沧州市农业节水措施探讨

农业工程学现代农业科技2014年第4期
1沧州概况
沧州地处河北省东南部,地形自西南向东北倾斜,地面坡降平缓,西部地面高程一般在14.0m 左右(黄海),沧州地处九河下梢,境内河流沟渠纵横交错,呈网格状分布。

有行洪河道10条,行洪河道总长708.43km 。

有排沥河道26条,总长度1555.08km ,以蓄、排汛期自产径流为主。

沧州属温带半湿润大陆性季风气候,四季分明,温差较大。

多年平均气温达12.2℃,极端最低气温-25℃,极端最高气温43℃。

光热资源丰富,降水量年内分配不均,多年平均日照时数达2783h ,无霜期210d 左右,平均(1956—2009年)降雨量为551.1mm ,80%的降水量集中在6—9月,地区分布上自西向东逐渐增大。

年平均蒸发量1835.35mm ,最大年蒸发量2254.1mm ,最小年蒸发量1322.90mm 。

沧州幅员辽阔,自然资源丰富,植被以自然植被、农业作物和林木
为主。

沧州市辖18个县市区,总人口达731万人。

其中非农业人口222万人,沧州土地面积14037.68km 2,2010年农业用地面积73.35万hm 2,其中耕地、牧草、林地面积分别为72.38万、0.66万、1.65万hm 2,分别占农业用地面积的98.68%、0.90%、2.25%,有效灌溉面积52.55万hm 2。

沧州市经济发展迅速,2010年全市国内生产总值为2203亿元。

2010年全市粮食总产量为475.7万t 、棉花13.3万t 、蔬菜466万t 。

2水资源状况
沧州市属极度缺水地区和自然生态系统极其脆弱区。

2010年沧州市用水总量为130849.22万m 3。

其中农业用水量为97211.91万m 3,占总用水量的74.3%。

农业用水中,农田灌溉89692.21万m 3,占农业用水量的92.3%;林牧渔业用水7591.70万m 3,占农业用水量的7.7%。

农田灌溉中,大田作物用水量79692.21万亿m 3,占农田灌溉水量的
88.4%;菜田用水量10394.98万m 3,占农田灌溉水量的11.6%。

林牧渔业用水中,林果灌溉用水量6287.71万m 3,占林牧渔业用水的83.6%;其他为草场灌溉和鱼塘补水,占比为16.4%。

从取水水源来看,地下水是沧州农业的主要灌溉水源。

据统计,2010年沧州市地下水可开采量80618.0万m 3,
实际供水量为104119.7万m 3,超采量为23501.7万m 3,超
采率29.15%。

地表水供水不足,地下水超采严重。

为了实现压采目标,采取农业节水措施是压采地下水的有效途径[1]。

3农业节水措施3.1优化种植结构
按照沧州水资源状况及水资源承载能力,充分利用当地优势,调整农业种植结构,大力发展特色产业园区和集约化、规模化农业产业园区带,开发现代特色农产品,提高水资源利用率,减少用水总量[2-3]。

逐步形成沧州南部粮棉产业带、北部瓜果蔬菜带、中部优势林果产业带的格局。

改变现状,扩大抗旱优质专用小麦、玉米品质种植规模,减少灌溉用水量。

在不减少种植面积的条件下,用水量减少。

红小豆、黍子、绿豆、芝麻等杂粮是沧州优势小杂粮品种,其价格越来越高,但耗水量不高。

积极扩大小杂粮生产规模,不断做大做强杂粮产业,促进农民增产增收,可减少用水量。

3.2农艺节水措施3.2.1
种植节水高产品种。

利用现代技术培育节水高产品
种和抗旱增产品种[4]。

因地制宜,调整种植结构,提高农田整体水分利用效率。

3.2.2
农田秸秆和地膜覆盖。

农田秸秆覆盖是一种资源丰
富、发展前景广阔、效益明显的节水技术,能减少地表蒸发和降雨径流,提高耕层供水量,具有改土培肥、保持水土和节约灌溉用水的功能。

农田地膜覆盖可有效抑制土壤水分的无效蒸发,改善土壤理化性状,能够增温、保墒,促进作物对矿质养分的吸收,促进种子萌发,促进作物早出苗、出壮苗。

覆膜的抑蒸保墒效应促进了土壤—作物—大气连续体系中水分有效循环,增加了耕层土壤贮水量,加大作物利用深层水分,改善作物吸收水分条件[5]。

3.2.3
增施有机肥,推广节水施肥技术。

为了提高土壤肥
力,改善土壤结构,增大土壤蓄水能力,增强根系吸收水分能力[6],可适当增施有机肥。

通过调节施肥水平可获得较大的作物水分利用效率。

3.2.4
水肥一体化—水肥耦合。

综合调控和一体化管理农田水分和养分。

为了提高农民科学用水施肥意识,提高水肥生产效率,大力推广测墒灌溉、因墒施肥,肥料企业因水配肥,改善灌溉制度和肥料养分形态配比[7-8]。

3.2.5
深耕中耕。

深耕可打破犁底层,疏松土壤,增加土壤
蓄水容量。

中耕松土可抑制灌后、雨后土壤水分蒸发,促进灌溉水及降雨入渗与贮存,蓄水保墒,节水增产[9]。

4参考文献
[1]王志梅.沧州市农业节水灌溉存在问题与对策措施浅议[J].地下水,
摘要该文针对沧州市实际情况及水资源利用现状,阐述了该市农业节水措施,以期为今后该地区的农业节水灌溉建设管理与节水提供科学参考。

关键词农业节水;水资源;措施;河北沧州中图分类号S274文献标识码A 文章编号1007-5739(2014)04-0188-02
沧州市农业节水措施探讨
王志梅付学敏
(河北省沧州市水务局,河北沧州061000)
作者简介王志梅(1965-),女,河北万全人,高级工程师,从事节水灌
溉工作。

收稿日期2014-02-07
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2DBS系统在农业机械上的应用
2.1在无人驾驶拖拉机上的应用
无人驾驶拖拉机是由固定操作站控制的无人驾驶农业机械。

装在DBS系统后,拖拉机上的摄像机把传回的画面显示在监视器上,操作人员通过观看屏幕可对远处的拖拉机进行导航,拖拉机上的车载计算机存储一幅田间的数字化地图[1]。

通过DBS导航,在无人驾驶的情况下,能够沿着直线和不规则的曲线自动行驶,完成各种任务,通过自动导航可减轻驾驶员的工作强度和难度,提高作业质量,对于夜间作业更具有优越性。

同时节约燃料,减少化肥用量。

2.2在农业收割机与播种机上的应用
GPS系统在装载联合收割机与播种机这种精确的生产方式,已在欧美等发达国家使用多年,形成比较成熟的作业方法。

我国现有的DBS技术完全可取代GPS。

联合收割机收获农作物是利用DBS技术和产量传感器,获得农田作业区内,不同区域、不同地块的农作物产量分布,把这些数据经处理后可生成产量分图。

利用农作物产量分布图,可控制收割速度、脱粒喂入量,已达到最佳的收割效果和最大的收割效率[2]。

根据分布图得出数据设计出的智能软件。

在农田作业时可根据按需投入的原则,进行分布投入,确保在农田作业收获时,按科学方法作业。

还能确保播种机、插秧机等农机实现高精度,与设定误差达到厘米计,这样使播种机播种均匀、精良播种、深浅一致,这种精确的播种技术既可节约大量种子,又能使作物在田间获得最佳分布,从而提高作物对营养如太阳能的利用率[3]。

2.3在农业航空上的应用
DBS在航空作业中时,通过SSM中不同区域(较小的面积单元)所需农药、肥料的用量进行变量喷洒,当飞机到达作业区域时,DBS能实现将作业区域的信息用图像传送到控制平面,达到作业位置精确定位与自动导航最终实现精确施药及喷洒精确对接。

DBS与航空农业结合是农业机械化的发展和延伸,其优势是可以省时省力不误农时,可完成地面机械无法完成的项目,节约种子、农药和化肥,降低成本。

2.4在农机管理上的应用
在农业机械上安装DBS卫星导航接收机和发射机,农机的位置信息就能在几秒内自动传到中心站,监控中心实时全天候监控所有农机的位置、行驶方向、行驶速度、发动与熄火状态,还能随时回放和记忆以前的轨迹、行程,然后通过计算机软件进行数据采样、分析可判断农机在哪个区域行程、往返的时间长,以此判定耗油量大、易磨损的区域。

在这些区域建立加油站、维修站,不仅可以提高农机作业时的可靠性,还能便于配备DBS接收机的维护人员精确查找中途断油、损坏的农机。

DBS系统装备农机还可以全天候、高精度地实现农机自动报警功能、锁车功能。

农机可以像车辆一样执行超速报警、防盗报警,被监控所有农机超出监控中心的预设的速度报警值及超出或驶出指定的区域向监控中心响应出响应的报警。

在农用飞机上,最基本的要求是确保农业飞机之间或与农作物间的安全距离。

利用
DBS系统的精确定位与测速优势,可实时确定农业飞机的瞬时位置,有效减小飞机间及与作物的安全距离,甚至在大雾天气情况下,可以实现自动盲降,极大地提高飞行的安全和作业质量。

3DBS的发展前景与展望
DBS系统不仅在农机方面具有潜力,在精准农业中,用DBS生成图像,利用这些图像数据再配合精准农业,计算农田综合信息,查出土地的湿度、化学成分、排水沟位置,还能计算出最佳的种植方案及所需肥料、种子、农药的数量,还能应用在农业气象监测,提高天气预警业务水平,合理选择最佳种植时间,避免在农业上耽误农时。

卫星导航产业作为国家重要的基础信息体系,是直接关系国家安全和经济发展关键性、系统级的技术平台。

在全球卫星定位系统中,美国的GPS遥遥领先、俄罗斯的格洛纳斯正在恢复建设中、欧盟的伽利略遭遇资金困境。

DBS系统虽面临着竞争,但具有巨大的市场优势。

不仅可直接为用户提供服务区内全天候、高性能定位、授时和通信基本服务,还可根据用户需要提供从系统级到用户端的全方位增值服务。

DBS系统应用通过授权具备行业背景的系统运营商进行商业经营,逐步形成行业优势[4]。

DBS系统取代GPS系统装备农业机械,是未来中国农业实现自主化、现代化的必然结果,打破GPS对中国农机导航的长期垄断,提高国家农业产量分布、农业信息的安全性与保密性,中国农业的发展将不依靠国外,如果国外对中国卫星导航技术封锁,可以自如从容地应对,在这方面具有重要的战略意义[5-6]。

2020年左右,北斗卫星导航系统形成全球覆盖能力,并完成全球的定位与服务工作,将继续推动我国科技、经济的发展[7]。

4参考文献
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王志梅等:沧州市农业节水措施探讨
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