节水“粮”方保障“齐鲁粮仓”
10月的齐鲁大地,正是农忙时节。
2024年5月,习近平总书记到山东考察时强调,要建设更高水平的“齐鲁粮仓”。
破解水命题,方能交出“更高水平”答卷。近年来,山东立足科技支撑、改革驱动、数字赋能,开展一系列农业节水领域的创新探索,为建设“齐鲁粮仓”、端稳“中国饭碗”贡献了重要力量。
科技支撑:“把实验室搬进大田”
10月20日清晨,德州市齐河县焦庙镇贾市社区,160亩试验田沐浴着阳光。金黄饱满的玉米生长在密植的植株上,有的头上挂着银色的水管,有的脚下埋着黑色的水管。
“以前俺们都觉得,地里埋点‘黑管子’,能省多少水?现在,‘黑管子’把水肥直接送到根上,用水用肥都少了,土壤不板结了,产量也提升了!”当地的种植大户刘林说。
“银管子”是喷灌管,“黑管子”是滴灌带——这片被称为“齐河科技小院”的农田里,藏着齐河县与中国农业大学、山东省水利科学研究院等7个科研团队联合打造的田间科研与服务平台。
2023年,致力研究地区粮食生产的齐河科技小院成立。“小院专家”们将水肥一体化作为研究核心,围绕“在保证产量的前提下实现节水”这一课题,考量“节水、控肥、提效”,先后开展滴灌、微喷等多项对比实验。“研究证明,在当地实行滴灌可以节水20%以上。”专家介绍。
找到适合本土的灌溉方式,更要科学掌握水肥配比。专家们通过智慧水肥一体化系统,整合分析土壤含水量、气候和作物生长各项数据,探索水肥精准调控。
专家们组建农技服务队,常态化到田间地头开展指导,把“新质生产力”带到农户身边,让研究成果转化为实际生产动能。
在齐河科技小院10公里外的周庄村,齐力新农业服务有限公司田间实验室内,技术人员陈飞正蹲在田埂上检查墒情。
“2019年,我们与齐河县、相关专家团队签订共建协议,建设核心试验区2300亩,辐射带动30万亩的农田核心示范区,实现亩均节约用水26%,作物增产11%。”陈飞说,公司流转了4万余亩土地,将最新的节水灌溉技术运用其中,并与地区水利部门一起带动当地更多种植户。
“长期以来,华北平原地区面临水资源紧张、灌溉效率偏低等问题,德州的农业发展同样受制于水。”齐河县水利局农水科科长王勇荣说。
让新技术从试验田走向丰产田,粮食安全的根基才能真正扎进广袤的土地——“藏粮于地、藏粮于技”在这里找到实践路径。
如今,这种“把实验室搬进大田”的科政企协同模式,让专家走出院校,以实地研究、数据共享、科普宣传、技术指导等方式,发挥“传帮带”作用,培育更多群众身边的农业“技术员”,催生出接地气的节水创新。
田间地头的“水管家”们,正逐步打通节水灌溉服务的“最后一公里”。
改革驱动:“水银行”变现真金白银
“我们此次安装的设备有以电折水样本井、大户电表等,这些设备会自动监测用水数据。”在德州市宁津县时集镇为农服务中心,县水利事业发展中心副主任陈允梅介绍水电联合计量信息管理系统的各项功能,“这个系统相当于‘水银行’的账户,用水数据一目了然。”
宁津县农业用水总量占全县用水总量的80%以上,多年来一直探索摆脱水困境的方法。近两年,宁津县通过建好用好“水银行”,跃升为全省节水“排头兵”。
何为“水银行”?
“我们把可用水量视作‘银行储备’,制定阶梯水价。通过‘以电折水’,实时监测耕种大户用水量。节省下来的水,可以通过水权交易平台变成真金白银,对节水先进个人和企业给予一定奖励,激励共同节水。”陈允梅说。
今年6月,宁津县“水银行”通过中国水权交易所开设的县级平台,完成全县首单收储水权交易。
交易得益于农业水价改革的“铺路”。“水价改革的核心之一是‘明晰初始水权’,也就是明确每个用水户合法拥有多少水。当水权被清晰界定后,它才从一种公共资源变为可以交易的排他性‘财产’。”山东省水利厅农村水利处处长赵琳说。
水价改革是农业节水的核心动力。作为全国粮食种植面积第三的农业大省,山东省于2022年提前3年完成农业水价综合改革任务,以县为单位健全水价形成机制。
在滨州市阳信县小封村,69岁的种植户王同生在农田智能灌溉系统机上插入自家水卡,开始浇地。“县里根据我们耕地面积科学制定了用水指标,不同作物水价也不一样。一家一卡,平台实时监测用水情况,谁家用超了就会被提醒,水费也要多交,大家都把水看得可金贵。”
如今,阳信县60多万亩农田已实现农业水价改革全覆盖,亩均灌溉用水量节约25%。
“我们实行水源差异化——对地下水实行更高价格政策,引导农民优先使用地表水;作物差异化——粮食作物、一般经济作物、高附加值作物水价不同,既保障了粮食安全,又提高了水资源利用效率;用量差异化——全面推行超定额累进加价制度。”山东省水利厅党组成员、副厅长肖红说,按照“准许成本+合理收益”原则,目前山东省已经形成较为完善的农业水价政策体系。
数字孪生:智慧灌区支撑精准供水
10月21日下午4点,滨州市小开河灌区渠首测流桥边,随着轨道滑动,测流仪从工具箱中缓缓落下,没入水中,开展自动水文测报。200米外的1号控制室内,自动闸门根据调度指令,实时调整开闸高度。
调度指令从何而来?测报数据去向何方?
滨州市引黄灌溉服务中心控制室的数字孪生灌区平台上,来水量、水位、闸门状态、地方用水申请、各区域用水量等来自各处智能监测设备的动态信息实时汇聚,织就“数字一张图”。
“滨州属于严重缺水地区,生产生活用水基本依赖引黄水。我们所辖的簸箕李、小开河、韩墩三大引黄灌区,设计灌溉面积超230万亩,根据年度引黄水指标,如果按照传统灌溉和管理方式,很难实现应灌尽灌,必须提高供水效率和效益。”滨州市引黄灌溉服务中心副主任傅建国说。
为用好珍贵的引黄水,滨州市配备自动化监测设备,打造灌区智慧管理平台,借助专业模型对灌溉需水量进行精准预测,大幅度提升供水的及时性与精准度。同时,依托平台全面统筹灌区上下游用水需求,通过轮灌、错峰引水等科学方式引调黄河水。
“今年春灌,全市540万亩冬小麦全部实现普浇一遍,这是以前不敢想的,最边缘的北海新区近10年来首次用上黄河水。”滨州市城乡水务局副局长李栋说。
滨州灌区农业节水成效的背后,是山东对全省灌区现代化改造的高度重视与持续投入。“十四五”以来,山东累计投入151.05亿元,完成74处大中型灌区现代化改造,配套量测水设施1600多座。
在潍坊市峡山灌区,当地在省水利厅推动下,引入社会资本1.7亿元,在7万亩盐碱地建设湾塘47座、管道550余公里,实现喷灌全覆盖,搭配数字孪生灌区管理平台调控土壤微生态,使昔日“不毛之地”变成“吨粮田”,2024年粮食亩产达到1020公斤。
“我省4处灌区入选了全国数字孪生灌区试点,2025年年底前基本完成试点任务。聊城市位山灌区建成1182处计量监测站点,供水效率提高10%以上,年节水800万立方米。”山东省水利厅农村水利处一级主任科员李兴柏说。
在黄河畔的齐鲁大地,在这片母亲河哺育的广袤平原,每一滴水都奔赴着丰收使命。大河波涛,化作田畴间的细流,滋养着每一株作物,保障了颗粒归仓。
作者:张壮 董雅
责任编辑:王瑜
