摘要：对新疆奇台县中葛根流域的大首部自压滴灌技术、塘坝加压滴灌技术、自动化滴灌技术3种高效节水技术下小麦、玉米、食葵等常规作物的投入产出调查，结合效益指标体系进行优选分析。结果表明，从高效节水技术分析可知，大首部自压滴灌技术综合得分最高，综合评价效果最好。而从作物种植种类对比来看，杂交玉米的综合得分最高。根据技术优选对比及农作物种植结构分析，中葛根流域运用大首部自压滴灌节水技术种植杂交玉米，可提高农产品的经济效益，实现农户增产增收。

关键词：节水技术;综合评价;种植种类;技术优选

中图分类号：S275

文献标识码：A

文章编号：0439-8114（ 2020） 20-0056-05

DOl：10.1408 8/j .cnki.issn0439-8114.2020.20.012

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

随着中国农业灌溉技术的持续发展，传统的灌溉技术在许多干旱与半干旱地区逐步凸显出越来越多的弊端，水资源的有限与节水系统投资费用过高是传统灌溉技术的主要矛盾。随着节水技术的创新引领，中国在高效节水灌溉管理模式的进步成效可见，但高效节水技术在具体实施的过程中，会涉及工程投资费用、节水成本、农户满意度等方面因素，因此，有必要对节水灌溉技术综合效益进行评价。汪希成等[1]对新疆兵团棉花膜下滴灌技术的经济效益进行了测算和评价，得出滴灌技术应用具有很明显的经济、社会和生态效益。陈新明等[2]在节水灌溉技术方案的优化设计中通过评价优化理论和层次分析理论的方法，建立了节水灌溉规划方案优化选择的模型，该模型的应用对节水灌溉规劃具有实际意义。杨旭等[3]在节水灌溉综合评价指标体系与量化方法中利用层次分析的方法，研究了节水灌溉综合评价指标体系，为工程规划的设计提供了参考依据。侯维东等[4]结合高效井灌节水项目分析的特点，表明社会评价主要受社会经济的影响。雷波等[5]在旱作节水农业综合效益评价体系研究中构建的综合效益评价体系对北方地区的农作物节水评价效果较好，而对农牧业及早区的未来发展关注度还不够。方崇等[6]以灌区可持续发展的内涵为出发点，将蚁群优化算法用于灌区改造综合效益评价，建立的综合效益评价投影寻踪数学模型对灌区节水改造效益综合评价具有一定的参考价值。刘军等[7]根据呼图壁县节水滴灌技术集成模式进行优选，综合技术效果可知，小流量滴灌技术集成模式得分最高，集成效果最优;从作物结果优选来看，种植棉花得分值最高。本研究结合新疆昌吉州奇台县节水灌溉应用情况，综合效益评价体系优选出奇台县中葛根流域较好的节水技术模式，为该流域科学评价各种高效节水技术应用效果提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

中葛根河为奇台县的第二大河，全长约60 km，其中，山区河段与平原河段各占50%。地处89°13'E，43°25'N。该流域多年平均气温13.0℃，极端最高气温33.7℃，极端最低气温-32.9℃，多年平均降水量为422.25 mm.多年平均蒸发量为1535.1mm（20 cm口径蒸发皿）。多年平均最大风速20.0 m/s，多年平均风速2.7 m/s，最大冻土深度1.41 m，最大积雪深度41.9 cm。中葛根流域主要以农业灌溉为主，是奇台县主要的经济玉米主产区，主要以杂交玉米、制种玉米、食葵、小麦等常规作物种植为主。

1.2 研究方法

1.2.1 实地走访调查法为了保证数据的真实性，对新疆奇台县中葛根流域所在的大型农作物示范区进行调查，选取奇台县中葛根流域的营盘滩村、半截沟大队、川坝、良种场、老葛根、中葛根、大庄子村等地进行相关调研，获取小麦及玉米、食葵等主要作物节水工程的投资费用等相关基础数据，通过填写问卷、访谈的方式获取当地农作物种植大户种植成本、节灌投入、运行管理投入及产量等数据。

1.2.2 对比分析方法对农作物不同节灌技术下的投入、产出及综合效益评价指标等各项指标之间的差异进行对比分析。计算综合度量值并对其进行综合效益对比，具体计算公式如下：

1.3 评价指标体系的构成

技术效率评价主要是分析节水技术在农作物灌溉过程中所能达到的相对节水程度，农业节水技术效率狭义上是指田间资源型节水，广义上是指田间农业高效用水。经济效率类指标是从技术使用成本和生产的经济效率2个方面，考察节水成本与效益之间的数量关系，对节水技术进行经济效率分析评价，从而为决策者提供技术经济合理性判断的依据[8]。在经济效果指标中，通常会涉及水分生产效益，水分生产效益又称为水分生产率，是指在某种节水灌溉技术模式下，在生产期内单位水资源消耗量所获得的农产品产出。社会效果类指标主要包括单位面积能耗与劳动强度。持续性类指标主要包括技术适宜性与农户满意度[9]。

根据评价准则，在确定各单项指标间的联系及层级指标间的关系基础上，建立评价指标体系[10]，并将筛选出的单项评价指标按内容进行系统划分，具体节水技术田间评价指标体系的构成见表1。

1.4 田间尺度效益评价模型

综合效益评价是指将多个评价指标组成一个能反映评价对象总体特征信息的体系，以达到对评价对象综合效益评价的目的，在对不同节水技术模式进行评价时，由于指标体系中各单项指标的效益有时不一致，这就需要通过综合效益评价的方法，把各个具体指标的优势综合起来，将多个评价因素或指标转化为能反映节水技术效益总体特征的信息，用一个具体的综合得分值来表示该节水技术的综合效果，从而可以从总体上评价各个节水技术模式的优劣[2]。

综合效益评价主要借助于综合效益评价模型进行，该模型是利用综合效益评价法、借助加权法及有关计算公式进行计算，通过数学模型计算多个评价指标综合得分值，以综合得分值表示综合效益，具体综合效益评价的计算模型[11]如下：

随后对指标进行无量纲化处理，在评价指标体系中，由于各个指标值的量纲不同，不宜直接将其带入综合效益评价函数进行汇总，需要将不同量纲变换为无量纲的标准化指标，消除各项评价指标的不同量纲的不利影响。无量纲化也叫数据标准化与规范化，是通过数学变换来进一步消除原始数据量纲的不利影响，无量纲化的计算有比重法、阈值法。比重法计算公式为[12]：

专家排序法原理一客观赋权方法。专家排序法指聘请同行专家和利益相关者根据评价目标对评价指标中二级层的指标和一级层的指标按重要程度依次排序。按照指标的重要程度将最重要的指标排在最前面，记为“为”，次重要的指标记为“次重”，往后依次类推。通过主观权重公式的计算原理，计算主观权重（di），通用公式为：

2 结果与分析

2.1 指标值基础数据分析

采用的数据来自新疆奇台县中葛根流域示范区小麦、玉米、食葵等几种常规种植作物随机抽样调研所得。涉及中葛根流域辐射的营盘滩村、半截沟大队、川坝、良种场、老葛根、中葛根、大庄子村258户的实地调研数据，主要包括大首部自压、塘坝加压和自动化3种高效节水模式的固定投资、直接成本、运行成本、固定投资折旧费、生产成本、作物的常规投入费、作物的灌溉制度及产出情况等内容。

2.2指标值汇总

根据新疆奇台县中葛根流域营盘滩村、半截沟大队、川坝、良种场、老葛根、中葛根、大庄子村的实地调研数据，结合专家排序法及比重法整理计算出大首部自压、塘坝加压和自动化3种节水模式的综合效益评价指标值，见表2。由表2可知，通过主观权重模型，筛选出13个评价指标值。

2.3 二级指标权重確定

2.3.1 主观权重确定运用专家排序法计算大首部自压、塘坝加压和自动化3种节水技术模式效益评价指标体系中二级指标的主观权重值，见表3。由表3可知，确定各指标的主观权重系数值，为主观模型提供基础参数。自动化3种节水技术模式效益评价指标体系中的二级指标的组合权重值，见表4。由表4可知，技术的适应性占主要作用，其次为农户使用满意度，增产百

2.4 技术优选结果

通过3种高效节水模式实地调研数据整理计算，应用综合评价模型得到综合得分值，结果见表5。从表5可以看出，同种节水技术模式（塘坝加压滴灌技术模式）不同作物种植的综合得分值高低表现为制种玉米>食葵>杂交玉米>小麦，而从技术模式评价结果来看，大首部自压滴灌技术综合得分最分率权重占比最低。高。对种植小麦而言，采用大首部自压滴灌系统综合得分最高，自动化系统综合得分次之，塘坝加压滴灌系统最低。而对种植制种玉米而言，塘坝加压滴灌系统综合得分要高于自动化滴灌系统。

3 小结

对新疆奇台县中葛根流域大首部自压滴灌技术、塘坝加压滴灌技术和自动化滴灌技术3种高效节水技术模式285户小麦、玉米、食葵的种植大户走访调研，并通过综合效益评价模型对3种高效技术模式下杂交玉米、制种玉米、小麦、食葵等常规作物进行经济效益评价。结果表明，从技术必选及作物种类分析，在大首部自压滴灌技术下种植杂交玉米所得综合得分最高，其次是大首部自压滴灌技术的食葵。对种植小麦而言，采用大首部自压滴灌系统综合得分最高，塘坝加压滴灌系统最低。从3种高效节水技术选择的角度考虑，大首部自压滴管技术综合得分最高，综合评价效果最好，是奇台县中葛根流域高效节水技术应用及推广的最佳选择。从作物比较来看，中葛根流域比较适合种植杂交玉米，主要是由于杂交玉米得分最高，其次是种植食葵。该研究可为调整奇台县农作物产业结构、实现农民的增产增收提供一定的理论支撑。

参考文献：

[1]汪希成，汤莉，严以绥，膜下滴灌棉花生产的经济效益分析与评价[J].干旱地区农业研究，2004，22（2）：112-117.

[2]陈新明，刘立库，王玉宝，等.节水灌溉技术方案的优化设计[J]水资源与水工程学报，2005，16（1）：52-55.

[3]杨旭，曾赛星，王蔚斌，等.节水灌溉综合评价指标体系与量化方法[J]黑龙江水利科技，2005，33（4）：27-28.

[4]侯维东，徐念榕，井灌节水项目综合评价模型及其应用[J].河海 大学学报（自然科学版），2000，28（3）：90-94

[5]雷波，姜文来.旱作节水农业综合效益评价体系研究[J].干旱地区农业研究，2006，24（5）：99-104.

[6]方崇，蔡小超，张春乐，蚁群投影寻踪回归模型在大型灌区节水改造效益综合评价中的应用[J]中国农村水利水电，2010（3）：62-65.

[7]刘军，朱美玲.农田节水滴灌技术集成模式优选研究——基于军塘湖流域示范区[J].节水灌溉，2015（5）：77-78.

[8]朱美玲，干旱绿洲灌区农业田间高效用水评价指标体系研究——基于田间高效节水灌溉技术应用[J].节水灌溉，2012（ 11）：58-60.

[9]关全力，新疆农业节水管理一体化体系研究[D].乌鲁木齐：新疆农业大学，2011.

[10]孙齐振.农业节水技术效益评价系统的构建与开发[D].乌鲁木齐：新疆农业大学，2015.

[11]郑健，蔡焕杰，王健，等.温室小型西瓜调亏灌溉综合效益评价模型[J].农业机械学报，2011，42（7）：124-129.

[12]李慧伶，王修贵，崔远来，等灌区运行状况综合评价的方法研究[J].水科学进展，2006，17（4）：543-548.

作者简介：吴玉秀（1981-），女，甘肃武威人，副教授，硕士，主要从事农业节水灌溉技术、建筑材料等研究，（电话）18599096272（电子信箱）395936068@qq.com。