地下灌溉技術(shù)存在的問題及處理措施

高雪花

（甘肅省武威市涼州區(qū)清源水利管理所，甘肅 武威 733000）

水資源是農(nóng)作物生長過程中必不可少的要素，僅僅依靠自然降水很難保證作物的生長。因此，進(jìn)行農(nóng)田灌溉是非常必要的。傳統(tǒng)的農(nóng)田灌溉方式使水資源浪費(fèi)嚴(yán)重，不利于作物根系吸水。地下灌溉技術(shù)通過向根系輸送水來保證作物正常的生長。我國當(dāng)前地下灌溉技術(shù)不太成熟，在實(shí)際應(yīng)用過程中存在一定的問題，本文就地下灌溉存在的問題進(jìn)行探討。

1 地下灌溉概述

我國是農(nóng)業(yè)大國，對水資源的需求量大。但是我國水資源時(shí)空分布不均，且水資源浪費(fèi)較多，水資源短缺嚴(yán)重，對農(nóng)作物的灌溉產(chǎn)生一定影響。相關(guān)單位要將節(jié)約用水的理念滲透到農(nóng)田水利工程之中，結(jié)合實(shí)際情況選擇合適的節(jié)水灌溉技術(shù)，提高水資源的利用率，減少水資源浪費(fèi)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1.1 地下灌溉的概念

地下灌溉又稱為滲灌，將灌溉水引入田面以下一定深度濕潤根系土壤，為作物提供水分，滿足作物生長需要。地下灌溉中需要發(fā)揮土壤的毛細(xì)管作用，因此對于土壤有一定的要求，上層土壤必須具有良好的毛細(xì)管特性，而下層土透水性相對較弱，這樣才可以將相應(yīng)的灌溉水儲存在根系周邊，保證作物生長。土壤鹽堿化地區(qū)不適用地下灌溉[1-3]。

1.2 地下灌溉的應(yīng)用

地下灌溉的實(shí)現(xiàn)需要相應(yīng)的地下灌溉系統(tǒng)支撐，地下灌溉系統(tǒng)主要分為輸水部分和田間灌水部分，輸水部分主要是渠道或者管道，與水源相連，保證灌溉水的供應(yīng)。田間灌水部分埋設(shè)于田面以下，利用相應(yīng)的滲水管網(wǎng)或者管道的孔隙將所獲取的水通過孔眼或網(wǎng)眼滲入作物根層，為其提供水分供應(yīng)。但是因?yàn)榈叵鹿喔刃枰柚寥赖拿?xì)管作用，因此要盡可能保證相應(yīng)土壤的疏松狀態(tài)，更好地為作物提供水分和營養(yǎng)[4-6]。此外，在土壤通透性較差的地區(qū)，可以利用地下排灌兩用灌溉系統(tǒng)進(jìn)行灌溉。

2 當(dāng)前地下灌溉存在的問題

在農(nóng)田水利建設(shè)中，合理使用節(jié)水灌溉技術(shù)，不僅能夠節(jié)約水資源，還能提高農(nóng)作物產(chǎn)量。地下灌溉技術(shù)的應(yīng)用，一方面可以有效提高灌溉水的利用率；另一方面，能更好地促進(jìn)植物根系吸收水分，提升作物產(chǎn)量和品質(zhì)。當(dāng)前地下灌溉技術(shù)還不太成熟，在實(shí)際應(yīng)用過程中還存在以下問題。

2.1 容易堵塞

隨著地下灌溉技術(shù)在農(nóng)田管理中的廣泛應(yīng)用，我國農(nóng)業(yè)用水得到了有效控制。但是地下灌溉系統(tǒng)工作時(shí)間較長，農(nóng)田地下管道出現(xiàn)老化、破損等，且管道內(nèi)壁積淤會導(dǎo)致管道堵塞，影響灌溉水的正常輸送[7]。此外，管道本身存在一定的倒吸現(xiàn)象，很容易將土壤中的相關(guān)雜質(zhì)吸附到出水口，造成管道堵塞。最后，作物根系有一定的趨水性，管道供水之后會有一定的水分殘留，作物根系會纏繞在管道周邊使管道出現(xiàn)堵塞。地下管道堵塞情況很難察覺，會嚴(yán)重影響相應(yīng)作物的正常生長發(fā)育。

2.2 無法有效控制水量

地下灌溉技術(shù)的應(yīng)用雖然在很大程度上可以達(dá)到節(jié)約用水的目的，使水資源利用率得到提升。在具體供水過程中，作物所需的水分是有一定范圍的，超過相應(yīng)范圍的供水會使根部缺氧，不利于作物的生長。但是當(dāng)前地下灌溉技術(shù)無法對根部的水量情況進(jìn)行有效的監(jiān)測，因此無法確定灌溉水量。

2.3 機(jī)械化推廣不全面

我國耕地面積比較大，隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械化應(yīng)用不斷擴(kuò)大，許多新的農(nóng)田水利節(jié)水技術(shù)得到了應(yīng)用，在耕地面積相對較廣的地區(qū)取得了良好的成果。然而我國幅員遼闊，地形多樣，海拔落差較大的地區(qū)無法使用機(jī)械，農(nóng)民仍然使用傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)種植技術(shù)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，這些地區(qū)的農(nóng)民對新技術(shù)不夠了解，極少使用農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行生產(chǎn)，無法有效利用水資源，不利于節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣。

2.4 農(nóng)田灌溉方式落后

傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)灌溉方式水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。一些地區(qū)水資源相對豐富，農(nóng)民灌溉用水不收費(fèi)，導(dǎo)致農(nóng)民缺乏節(jié)水意識。造成這種現(xiàn)象的原因不僅是農(nóng)民自身缺乏節(jié)水意識，還與當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門的管理有關(guān)。當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)農(nóng)村部門應(yīng)不斷加強(qiáng)節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣，提高農(nóng)民節(jié)水意識，促進(jìn)小規(guī)模農(nóng)田高效節(jié)水灌溉工程建設(shè)，改變灌溉方式[8]。

2.5 水利工程建設(shè)不完善

在一些土地較分散的地區(qū)，水利工程建設(shè)不完善。許多小農(nóng)田地區(qū)的水利設(shè)施建設(shè)相對較早，設(shè)備隨著時(shí)間的推移逐漸老化。但由于缺乏足夠的資金支持，設(shè)備未能及時(shí)修復(fù)更新，阻礙了小型農(nóng)田水利和高效節(jié)水灌溉工程的建設(shè)，同時(shí)，這些老舊的水利工程不利于節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣應(yīng)用，在一定程度上阻礙了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的發(fā)展。除了推廣和資金問題，農(nóng)民的節(jié)水意識也會在一定程度上影響小規(guī)模農(nóng)田水利和節(jié)水灌溉項(xiàng)目的建設(shè)。由于耕地面積小，生產(chǎn)用地少，農(nóng)民認(rèn)為所謂的節(jié)水灌溉技術(shù)不重要，許多農(nóng)民仍采用傳統(tǒng)的農(nóng)田灌溉方式進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉。

3 改善地下灌溉技術(shù)的措施

3.1 改變灌水器的構(gòu)造

地下灌溉技術(shù)很難對根層的水分含量進(jìn)行有效監(jiān)測，灌溉時(shí)往往會因水分過多導(dǎo)致作物根部缺氧，阻礙作物生長。因此，對地下灌溉技術(shù)進(jìn)行改善時(shí)，首先要改變灌水器的構(gòu)造。痕量灌技術(shù)可以在節(jié)省成本的同時(shí)有效解決這一問題。痕量灌技術(shù)控水頭是毛細(xì)管束與痕灌膜構(gòu)成的雙層膜結(jié)構(gòu)，可以利用勢能差在毛細(xì)力作用下將水輸送到土壤，當(dāng)土壤環(huán)境水分滿足時(shí)，勢能差減小到最低，則停止輸水，可以有效避免根部供水過多而引發(fā)的相應(yīng)問題[9]。

3.2 選用高質(zhì)量地下灌溉管道材質(zhì)

當(dāng)前地下灌溉技術(shù)應(yīng)用過程中堵塞問題的發(fā)生與地下管道質(zhì)量有很大關(guān)聯(lián)。為有效避免堵塞問題的發(fā)生，要盡可能優(yōu)化相應(yīng)的灌溉系統(tǒng)。如通過利用廢舊橡膠與聚乙烯等材料進(jìn)行灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，延長地下灌溉系統(tǒng)的使用壽命，避免因?yàn)槔匣l(fā)堵塞等問題。另外，可以利用WUP 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，利用土壤水分傳感器控制相應(yīng)的水量灌溉，可以通過高壓水流對相應(yīng)的管道進(jìn)行沖洗，避免出現(xiàn)堵塞[10]。

3.3 調(diào)整農(nóng)田灌溉方案

高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用和發(fā)展尚不完善，缺乏必要的機(jī)制支撐，導(dǎo)致水資源利用效率低下。同時(shí)，相關(guān)部門在推進(jìn)農(nóng)田水利工程建設(shè)中職責(zé)不明確，管理方法不合理，很大程度上也影響了地下灌溉技術(shù)的推廣。在制定地下灌溉技術(shù)規(guī)劃時(shí)，應(yīng)從農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)入手，對其進(jìn)行合理的調(diào)整[11]。現(xiàn)階段由于各地區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉指標(biāo)的不同，各個(gè)區(qū)域農(nóng)作物實(shí)際耗水存在較大差異，在這種現(xiàn)狀下，要根據(jù)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整地下灌溉技術(shù)推廣方式，使種植結(jié)構(gòu)與灌溉方式相適應(yīng)。

3.4 建立健全完善的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)推廣服務(wù)體系

農(nóng)業(yè)地下灌溉技術(shù)推廣服務(wù)體系的建設(shè)，應(yīng)從本地區(qū)的實(shí)際情況出發(fā)，使節(jié)水技術(shù)推廣服務(wù)越來越專業(yè)化、社會化。在制定地下灌溉技術(shù)推廣服務(wù)體系時(shí)，應(yīng)以區(qū)域科研機(jī)構(gòu)為重點(diǎn)，以基層水利和農(nóng)業(yè)服務(wù)體系為輔，在政府加強(qiáng)管理的基礎(chǔ)上開展各項(xiàng)工作[12]。此外，地方政府應(yīng)該設(shè)立相關(guān)的專項(xiàng)資金，建立健全地下灌溉技術(shù)推廣服務(wù)體系，派專業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)，強(qiáng)化農(nóng)民操作技能和素質(zhì)，推動節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用。

3.5 完善監(jiān)督管理體系

要實(shí)現(xiàn)地下灌溉工程的高效利用，應(yīng)大力開展監(jiān)督管理工作，延長地下灌溉工程的使用壽命。完善監(jiān)督管理體系，明確崗位職責(zé)，引導(dǎo)工作人員各司其職。根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際發(fā)展情況完善獎(jiǎng)懲機(jī)制，做到獎(jiǎng)懲分明，激發(fā)管理人員的工作熱情，使其樹立高度的責(zé)任意識[13]。此外，地方政府應(yīng)發(fā)揮宏觀調(diào)控作用，構(gòu)建農(nóng)業(yè)節(jié)水激勵(lì)機(jī)制，為農(nóng)業(yè)地下灌溉技術(shù)的推廣應(yīng)用提供制度保障。

在農(nóng)田灌溉過程中，要根據(jù)實(shí)際環(huán)境分析農(nóng)業(yè)用水需求，采取有效的灌溉手段保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。我國不同地區(qū)的自然環(huán)境和生態(tài)環(huán)境不同，降雨分布不均，很多農(nóng)業(yè)種植區(qū)域水資源短缺。地下灌溉技術(shù)是提高灌溉效率的節(jié)水措施之一，在應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)前，應(yīng)充分了解當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展?fàn)顩r，如當(dāng)?shù)赝恋亟Y(jié)構(gòu)、水質(zhì)情況、水源情況等，綜合分析影響灌溉系統(tǒng)的因素，并借鑒成功案例合理規(guī)劃。

4 小結(jié)

地下灌溉技術(shù)能夠提升水資源利用率，對土壤結(jié)構(gòu)的破壞較小。但是在地下灌溉技術(shù)應(yīng)用過程中也會存在一定問題，本文對相應(yīng)的問題進(jìn)行了探討，并提出了應(yīng)對措施。隨著節(jié)水灌溉技術(shù)的不斷發(fā)展，農(nóng)田灌溉用水量會減少，灌溉效率進(jìn)一步提升，有利于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。