北京市是一個水資源嚴重短缺的大都市,特別是20世紀90年代以來,隨著經濟的發展和人口的增加,各行業用水矛盾日益突出。農業作為用水大戶,其用水一直占各行業用水總量的40%左右。近年來,北京市政府出臺了一系列保護水資源的法規,采取了工程節水、管理節水、技術節水等措施,并結合國家農業高效節水示范項目的建設,積極利用現代科技,推廣噴灌、微灌等現代農業節水灌溉技術。經過多年的推廣應用,節水灌溉技術在推進北京市農業節水和農業增產方面起到了積極作用[1],農業灌溉用水總量由2001年的17•4億m3減少到2007年的12•7億m3,農業用水量占全市用水量的比例由45%下降至36%,灌溉水利用系數由0•55提高到0•67。2007年,北京市采用農業現代設施的農民增加經濟收入達5288萬元,節電324萬kW•h,節省工日44萬個[2]。本文以北京市大興區農業灌溉采用的滴灌技術為例,通過對北京市郊區現代農業節水灌溉技術經濟效益進行實證研究,探討節水灌溉技術在農業生產中所起到的作用,同時,分析農業節水灌溉技術推廣應用中存在的問題,為提高現代農業節水灌溉技術的利用率提供參考。

1北京市郊區現代農業節水灌溉技術發展狀況

北京市節水灌溉技術的研究和推廣始于20世紀50年代,當時主要發展了渠道防滲技術;70年代末,又開始了低壓管道輸水技術的研究[3];80年代以來,由于工農業用水矛盾加劇,農業對干旱缺水敏感程度加大,以及受旱面積增加和現代農業轉變進程加快等,對農業灌溉技術提出了新的、更高的要求。為了提高田間水的利用率,北京市大力開展了噴灌、微灌等現代節水灌溉技術的研究和示范項目建設。1990年以來,北京市各縣區依據其區位優勢,現代節水灌溉技術的推廣應用得到了政府、各級農業部門和水利部門的大力支持,節水灌溉技術的推廣應用進入了快速發展時期。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,單位面積農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,見表1。

2調查區域基本情況

2•1調查區域現代農業節水灌溉技術發展狀況

本文選擇的調查區域為地處北京市南郊的大興區。大興區總人口58•1萬人(其中農業人口31•9萬人),耕地面積3•84萬hm2。大興區沙質土壤多,水易滲漏,因而節水灌溉技術對農業生產的作用顯得尤為重要。大興區是全國第3批節水型社會建設試點地區,從20世紀70年代中期就進行了節水工程的建設與探索,主要采用了渠道襯砌和低壓管道輸水技術[4]。20世紀80年代初期,北京市有關水利研究部門在大興區針對果樹開展了噴灌、滴灌技術試驗,但由于噴灌機組的移動和安裝費工,且滴管裝置系統末端小水孔易堵塞等原因,大多數設備在這期間基本閑置。直到20世紀90年代中期,大興區被北京市科學技術委員會確定為5個工廠化高效農業示范工程之一,以及國家“九五”重點科技產業化工程———大興現代化蔬菜科技示范區的創建,才使得噴灌、微灌等現代節水灌溉技術得以再次推廣。近幾年來,大興區在各級水利部門和政府的大力支持下,建立的瓜果和蔬菜節水示范園區達210hm2,節水示范園全部采用了微灌、滴灌技術(表2)。

2•2數據統計分析

本文所用的農戶數據來源于大興區龐各莊鎮南李渠村和長子營鎮北蒲州營村。南李渠村是以發展瓜菜為主的溫室和大棚設施農業特色村,目前建有日光溫室60個,大棚696個,全村設施農業占到了80%,且全部用上了滴灌設施,是有名的京郊第一滴灌村。北蒲州營村耕地面積113•3hm2,農戶主要從事蔬菜種植,蔬菜種植面積占耕地面積的50%左右。2007年北蒲州營村33•3hm2的土地采用了滴灌技術,這些土地主要種植大棚蔬菜。本次調查采取隨機抽樣調查的方法,發放農戶問卷135份,其中,有效問卷128份。有效樣本中,輸水過程中采用低壓管灌技術,田間灌溉采用管灌加漫灌的傳統灌溉方式的農戶有76戶,使用滴灌技術的農戶有52戶。問卷主要調查農戶的基本特征和2008年農戶主要種植作物的生產投入、產值、灌溉技術采用情況等。本文采取對比分析的方法,對作物不同灌溉方式下(即傳統灌溉方式和現代節水灌溉方式)的投入產出進行統計分析,進而計算不同灌溉方式下作物的凈收益。為了增強不同灌溉技術下作物投入產出數據的可比性,本次調研的作物全部為蔬菜和瓜類經濟作物。對有效樣本進行農戶基本特征、兩種灌溉方式下的經濟作物生產投入情況的統計分析如下:

2•2•1農戶基本特征的統計情況

農戶基本特征的統計情況見表3。從表3可以看出,使用滴管和管灌的農戶的平均年齡、受教育程度、家庭人口及勞動力統計值基本相同。這是由于兩個樣本村的滴灌技術是在當地政府的資金支持下開展的,滴灌設施建設中,主管道、滴灌管和滴頭等滴灌全套配套設施全部是由北京市、北京市大興區水務部門等各級政府出資建設的,所以農戶的年齡和教育程度等基本特征對于灌溉方式選擇的影響很小。但是,采用滴灌技術農戶的每塊地的平均耕地面積明顯大于采用漫灌的農戶,這主要是因為與漫灌相比,滴灌更適用于適度規模經營、統一種植、統一管理的農地。

2•2•2不同灌溉方式下的經濟作物生產投入

大多數采用滴灌灌溉的蔬菜和瓜類是在大棚和溫室中種植的,農戶為了產品提早上市,在作物種籽,土壤的底肥、追肥和農藥農膜等方面的投入都比較高。如表4所示,與漫灌作物的生產投入相比,使用滴灌技術對種植的作物種籽和化肥的生產投入分別高23•4%和40•9%。在大棚和溫室中種植經濟作物對農藥和農膜的投入要遠遠地高于采用漫灌的大田種植經濟作物的投入。由于滴灌是全管道輸水和局部微量灌溉,滴灌系統僅通過閥門人工或自動控制,而且在施肥過程中,可以把化肥溶解后灌注入灌溉系統,這樣可明顯節省勞力投入。與傳統灌溉方式相比,采用滴灌技術的農戶每公頃要節省工日340•5個。所調查農戶的灌溉水源為地下水,對農戶收取的電費即為水費。表4的數據表明,采用滴灌農戶的水費比采用傳統漫灌方式農戶的水費節省231•15元/hm2,節約幅度為20•62%。已有的實驗數據表明:滴灌與傳統漫灌相比,滴灌可節水70%左右。