馬萬里
摘 要 農田水利在農業生產中具有不可替代的作用,是調控農業水資源的主要措施之一。為實現節約用水的目標,可在農田水利灌溉中,應用節水灌溉技術。基于此,從膜上灌技術、噴灌技術、滴灌技術以及微噴灌技術等方面,對農田水利灌溉中節水灌溉技術的應用進行分析,并提出農田水利灌溉節水技術應用措施。
關鍵詞 農田水利;灌溉技術;節水
中圖分類號:S274 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.24.096
我國是農業大國,確保農業生產的高效開展尤為重要。在農業生產中,為保證農作物的正常生長發育,應當提供充足的水分,因此農田水利灌溉是一項非常重要的工作。在水資源匱乏的背景下,節約農業灌溉用水顯得尤為必要。鑒于此,可在農田水利灌溉中對節水灌溉技術進行合理應用,以此來達到節約水資源的目的。
1 農田水利灌溉中節水灌溉技術的應用
農田水利灌溉是農業生產的重要工作之一,是確保農作物正常生長發育的有效途徑。為最大限度地節約農業灌溉用水,應當對節水灌溉技術進行合理應用。
1.1 膜上灌技術
在地膜種植中,膜上灌的應用較為廣泛,該技術可以將田面水通過專門的滲水孔,對地膜內的農作物進行灌溉,能夠有效減少田面水分的蒸發量,并避免深層滲漏的情況發生。與傳統的溝灌相比,膜上灌的節水效果比較顯著,為25%~30%,灌溉水的利用效率能夠達到85%以上。適合膜上灌的農作物有棉花、玉米、豆類、花生以及瓜類等。在實際應用中,膜上灌的灌水形式有以下2種。
1.1.1 培埂膜畦灌
使用鋪膜機在田間進行鋪膜的過程中,通過打埂機械設備在地膜兩側修筑土埂,高度控制在20 cm左右。膜畦的寬度以(80±10)cm為宜,并在地膜兩側分別修寬度10 cm左右的滲水帶[1],因地膜兩側均有土埂,所以膜上的水不會從膜畦溢出,滲水帶能夠補水,可以有效解決供水不足的問題。為提高節水效果,對培埂膜畦灌進行技術改進,以專用的鋪膜機械將膜鋪設成梯形,膜的兩側翹起5.0 cm埋入土埂中,從而使畦寬保持在40 cm左右。灌水過程中,水經由開設的滲水孔進入土壤中,提高了灌水的均勻度,節水效果隨之提升。
1.1.2 細流膜上灌
地膜種植農作物的過程中,通常都是在首次灌水前進行追肥,可以利用追肥,借助專用機械設備將地膜劃開一條縫隙,并壓成U型小溝,隨后將水置于U型溝內進行灌溉。這種方法適用于坡度超過1%的農田,節水效果顯著。
1.2 噴灌技術
農田水利灌溉中,噴灌技術因節水效果明顯而得到廣泛應用。該技術是將經過水泵加壓或是自然落差形成的帶有一定壓力的水,通過鋪設好的管道輸送至農田,借助設置在田間的噴頭,將壓力水噴射到空中,從而形成水滴或是水霧,灑落到農作物上,在節約用水的同時,達到灌溉的目的。實踐表明,農作物種植中應用噴灌技術,能夠節水35%~50%,并提高產量,除水稻外的農作物全部適用[2]。風力會對噴灌效果造成一定影響,應用時要加以注意。可用于農田水利灌溉的噴灌形式比較多,具體有以下2種。
1.2.1 固定式
該方式的應用較為廣泛,其特點是灌溉可靠性比較高,并且能夠節省人力成本,雖然相關設備的前期投入較大,但使用壽命長,節水效果好,從長遠的角度上看,經濟性比較高。具體應用時,只需要將噴灌干管或是支管設置在田間或是埋設在地下即可。
1.2.2 支軸式
與固定式相比,該噴灌方式的自動化程度更高,具體應用時,可以將噴灌支管設置在高度為2.0~3.0 m能夠行走的支架上,最大長度可達到400 m左右。將支管的一端連接到水源,圍繞中心點,邊移動邊灌溉,選擇低壓噴頭,能夠在節水的同時,大幅度提升灌溉質量。該方式在我國東北及華北地區的農田灌溉中應用較為廣泛,使用時必須確保灌溉區域內無障礙物。
1.3 滴灌技術
在各種農田水利灌溉技術中,滴灌技術的節水效果最佳,但由于該技術的成本過高,從而并未得到大范圍推廣普及,一般都是在附加值較高的經濟作物中應用。滴灌帶的出現,使得滴灌技術不再昂貴,可在普通的農田作物灌溉中應用。
1.3.1 應用優勢
滴管技術的應用優勢主要體現在如下3個方面。1)水資源的利用效率高,能夠有效防止田間雜草的生長,不會產生地面徑流,可對施水深度進行精確控制,節水效果顯著[3]。2)環境深度相對較低,在水中混入肥料,能夠為農作物的生長提供充足的營養成分及水分,蒸發量小,可保持農田的濕度,降低病蟲害的發生概率,減少農藥用量。3)灌溉水量易于控制,不會出現深層滲漏,與噴灌技術相比,節水效果可以達到45%~75%,適用于干旱少雨的地區,能夠大幅度提升農作物的產量和品質,增加農戶收益,提高經濟效益。
1.3.2 滴灌形式
農田水利灌溉中,應用較為廣泛的滴灌形式有以下2種。1)固定式。以固定方式在田間對滴頭、毛管等設備進行布置。這種滴灌方式較為突出的特點是省力,但由于是在地面布設毛管,所以容易受到人為破壞。具體應用時,必須加以注意。2)地下滴灌。將所有的滴灌設施全部埋入到地下一定深度,從而避免對正常耕作的影響,防止設備遭到人為破壞,能延長使用壽命。
1.4 微噴灌技術
該技術與噴灌技術、滴灌技術存在一定的相似之處,但又有著較為明顯的區別,是介于噴灌與滴灌之間的一種節水灌溉技術,即以相對較低的壓力和比較小的流量,將水噴灑到農作物根部區域土壤中的灌溉方式。通過毛管上安裝的微噴頭,對帶有壓力的水進行噴灑,達到灌溉目的,與滴灌技術中的灌水器相比,微噴頭的孔徑要大一些,供水的速度更快,并且不容易堵塞,該技術適用于各種土壤條件[4]。
1.4.1 技術優勢
微噴灌在農田水利灌溉中的應用優勢體現在如下4個方面。
1)微噴灌的機械化與自動化程度比較高,能夠節省勞動力,降低農戶的勞動強度,提高生產效率。實踐表明,在農作物種植中采用微噴灌技術,可以省工30%左右。同時,微噴灌的管道設備基本上都鋪設在地上,不會占用耕地,使土地利用率提高10%左右。
2)微噴灌能夠按照田間土壤的性質,對灌水量及強度進行調節,基本上不會發生深層滲漏問題,對土壤團粒結構起到保護作用,可以避免地下水位上升。同時,微噴灌可以使農作物根部的土壤保持較高的含水量。此外,可用含鹽的水對作物進行灌溉。
3)微噴灌技術的適用性非常強,無論田間平整與否均可進行灌溉,適應各種不同的地形,如山丘、坡地等。微噴灌以管道的方式進行輸水,灌溉的均勻程度比較高,能減少水資源的損耗,可進一步節約灌溉用水,非常適用于干旱缺水的地區。
4)通過微噴灌技術的應用,能避免土壤板結,使土壤保持疏松狀態,有利于養分分解,可以促進農作物根系發育。不僅如此,還能對田間的小氣候進行調節,增加空氣濕度。實踐表明,在糧食作物生產中采用微噴灌技術,能夠增產15%~30%,蔬菜可增產35%~50%,經濟作物可增產25%~45%。
1.4.2 技術要點
為使微噴灌技術在農田水利灌溉中的節水作用得到最大限度的發揮,應當了解并掌握相關的技術要點,具體如下。1)要對水源進行保護,發現水中生長藻類后,可以通過相應的藥物進行控制,需要注意的是,所選的藥物應當無毒,以免對農作物造成影響。2)要定期對過濾器進行清洗,正常情況下,14 d左右清洗一次即可,避免堵塞。3)每次作業完畢后,應對噴頭進行清潔,發現損壞的部件,應及時進行更換。4)毛管的末端應當每30 d左右清理一次,去除臟污。
2 農田水利灌溉節水技術的應用措施
2.1 依托農田選擇灌溉技術
節水灌溉技術的種類和形式比較多,適用范圍存在一定的差別,為進一步提升技術的實際應用效果,應當結合相關因素對節水灌溉技術進行合理選擇,具體包括如下因素:農田土壤的性質、農作物的種類、種植面積、需水量等。為使灌溉水量得到有效控制,要了解并掌握農作物不同生長階段對水分的需求,據此對節水灌溉技術進行合理選擇,在滿足農作物生長發育的前提下,達到節約水資源的目的。
2.2 水量實時監測
在農田水利灌溉中,可將先進的信息技術與灌溉技術進行有機結合,對水量進行實時監測,據此制定合理可行的灌溉計劃,并對節水灌溉技術進行選用,實現精準灌溉,節約水資源。種植面積大的區域,可在農作物進入生長旺季后,采用高效節水灌溉技術,如微噴灌技術,滿足農作物對水量的需求[5]。
2.3 水資源配置
我國的水資源在分布上呈現不均勻狀態,造成部分地區的農業灌溉受到影響。為解決這一問題,應當在應用節水灌溉技術的基礎上,對水資源進行合理配置,借此來提升水資源的利用效率。可將農業發展規劃作為依托,結合土質的含水量情況,設計多種農業灌溉用水方案,以此來確保節水灌溉技術的順利實現。
3 結論
水資源短缺現已成為制約我國農業發展的主要因素之一,為確保農業的可持續發展,應當在農田水利灌溉中,對節水灌溉技術進行合理應用,通過膜上灌、噴灌、滴灌以及微噴灌等技術,減少農業生產中水資源的消耗量,在實現優質、高產種植目標的同時,達到節水的目的。
參考文獻:
[1] 白丹.淺析農田水利工程高效節水灌溉的發展措施與應用[J].居業,2020(4):53-55.
[2] 付世全.甘谷縣小型農田灌溉水利工程建設和運行管理的思考[J].南方農機,2020(6):75-77.
[3] 劉杰.低壓管道灌溉在小型農田水利工程中的應用[J].價值工程,2020(3):42-44.
[4] 秦紅霞.對中小型農田水利灌溉工程設計及節水技術探析[J].綠色環保建材,2020(1):112-114.
[5] 金鵬宇.農田水利節水灌溉工程建設管理中存在的問題及對策[J].農家參謀,2020(1):39-41.
(責任編輯:趙中正)