李巖
摘 要 我國的綠色經濟發展對水資源的使用提出了新要求,而農業灌溉作為大量用水的產業,需根據時代背景進行節水技術改革。基于河南省濮陽市水資源現狀和農業用水狀況,分析農機節水灌溉的發展趨勢,指出濮陽市農機節水灌溉的現狀和推廣中出現的問題,并簡要介紹常用的農機節水灌溉技術,提出農機節水灌溉措施和發展思路。
關鍵詞 農機;節水灌溉;技術;推廣;河南省濮陽市
中圖分類號:F323.3;S274 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.29.084
水資源作為農業生產中最為重要的資源,在農業種植過程中發揮著決定性作用,但農業用水的浪費問題同樣嚴重。早在2002年,水就被聯合國列為社會可持續發展的五大世界性課題之首。隨著經濟社會的發展,供需不平衡成為水資源可持續發展的最大矛盾,嚴重影響農業的發展,造成了農田水利建設滯后的現象。
1 濮陽市水資源現狀與農業用水狀況
濮陽市擁有7.53億立方米的水資源總量,位居河南省第14,人均水資源占有量為196 m3,不足全國人均水資源占有量的1/10。受黃河影響,濮陽市東南地區黃河沿岸水資源較為豐富,沿黃河沿岸先后建成9個引黃灌區和3條引黃補源工程,其中3條引黃補源工程常年引水,補充地下水源,在一定程度上遏制了地下水位的下降問題,但是隨著濮陽市的迅猛發展,水污染問題越發嚴重,并且逐漸影響到水資源使用上。
濮陽市是以農業生產為主的地級市,農業生產用水量大,占用水總量的70%以上。濮陽市的農業灌溉存在以下3個問題:1)技術水平較為落后、灌溉效率低,在農業灌溉用水時存在著較為嚴重的浪費問題;2)灌溉技術水平管理較低,灌溉模式田間垅頭仍采用大水浸灌;3)輸水干渠襯砌率低。目前,濮陽市的有效灌溉面積為21.9萬公頃,其中噴灌灌溉面積0.1萬公頃、渠道防滲面積3.7萬公頃、其他工程積水面積2.7萬公頃。
綜上,濮陽市的水資源并不豐富,人均水資源占有量非常少,而這些水資源大部分被用作農業灌溉,但是由于農業灌溉技術的落后,使得濮陽市農業灌溉用水浪費嚴重,因此需要對濮陽市農業用水進行節水技術處理,推廣微灌技術、滴灌技術。
2 國內常用的節水灌溉技術
灌溉指的是將水流引進田地中,對田地進行灌注澆水,從而補充田地農作物水分的行為。節水灌溉技術是提高灌溉水利用率的重要技術,可大致分為渠道防滲、管道輸水、膜上灌溉、噴灌、滴灌和微噴6種類型。不同的節水方法有著不同的優缺點,適用的場景也不相同,所以不同地域應根據自身環境的實際情況,選擇既可以顯著節水,又能降低成本、方便操作的灌溉方式,使投入產出比達到最佳[1]。
2.1 渠道防滲方法
渠道防滲常用的有干砌塊石、漿砌塊石、砼預制渠、現澆砼護面、塑料薄膜和土工膜等防滲材料。與傳統土渠輸水相比,渠道防滲常輸水可減少滲漏情況,同時又能加快輸水速度。
2.2 管道輸水方法
管道輸水是通過塑料或混凝土等管道代替傳統的土渠輸水,在一定程度上能大幅減少輸水過程中的蒸發損失與滲漏情況,保證輸送的水利用率在95%以上,此外還能有效提高輸水速度,減少渠道的占地。
2.3 膜上灌溉方法
膜上灌溉是基于地面灌溉延伸出的,通過地膜覆蓋栽培技術發展起來的一種全新的地面灌溉方法。在畦中或溝中將地膜平鋪,并且實現全部的地膜覆蓋,再通過作物的專業灌水孔與放苗孔入滲給作物。膜上灌溉是一種局部灌溉,能夠達到25%~40%的節水率,同時使產量增加15%~20%,并且不需設置專業的設備,所以可以在濮陽市的農業灌溉中加以推廣。
2.4 噴灌方法
噴灌是借助一套動力設備,通過管道、噴頭等設施,將具有壓力的水噴到空中,散成細小的霧狀水滴,緩慢而均勻地降落到田間,供給作物水分的一種灌水方法。噴灌的主要特點是灌水均勻,節省人力,對地形的適應性強,但受風影響大,設備投資較高,在我國用的較多的有固定管道式噴灌、半移動式管道噴灌、滾移式噴滾、時針式噴灌機、大型平移噴灌機、中小型噴灌機與絞盤式噴灌機[2]。
2.5 滴灌方法
滴灌是通過小塑料管將灌溉水輸送到作物根部附近,水會通過滴頭慢慢滴出,是目前比較精密的灌溉方法,真正做到了不浪費,并且是只灌作物而不是灌土地,可長時間使作物根區的水分狀態處于極佳的情況,既省水又增產,最大缺點是滴出流孔口小,流速低,容易造成堵塞。主要種類有固定式地面滴灌、半固定式地面滴灌、膜下灌和地下滴灌。
2.6 微噴方法
微噴灌又被稱為霧灌,與滴灌相似,是將滴灌的滴頭改為微噴頭的一種灌水方法。霧灌可將水分均勻地噴灑到作物葉面,對需要保持葉面水分,不能根灌的作物非常適用。同時在作物需要葉面營養素噴灑、病蟲害防治方面有著不可替代的優勢。
3 濮陽市農機節水灌溉推進中存在的問題
3.1 節水意識不強
當前,濮陽市的農業種植主要有2種模式,即規模化大棚種植和傳統的農戶散種,其中農戶散種占據了更大的比重,而大多數農業種植者的節水灌溉意識并不強。在幾千年的農業種植過程中,農民形成了傳統的灌溉方式和灌溉思維,即便現階段濮陽市政府大力推廣節水灌溉方式,但節水效果并不盡如人意,其主要原因有以下3個方面:1)農民對田地進行節水灌溉技術改造需要投入成本,并且短期內無法看到顯著的經濟收益;2)政府不采取強制措施的情況下,農民很少會主動進行節水灌溉改造;3)濮陽市部分基層干部重視農業種植帶來的經濟效益,而節水灌溉技術改造前期無疑會導致經濟收益降低,所以會選擇延緩農機節水灌溉技術改造[3]。
3.2 節水技術不足
節水灌溉采用的滴灌、噴灌技術都需建設相應的技術設備,如噴灌頭和管道,而濮陽市農村地區這些技術還不成熟,既沒有得到政府足夠的技術支持,也沒有較為高效低成本的技術建設方法,導致濮陽市的農業節水技術建設不夠完善。很多農民或種植大棚受到技術限制,只能使用傳統的澆灌和漫灌方法,導致了水資源的浪費。
3.3 基礎設施配套不完善
農業節水灌溉技術不僅需要設施建設,還對整個地區的水利和農業基礎設施建設都有一定的要求,但目前濮陽市農村地區的基礎配套設施還不夠完善,不能全面支撐起濮陽市的節水灌溉建設。1)節水灌溉技術需要水利設施支撐,節水灌溉的管線建設大多是深入到農田中心,不是傳統的溝渠可以實現的,需開挖新的管線,但濮陽市現階段的水利設施尚且無法滿足這個條件。2)節水灌溉技術是農業自動化建設的重要組成部分,所以在建設節水灌溉技術時,也需為后續的農業自動化預留建設空間,這就需要其他農業基礎設施同步跟進,但是當前濮陽市的農業自動化基礎建設還遠遠不足。
4 濮陽市農機節水灌溉措施和發展思路探討
4.1 加強宣傳力度
樹立農民的節水意識是促進濮陽市農業灌溉節水的首要條件。在農業生產中,農民為提高產量,往往會選擇大量用水灌溉,所以對農民加強教育宣傳,讓其認識到節水技術的重要性,才是推廣農業灌溉節水的基礎。節水有利于節水灌溉的快速推廣,范縣和濮陽縣是用水大戶,以水稻種植為主,應制定與作物效益相關的宣傳方式,加大力度進行宣傳。
4.2 強化節水防滲措施
濮陽市地跨黃河、海河兩大流域,金堤以南為黃河流域,金堤以北為海河流域。金堤以南自流灌區,受黃河側滲影響,地下水埋深較淺(小于5 m),應加強渠道防滲工程措施,增加渠道襯砌率,減少輸水損失,提高渠系水利用率。
4.3 加大節水推廣力度
根據水源保證條件、農業生產規模、作物種植模式等具體條件,經濟論證,合理確定,顯著提高工程興建后的節水效益[4]。優先在缺水地區推廣節水技術,利用節水技術,提高農作物產量,提高農業生產的機械化水平和現代化水平,采用試點模式,打造濮陽市新型農業節水灌溉試點鄉村,利用實際的結果推廣農業節水灌溉技術。
4.4 加快土地平整改造
應保證自流灌區和井灌區土地平整,便于進行田間工程改造,提高灌水均勻度和灌水效率。應把平田整地、長畦改短,大畦改小作為節水灌溉建設的主要內容。
4.5 采取科學的節水灌溉方法
積極推進噴灌、微灌等農業節水灌溉技術,井灌區應普及低壓管灌,新井區普及管灌[5]。強化節水灌溉技術,做到不斷創新和研究,并將實際情況與理論相對接,發展一批以農業節水灌溉為主要服務內容的具備咨詢、規劃、設計為一體的專業服務公司或技術服務公司。
5 結語
濮陽市農業節水灌溉工程推廣任重而道遠,相信有國家的支持、領導的重視、群眾的積極參與,通過節水灌溉技術的逐步推廣,可以早日實現水資源的科學開發和合理配置,實現水資源的可持續利用。
參考文獻:
[1] 李紀彬.我國節水灌溉技術的現狀及趨勢[J].河北農業科學,1997,1(3):42-45.
[2] 王增發,洪小康.論我國的節水灌溉技術[J].西北大學學報(自然科學版),1998,28(5):451-454.
[3] 周衛平.國外灌溉節水技術的進展與啟示[J].節水灌溉,1997(4):18-20.
[4] 康紹忠,許迪.我國現代農業節水高新技術發展戰略的思考[J].中國農村水利水電,2001(10):25-29.
[5] 梁偉晶.噴灌技術在農業種植中的應用[J].農業開發與裝備,2021(9):178-179.
(責任編輯:趙中正)