楊 寧
(江蘇省淮安市淮陰區水利局 江蘇淮安 223300)
隨著水資源的日益緊缺,人們越來越重視水資源的合理利用,堅持節約用水,并研究和總結出一系列的節水措施。農業在我國有著悠久的歷史,是我國經濟和社會發展的重要載體,在當前水資源緊缺的形式下,為了繼續促進農業的持續發展,就必須加強農業節水技術的研究,獲得最為有效的節水技術并加強推廣,使其廣泛、合理地應用于農業中。
我國的農業生產正面臨著嚴峻的水資源危機。在中國的農業生產中,一直是缺水與浪費并存,由于生產技術普遍的較為落后,我國農業用水量一直居高不下。據資料顯示,我國農業灌溉用水占總用水量的67%。由于農業灌溉用水量巨大,使得農業缺水干涸的土地增多。農業灌溉設施的不全,導致農業引水灌溉時出現大量的漫灌和滲漏的現象,這種普遍的浪費水資源現象令人觸目驚心。
隨著經濟的發展,工業和城市迅速崛起,導致農業用水的比例減少。在今后,工業和城市將繼續蓬勃發展,這必然要加劇農業與工業和城市的用水爭奪。這種矛盾的局面更加促使著農業通過自身的節水技術普及和發展,得以在水資源緊缺中健康發展。
緩解水資源危機是生產和生活的需要,是人類社會得以生存和發展的要求,發展農業節水關系到我國社會經濟的持續發展大事。我國人口數量不斷增長,預測2030年將達到16億人口,然而我國耕地資源及水資源已經難以滿足需求,所以只有通過提高糧食產量來解決問題,因此必須提高農業灌溉水的利用率,大力發展節水農業。
節水農業是與現代化農業的重要組成部分之一,也是農業可持續發展的目標之一,為此必須加強農業節水技術的應用。
灌溉水由水源地到農田并被農作物吸收利用需要經過三個過程。第一個過程是灌溉水從水源地流經灌溉渠道到達農田的過程,在這個過程中會產生滲漏和水面蒸發;第二個過程是已經到達田間的水轉化成土壤水并被農作物吸收和利用的過程,在這個過程中存在水面蒸發和深層滲漏;第三個過程是土壤水被植物吸收和利用而轉化成生物量的過程,在這個過程中存在著作物蒸騰和土壤蒸發。農作物的生長需要從土壤中吸取水分,從而滿足其代謝和蒸騰過程的需要,農作物的需水量包含土壤蒸發和量和作物中的蒸騰量。據相關研究表明,這兩個量的比為2:1到3:1。蒸騰量是生物學過程,即作物利用其根系來從土壤中吸收水分,然后通過在地面上的株體表面,參與營養物質的制造、運輸和積累,這與農作物的產量有著直接的關系;而棵間土壤蒸發則是物理過程,其與土壤的濕度、氣候以及地面覆蓋等有關,與農作物的產量沒有直接的關系。
農業的產出主要在生物性消耗水分的過程中形成,農業節水其實就是利用手段來最大限度地減少在非植物理性過程中的水資源的損失,在達到產量要求的前提下,滿足或減少農作物在生長過程中的需求。將灌溉的水盡可能地被農作物充分利用,通過灌溉來調節土壤的熱、氣、肥、水的四個要素,提高土壤肥力,創造最適合農作物根系的土壤環境。
農業節水是一項系統的工程,以各種工程和非工程的措施為手段來達到提高灌溉水的利用率及水分的生產效率的目標,實現農業生產的最佳社會效益、生態環境效益和經濟效益。農業節水技術包括工程節水、農藝節水、生物節水、管理節水和化學用水等配套綜合的農業節水技術體系。
“農業節水”和“節水農業”有很大的區別。“農業節水”的范圍不僅僅局限于節水灌溉,其具有更深更廣的范圍,主要研究應用什么樣的技術或手段來高效的利用水資源,建設高效節水農業,促進農業的可持續發展。“節水農業”是農業的一種發展類型,主要研究怎樣按照水的要求來進行規劃、建設和管理農業。兩種提法具有實質性的區別,其研究內容不同,不能相互代替。
渠道防滲技術能夠大大提高渠系水的利用系數,渠道防滲技術的應用能夠加大渠道的過水能力、減小渠道過水斷面,有利于幫助農業生產搶季節和節省土地。渠道防滲是目前節水灌溉技術的重點推廣技術。其中渠道防滲技術主要是采用漿砌、襯砌、石襯砌、預制混凝土和土工布復合防滲等方式。
利用混凝土或塑料管道來進行輸水,能夠使輸水過程中的蒸發和滲漏減少,此外還可以解決渠道占地的問題,使輸水的利用率大幅度提高。
噴灌技術的應用不但能夠大幅度提高水的利用率,還能夠將田埂或農毛渠取消掉從而節省土地。噴灌技術不需要對耕地進行平整、打埂及修建農毛渠,既省工省時又有利于實現農業機械化。目前較為常見的噴灌形式主要有固定式噴灌、輕小型噴灌和移動管道式噴灌等。
耕地經過平整以后,將田塊劃分若干小塊,各小塊之間用畦埂分開,然后進行灌溉;溝灌是耕地經過平整之后,按照一定的距離將其離開成一排排輸水溝,通過水溝達到灌溉的目的。小畦不同于大畦和長畦,小畦灌溉是將需要灌溉的田地分單元劃小,其流程短的特點使深層滲漏減少,節約了灌溉水資源,提高了利用率。小畦的缺點是,整畦劃畦時費工費時;間歇灌溉,是在一定的時間或變化的周期循環內進行灌水,能夠減少灌溉時的深層滲漏;膜上灌溉有打埂膜上灌、開溝扶埂膜上灌等多種形式,與地膜栽培相結合,能夠保肥、節水、抑制雜草生長等優點,從而促進作物高產和優質。
滴灌就是將有一定壓力的水通過滴頭使其滴入作物根部的土壤的澆灌方法,采用滴灌技術能夠減少土壤水分蒸發和深層滲漏,滴灌技術適用于大部分的土壤和地形條件,比噴灌更為節水和節電。摸下滴結合了滴灌技術和覆膜技術的優點而形成的一種新型的節水技術,能夠增加地溫,防止水分蒸發和有效節水。地下滴灌是在灌溉的過程中,水從地埋毛管上的灌水器來緩慢地向附近土壤里滲透,進而擴散到作物的根層,這種灌溉方式幾乎避免了水分的蒸發,而且不易破壞土壤的結構,其節水效果非常顯著。
集雨節水灌溉就是將雨水匯集到一起并加以蓄存,適合小面積的節水灌溉。修建集雨場,把雨水集中到小水池或小水窯等小型水利工程里,然后利用滴灌或膜下滴灌的方式將集雨進行有效的利用。
水稻在不同的生長階段對水的需求也有所不同,根據水稻的特點來進行合理的灌溉,改變傳統的漫灌的方式,推廣水稻控制灌溉、薄露灌溉、非充分灌溉等技術。
農業節水技術的方法有很多,不同的節水技術都有其優缺點,各地區應該結合本地的具體實際情況,應用適合本地區的節水方法。以提高工業產量為主要目標,以節水技術為主要手段,大力推進農業發展,提高農業節水技術,促進國民經濟的可持續發展。
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