楊凌職業技術學院 武榮
現代農業的發展在先進化科學化的同時,對于節水的要求也在不斷提高,中國作為農業大國,需要大量用水的同時,也面臨缺水問題。節水灌溉技術的應用能夠有效提升灌溉的效率,通過節水也能降低種植的成本,獲得更大化的收益。這一方式在當前中國農業得到了大量應用,也驗證了其可行性,與此同時,雖然浪費的情況有所緩解,但仍存在問題,使可持續化發展在當下依舊難以實現。對此水利部門應當積極研究,對現狀加以分析,以制定出更為合理、更為可行的節水技術,讓可持續化不再是口號,而是作為真正可行的方法,推動中國農業的發展。
作為當下較為成熟,且應用廣泛的灌溉技術,噴灌技術是利用壓力,將水通過管道,傳送到噴頭處,通過噴頭進行大范圍的噴灑,由于壓力與噴頭的分散,可以獲得比較大的噴灑面積,可以較為均勻的完成噴灑工作。只需要提前將噴灑量和噴灑面積等數據輸入,就能在指定范圍內高效精準地完成工作,通常對水資源的利用率可以達到85%左右。
與傳統灌溉方式相比,噴灌這一方式使水的利用率增加,真正實現了節水這一目標。傳統灌溉模式下,一塊600m2的土地,往往需要60m的水,在噴灌這一方式下,用水量基本維持在20m左右,節省了大量水資源的同時,降低了成本。由于不需要人工勞動,只需要設置好數據就可以按時自動完成,節省了大量的勞動力,提高了農戶的整體收益。
作為另一種利用管道輸水的方式,微灌通過對水量的精確控制,將水分直接提供到作物根部,擁有供水更為均勻,整體灌溉效果較好的明顯優勢。
一般情況下,微灌在蔬菜大棚里使用更多,通過滴灌法與微噴法對大棚蔬菜進行灌溉,這種科學、創新的灌溉方法,能夠將水分更好地提供給農作物,在灌溉的同時,也可以進行施肥工作,有效減少了勞動力。通過對根部的直接灌溉,作物對水的吸收與利用也會更為高效,泥土里的水分也可以最大程度上防止流失,降低了水分快速蒸發導致的浪費,這些年技術不斷地發展,其優勢逐漸明顯,已經成為農業灌溉中最受歡迎的技術之一。
步行灌溉作為人工與機械最好的綜合方式,往往在農村小型農田更受青睞,由于沒有其他節水灌溉方案所產生的高昂成本,也沒有較為復雜的設備安裝維護。以機器的電機作為動力,配上較為輕便的設備,在傳統農機上就可以使用,節省了復雜的工程以及大量的人力物力投入,保證節水的同時,也有著高機動性、易操作性的明顯優勢,降低了學習成本,絕大多數農戶都能簡單使用。
防滲技術對比其他技術最大的優勢在于能避免水分泄露產生的浪費,而且建成后可以長期使用,作為長期投資,有很高的實用價值。在施工時通過使用高質量的防滲材料避免渠道的水分泄露。如果有更高的要求,可以使用專用的防滲薄膜對整個灌溉范圍進行施工,將水資源最大化利用。這樣施工后,由于材料的長壽命特性,可以長期穩定的使用,不必擔心后期的維護翻新問題。
在整個節水工作的實行中,作為核心的灌溉要通過不同種類作物的需求,采用上述列舉的多種節水噴灌方式,將這些技術加以融合,用最合適的方法進行灌溉,降低生產成本,充分利用農田水利工程的優勢,科學分配水資源的利用,實現節水的目標。
1.5.1 雨水的收集再利用
通過工程的建設,在下雨時對雨水進行收集,到需要灌溉時,使用事先鋪設的管道運輸到農田中,對作物進行灌溉。這樣的技術在降低一部分農業成本的同時,對雨水進行了再次利用,有效的解決農田用水量較大的問題,是對傳統農業用水的一種適當補充,在缺水地區采用這種方式對農戶會有更大的幫助,對整體的生態環境也是一種保護,實現循環化發展。
1.5.2 田間水分保持
使用秸稈覆蓋的技術,可以有效地減少土壤水分的蒸發。將麥穗切碎后平整地鋪在土壤表層,將水分更好的保存在土壤中,有效地減少水分蒸發。所包含環保、循環的生態思想,恰好符合國家的相關政策。與這一方法近似的還有中耕保嫡這一方法,簡單來說就是在灌溉后對土地表層進行耙松,使水分蒸發的渠道切斷,將土壤辱表面相隔開,防止蒸發的同時,對降雨也能有效地吸收。
1.5.3 通過渠道防滲和管道輸水有效減少水量流失
通過渠道防滲的技術,可以避免水在運輸過程中產生過高的消耗,在整個水利工程建設中,根據實際情況的不同,往往會選擇不同的材料,例如混凝土板、干砌塊石等,在保證成本的同時降低損耗。在不計成本,或預算較高的情況下,塑料薄膜的應用,可以更有效的減少水分的損失。在單純使用混凝土時,一般會選擇U型槽,減少整個水流的接觸面,加快整體水流的流量的同時,降低消耗。使用傳統方式運輸,蒸發等因素往往會產生較高的消耗,整體損失會比較嚴重。
節水灌溉技術普遍需要從水庫進行引水,所造成的問題是,在離水庫近的地區,由于豐富的資源以及較低的運輸成本,往往容易忽視節水的理念;與之相對,較偏遠的地區,由于輸送困難導致運輸成本增加,運輸損耗等問題,導致水資源嚴重短缺。這一情況也證明,現在所需要的除了先進的技術外,還要有更為有效合理的分配,讓水不再成為農業發展的阻礙。
將先進的灌溉技術應用后,對使用者的技術培訓仍然嚴重不足。在這些技術迅速普及的當下,很多使用新技術的農戶,由于沒有進行適當培訓,依舊只是采用過去的經驗對作物進行灌溉,雖相對傳統的方法有所節約,但仍沒有發揮出這些技術真正的優勢。
從傳統灌溉轉向節水灌溉技術,由于資金問題,很多地區難以實行,傳統的人工灌溉也早已深入人心,為新技術的普及增加難度。就算已經使用了節水技術的農戶,很多也由于缺乏維護,產生種種問題,難以起到應發揮的作用。
同等級中,不同的節水技術并不存在高低之分,由于不同作物的習性不同,地區土地狀況不同,最終選用的方式,往往也會有區別,所以并沒有最節水的方式這種說法。只有最合適的,才能在各種方面達到最佳的應用。當然,如果預算充足,也可以采用較高投入的、更新型的技術,提高節水效率的同時,對作物提升產量也有所幫助。
現代化農業已經是整個農業的發展方向,節水灌溉技術也要提升現代化程度,當今我國灌溉技術依舊受到傳統觀念的制約,有些農戶由于文化水平、經濟水平等因素,短時間難以接受新型節水灌溉技術。可以引進更新的灌溉方式,加強自主研發能力,對現有的技術加以完善,對農戶加強相關知識的培訓,從科技與農戶多方面共同前進,推動農業技術整體的發展。
節水灌溉的目標也就是利用率的提高,用最少的水實現最大化的灌溉,避免由于過多灌溉導致浪費。在整個節水灌溉中,先進的灌溉方法下,也要更好的優化灌溉方式,提升并培養農戶的節水意識,從多個角度完成節約用水的目標。
隨著當前我國逐漸向著智能化、信息化、生物化的發展,節水灌溉的發展前景也已經較為明了。無疑會朝著以下的方向更進一步發展。
首先,利用智能化的優勢,科技的發展勢必會更加智能化,智能化的設備能夠檢測到更多以往人們不會注意的信息,比如空氣質量、土壤情況等方面,通過智能的分析,得到最佳的灌溉方式,不再依靠傳統的經驗灌溉,能夠更為科學地進行灌溉,實現對水資源最大化利用的同時,也能夠讓作物有充足的水分以供生長,真正做到實時監測,精準把握整片農田的狀況。
其次,是信息化,信息的重要性在當下的大量產業中已經充分體現,利用網絡進行大數據的分析,能夠更好地把握不同田地間的區別。現在存在的水資源分配不均問題,也可以利用大數據,對運輸距離、干濕季節、灌溉面積等變量精確掌握,將水資源更為科學合理的分配,避免浪費的現象產生,也避免發生水資源不足,難以灌溉的情況。這樣的發展無疑會解決當下的諸多難題。
最后,尚在雛形階段的生物技術也不容忽視,這一技術能夠通過作物的方向,深入了解各種作物對水分需求的不同,對這些不同的需求加以研究和改變。挖掘不同品種的潛力,降低其對水分的要求,或者培育出更加節水的品種,能有效降低總體對水分的消耗,從現在單純減少浪費的反方向來促進問題的解決,更為有效的方向。
結合文章的分析,如今的節水灌溉,在很大程度上減少了資源的浪費,讓水資源得到了更好更合理的應用,在技術已經逐漸成熟的當下,更多應該關注的是對傳統農戶節水思想的培訓,只有提升了人的思想,好的技術才能得到應用。同時,在成本的控制上,也應進一步降低,現階段的價格依舊讓很多中小型農戶難以接受,導致普及的效率難以提高。將這些基本問題處理好后,對生物技術等層面的研究也不能放松,傳統的節水方法是存在極限的,從根本出發,才能更為徹底地解決節水灌溉這一難題。這些問題,正是當今應當重點關注的方向,如果能夠將這些問題解決或者改善,無疑會讓節水灌溉技術進一步發展,有效改善水資源緊缺的問題,為農戶取得更高的收益。