古浪县农业滴灌技术现状、问题及改良研究——以新建村农业滴灌示范区为例

引言
循环经济作为本世纪社会经济可持续发展的重要举措和方向，对社会经济将产生深远影响。

我国是农业大国，农业是我国国民经济和社会发展的基础，因此，发展农业循环经济便毫无疑问地成为整个社会发展循环经济的基础。

加强对农业节水滴灌技术的改良不仅有利于提高农业生产经济效率，同时可有效的保护农业生产环境，为农业生产的可持续性提供技术基础。

从农业资源的有效利用来看，高效的节水农业是发展循环农业资源节约的重要组成部分，发展循环农业可以推进农业生产过程中节地、节水、节能、节肥，加强农业资源的有效利用。

节水滴灌技术的应用，使传统粗放型农业转变为现代精准型农业，是高效益的农业发展方式。

对古浪县农业滴灌技术现状的调查分析和改良研究，既可以推动古浪县农业科学技术的运用与发展，提高农业灌溉用水效率，又可以加快古浪县农村农业生产方式的转变，促进古浪县经济社会的可持续发展。

因此，发展节水滴灌技术是实现古浪县农业可持续发展的有效途径。

1　古浪县农业滴灌的现状
高温干燥、干旱少雨是困扰古浪县农业发展的主要因素。

近几年古浪县平均年降水量约364mm，而年蒸发量约1 783mm，最高极端气温高达39℃。

尤其近几年持续高温天气，严重影响了农业的生产和发展。

因此，县政府积极响应国家号召，大力推广节水农业理念和技术，调整农业结构，大规模开展农业节水设施建设，推进标准化农田设施建设，积极改善全县农业生产条件，实现农业增效、农民增收。

政府大力建设节水滴灌设施，并取得一定效果，但是收益总是有限的，并不能达到节水滴灌技术应该有的效果。

因此，我们对古浪县新建村节水滴灌示范区进行了调查研究。

1.1　面积
古浪县土地利用共有耕地113.30万亩，有效灌溉面积70.53万亩。

其中共有农业高效节水面积53.53万亩，主要以垄膜沟灌、膜下滴灌为主，其中累计完成膜下滴灌面积8万亩，垄膜沟灌面积20.02万亩，其他农田高效节水技术面积25.51万亩。

可以看出，节水滴灌面积仅占全县农业高效节水面积的15%，可以认为其发展前景较为广阔。

其中，新建村节水灌溉示范区自实施节水滴灌以来已经有两年之余，共有7 426亩地，其中节水滴灌灌溉有6 800亩地，在新建村节水滴灌示范区覆盖率达到91.8%。

1.2　节水滴灌实施成本
图1是根据对新建村节水滴灌示范区进行的199份抽样调查问卷做出的数据统计。

由图可以看出，农户购买灌带成本占总成本43%。

农户每亩地铺设需350m灌带；其次人工成本占总成本23%；化肥成本占总成本34%。

由于铺设灌带需要配套机器设备，因此在此时花费劳动力成本还是比较高，再加上大部分农
古浪县农业滴灌技术现状、问题及改良研究
——以新建村农业滴灌示范区为例
李建晶，胡瑜杰
（兰州财经大学陇桥学院，730101）
摘要：古浪县地处甘肃省中部，属于温带大陆性干旱气候，水资源比较匮乏，以旱作农业发展为主。

农业滴灌技术的引进发挥了节约水资源，提高水资源的利用率，为农业增产增收提供技术支撑。

但现有农业滴灌技术存在管孔间距不合理、滴灌管材质量差、滴管接口堵塞等问题，降低了滴灌技术的经济效益。

因此，本文旨在通过对古浪县新建村进行实地调研，对古浪县农业滴灌技术的改良提出具有针对性的建议。

关键词：古浪县；滴灌技术；问题；改良
基金项目：本文系2017年国家级大学生创新创业训练计划
项目“古浪县农业滴灌技术现状与改良方案”
（项目编号：201713511040）阶段性研究成
果。

作者简介：李建晶，兰州财经大学陇桥学院经济贸易系在
读学生；电子邮箱：996531993@
胡瑜杰，讲师，硕士，主要研究方向：农村经
济社会发展、农业循环经济等；电子邮箱：
huyujie1979@
DOI:10.19518/11-2531/s.2018.0009
户在投入化肥时仍然习惯于传统漫灌的施肥方式，故农户在操作节水滴灌技术的过程中仍存在投入成本较高的问题（见图1）。

图1　节水灌溉实施成本
1.3　滴灌的效益
虽然节水滴灌投入成本仍然比较高，但是节水滴灌作为目前我国干旱地区农业灌溉较为先进的推广技术，其效益也是明显的。

由表1数据看出，年均可节省化肥和水费900元以下的农户数为143户和123户，分别占72%和62%，节省的化肥成本约占总投入化肥成本的25%。

膜下滴灌将可溶性化肥溶入施肥罐，随着水流直接渗入作物根部的土壤中，减少了追肥量，即施肥总量减少。

通过走访调查发现，滴灌节水尤为明显，大多数农户对滴灌节水的认可度较高，与传统大漫灌相比，可节省约50%的水资源，水的利用率明显提高。

但是由于使用不当等各种因素，水费并未有较大幅度的减少。

由于膜下滴灌行间没有多余水分，杂草不易生长，能减少锄草用工，又不需人工进行平整土地和开沟打畦，因此这大大降低了田间灌溉的劳动力和劳动强度，提高了农业劳动生产率，很大程度上减轻了农户的生产和管理负担（见表1）。

表1　滴灌取得效益数据表（单位：元）
选项 户数及比例
项目900
以下
900-2 700 2 700-4 500
4 500
以上
节省化肥（元）1434691所占比例72%23% 4.5%0.5%节省水费（元）12344302所占比例 62%22%15%1% 1.4　滴灌的推广
通过农户对节水滴灌认识的调查累计分析，可以看出，大部分农户有继续使用节水滴灌的意识和意愿，更是有发展节水农业的理念，但是须得到政府的大力支持，以减轻自身的经济负担；由于农户自身对节水滴灌及节水农业的认识和理解有限，加上政府相
关部门人员对其指导和引导较少，农民不能更好的实
施节水滴灌技术，使得节水滴灌技术在古浪县及其它
乡镇推广较慢。

但是，随着循环农业及节水农业技术
的深入和发展，古浪县更是有必要进一步推广节水滴
灌。

为古浪县社会经济的发展创造一个良好的基础，
推动古浪县社会经济的健康可持续发展（见图2）。

图2　农户对节水滴灌认识累计分析
2　古浪县农业滴灌技术存在的问题
新建村节水滴灌示范区在节水滴灌技术推广的
过程中受益颇多，而且农户也逐渐认识到了节约用水
的重要性。

但是，由于滴灌技术在我县推广的时间较
短，还处于试验、摸索阶段，大部分地区农户意识还
有待提高，推广过程中存在许多问题有待解决。

2.1　滴灌运行和维护成本高
节水滴灌技术在其运行和维护过程中投入成本
较高，使得农户要承担较大的经济负担。

首先，膜下
滴灌带需要每年更换一次，连接滴灌带的地面铺管和
滴灌带配件使用一年后需全部更换，且每年购买滴灌
带出自不同厂家，精细零配件不能重复使用，使得农
户每年购买滴灌带花费较高。

其次，部分滴灌带质量
较差，每年重新购买和运行维护成本较高，甚至有时
无法在本地区购买替换产品。

最后，每年春季耕种铺
设滴灌带和塑料膜需用专业配套机械和消耗较多劳
力。

此成本的增加远高于滴灌的节水效益，因此农户
实施节水滴灌的积极性不高。

2.2　滴灌带质量差和规格不标准
滴灌带质量差是很多农民较为烦恼的事之一。

市场上充斥着质量和规格标准层次不齐的滴灌带，不
管是政府补贴还是农民自己购买，最后拿到手的滴灌
带质量不能保证，其一，部分滴灌带质量较差，柔韧
性差，破损较多，使用过程中易断且滴灌带管身到成本较高的问题（见图1）。

处冒水，无法控制和维修。

其次，滴灌带规格不标准，滴灌粗细不均匀，且部分滴水孔不滴水；滴水孔间距与农作物植株间距不符，如：滴管孔间距为
25～30m，而玉米植株间距为20～25cm。

此类细小问题使得农户对节水滴灌技术产生抵触情绪，而不能形成节水、高产、高效的良性循环。

2.3　滴灌接头易堵塞
滴灌系统由灌水器、过滤器、施肥灌等构成，系统庞大且结构复杂，一旦出现故障，维修较为困难，花费成本较高；新建村节水滴灌示范区采用井水灌溉，泥沙较多，虽然使用过滤器进行过滤泥沙和杂物，但仍然会导致滴灌堵塞，难以解决；普遍存在接头易堵塞、盐蚀松动漏水等问题。

如：管道接头易松动脱开，漏水严重。

农户不能有效解决只能用废旧薄膜缠裹，较为麻烦；金属阀门易生锈腐蚀等问题难以处理。

严重挫伤了农民使用和推广节水滴灌技术的积极性。

2.4　配套设施不够完善
农村一般采用家庭联产承包责任制的形式，一
家一户，面积小，土地不能连片种植，且种植结构不统一，比如，小麦、玉米、蔬菜类等。

一般情况下，
新建村节水滴灌示范区玉米一次灌溉时长为12小时，
周期为15天左右一次，而辣椒、西红柿等蔬菜类经济作物一次灌溉时长、周期较短，频率较高。

显然灌溉
时间、制度也无法统一实施，使得灌溉不均匀；由于地块与地块之间不平整，玉米灌溉部分地块积水过多，部分地块作物需水不足。

各类基础配套设施不够完善，无法按各类农作物的生长需求供给补水，既不利于农作物的生长，也不利于农业经济效益的提高。

3　古浪县农业滴灌技术推广的制约因素——AHP分析法层次分析法（简称AHP）是指将一个复杂的多目标决策问题作为一个系统，将目标分解为多个目标或准则，进而分解为多指标（或准则）的若干层次，通过定性指标模糊量化方法算出层次单排序（权数）和总排序，以作为目标（多指标）、多方案优化决策的系统方法。

在新建村节水滴灌示范区的调查中通过建立节水滴灌技术现状与改良研究的层次结构模型，并
利用层次分析法（AHP）对其进行了分析，获得各个改良措施和建议对新建村节水滴灌存在问题的影响系数（权重）及优化方案。

3.1　构建因素层
3.2　构建判断矩阵
（1）关于决策目标“古浪县滴灌技术现状、问题及改良研究”的重要性比较：灌技术现状、问题及改良研究”的重要
=W 12412/1123/4/12/114/11
341w
（3）关于决策目标“滴灌质量差、不标准”的重要性比较：1242
/1124
/12/112
=w
（4）关于决策目标“滴头易堵塞”的重要性比较：=w 31
7/12/171424/11（5）关于决策目标“配套设施不完备”的重要性比较：
=w 4
1313
/112/13
/11
21113113.3检验
（1）A 中每行元素连乘并开m 次方根。

得到向量W*i=其中，=，即
1.861210,0.420488,0.759835, 1.681793（2）对
作归一化处理，得到权重向量W =
其中，
=
，即
（2）关于决策目标“滴灌运行和维护成本高”的重要性比较：W 12412
/1123/14/12/114/11341（2）关于决策目标“滴灌运行和维护成本高”的重要性比较：11/31/32311531141/21/51/411
=
w
w （4）关于决策目标“滴头易堵塞”的重要性比较：=
w 31
7/12/17
1424/11（5）关于决策目标“配套设施不完备”的重要性比较：
=w 413113/112/13/11
2
111
3113.3检验（1）A 中每行元素连乘并开m 次方根。

得到向量W*i=
其中，=，即
1.861210,0.420488,0.759835, 1.681793（2）对
作归一化处理，得到权重向量W
=
其中，
=
，即
（3）关于决策目标“滴灌质量差、不标准”的重要性比较：W 12412/1123/14/12/1
14/11341（2）关于决策目标“滴灌运行和维护成本高”的重要性比较：11/31/32311531141/21/51/411=（3）关于决策目标“滴灌质量差、不标准”的重要性比较：1242/1124/1
2/112
=w w 317/12/171424/11（5）关于决策目标“配套设施不完备”的重要性比较：=w 413113/112/13/1121113113.3检验
（1）A 中每行元素连乘并开m 次方根。

得到向量
W*i=其中，
=，即1.861210,0.420488,0.759835, 1.681793（4）关于决策目标“滴头易堵塞”的重要性比较：W
1
2412/1123/14/12/114/11341（2）关于决策目标“滴灌运行和维护成本高”的重要性比较：1
1/31/323
11531141/21/51/4
11=（3）关于决策目标“滴灌质量差、不标准”的重要性比较：1242/1
124/12/112
=（4）关于决策目标“滴头易堵塞”的重要性比较：=w 317/12
/171
424/11w 41
31
13
/112/13/112111
3113.3检验（1）A 中每行元素连乘并开m 次方根。

得到向量W*i=
其中，
=
，即
1.861210,
0.420488,0.759835, 1.681793
（5）关于决策目标“配套设施不完备”的重要性比较：
W 12412/1123/14
/12/114/11
3
4
1
（2）关于决策目标“滴灌运行和维护成本高”的重要性比较：11/31/3231153
1141/21/51/411
=（3）关于决策目标“滴灌质量差、不标准”的重要性比较：1242/11
24
/12/112
=（4）关于决策目标“滴头易堵塞”的重要性比较：=317/12/171424/11（5）关于决策目标“配套设施不完备”的重要性比较：=w 4131111
2/13/1211311
3.3　检验（1）A中每行元素连乘并开m次方根。

得到
案。

向量W*i=（W *1+W *2…W *m ）T 其中，，
即W *1=1.861210，W *2=0.420488，W *
3=0.759835，W *4=1.681793
（2）对W *作归一化处理，得到权重向量W =（W 1+W 2…W n ）T 其中，W i =W *i ，即W 1=0.394050，W 2=0.089016，W 3=0.160870，W 4=0.356064
（3）对A中每列元素求和，得到向量S=（S 1，
S 2…S n ）其中，S i =∑=m
1
i i j a ，即S i =2.583333，S 2=11，S 3=6.5，S 4=2.75
（4）计算算λmax 的λmax =∑=m
i i i w s 1
=s w =，即=λ
max
4.021969（5）进行一致性检验：⇒−=1-n n max λ
CI =CI 0.007323当n=4时，=RI 0.90,即==RI CI CR 0.008137,当CR 0.1时，说明古浪县滴灌技术现状、问题及改良研究通过一致性检验。

通过对古浪县滴灌技术现状、问题及改良研究的决策目标的判断矩阵，可以的得出滴灌运行
和维护成本高的最大特征值最大，是制约节水滴灌技术在古浪县进一步推广的主要影响因素（见
表2）。

表2.最大特征值
最大特征值b 1b 2b 3b 4
4.0124163 3.001981
3.018134同理可得：
对决策目标“滴灌运行和维护成本高”的一致性检验
max
=4.012416，则CI =0.004139，即当n =4，RI =0.90时，CR =0.004599对决策目标“滴灌质量差、不标准”的一致性检验：max
=3，则CI =0，即当n =3，RI =0.58时，CR =0对决策目标“滴头易堵塞”的一致性检验：max =3.001981，则CI =0.000991，即当n =3，RI =0.58时，CR =0.001709对决策目标“配套设施不完善”的一致性检验：max
=4.018134，则CI =0.004534，即当n=4，RI =0.90时，CR =0.005038的值，max 的值，
λmax =
∑=m
i i i w s 1
=
s w =
λmax 4.021969（5）进行一致性检验：⇒−=1
-n n max λCI =CI 0.007323当n=4时，=RI 0.90,即==RI CI CR 0.008137,当CR 0.1时，说明古浪县滴灌技术现状、问题及改良研究通过一致性检验。

通过对古浪县滴灌技术现状、问题及改良研究的决策目标的判断矩阵，可以的得出滴灌运行和维护成本高的最大特征值最大，是制约节水滴灌技术在古浪县进一步推广的主要影响因素（见表2
）。

表2.最大特征值最大特征值b
1
b 2
b 3b 4
4.012416
3
3.001981 3.018134同理可得：对决策目标“滴灌运行和维护成本高”的一致性检验max
=4.012416，则CI =0.004139，即当n =4，RI =0.90时，CR =0.004599对决策目标“滴灌质量差、不标准”的一致性检验：max =3，则CI =0，即当n =3，RI =0.58时，CR =0对决策目标“滴头易堵塞”的一致性检验：
max
=3.001981，则CI =0.000991，即当n =3，RI =0.58时，CR =0.001709对决策目标“配套设施不完善”的一致性检验：max
=4.018134，则CI =0.004534，即当n=4，RI =0.90时，CR =0.005038，
即=
，即=λmax CI
0.007323
0.1时，说明古浪县滴灌技术现状、问题及改良研究通改良研究的决策目标的判断矩阵，可以的得出滴灌运行节水滴灌技术在古浪县进一步推广的主要影响因素（见2.最大特征值
b 2b 3
b 4
6
3
3.001981 3.018134”的一致性检验n =4，RI =0.90时，CR =0.004599致性检验：时，CR =0
：n =3，RI =0.58时，CR =0.001709检验：n=4，RI =0.90时，CR =0.005038
=4.021969
（5）进行一致性检验：max 的值，max =∑=m i i i w
s 1==，即=max 4.021969（5）进行一致性检验：⇒−=1-n n max λ
CI =CI 0.007323当n=4时，=RI 0.90,即==RI CI CR 0.008137,当CR 0.1时，说明古浪县滴灌技术现状、问题及改良研究通过一致性检验。

通过对古浪县滴灌技术现状、问题及改良研究的决策目标的判断矩阵，可以的得出滴灌运行
和维护成本高的最大特征值最大，是制约节水滴灌技术在古浪县进一步推广的主要影响因素（见表2）。

表2.最大特征值最大特征值b 1b 2b 3b 44.0124163 3.001981 3.018134同理可得：对决策目标“滴灌运行和维护成本高”的一致性检验
max =4.012416，则CI =0.004139，即当n =4，RI =0.90时，CR =0.004599对决策目标“滴灌质量差、不标准”的一致性检验：max =3，则CI =0，即当n =3，RI =0.58时，CR =0对决策目标“滴头易堵塞”的一致性检验：max =3.001981，则CI =0.000991，即当n =3，RI =0.58时，CR =0.001709对决策目标“配套设施不完善”的一致性检验：max
=4.018134，则CI =0.004534，即当n=4，RI =0.90时，CR =0.005038=0.007323当n=4时，RI=0.90，即max 的值，max =∑=m
i i i w s 1==，即=max
4.021969（5）进行一致性检验：⇒−=1-n n max CI CI 0.007323当n=4时，=RI 0.90,即==RI CI CR λmax
=4.012416，则CI =0.004139，即当n =4，RI =0.90时，CR =0.004599对决策目标“滴灌质量差、不标准”的一致性检验：λmax
=3，则CI =0，即当n =3，RI =0.58时，CR =0对决策目标“滴头易堵塞”的一致性检验：λmax =3.001981，则CI =0.000991，即当n =3，RI =0.58时，CR =0.001709对决策目标“配套设施不完善”的一致性检验：λ
max
=4.018134，则CI =0.004534，即当n=4，RI =0.90时，CR =0.005038=0.008137，当CR＜0.1时，说明古浪县滴灌技术现状、问题及改良研究通过一致性检验。

通过对古浪县滴灌技术现状、问题及改良研究的决策目标的判断矩阵，可以的得出滴灌运行和维护
成本高的最大特征值最大，是制约节水滴灌技术在古浪县进一步推广的主要影响因素（见表2）。

表2　最大特征值最大特征值b 1b 2b 3b 4λmax 4.0124163 3.001981 3.018134同理可得：对决策目标“滴灌运行和维护成本高”的一致性检验λmax =4.012416，则CI=0.004139，即当n=4，
RI=0.90时，CR=0.004599对决策目标“滴灌质量差、不标准”的一致性检验：
λmax =3，则CI=0，即当n=3，RI=0.58时，CR=0对决策目标“滴头易堵塞”的一致性检验：
λmax =3.001981，则CI=0.000991，即当n=3，RI=0.58时，CR=0.001709
对决策目标“配套设施不完善”的一致性检验：
λmax =4.018134，则CI=0.004534，即当n=4，RI=0.90时，CR=0.005038
表3　层次排序C 1
C 2C 3C 4权重0.33710.29920.27890.0847排序
1
2
3
4
排列最前面的两个措施在这4项中权重较大，说明政府是推广和普及节水滴灌技术的主要力量，这两个方法也是解决古浪县滴灌技术存在问题中最主要有
效的措施和手段（见表3）。

4　古浪县滴灌技术改良建议
4.1　加强宣传教育，积极推广滴灌技术政府应加大节水滴灌技术宣传教育。

首先，要广泛而深入的组织开展各种滴灌技术宣传教育活动，如视频宣讲、滴灌技术讲座、农户经验交流会等，通过广播电视，互联网等手段，解析节水滴灌技术的基本原理和操作方法等相关内容，提高节水滴灌的知晓度，让农民认识和了解滴灌技术，让他们感受到实施滴灌技术的便利。

第二，做好典型示范，扩大节水滴
灌示范区的影响，努力做好节水滴灌示范区的服务和管理工作，发挥示范区的辐射作用，带动周围农民。

为节水滴灌技术的进一步推广奠定基础。

4.2　增加财政资金投入，完善农业保障体系
滴灌工程建设一次性投入较大，结合项目实
施，加大对滴灌工程建设的补贴和扶持力度，提高农民积极性。

除此之外，加大每年对农户塑料薄膜和灌
带的补贴，延长政府对塑料薄膜和灌带的补贴年限和数量，减轻农民因运行和维护滴灌系统而产生的较高
的经济负担。

也可采用以奖代补的形式，评选出效益较好的农户，对其进行物质或者精神方面的奖励，完善农业保障体系。

既可以调动了农户积极性，又可以
实现节水滴灌技术经济效益、社会效益和生态效益的良好循环，推动节水滴灌技术的全面推广。

4.3　加强政府扶持引导，健全基层服务体系
完善政府设施服务体系，增强政府人员服务意识，置身事内，深入基层了解滴灌技术实施状况，实事求是地解决农民遇到的问题。

首先，政府应健全基层服务体系，积极培训专业技术人员和管理人员，掌握滴灌运行、管理要领，熟练实际操作能力。

同时，应该注意对农户自身进行培训与引导，教会农户操作
技术和维护能力，既可以提高农户的积极性，扩大滴灌技术的推广速度，又可以减轻政府技术人员的管理负担。

其次，政府应加强滴灌市场的规范，改变滴灌生产商一贯以牺牲滴灌带性能从而降低滴灌带成本的观念及行为，生产质量较好、规格标准的滴灌管及其零部件。

同时，应当采用对土壤及农作物影响较小且柔软、耐用的清洁能源材质作为滴管的原材料。

促使滴灌技术研究、生产和使用一体的紧密结合。

以此促进农业生产规范化发展，实现节水滴灌技术的普及。

4.4　加快配套技术研究，提高经济效益
加强对滴灌技术人员的培育，结合古浪县当前农业生产形势，立足农业市场需求，研究解决节水滴灌技术现状中存在的不足和缺陷，加快节水滴灌技术及其配套技术研究，努力提高经济效益。

其一，针对滴灌带毛管和主管衔接的接头处毛管易滑丝脱开、毛管质量差，管身到处喷水，规格不标准等问题，要加快滴灌技术设施及配套研究，改善滴灌滴头设计，接头采用螺旋丝嵌入和铆钉环扣，以及创新滴管材料研究等。

其二，加快土地流转，整改土地，进行大规模集约化生产。

其三，还要根据不同作物开展集中或分散供水、净化处理、液肥施肥技术，满足蔬菜类作物与玉米、小麦等作物的不同时间、不同需水量要求，促进节水滴灌技术配套标准化、规范化，努力提高经济效益，以此带动节水滴灌技术平稳、快速发展。

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