張 帥
(遼寧省種業發展中心,沈陽 110034)
我國是農業大國,而旱澇問題嚴重制約著農業發展。農田水利工程是滿足農業灌溉需求的基礎性工程,通過應用高效節水灌溉技術,既可優化水資源配置,解決區域間水資源分布不均衡問題,滿足農田灌溉需求,也能合理使用農田灌溉用水,有效解決水資源緊張問題。高效節水灌溉技術的應用,為農業增產提供了基礎條件,為農業可持續發展和國家糧食安全保駕護航。
我國區域間水資源分布不均衡,在氣候影響下容易發生干旱及洪澇災害,造成農作物減產,影響農產品品質。在農田水利工程中,通過應用高效節水灌溉技術,可以更加合理地調配水資源,對緩解干旱、防范洪澇起到十分關鍵的作用,為農產品增產農民增收提供了有力保障。
隨著全球生態環境的惡化,水資源污染和短缺問題已成為制約國家建設與經濟發展的重要問題,受到越來越多的關注。一方面農田灌溉需要耗費大量水資源,另一方面現有的農田水利工程中還存在水資源污染和浪費嚴重的問題。通過應用高效節水灌溉技術,將節水理念滲透到農業生產全過程,有助于提高水資源利用率,緩解水資源緊缺,為農業可持續發展奠定良好基礎。
生態環境的治理與改善,是農業可持續發展的重要保證,是推動農業轉型升級的重要前提。合理應用高效節水灌溉技術,可以改變傳統粗放式農耕對水資源帶來的污染,優化水體環境,改善因過度使用水資源而引起的水土流失、土地荒漠化、灌溉水枯竭等問題,達到改善與治理農業生態環境的目的。
微灌溉是通過壓強使水流從細小管口滴出或噴出,對作物根部進行澆灌,分為微噴、滴灌等灌溉形式,主要用于溫室大棚,能有效節約水資源,減少水資源流失浪費,且操作簡單、效率較高、成本較低,具有良好的節水效果。
作為農田水利工程中的常見節水灌溉技術,噴灌是利用噴灌機連接輸水管道輸送水資源,再通過噴頭將水流均勻一致地噴灑到農田當中,用以滿足農作物生長所需的水分。噴灌技術可實現大范圍灌溉,且灌溉均勻度較好,與傳統大水漫灌式灌溉技術相比可有效節約水資源,提高水資源的利用率,降低農田灌溉的成本[1]。應用噴灌技術時,需結合農作物種植特點合理選擇移動噴灌、固定噴灌、半固定噴灌等噴灌方式。噴灌技術靈活性強,灌溉效率高,可滿足農作物生長所需的水分。值得注意的是,大面積灌溉須在農田中鋪設專用噴灌管道,這會占用部分農田空間,需提前做好規劃。
井灌技術主要指通過在農田的中心設置井灌設施,將支管、干管與井灌設施進行連接,從而形成一個覆蓋農田的井灌網絡,對農田進行全方位的灌溉。井灌技術主要適于干旱時期農田缺水使用。應用井灌技術時,需合理劃分農田灌溉區域,確保灌溉覆蓋面和灌溉效率。將噴灌機與井灌設施配合使用,可提高農田灌溉質量和效率,避免過度使用地下水,節約水資源,且易操作、自動化程度高。
步行式灌溉是將農機動力設備與灌溉設施相結合,對農田采用移動式灌溉的方式,用于干旱少雨地區農田灌溉作業。與其他灌溉技術相比,步行式灌溉所用設備較少且不需鋪設專用管道,因此成本低,適于多種類型農田使用。還可根據農作物生長情況,靈活控制灌溉量。應用步行式灌溉技術時,需要全面考察農田作業環境,掌握農作物生長情況,控制好灌溉設備,這樣才能達到理想的節水灌溉效果。
傳統農田水利工程主要利用人工建造渠道進行農田灌溉,但這種人工挖掘渠道在輸送水流時易發生滲漏,造成水資源流失。應用渠道防滲漏技術,對原有灌溉渠道進行改造,利用混凝土、石塊等材料砌筑灌溉渠道,并使用瀝青、塑料薄膜等材料加以密封,可以有效解決灌溉水輸送過程中的滲漏問題,減少水資源的浪費[2]。同時,通過合理計算渠道防滲數值,對渠道路線進行優化,也有助于提高農田灌溉效率。值得注意的是需要加強灌溉渠道運行管理與養護,避免渠道發生滲漏現象。
低壓管道輸水技術需要根據農作物灌溉用水規律,通過鋪設的輸水管道為作物供水,滿足農作物生長需求。鋪設低壓管道時,需要做好設計規劃,確保管道覆蓋率與灌溉效率。需營造低壓環境,使用壓水設備,以減少水資源浪費。該技術應用時不會占用較大面積,操作相對簡單,節水效果較為明顯。
滴灌是指通過對特定壓力的水進行過濾,利用管道、管網及滴頭對植物根系進行均勻緩慢灌溉的一種高效節水技術。與一般灌溉技術相比,可顯著節省灌溉水量,并能根據農作物生長情況管控灌溉水量,避免水資源浪費。需要注意的是,滴頭流量較小,水中礦物質沉積易出現堵塞,需采取有效措施加以防范,避免滴頭堵塞影響滴灌效果。
農田灌溉用水主要依靠水庫供應,在實際執行層面,由于農田灌溉水源調度管理簡單粗放,缺乏合理規劃和科學管控,導致農田灌溉過程中存在水資源浪費嚴重的現象,這不僅有悖節水的初衷,而且加劇了水資源短缺。此外,由于區域間水資源調配比較頻繁,使水庫運行管理壓力加大,導致區域間水資源緊缺問題無法及時有效緩解,甚至因灌溉用水調度不合理而引起一些矛盾沖突,這不僅無法滿足節水灌溉要求,而且給農業生產帶來諸多不利影響。
節水灌溉是農田水利工程的重要技術手段,已得到廣泛應用,但仍有一部分人對節水灌溉的認識不全面,在農田灌溉實踐中不能合理應用這一技術,無法根據農作物種類及其生長習性科學管控灌溉時間和灌溉量。現行定時定量灌溉方式不能充分發揮節水灌溉功能的原因在于:一是忽視了不同農作物的特性。對一些本身需水量較少的作物,采用定時定量灌溉方式必然會造成過量澆灌,導致水資源的浪費[3];二是沒有結合農作物生長情況進行灌溉。在作物不同生長階段沒有采取有針對性的灌溉管理,存在灌溉時間和灌溉量不合理問題,造成有限水資源的浪費。
農田高效節水灌溉技術類型較多,需要結合各地實際,考慮不同農作物灌溉需求,合理選擇節水灌溉方式。但在農田水利工程運行管理過程中,一些用戶盲目選擇節水灌溉方式,沒有做好前期考察和規劃,導致節水灌溉技術應用不合理,與農作物農藝要求不匹配,節水灌溉效能不能得到充分發揮。
應用高效節水灌溉技術時,需結合實際制定完善管理機制并對用水過程進行管控。首先,要結合實際情況對農田水利工程進行全面的勘察設計,選擇適合的節水灌溉技術,確保節水灌溉技術的應用符合農作物的種類、生長習性及灌溉需求,以便于發揮出節水灌溉技術的作用,起到節約用水的目的;其次,要加強對相關人員的技術指導,組織農田水利工程的管理人員對節水灌溉技術的應用進行深入學習,豐富理論知識,加強實踐能力,掌握節水灌溉技術的應用要求;再次,要對節水灌溉技術的應用進行全面監督,嚴格按照規范進行操作,杜絕農田灌溉過程中的水資源浪費與污染。
為了充分發揮高效節水灌溉技術的價值,在農田水利工程建設和運行過程中要深入農民群眾當中,進行更全面更廣泛的節水灌溉技術宣傳與推廣,使更多農民認識到節水灌溉技術的優勢與價值,提高農民節約用水意識,使其積極應用節水灌溉技術,從而減少水資源浪費,進一步發揮高效節水灌溉技術的綜合效益。
農田水利工程高效節水灌溉技術類型較多,適用范圍不同。在應用節水灌溉技術時,需要做好全面考察工作,充分掌握農田灌溉區域的氣候、降水、自然環境、土壤等情況,結合農作物類型,選擇適合的節水灌溉技術,這樣才能發揮節水灌溉技術的價值,起到節約與保護水資源的目的[4],同時,應用高效節水灌溉技術需要結合實際,提前做好規劃,對農作物生長情況進行全面監測,根據農作物生長需水量制定節水灌溉計劃,避免水資源浪費。
針對高效節水技術在實際應用中遇到的問題,必須將多種節水灌溉技術充分結合、取長補短,才能提高節水灌溉效果,同時,還要注重專業人才培養,加大政府扶持力度,組建專業人才隊伍,開展節水灌溉技術研究、推廣與應用,不斷提高節水灌溉技術應用效果,降低成本,增加效益。
農田高效節水灌溉技術的應用利于控制農田灌溉用水量,促進水資源合理調配,提高水資源利用率,減少水資源浪費。通過深入研究高效節水灌溉技術,結合農田種植具體情況,選擇適合的節水灌溉技術,以充分發揮不同技術的優勢,提高農田灌溉效率和質量,同時,隨著現代節水灌溉技術的研發,將為農作物生長創造更好的條件,促進增產增收,推動農業健康發展。