北京市是一個(gè)水資源嚴(yán)重短缺的大都市,特別是20世紀(jì)90年代以來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增加,各行業(yè)用水矛盾日益突出。農(nóng)業(yè)作為用水大戶(hù),其用水一直占各行業(yè)用水總量的40%左右。近年來(lái),北京市政府出臺(tái)了一系列保護(hù)水資源的法規(guī),采取了工程節(jié)水、管理節(jié)水、技術(shù)節(jié)水等措施,并結(jié)合國(guó)家農(nóng)業(yè)高效節(jié)水示范項(xiàng)目的建設(shè),積極利用現(xiàn)代科技,推廣噴灌、微灌等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)。經(jīng)過(guò)多年的推廣應(yīng)用,節(jié)水灌溉技術(shù)在推進(jìn)北京市農(nóng)業(yè)節(jié)水和農(nóng)業(yè)增產(chǎn)方面起到了積極作用[1],農(nóng)業(yè)灌溉用水總量由2001年的17•4億m3減少到2007年的12•7億m3,農(nóng)業(yè)用水量占全市用水量的比例由45%下降至36%,灌溉水利用系數(shù)由0•55提高到0•67。2007年,北京市采用農(nóng)業(yè)現(xiàn)代設(shè)施的農(nóng)民增加經(jīng)濟(jì)收入達(dá)5288萬(wàn)元,節(jié)電324萬(wàn)kW•h,節(jié)省工日44萬(wàn)個(gè)[2]。本文以北京市大興區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉采用的滴灌技術(shù)為例,通過(guò)對(duì)北京市郊區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行實(shí)證研究,探討節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中所起到的作用,同時(shí),分析農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)推廣應(yīng)用中存在的問(wèn)題,為提高現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的利用率提供參考。

1北京市郊區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

北京市節(jié)水灌溉技術(shù)的研究和推廣始于20世紀(jì)50年代,當(dāng)時(shí)主要發(fā)展了渠道防滲技術(shù);70年代末,又開(kāi)始了低壓管道輸水技術(shù)的研究[3];80年代以來(lái),由于工農(nóng)業(yè)用水矛盾加劇,農(nóng)業(yè)對(duì)干旱缺水敏感程度加大,以及受旱面積增加和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變進(jìn)程加快等,對(duì)農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)提出了新的、更高的要求。為了提高田間水的利用率,北京市大力開(kāi)展了噴灌、微灌等現(xiàn)代節(jié)水灌溉技術(shù)的研究和示范項(xiàng)目建設(shè)。1990年以來(lái),北京市各縣區(qū)依據(jù)其區(qū)位優(yōu)勢(shì),現(xiàn)代節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣應(yīng)用得到了政府、各級(jí)農(nóng)業(yè)部門(mén)和水利部門(mén)的大力支持,節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣應(yīng)用進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期。2001~2006年間,北京市噴灌、微灌的灌溉面積占有效灌溉面積的比例由2001年的40•9%增加到2006年的45•2%,與此同時(shí),單位面積農(nóng)作物灌溉用水量逐年遞減,從2001年的459•1m3/hm2減少到2006年的400m3/hm2,見(jiàn)表1。

2調(diào)查區(qū)域基本情況

2•1調(diào)查區(qū)域現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

本文選擇的調(diào)查區(qū)域?yàn)榈靥幈本┦心辖嫉拇笈d區(qū)。大興區(qū)總?cè)丝?8•1萬(wàn)人(其中農(nóng)業(yè)人口31•9萬(wàn)人),耕地面積3•84萬(wàn)hm2。大興區(qū)沙質(zhì)土壤多,水易滲漏,因而節(jié)水灌溉技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的作用顯得尤為重要。大興區(qū)是全國(guó)第3批節(jié)水型社會(huì)建設(shè)試點(diǎn)地區(qū),從20世紀(jì)70年代中期就進(jìn)行了節(jié)水工程的建設(shè)與探索,主要采用了渠道襯砌和低壓管道輸水技術(shù)[4]。20世紀(jì)80年代初期,北京市有關(guān)水利研究部門(mén)在大興區(qū)針對(duì)果樹(shù)開(kāi)展了噴灌、滴灌技術(shù)試驗(yàn),但由于噴灌機(jī)組的移動(dòng)和安裝費(fèi)工,且滴管裝置系統(tǒng)末端小水孔易堵塞等原因,大多數(shù)設(shè)備在這期間基本閑置。直到20世紀(jì)90年代中期,大興區(qū)被北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)確定為5個(gè)工廠化高效農(nóng)業(yè)示范工程之一,以及國(guó)家“九五”重點(diǎn)科技產(chǎn)業(yè)化工程———大興現(xiàn)代化蔬菜科技示范區(qū)的創(chuàng)建,才使得噴灌、微灌等現(xiàn)代節(jié)水灌溉技術(shù)得以再次推廣。近幾年來(lái),大興區(qū)在各級(jí)水利部門(mén)和政府的大力支持下,建立的瓜果和蔬菜節(jié)水示范園區(qū)達(dá)210hm2,節(jié)水示范園全部采用了微灌、滴灌技術(shù)(表2)。

2•2數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

本文所用的農(nóng)戶(hù)數(shù)據(jù)來(lái)源于大興區(qū)龐各莊鎮(zhèn)南李渠村和長(zhǎng)子營(yíng)鎮(zhèn)北蒲州營(yíng)村。南李渠村是以發(fā)展瓜菜為主的溫室和大棚設(shè)施農(nóng)業(yè)特色村,目前建有日光溫室60個(gè),大棚696個(gè),全村設(shè)施農(nóng)業(yè)占到了80%,且全部用上了滴灌設(shè)施,是有名的京郊第一滴灌村。北蒲州營(yíng)村耕地面積113•3hm2,農(nóng)戶(hù)主要從事蔬菜種植,蔬菜種植面積占耕地面積的50%左右。2007年北蒲州營(yíng)村33•3hm2的土地采用了滴灌技術(shù),這些土地主要種植大棚蔬菜。本次調(diào)查采取隨機(jī)抽樣調(diào)查的方法,發(fā)放農(nóng)戶(hù)問(wèn)卷135份,其中,有效問(wèn)卷128份。有效樣本中,輸水過(guò)程中采用低壓管灌技術(shù),田間灌溉采用管灌加漫灌的傳統(tǒng)灌溉方式的農(nóng)戶(hù)有76戶(hù),使用滴灌技術(shù)的農(nóng)戶(hù)有52戶(hù)。問(wèn)卷主要調(diào)查農(nóng)戶(hù)的基本特征和2008年農(nóng)戶(hù)主要種植作物的生產(chǎn)投入、產(chǎn)值、灌溉技術(shù)采用情況等。本文采取對(duì)比分析的方法,對(duì)作物不同灌溉方式下(即傳統(tǒng)灌溉方式和現(xiàn)代節(jié)水灌溉方式)的投入產(chǎn)出進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,進(jìn)而計(jì)算不同灌溉方式下作物的凈收益。為了增強(qiáng)不同灌溉技術(shù)下作物投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)的可比性,本次調(diào)研的作物全部為蔬菜和瓜類(lèi)經(jīng)濟(jì)作物。對(duì)有效樣本進(jìn)行農(nóng)戶(hù)基本特征、兩種灌溉方式下的經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)投入情況的統(tǒng)計(jì)分析如下:

2•2•1農(nóng)戶(hù)基本特征的統(tǒng)計(jì)情況

農(nóng)戶(hù)基本特征的統(tǒng)計(jì)情況見(jiàn)表3。從表3可以看出,使用滴管和管灌的農(nóng)戶(hù)的平均年齡、受教育程度、家庭人口及勞動(dòng)力統(tǒng)計(jì)值基本相同。這是由于兩個(gè)樣本村的滴灌技術(shù)是在當(dāng)?shù)卣馁Y金支持下開(kāi)展的,滴灌設(shè)施建設(shè)中,主管道、滴灌管和滴頭等滴灌全套配套設(shè)施全部是由北京市、北京市大興區(qū)水務(wù)部門(mén)等各級(jí)政府出資建設(shè)的,所以農(nóng)戶(hù)的年齡和教育程度等基本特征對(duì)于灌溉方式選擇的影響很小。但是,采用滴灌技術(shù)農(nóng)戶(hù)的每塊地的平均耕地面積明顯大于采用漫灌的農(nóng)戶(hù),這主要是因?yàn)榕c漫灌相比,滴灌更適用于適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)、統(tǒng)一種植、統(tǒng)一管理的農(nóng)地。

2•2•2不同灌溉方式下的經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)投入

大多數(shù)采用滴灌灌溉的蔬菜和瓜類(lèi)是在大棚和溫室中種植的,農(nóng)戶(hù)為了產(chǎn)品提早上市,在作物種籽,土壤的底肥、追肥和農(nóng)藥農(nóng)膜等方面的投入都比較高。如表4所示,與漫灌作物的生產(chǎn)投入相比,使用滴灌技術(shù)對(duì)種植的作物種籽和化肥的生產(chǎn)投入分別高23•4%和40•9%。在大棚和溫室中種植經(jīng)濟(jì)作物對(duì)農(nóng)藥和農(nóng)膜的投入要遠(yuǎn)遠(yuǎn)地高于采用漫灌的大田種植經(jīng)濟(jì)作物的投入。由于滴灌是全管道輸水和局部微量灌溉,滴灌系統(tǒng)僅通過(guò)閥門(mén)人工或自動(dòng)控制,而且在施肥過(guò)程中,可以把化肥溶解后灌注入灌溉系統(tǒng),這樣可明顯節(jié)省勞力投入。與傳統(tǒng)灌溉方式相比,采用滴灌技術(shù)的農(nóng)戶(hù)每公頃要節(jié)省工日340•5個(gè)。所調(diào)查農(nóng)戶(hù)的灌溉水源為地下水,對(duì)農(nóng)戶(hù)收取的電費(fèi)即為水費(fèi)。表4的數(shù)據(jù)表明,采用滴灌農(nóng)戶(hù)的水費(fèi)比采用傳統(tǒng)漫灌方式農(nóng)戶(hù)的水費(fèi)節(jié)省231•15元/hm2,節(jié)約幅度為20•62%。已有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明:滴灌與傳統(tǒng)漫灌相比,滴灌可節(jié)水70%左右。