劉海博
(甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心,甘肅 景泰 730400)
現階段我國農業要想進一步發展,加大農田水利灌溉工程的建設是必不可少的,農田水利灌溉工程能夠為農業的增產增收提供保障[1]。但是對水資源過分的開發和利用,已經導致一部分區域水資源嚴重不足,不僅不能完全滿足農田水利灌溉的需求,甚至影響到了人們日常生活用水。因此,我國農業部門越來越關注農田水利灌溉節水技術的改革和創新。節水灌溉技術在農業生產中的科學合理應用,一方面能夠為農業水利灌溉提供基礎保障;另一方面可有效減少水資源浪費,實現對水資源的重復循環利用,能夠為我國農業可持續發展戰略的實施和落實提供保障。
近十幾年來,全球水資源都呈現出日益匱乏的趨勢,而人們生產生活活動越來越頻繁,消耗水資源的整體數量大幅度提升,尤其是工業生產方面的用水消耗量逐漸增大,用于農業生產的水資源總量減少。農業發展缺乏水資源,會導致農作物產量下降,如果不能及時的采取有效應對措施,會引發糧食安全問題。面對這樣的現實,使用農田水利灌溉節水技術是一種有效節約水資源、提高農業產量的方式。我國農田水利灌溉用水大約占據全國總耗水量的67%,在水資源節約方面具有巨大的潛力,而大力推廣并全面落實農田水利灌溉節水技術對實現可持續發展戰略具有重要意義。現階段我國大部分農田都出現了比較嚴重的缺水問題,究其原因,主要是管理制度老舊、水資源的利用率低、相關工作人員的節水意識薄弱等,從而導致農田無法在有限的用水條件下,獲得最大的經濟效益。因此,在農田水利灌溉工作中積極推廣并應用節水灌溉技術是具有十分重要的現實意義。
不管是古代還是現代,農業水利灌溉都需要耗費大量的水資源,地面灌溉技術不僅受到人們智力發展的影響,還受到當地氣候、地質等特殊環境和條件的制約。英國工業革命后,各個國家的生活方式、生態環境都發生了不同程度的變化。工業的出現和快速發展,使得以往農業和生活方面使用水資源的局面發生了根本性變化,工業對水資源的消耗量不斷增加,全球水資源日益缺乏,可以使用的水資源越來越少,農業可持續發展受到阻礙。促使農業相關人員全面的調整和完善農田水利灌溉節水技術,在確保農作物產量的基礎上降低消耗水資源的整體數量。
為了緩解用水壓力,我國政府不斷引進灌溉節水技術,推動我國農田水利灌溉節水技術不斷優化和發展,經過多年的發展,我國農田水利灌溉節水技術已經日益成熟,全面普及和應用農田水利灌溉節水技術成為國家農業發展的重點。在推廣灌溉節水技術的過程中要結合本地的特征進行分類推廣,如平原可以使用噴灌技術灌溉大面積耕種的農作物地區,山區可以使用微灌技術。選擇適宜的農田水利灌溉節水技術不僅能夠獲得理想的灌溉效果,還能夠促使農作物更好的生長。
建設灌溉工程不僅需要專業的技術團隊,還需要大量的資金投入。現階段我國在農田水利灌溉節水工程方面的資金投入并不充足,甚至需要農戶自行解決資金問題,嚴重制約著農田水利灌溉節水技術的落實和發展[2]。再加上沒有完善的、健全的管理制度和基礎設施,不能及時進行維護,導致灌溉節水工程所具有的節水能力較弱。因此,國家相關部門要結合當地的實際情況加大投資力度,對節水設施進一步完善,同時進一步健全管理制度。
我國現階段在農田水利灌溉節水工程方面各部門并沒有明確各自的職責,沒有完善的、健全的管理制度,不能有效的、合理的監督農田水利灌溉節水技術的落實和應用情況。一旦灌溉節水工程出現任何問題,無法明確責任,嚴重影響了灌溉節水工程的正常運行。為了解決這個問題,相關部門要在管理制度中明確各個部門的職責,將農田水利灌溉節水技術相關責任落實到個人。
我國有些地區使用農田節水灌溉技術時,只重視技術,忽略了對節水灌溉技術設施的更新,投入大量的資金更新農田節水灌溉技術,但是所使用的節水設施與技術無法匹配,不能把節水技術的作用充分發揮出來,達不到理想的節水效果。還有一些地區的農田本身處于有利的地理位置,設計節水灌溉的工作人員并沒有注意到這點,出現浪費水資源的現象。相關人員在設計和規劃水利工程的時候要充分考慮到當地分布水資源的實際情況,確保農田水利工程合理分布、規模適宜,在發展農業生產過程中能充分發揮作用。通過農田水利工程合理控制供水量,對水資源最大程度的利用,合理分配水資源,確保水資源能夠滿足農田水利灌溉的基本需求。
農田水利灌溉節水技術的運用需要大量人力、物力和財力的投入,尤其是需要大量的資金才能完成農田水利灌溉節水工程的建設。雖然我國對農田水利灌溉節水技術加大了宣傳的力度,但是宣傳效果并不理想。國家相關部門要結合地方特征、人們的認知程度等加大宣傳農田水利灌溉節水技術,提高當地農民節約水資源的意識,促使農田水利灌溉節水技術的推廣。
農田水利工程建設的主要目的是為農民種植提供便利,但部分農民不理解工程項目建設的真正意義,對這一技術的掌握較為薄弱,在使用高效節水灌溉技術時不認真。甚至一些農民對農田水利工程建設持反對態度。另外,部分農民的環保意識比較差,在操作過程中為了方便、省時,往往出現違規操作的情況,使農田水利工程的整體功能難以全面發揮,節水灌溉技術的節水性能難以得到充分利用。因此,加大農民對高效節水灌溉技術的認知具有重要意義,農民在具體使用時應當掌握節水灌溉技術的要點,保障整體灌溉效果。
我國農田灌溉采用的傳統土渠,在輸送的途中大量水資源滲漏,水資源浪費嚴重。如果把渠道防滲工程技術應用到農田灌溉中,能夠避免85%以上的水資源滲漏,有效提升渠道輸送水的能力[3]。渠道防滲節水技術具有很大的發展潛力,可在農田灌溉中大范圍推廣和應用。農田渠道防滲節水技術的優點是節約水源能力強、效率高。建設農田防滲渠道時要使用質量好的防水材料,有效提升渠道的防漏防外泄能力。渠道防滲節水技術是把非灌溉區和灌溉區使用防滲薄膜進行隔離,提高水資源的利用效率,實現節約水資源的目的。農田渠道防滲節水技術在應用過程中所使用到的多種灌溉設施,大多數都是性能穩定、可長期使用的設施。因此,科學合理的應用農田渠道防滲節水技術,不僅能夠提高外部存儲水資源的能力,還能夠進一步減少水資源的滲漏外泄,具有很強的節水能力。
農田微灌節水技術按照不同灌溉形式可以分為滴灌節水法和脈沖節水法,這2 種節水法的選擇需要充分考慮農田的實際情況[4]。農田微灌節水技術大多在大棚里面使用。農田微灌節水技術是對灌溉節水技術的一次根本性的改革和創新,能在實施灌溉的同時進行施肥,有效減少了人力資源的投入。農田微灌節水技術是在農作物的根部安置灌溉管道線路,水能夠深入到作物根部,滿足其對水資源的需求。農田微灌節水技術不僅能夠有效減少水資源的外泄浪費,還能有效減水分的蒸發。
農田噴灌節水技術需要一定的硬件條件,如加壓水泵和動力系統等。其工作原理是噴灌機器設備產生壓力,利用壓力對卷盤進行控制,然后通過輸水管道把水源灌溉到農田里。現階段農田噴灌節水技術主要應用在中型或大型農田灌溉中。使用農田噴灌節水技術對灌溉的步驟和位置排序沒有過多的要求,只需要結合農田的實際情況就能順利實施,使用該技術對農田進行灌溉的時候,只需要簡單的操作噴灌設備就能夠完成所有農田的灌溉工作。農田噴灌節水技術具有強適用性、簡便操作性、灌溉效率高、自動化和信息化高等優點。
步行式節水灌溉技術同噴灌技術一樣需要使用到一定數量的灌溉設施。和噴灌節水技術相比,步行式節水灌溉技術的灌溉效果更好,操作更便捷,所需的灌溉設備成本更低,農民在灌溉農田的時候可以使用拖拉機,不需要專門的節水灌溉設施。步行式節水灌溉技術具有灌溉效率高、灌溉成本低的優點,是現階段應用最廣的灌溉節水技術之一。使用步行式節水灌溉技術時需要合理控制灌溉數量、步行速度和噴灑流量。
膜上灌技術主要是利用塑料薄膜上的小孔將引入的水源滲入到農作物根周圍的土壤中,從而實現農作物灌溉。膜下灌技術是指將滴灌管放置在地膜下面,或者是使用毛管利用膜上小孔實施灌溉,在干旱地區應用較廣,此項技術不僅具備滴灌的優勢,還具備地膜覆蓋的優勢,具有十分良好的節水和增產的效果。膜上灌、膜下灌技術水資源不會出現嚴重的蒸發與深層滲漏現象,具有顯著的節水效果。
在農田節水灌溉技術持續發展的形勢下,此項技術逐漸朝著現代化、高效化的趨勢發展。要想更好地滿足不同地區的節水需要,就要學習借鑒先進的節水灌溉技術,比如使用地理信息系統、地球定位系統、應用遙感等技術,我國對于這些技術的應用仍然處于探索階段。今后農田水利灌溉節水技術發展勢必會向著數字化和現代化的趨勢邁進。我國地域遼闊,不同區域有不同的地理特征,在研究和開發現代化節水灌溉技術時,也應結合當地的實際狀況引入先進的科學技術改變現有灌溉方式,逐漸提升節水灌溉技術的效率[5]。同時,在推廣新技術與新手段時,要積極爭取相應的資金支持,組織農民參與到灌溉技術的建設之中,進而實現灌溉技術的全面應用,有效提升節水效益。革新節水灌溉技術,比如使用深松免耕技術能夠在很大程度上提高對水資源的利用率,降低灌溉用水,有助于各種節水灌溉技術的綜合使用,不僅能實現節省灌溉用水的目標,實現節水環保的目的,還可以節約灌溉成本、提高農作物產量,取得良好的經濟效益和社會效益
我國是農業大國,農田水利灌溉工程的建設是農業發展的基礎工程,同時農田水利灌溉工程也直接影響著農業產業的增產增收。現階段我國大力的建設節水灌溉工程,不僅能有效節約水資源,還可推動農業經濟發展的作用,同時也實現了農田水利灌溉的可持續發展。因此,深入分析農田水利灌溉存在的不足之處并予以解決,對節水灌溉技術應用具有現實意義。