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推廣省水管路灌溉之成效

林業處水利科 何逸騟
農田水利會聯合會 吳孟洋

壹、 前言

  台灣地區年平均降雨量2,515公厘,就總量而言屬於豐水地區,比世界平均值973公厘高出許多,然因地狹人稠,人口密度僅次於孟加拉,高居世界第二位,平均每人每年可分配水量約僅為世界平均值之六分之一。在此一用水困難情形下及加入世界貿易組織後水田面積減少的趨勢,如何節省農業用水,提高水資源利用效率,解決乾旱時期農作物灌溉問題,則成為政府有關部門長期努力的目標。

  自我國加入世界貿易組織(WTO)後,對國內農業生產造成衝擊,但亦相對提供更開放的國際經貿環境,同時帶給我國農產品出口的契機。國內各項農產品價格漲跌互見,進口農產品對國內農業的影響尚不十分明顯,僅進口水果之替代效果影響國內水果價格較為顯著,以及二期新榖上市,致產地稻榖價格略微下跌。

  為改善農業生產及經營環境,配合農業現代化發展,兼顧生態環境保育,農委會賡續辦理農田水利設施更新改善,推動圳路綠美化及生態工法,水田生態環境保護及地下水涵養補注,加強水質監測管理,維護灌溉用水水質。此外,為減輕境外農產品對國內農業之衝擊,農委會將擴大積極輔導推廣農民設置省水管路灌溉設施,提升旱作農場經營技術,促成農場共同經營之實現及擴大其規模,俾降低農業生產成本,且提高農產品品質及競爭能力,同時達成節約農業灌溉用水,提高水土資源有效利用之目的。

一、 計畫緣起

  稻米為國人主食,也是國內栽培面積最廣、農戶數最多的產業,因此台灣地區作物灌溉係以水稻為主體,以往水稻以外之作物除甘蔗、零星特用作物及菸葉實施灌溉外,其餘雜作物因受水源水量不足及地形之影響,多數無灌溉,屬看天田性質,多數依靠天然降雨維持作物生長,因無法適時供應作物生長所需水份,因此產量少,品質也不佳。

  多年以來,國人生活習慣改變,主食消費種類變趨多元化,以致發生稻米生產過剩之現象,而對蔬果、花卉、雜糧等旱作物之需求量則相對增加,旱作灌溉重要性隨之提高。農委會鑒於整體農業經濟發展之需要,乃自民國72年起推動「管路灌溉示範與推廣」專案計畫,輔導農民設置省水、省工及省力之管路灌溉設施並指導農民操作使用、維護,期提升台灣旱作灌溉技術,並提高作物之品質。

二、 計畫目標

  (一)為紓解稻米生產過剩之壓力,減輕入世後對農業之衝擊,指導農民應用管路設施灌溉,以提升農場經營技術並促成農場共同經營之實現及擴大其規模。

  (二)降低農業生產成本,提高競爭能力。

  (三)節省農業灌溉用水,提高水土資源有效利用。

  (四)旱作農業現代化技術,改善農業生產環境,提升農民生活品質。

  (五)舉辦管路灌溉技術研討會,培育管路灌溉技術人才。

三、 計畫內容

主要工作項目如下:

  (一)管路灌溉設施之選定及設置。

  (二)農民教育及輔導。

  (三)辦理管路灌溉技術研討會及觀摩。

參、 計畫執行情形及成果統計

一、 管路灌溉設施之選定及設置

  (一)計畫實施內容

  1. 水源設施:水井、引水管路(申請補助者須自行取得水權、且總灌溉面積須超過2、0公頃方得補助)

     

  2. 動力設備:馬達、引擎、抽水機。

     

  3. 調蓄設備:蓄水槽(限RC、加強磚造、鋁合金等材料且灌溉面積須超過0、1公頃以上)。

     

  4. 田間管路灌溉設施:穿孔管系統、噴頭式系統、滴灌系統、微噴(含噴霧)系統。(除農地外,尚包含休閒農場及溫室精緻農場)。

     

  5. 農田水利會灌區外之灌溉設施:農業灌溉用蓄水池、農塘及灌溉輸水設施等,並經執行單位實地勘查確有需要者,其補助標準以不超過實際工程費之49%為上限。

     

  6. 各執行機關年度所分配預算經公告接受首次申請補助之農戶後,如有剩餘經費,可視實際需要辦理接受以往曾受補助之農戶第二次申請,補助比例不超過實際費用之40%,且該農戶須為在88年度(含當年度)以前曾受計畫補助之農戶。

     

  7. 每一農戶補助金額,最高不得超過20萬元。

  (二)作業程序

  執行單位依據計畫核定之作業程序(詳如圖1DOCX / odt / pdf) 及補助項目與補助標準,由農民在聽取計畫講解說明後,主動提出申請並經執行單位依原則予以篩選核定,符合計畫原則者予以技術輔導及部份經費補助辦理,完成後之所有權歸農民,並由農民自行操作、管理、經營。

  (三)成果統計

  省水管路灌溉設施自民國72年起至91年度止之推廣成果統計,共20年間,推廣省水管路灌溉總面積達1萬8千餘公頃,受益戶達2萬4千餘戶,補助工程費共為新台幣7億9千1百萬元。

  1. 依設施別區分:穿孔管7,246公頃 、10,625戶最多,其次分別為噴頭5,470公頃、6,271戶,微噴管4,197公頃、6,132戶 ,滴灌567公頃、750戶,其他530公頃。

     

  2. 依行政區域區分:以南投縣3,070公頃、3,942戶為最多,台南縣2,677公頃、3,262戶居第二,台東縣2,138公頃、2,1621戶居第三,苗栗縣2,092公頃、3,259戶居第四,(詳如圖2DOCX / odt / pdf)

     

  3. 補助經費分析:微噴2億8仟萬元居冠,噴頭2億7仟萬元居次,穿孔管1億9仟萬元,滴灌2仟3佰萬元,其他2仟4佰萬元。

二、 效益宣導及農民教育

  各執行單位以宣導手冊及宣導錄影帶向農民解說,以提高農民對管路灌溉設施之認識及採用意願,並說明受理申請原則、補助項目及標準、灌溉方式及器材選擇、農民配合事項等。並於施設後辦理農民講習,本年度計辦理2,681人次,指導管路設施操作及維修技術,以充份發揮功能。

三、 噴灌器材簡介

  目前國內最常採用之「管路噴灑灌溉」中各種不同末端灌溉方法說明如下:

  1. 噴頭噴灑灌溉
    利用壓力將灌溉水,經由管路系統及支管上之噴頭如降雨般在空中向地面散布,使作物滋潤之灌溉方式;適用於全面之補給灌溉,受地形與土壤條件之限制少;但受風之影響大,其設施費與動力費較高。

     

  2. 穿孔管噴灑灌溉
    穿孔管噴灌又稱為多孔管噴灌,係在軟質聚乙烯(PE)管等間隔開設小孔,並以大約0、5至1、2kg/cm2之低壓,經由管壁上之細孔噴水噴灑於田間。在田間呈定置式之矩狀噴灑,其操作壓力較低,適用於小區域或集約管理之作物,灌溉強度較大可用於行栽果樹之樹下灌溉。

     

  3. 滴水灌溉
    在小口徑PE管上,按一定間隔安裝滴嘴、毛細管或極細小孔,以少量水流經由滴水支管上所裝置之滴嘴,連續滴下於作物株幹旁之方法,適用於隧道欄栽培或水源缺乏地區必須實施節水灌溉措施者,如山坡地之果樹。

     

  4. 微噴灌溉
    微噴灌系統是脫胎於噴灑灌溉與滴水灌溉的一種灌溉方法,不以全盤性灌溉均勻度作考慮,僅在小區域內佈置,實施局部灌溉。微噴灌操作壓力低(20 psi-- 1、4kg/cm2以下),出水量小,容易變換器材種類,操作維護容易。適用於果樹、設施園藝等小規模灌溉,操作壓力低,水量少,便於實施多目標利用及自動化。

有關不同地形管路灌溉設施適用性說明如下:

  1. 山坡地:普遍適用噴頭及微噴頭灌溉,通常一棵果樹配置1至2個噴頭或由噴頭噴灑半徑大小來配置以滿足作物需水量,推廣範圍如新竹、苗栗等地區皆是。適用於果樹、設施園藝等小規模灌溉,操作壓力低,水量少,便於實施多目標利用及自動化。

     

  2. 平地:除一般噴頭適用外,穿孔管被使用較多於田間呈矩形帶狀噴灑,其操作壓力較低,施工簡易,可於收成後回收便於田間整地,利於小區域或集約管理之作物,本省較大規模使用如彰化、雲林、嘉南等地區。

     

  3. 乾旱地區:因灌溉水源較為缺乏,必須實施節水灌溉措施,而滴水灌溉之主要為省水及省工,其所需壓力較噴灌低,其灌溉範圍又不需全面積,故對某些缺水地區之高價作物,有發展潛能,如茶改場今年於山區水源不足處試驗效果頗佳。

  本計畫由農田水利會聯合會統籌,推廣單位包括行政院農業委員會茶業改良場、金門縣農會、澎湖縣農會及全省15個農田水利會。

  補助農田水利會轄區內外省水管路灌溉的旱作物種類繁多,並做過現場施設前後之效益調查,本文僅就釋迦、茶樹、高經濟水果類之高接梨等3種作物摘述如下。

  (一)釋迦灌溉效益

  無灌溉釋迦(全無灌溉),果實瘦小,大小不均勻,甜度低;有灌溉之釋迦果實肥大飽滿,大小均勻,甜度高。無灌溉者產量為每公頃7,642公斤,有灌者為12,450公斤,其增產率為62、91%,效益非常顯著。

  (二)茶園灌溉效益

  台灣茶園灌溉自民國70年代開始,由於「節水管路灌溉」的推廣,才真正起步,各茶區皆有本計畫推廣的成績,至90年為止,經由計畫執行已輔導施設PE穿孔管及噴灑灌溉共874公頃,蓄水池共309座,總蓄水量11,435立方公尺。由於茶園多位於水源量較少的坡地或台地上,管路灌溉成為茶農唯一的選擇。

  部份地區冬春季均為降雨量少之乾燥季節,冬季有設施噴灌之茶園經施噴後,因獲得水分之灌溉,茶園提早一個月發新芽,故春茶茶葉之生產量為每公頃1,300公斤,無灌溉茶葉之生產量每公頃僅為990公斤,增產率達30%。

  (三)高接梨灌溉效益

  高接梨為含水分多之高價格水果,是特別需要水分之果樹,有灌溉之高接梨果實大小均勻且肥大,肉質細水分多,甜度高,每公頃產量可達9千公斤;無灌溉者果實小,肉質粗、水分少、甜度低、果實表面粗糙,其產量每公頃僅6千公斤,增產率高達48、8%。

伍、 結論與建議

一、 水資源學者預言21世紀全球將面臨水資源缺乏之困境,台灣地區係屬降雨時空不均之地區,如何確保水資源的永續經營及開發節水灌溉技術,以突破此一困境,實為現今從事農田水利事業人員之重要課題。

二、 由於管路灌溉方法較傳統漫灌或溝灌等,約可節省50%以上水量,除可提昇灌溉用水效率外,另對於農業自動化、人力節省及農產品品質提高等,成效卓著,在旱作灌溉區之推行上,可增加我國農業競爭力,提高農民所得,以因應加入WTO後對農產品所遭遇之衝擊。有關管路灌溉優點如下:

  (一)可提高灌溉均勻度,減少輸水損失,節省灌溉用水量。

  (二)因可適時適量灌溉,對提高農產品品質及產量助益甚大;並可配合實施產期調整及病蟲害防治,增加農民收益。

  (三)操作簡便,減少農田灌溉所需勞力及時間,可降低灌溉勞力成本。

三、 入世後,台灣農業經營須逐漸朝向生產具競爭力及高品質之農產品,因此 ,以往較為粗放式之灌溉用水管理將被要求轉為較精確方式;管路自動化灌溉技術 ,在農業經營上的效益,已屬顯而易見,又其自動化、省水、省工、省本的優點,則可解決上述農業上所面臨的問題,未來應持續推廣,以促成精緻農業的發展。

四、 台灣本島農田水利會事業區域外農地,及離島金門、澎湖,因灌溉設施較缺乏,農民種植雜作及果樹等農作端賴天雨,產量極不穩定;而管路灌溉技術對各種不同地形、作物、水源水量均可適應的特性,更是邊際土地開發上所不可或缺的工具,亦是農業現代化過程中極為重要之一環。

五、 今年度因正式加入WTO,水稻田辦理休耕轉作面積擴大,旱作面積相對增加,本計畫明年度能增加補助經費辦理,以嘉惠農民,並提升農業競爭力。

六、 未來管路灌溉趨勢為發展多目標自動化灌溉系統,結合噴灌、噴藥及施肥作業之多目標利用功能,並結合自動化灌溉設備,使管路灌溉能依適時、適量原則,充份提供作物所需水分。

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