阶段采用“薄”水层3cm,二是有效分蘖期控制下限相对含水量为80%~90%,三是无效分蘖期控制下限相对含水量为65%~70%,四是拔节孕穗—抽穗开花期控制下限相对含水量为80%~90%,五是乳黄熟期控制下限相对含水量为75%~80%。
根据土壤水控制标准,确定灌水定额:一是返青期补水2~3次,用水40~50m3;二是有效分蘖期灌水2~3次,用水60~70m3;三是无效分蘖期灌水1~2次,用水30~35m3;四是拔节孕穗—抽穗开花期灌水3~4次,用水70~80m3;五是乳黄熟期灌水1~2次,用水30~40m3。
最后,根据灌水定额,制定田间灌水与引水、供水方案。在实施过程中,又根据气象、降雨、水稻、土壤、水源等状况适时调整,实行动态计划用水和多水调控,做到大平衡,小调整,并层层落实岗位责任制,积极做好群众工作,服从统一调度,保证有限的水源得到充分利用。
二、完善措施及下一步工作思路
经过几年来的摸索,晚插秧技术在各方面都取得了许多宝贵的经验,今后在不断建立健全各项与之相配套的管理体制和灌溉模式的同时,将继续与水稻科研部门合作,通过联合科技攻关,力争在2~3年内建立起较为完善的晚供水、晚插秧水稻高产高效的“半雨养型”稻作制度。
1.研究完善与晚插秧相配套的水稻高产栽培技术
(1)确定适宜的水稻品种。不同的水稻品种对晚插秧的反应不同,这主要取决于品种特性。其中分蘖力强、有效分蘖持续时间长的品种对晚插秧的适应性较强。如在晚插秧的诸多品种中,冀粳14号的产量性状明显好于垦育2号。虽然垦育2号在正常年份条件下,表现出了抗逆性强、结实率高、米质好等优良特性,但在分蘖力和有效成穗率等方面不足,在晚插秧的条件下表现出明显的劣势。因此,排除其他因素的影响,水稻品种的适应与否是一个重要的因素。
(2)大秧龄秧苗的管理技术。要通过技术措施,保证50~60天的秧龄的秧苗生长健壮(带1~2个分蘖),无病虫害。
(3)晚插秧后大田水肥管理技术研究。要通过技术措施,弥补由于晚插秧水稻生长带来的不利影响,促苗早发,确保个体发育健壮,争取足够的穗粒数;确保群体发育旺盛,争取足够的亩穗数。
(4)灌溉水管理的优化调控技术。做到给水时间、给水量、给水次数的优化组合,以充分利用雨水,进行多水调控,最大限度地提高灌溉水的有效利用率。
2.完善基层用水组织
一些用水单位基层管理组织不健全,市县管理组织与用水户之间存在脱节现象,用水计划不准确、不及时,有的农民来水时间都不清楚,没有按水情安排农时,造成插上秧后未接上水而大面积死苗等损失。同时个别支渠用水管理比较混乱,群众节水意识差,水资源浪费严重,往往出现上游大水漫灌、下游无水可灌的现象,干旱与浪费并存,为有效地实施控制灌溉造成困难和一些不必要的损失。
成立和完善用水户协会等基层灌溉服务组织,把过去松散的群众管水组织转变成为具有严密规章制度的民主管水组织,让用水户直接参与管理,加强群管量水,增加用水的透明度,避免供水与用水相脱节的现象,保证用水计划和供水信息能及时地上传下达。这不仅可以促进节约用水,提高水费收取率,而且能有效地维护灌溉用水秩序,保证全灌区按统一的稻作制度组织生产。
3.发展渠井双灌
渠井双灌是近年来为应对干旱灌区所出现的一种灌溉方式,即以渠水灌溉为主,以井水作为补充。渠井双灌的结合具有开源与节流的双重作用,为灌区实施控制灌溉提供了良好的保障。滦河下游灌区点多、线长、面广,轮灌一次需15d左右,部分稻田不能在最佳时间得到灌溉,进而影响产量,而渠井双灌区大多分布在渠道的末梢,在供水过程中能很好地解决这个矛盾,同时使供水更加集中,减少在生长期少量引水所造成的巨大的水量损失。因此,逐步完善和规范渠井双灌系统,适当利用地下水资源,不仅能促进节约用水,促使水资源的合理利用,同时能大大地提高灌溉保证率,增强整个灌区的用水调蓄能力,减轻渠灌水的调度负担,保证控水灌溉的顺利实施和全灌区的均衡受益。