3.大型喷灌机在宁夏中部干旱带的应用前景广阔
大型喷灌机具有节水、节能、节省劳动力，便于大规模机械化作业等优点，在宁夏中部干旱带缺水、土地资源相对丰富的贫困地区应用效果比较显著。尤其是随着人们的生活水平不断提高，劳动力价格越来越高，水资源日趋匮乏的条件下，大型喷灌机的发展前景更加广阔。
4.黄河水通过修建蓄水池沉淀处理后可用于大型喷灌机的水源，不会出现堵塞，设备运行良好。
5.喷灌项目区基本上没有产生盐渍化问题。
6.大型喷灌机的自动化程度高、节省劳力的优点可缓解劳动强度、降低人力成本，一般只需1人就可以操作管理1台大型喷灌机；爬坡能力强、无需平整土地所需的资金投入；使用寿命长、工作可靠的优点极大地降低了设备运行维护成本。
7.通过大型喷灌机的应用，探索出一些适合当地经营管理的模式和管理经验，为今后大型喷灌机的推广应用提出了一些成功的经验。
二、应对气候变化调控地下水位
地下水是人类生活、生产、生态用水的重要水源，特别是在极端干旱的气候条件下，地下水是不可替代的战略水资源。然而，在我区由于对地下水的长期超量开采导致地下水位不断下降，工、农业和生活污染物的排放导致一些地区地下水水质恶化，已经对我区粮食生产、居民生活和生态环境造成了一定影响。作为当今国际社会普遍关注的全球性问题，气候变化一方面导致地下水的补给与循环交替发生变化，另一方面也使对地下水资源的需求发生变化，这进一步增加了实现地下水可持续开发利用的难度。因此，宁夏农业综合开发办开展了地下水位和水质监测及优化配置等方面的研究工作。
（一）调控银南灌区地下水位的概述
宁夏的水资源供需中有五大矛盾：①资源性严重不足：全区平均可利用水资源总量53.7亿，我区地表水资源可利用量只有5.313亿m3，随扬黄灌区开发，宁夏平原盐荒地开发利用水资源很紧缺，全区人均893m3，分别为黄河流域和全国平均的1/2、1/5，远低于国际公认的严重缺水区人均1000m3的标准。根据宁夏国民经济长远发展规划：在用足40亿m3黄河水量及充分利用当地水资源的前提下，到2010年缺水1亿~3亿m3，到2020年缺水8亿~10亿m3，以农业缺水为主。②区域性缺水矛盾：我区平原占全区国土面积的25.3%，人口占58.3%，耗水量占80%多。③水资源开发利用结构不合理：一是产业用水不合理，农业用水量占86%，高于全国16个百分点，工业用水量2.8%（全国19.8%）。二是农业内部结构不合理，高耗水作物水稻年均8.7万hm2左右，占灌溉面积18.5%，占农业用水量31.9%。三是水资源开发结构不合理，黄河水相对利用较多，大量水质较好的排水沟水利用仅1.01%，地下水利用占6.8%。④水资源浪费严重：农业用水效率低，水分生产率0.6kg/m3，是全国平均的2/3，水利用率45%（低于全国55%）。⑤水质污染严重：引黄灌区各主要干沟水质污染较重，大多为V类（但作为农用灌溉尚可）。由此可见，我区的水资源不仅居全国最末位，且时空分布极不均匀，矿化度高、水质差和泥沙含量大，给开发利用带来极大困难，使缺水矛盾更加尖锐。
宁夏地处干旱半干旱地区，属大陆荒漠型气候，干旱少雨，蒸发强烈，没有灌溉就没有农业，因引用黄河水灌溉，才有了发达的农业和较好的生态环境。尤其银南灌区，是我区粮食生产的高产、精华地区，在全国也是闻名的粮食高产地区，面积占引黄灌区的一半，而总产量占到了引黄灌区的2/3；不少乡村或农场的小麦亩产在千斤以上、水稻亩产在700kg以上、单种玉米亩产达到了1t左右。
但是，银南灌区地面坡降大，一般为1/1000~1/2500，排水流速快，对沟底冲刷侵蚀较大，干支斗沟深度在逐年加深。如清水沟从1977~2007年沟深年均降7cm，银南灌区农田地下水位低于3m的面积共计3.03万hm2，占调查耕地面积的25.9%。临界地下水位降低，使土壤毛管已无力将较深的地下水源源不断运移至作物根区范围内，加之不能及时供给较充足的黄河水，作物因缺水导致不同程度减产。据调查，进入2001年后，枯水期地下水位明显下降，春小麦单产开始逐年降低，如：2003年枯水期地下水位平均2.15m，春小麦单产为4842kg/hm2；2005年枯水期地下水位平均2.29m，春小麦单产为4702.5kg/hm2；2007年枯水期地下水位平均2.43m，春小麦单产为4350kg/hm2。银南灌区每年因农田土壤水分的不足，春小麦减产4784万kg，经济损失0.82亿元。银南灌区粮食单产减少的现象有加重的趋势。
客观上不允许单靠灌溉保证农业安全。可供植物利用的四水有降水、地表水、地下水、土壤水。因此，调配银南水资源最有效经济的方法就是通过工程措施，调整临界地下水位，在毛管水强烈上升高度的范围内，来自地下水的毛管水流源源不断，即使在干旱时期，植物也能得到较充足的水分供应。
（二）试验示范区基本情况
地下水位调控试验区位于巴浪湖农场一队，面积160hm2，农田地面高程为1127.2~1128.6m，东西方向和南北方向的坡降比均为1/1000，试验区内共有农沟24条，每条农沟长度650m，沟深0.5~1.1m；支沟两条，其中，东四支沟最大深度5.46m，东五支沟最大深度3.98m，每条支沟在试验区内长度1400m；干沟一条，最大深度5.78m，在试验区内长度1200m。巴浪湖农场1998~2003年农田平均地下水位从1.6m左右逐渐降至2.2m左右，小麦每hm2产量对应着逐渐降低，分别为7000.5kg、6420kg、6439.5kg、6130.5kg、5619kg、5865kg。试验区2005年灌前农田地下水位3.0~4.3m，土壤肥力属上等田。研究看出，影响试验区农业发展的主要因子是干沟和支沟因流水的冲刷切割使排水沟水位下降，引带农田地下水位下降到3m以下，造成灌溉水渗漏淋失过大，致使作物生长期根际土壤水分不足，而制约作物正常生长。调查明显看出，当支沟水位大于3m，农田土壤含水量较低；当支沟水位在2.5m左右，农田地下水位在1.8～2.0m时，土壤含水量最适宜作物生长。
（三）研究方法
1.地下水位调查方法
依据吴忠市城区（原利通区）、青铜峡市、灵武市、永宁县、中卫市城区、中宁县六市县（区）农田水系图，对辖内所有干沟和支沟进行实地查看，以干支沟自然水位与农田地表作比较，枯水期凡是沟水位低于地表3.5m的流域，在排水沟的垂直线上，每隔100m用洛阳铲打深度为3~5m（见到地下水为止）的观测井，根据观测到的地下水位，初步圈定农田地下水位在3m以下的区域范围；在每一个初步圈定农田地下水位在3m以下的区域范围内随机抽点打井观测地下水位。
2.地下水位调查内容
试验设在吴忠市巴浪湖农场一队。试验根据地面高程，在农沟上每隔150m分段用土打筑缓水坎若干个，使溢出的农田水分被滞留、分隔在农沟内，通过土壤毛管的作用，使其缓慢地渗透，补充农田土壤水分。在农沟打筑缓水坎和不打筑缓水坎两侧3m的延，每次灌水后的第8天，观测0~20cm和20~50cm的土壤含水量；麦收后的8~10月份，每月观测一次0~20cm和20~50cm的土壤含水量。在33号井、38号井，每月采集0~20、20~50、50~100cm的土样一次（每块田五点取样），化验测定土壤有机质、全盐、速氮、速磷、速钾（土壤有机质仅在4月和10月份化验），并观测0~30cm的土壤容重。各观测井上进行小麦和玉米的田间测产，统计实产，调查春小麦和玉米的收获穗数，考种小麦和玉米的穗粒数和千粒重。
3.地下水位调查范围
调查范围为农田地下水位小于3m的农田，包括吴忠市城区（原利通区）、青铜峡市、灵武市、永宁县、中卫市城区、中宁县六市县（区）引黄自流灌溉区的36个乡镇、288个行政村、7个国营农牧场和2个公司，涉及干沟25条、支沟192条，共106个分区。总调查面积11.70万hm2，地下水位低于3m的面积3.03万hm2，其比例11.02%～60.3%，平均25.9%。以永宁县地下水位低于3m的面积分布比例最大，中宁县最小。分布区域有扩大的趋势。
在分布规律上主要分布在干沟两侧1.0km范围内，支沟0.2～0.5km范围内和城镇周围1.0km范围内。调查表明支干沟越深，农田地下水位愈深。农田地下水位一般较沟水位高20~30cm。
根据地面高程和地下水位对土壤含水量及作物产量的影响，在支沟上分段用石料建筑沟水位缓水坎。提出构建支沟缓水坎的技术指标是：地面坡降比大于1/1000的地段，每隔1000m用石料建筑高1.5m缓水砍；坡降比在1/1000~1/1500的地段，每隔1500m建筑高1.0m缓水砍；坡降比在1/1500~1/2000的地段，每隔2000m建筑缓水坎一个，建筑高度1.0m；地面坡降比在1/2000~1/2500的地段，每隔2500m建筑高0.5m缓水坎。
在农沟（或斗沟）上每隔150m分段用土构建缓水坎若干个，缓水坎的高度应稍低于田面，以使灌溉中多余的水顺利流入农沟和斗沟，最大限度地滞留多余的灌溉水。