崔巍 李夏
摘 要:水資源是農業發展的重要基礎,合理應用節水灌溉技術能有效緩解農業發展中水資源短缺的問題。介紹了常用的節水灌溉技術類型,分析節水灌溉技術存在的問題,提出了相應的處理方法,以期對農村節水灌溉實踐起到借鑒作用。
關鍵詞:農田水利工程;節水灌溉;技術分析;水資源
中圖法分類號:S275? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼:A
節水灌溉技術不僅能顯著提升農田灌溉效率,還能減少農作物種植成本,幫助廣大農戶實現增產增收。近些年,節水灌溉技術在很多地區農業種植中已實現了規模化應用,雖然證實了其可行性、有效性,但是客觀上還存在著一些問題,水利部門應結合實際情況,編制更合理、科學的節水技術應用方案,助力中國現代農業發展。
1? 節水灌溉技術應用的重要性
1.1? 提高農戶的經濟收益
近些年,極端天氣對農業產業發展造成了不同程度的影響。合理應用節水灌溉技術能顯著提升水資源的利用效率,強化農業的防災減災能力,農作物穩定生長更有保障,從而幫助農戶獲得更多的經濟收益。
1.2? 提升水資源的利用率
農田水利工程推行節水灌溉有益于節約水資源,提升農田灌溉效率,起到緩解水資源短缺的作用。尤其是我國部分農村地區節水意識較差,大力推廣應用節水灌溉技術能夠增強人們的節水意識[1]。
1.3? 優化生態環境
我國不同地區氣候存在較大差異,這就決定不同地區農業發展過程中對水資源的需求有所差別,水資源時空分配不均客觀存在,通過節水灌溉能明顯緩解部分干旱地區水資源短缺現象,優化本地生態環境,為自然環境健康發展起到積極作用。
2? 農田水利工程常用的節水灌溉技術類型
2.1? 噴灌
這是農田水利項目中常用的技術類型之一,主要基于水泵加壓或自然落差水壓作用,利用壓力管道把灌溉水輸送至農田,采用噴頭裝置噴射灌溉農田。在農業節水灌溉科技不斷發展的背景下,噴灌技術的節能水平顯著提高,傳統噴灌形式下采用噴頭形成的細小水珠進行灌溉能夠拓展灌溉范圍,且能減少用水量,水資源的實際利用效率能達到90%。近些年發展起來的半機械化噴灌技術不僅有益于節省人力成本,防控農田局部土壤板結、次生鹽堿化等實際問題,對農作物葉面還能起到良好的清潔作用,用于灌溉糧油、瓜果作物等時均取得較理想的灌溉效果,能夠使作物產量增加20%~40%。
2.2? 滴灌
這種灌溉技術是利用塑料管道上安裝的滴頭去澆灌作物,水從直徑16 mm毛管孔口灑出,不僅節約水資源,而且節約時間及人力成本。目前,國內多采用滴灌技術澆灌溫室大棚類農作物,其在干旱地區或沙地農作物灌溉領域也表現出一定適用性,水資源利用效率高達35%,節水增產效果優良,是一種典型的節水型灌溉方式。從管道實際固定程度上,可以把滴灌技術細分成如下三種類型[2]:
(1)固定式滴灌系統即安裝好所有管網后進行固定,操作過程簡單,能節約時間與人工成本是該系統的主要特點。實際應用中能取得較好的灌溉成效,通常用于灌溉果樹、蔬菜等作物。
(2)半固定式滴灌系統即干管、支管固定在管網系統內,農田內的毛細管具備移動屬性,能夠實現對多行農作物灌溉情況的有效控制。在實際灌溉時,只有一行灌溉結束后,才可以移動至另一行作物內進行灌溉,灌溉寬行種植的果蔬作物時能取得良好效果。
(3)移動式滴灌系統即管網系統內固定的管道以干管、毛細管為主,其均有人工移動性,采用的設備構造很簡單,投資成本較少,但人工成本偏高。
2.3? 微灌
微灌是近些年以傳統噴灌、滴灌為基礎發展起來的技術,其采用低壓管道及排放器精準灌溉,維持作物根部土壤良好水肥狀態,進而優化作物生長效果。微灌技術采用噴灑或滴灌微小水滴的形式澆灌作物,不僅能較顯著的節約水資源,還能規避滴灌過程中發生的局部堵塞問題,取得良好的農田灌溉效果。微灌技術不僅有良好的節水功能,還有益于優化農田的氣候狀態,提高空氣濕度,可以用在果蔬、溫室大棚等生產灌溉領域,輔助實現農業現代化發展對水肥一體化提出的新要求。
2.4? 渠道防滲漏
以傳統人工灌溉水渠為基礎改造形成的灌溉技術方法,不僅能提高農業現場灌溉效率,還能節省水資源。渠道防滲漏以傳統水渠建設為基礎,通過改造瀝青護面、磚襯砌、三合土、混凝土、塑料薄膜等防滲方法,減少或規避傳統水渠的滲漏問題。這種灌溉技術最大的特征是減少渠道運輸水資源時的損耗量,合理應用渠道防滲技術能提升渠道水的利用系數0.60~0.85,是一種高效型的節水灌溉技術[3]。
2.5? 井灌式節水灌溉
該項灌溉技術有助于改善傳統水資源嚴重消耗的實際問題。 農田實際灌溉中,多選擇地下水作為灌溉水源,從而提升水利用效率,有效控制水位降低,進而為農田作物生長創造優良的環境條件。井灌式灌溉方法用在作物灌溉的高峰時段,不僅能使灌溉水源的充足性得到保障,也節約了水資源。
3? 存在的問題
3.1? 灌溉工程設計欠缺合理性
灌溉工程設計是節水灌溉技術規范、有效應用的重要基礎,應該在了解本地降水和土壤狀況的基礎上持續完善工程設計方案,才能確保灌溉技術應用的良好效益。但是,目前很多灌溉工程的設計科學性不足,很難滿足農業節水灌溉的需求,弱化了節水灌溉技術的作用。
3.2? 灌溉方式不夠合理
在農田水利工程建設規模、數量不斷增加的背景下,農戶應用節水灌溉技術的積極性顯著提升,但卻沒有嚴格遵循因地制宜的原則,未能充分結合本地農業發展情況合理選用灌溉方法,節水效果一般,水資源利用率偏低。
3.3? 農業種植結構不合理
節水灌溉技術的作用對象是農作物,作物種植結構關系著技術應用效果。縱觀國內各地農作物的生產種植情況,很多農戶沒有形成科學化的種植觀念與意識,不利于節水灌溉技術的規范應用,農作物產量及農戶經濟收益很難顯著增加[4]。
3.4? 灌溉技術應用的規劃性偏差
傳統節水灌溉以人工操作為主,我國農業土地類型呈現多樣化特征,為了提升節水灌溉技術的運用效率,必須做好規劃工作。但目前,規劃工作不夠科學,尚未精準把控節水灌溉技術的優越性,技術規劃方面的資金、設施等投入力度不大。
4? 發展節水灌溉技術的主要措施
4.1? 堅持因地制宜運用灌溉技術
我國不同地區的氣候條件、土壤類型差異懸殊,且水資源分布呈現出明顯的時空不均特征,各類農作物的生長特性也有差異,生長過程中的需水量也不同。為了使節水灌溉技術的應用效果得到一定保障,要重點分析氣候特征與本地農作物的生長狀況,結合水資源分布、作物需水量去選擇適宜的節水灌溉技術,確保灌溉技術與本地農田水利工程建設、現代化農業發展需求相符合。
4.2? 建立統一灌溉管理體系
近年國內節水灌溉技術應用取得了一定發展,并呈現出專業化和多元化的特征,但是受限于各地區農村經濟發展水平、農戶思想觀念等影響,并沒有完全實現節水灌溉技術的推廣與運用。各級政府應主動落實自身職能,結合本地農業發展實際狀況,發揮引領作用建立健全統一的農業灌溉管理體系[5]。在該體系實施過程中,不同部門之間要加強協作,拓展調查的深度和廣度,持續補充與完善管理體系的內容,各流程均應有完善的機制進行管束和引導,才能提高節水灌溉技術的應用效果。特別是在一些地處偏遠的貧困農村,政府應加大對節水灌溉技術應用的監管與幫扶力度,在政策及資金層面上予以支持,進而推廣和普及先進的節水灌溉技術。
4.3? 加大投資力度,優化節水灌溉方案
現代農田水利工程建設規模大、投資高,在推廣及應用節水灌溉技術過程中,本地政府不應僅單純依靠國家財政的補貼,還要重視創新融資渠道,引領更多的社會資本參與到節水灌溉技術的研發、應用中。此外,持續優化節水灌溉技術方案,彌補傳統節水灌溉技術應用中的不足。相關部門應主動推廣應用創新型灌溉技術。比如在選用節水灌溉技術時,可以配合應用生物技術、信息智能化技術等。
4.4? 科學調配水資源
縱觀我國各地水資源分布情況,整體上呈現出地域不均的特點,一些地區水資源嚴重短缺,很難滿足農業灌溉的基本需求。這就預示著采用節水灌溉技術時,一定要重視合理調配水資源,可以從如下兩個方面考慮[6]:一是通過節水灌溉加強水利工程周邊的環保與整治,認真落實節水理念及相應節水技術,并在節水工程附近規范地開展環境監測工作;二是持續完善節水灌溉設計方案,節水灌溉項目的設計人員通過對工程現場條件的調查分析,掌握水資源的實際分布情況,有針對性地完善節水灌溉設計方案,最大限度的提升技術應用效果。
5? 結語
農田水利工程節水灌溉技術不僅能有效提升水資源的利用效率,還能增加農作物的產量,幫助廣大農戶創造更多的經濟收益。在具體應用過程中,相關人員要結合實際狀況,堅持因地制宜的原則,科學調配有限的水資源,有針對性的完善節水灌溉設計方案,以技術為支撐,促進節水灌溉目標盡早達成。
參考文獻:
[1]李振林.農田水利工程節水灌溉技術的運用與實施要點[J]. 水電科技,2020,3(3):121-123.
[2]文云霞.芻議農田水利工程高效節水灌溉技術的發展思路與應用策略[J]. 農家參謀,2020,47(20):101-103.
[3]焦賞.推廣農田水利灌溉技術切實提高水資源利用率[J]. 水電水利,2020,4(10):35-36.
[4]王曉云,蔡煥杰,李亮,等.虧缺灌溉對冬小麥農田溫室氣體排放的影響[J].環境科學,2019,17(44):101-103.
[5]古麗達依汗·哈帕孜.節水灌溉技術在農田水利工程中的必要性分析[J].農家致富顧問,2021,47(14):17-19.
[6]劉仔文.高效節水灌溉技術在農田水利灌溉中的應用研究[J]. 江西農業,2021,74(6):201-203.
Discussion on Water-saving Irrigation Technology of Irrigation and Water Conservancy Project
Cui Wei,Li Xia
(Dalian Water Conservancy Architectural Design Institute Co.,Ltd.,Dalian 116000,China)
Abstract:Water resource constitutes the essential foundation of agricultural development. Rational application of water-saving irrigation technology can effectively alleviate the water resources shortage in agricultural development. The common types of water-saving irrigation technology are introduced,the problems in the application of water-saving irrigation technology are analyzed,and corresponding treatment methods are put forward. The research is expected toprovide a reference for the practice of rural water-saving irrigation.
Key words:irrigation and water conservancy projects;water-saving irrigation;technical analysis;water resources
收稿日期:2021-11-25
作者簡介:崔巍,男,工程師,主要從事農業水利工程建設工作。E-mail:36450623@qq.com