中圖分類號:S274 文獻標志碼:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2025.10.077
水是農業生產不可缺少的要素。我國屬于傳統的農業大國,農業用水量巨大,再加上水資源被長期高強度開發利用,導致我國水資源短缺的問題越來越嚴重,水資源供需矛盾也日益突出。甘肅省民樂縣是我國的農業大縣之一,水資源短缺成為制約當地經濟發展的要素。為保障農糧供應鏈穩定和重要農產品的有效供給,務必要做好農業節水工作,提高農業灌溉效率,帶動經濟效益、社會效益及生態效益的提升。基于此,筆者以民樂縣為例,探討水資源短缺背景下農業灌溉效率提升策略,以供參考。
1民樂縣農業灌溉現狀
民樂縣地處張掖市東南部,總面積 3687.32km2 其中耕地面積約 82753.33hm2 ,是典型的農業大縣,縣內以種植小麥、玉米、馬鈴薯、中藥材等為主。民樂縣亦是水資源短缺縣,受大陸性荒漠草原氣候的影響,年平均日照時間為 2 592~ 2 997h ,年均降水量為 155~501mm ,年均蒸發量為 1680~2270mm □自然降雨無法很好地滿足農業灌溉需求,再加上水資源異常短缺,導致民樂縣農業生產過程中水資源供需矛盾越來越突出。
為有效緩解農業水資源供需矛盾問題,近年來民樂縣按照“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”
的治水思路,堅持“四水四定”原則,深入實施國家節水行動,遵循因地制宜的原則推進高效節水農業產業發展,推廣應用節水灌溉技術,積極開展節水型灌區建設,加快農業生產方式轉型。2024年,民樂縣累計建成高標準農田 58 626.67hm2 ,發展水肥一體化節水灌溉面積 32586.67hm2 ,建成節水示范項目3個,農田灌溉水有效利用系數提高至0.575,節水程度提升32% ,有效緩解了當地水資源短缺的矛盾,取得了顯著的農業節水成效[1]。
2農業灌溉效率提升策略
2.1 應用節水灌溉技術
為有效提升農業灌溉效率,農業部門應當摒棄傳統落后的農業灌溉方式,大力推廣應用節水灌溉技術,滿足水資源短缺背景下農業灌溉需求。目前,常用的農業節水灌溉技術主要包括以下5種。
2.1.1 噴灌技術
噴灌技術是一項高效的節水灌溉技術,能夠極大地滿足水資源短缺背景下農業灌溉需求,并提升農業灌溉效率。噴灌技術指的是通過機械加壓或者自然落差的方式將水資源經管道輸送至農田,再利用噴頭將水資源噴射至空中讓其自由灑落至農田,滿足農作物生長對水資源的需求。噴灌技術適用于諸多糧食作物、果蔬,在實踐應用中凸顯出了明顯的優勢,灌溉均勻度超過 80% ,水資源利用率超過 80% 。與傳統地面灌溉技術相比,應用噴灌技術可節約用水 30%~50% 。
不僅如此,噴灌技術應用管理方便,只需開啟或關閉閥門即可完成農田灌溉作業,并且可實現對灌溉時間、灌水量的精準控制,顯著提升農業灌溉效率,實現農作物增產 15%~25%[2]
2.1.2 微灌技術
微灌技術是一項精細化、現代化、高效化、節水化灌溉技術,其主要利用低壓管道系統、灌水器等設施設備,根據農作物生長對水的需求,將水資源直接輸送至農作物根部土壤。應用微灌技術,可減少水資源浪費,使農業灌溉更加的精準、高效。微灌技術主要包括滴灌技術、微噴灌技術、滲灌技術等,在實踐應用具有突出優勢。例如,與傳統地面溝(畦)灌模式相比,應用微灌技術可節約用水 30%~50% ,在一定程度上緩解農業生產環節水資源供需矛盾問題。微灌技術灌水均勻度更高,可在 80%~90% ,增產幅度可達 30% 。然而,微灌技術需要應用諸多設施設備,因此建設成本較高,而且后期管理維護工作量較大。
2.1.3管道輸水技術
管道輸水技術逐漸取代傳統明渠輸水技術,不僅可提升農業灌溉效率,而且具備突出的節水效果。管道輸水技術指的是利用管道將水資源輸送至田間溝(畦),實現對農作物的灌溉。與傳統明渠輸水技術相比,應用管道輸水技術可避免輸送環節所造成的蒸發、滲漏等浪費水資源的現象,而且可提高農業水資源利用率至 95% ,可節約水資源 30%~50% 。應用管道輸水技術還可實現自動化控制水流量、輸水壓力,在滿足農業灌溉需求的同時,減輕水流對土壤的沖蝕。此外,管道輸水技術具有投資成本低、管理維護方便等優勢,目前已被廣泛應用于農業灌溉。
2.1.4渠道防滲技術
渠道防滲技術是指在輸水渠道建造時應用防滲材料,提升水渠的防滲性能,減少輸水環節水資源滲漏量,提高對水資源的利用率。渠道防滲技術主要包括混凝土防滲、塑料薄膜防滲、瀝青混凝土防滲及砌石防滲等。以混凝土防滲為例,其能夠減少輸水環節 65% 左右的水資源滲漏損失。以塑料薄膜防滲為例,其能夠減少75% 甚至更高的水資源滲漏損失[3]。此外,應用渠道防滲技術,可使水渠的安全穩固性更高,使其即使遭受雨水的沖刷也不會輕易出現坍塌等現象,保障了農業灌溉安全性和灌溉效率。目前,渠道防滲技術已被廣泛應用于不同地形和運行條件的渠道,極大地滿足了水資源短缺地區農業灌溉需求。
2.1.5水肥一體化技術
水肥一體化技術是一項利用灌溉系統將水和肥同時輸送至農田內的一項高效、節水灌溉技術。同時,水肥一體化技術在物聯網、傳感器設備及自動化控制技術的支撐下,可實現對土壤水分和養分的實時化監測,進而根據農作物生長需求靈活進行水肥灌溉作業,并自動化調整水肥灌溉時間和供給量,使農業灌溉、施肥更加的精準化、科學化,減少了不必要的資源浪費。此外,水肥一體化技術應用于農業灌溉中,可顯著提升灌溉效率。目前,民樂縣在農業生產中通過引入水肥一體化技術,提高灌溉效率 80% 左右,在節約水資源的同時,極大地滿足了農作物生長對水肥的需求,更好地保障了農作物的生產。
2.2杜絕水資源浪費
農業灌溉中水資源浪費、灌溉效率低下,在很大程度上是因為農民普遍節水意識差、缺乏完善的用水管理制度體系。鑒于此,為避免農業灌溉中出現水資源浪費的現象,提高農業灌溉效率,應當做好以下兩項工作。
2.2.1加大節水宣傳力度
水資源短缺背景下,民樂縣應當增強節水宣傳意識,加大對農業節水灌溉的宣傳力度,讓農民充分意識到農業節水灌溉的重要性,減少灌溉環節所造成的水資源浪費。1)組建專門的宣傳隊伍,定期深入農村落實宣傳工作,通過發放宣傳明白紙、單頁、手冊等形式,提升全民節水意識,并手把手地教授其節水技術、節水設施設備的應用要點和注意事項,進而使其在農業灌溉中積極應用節水技術,提高水資源利用率。2)重視對微信公眾號、微信群、抖音賬號的利用,通過制作與農業節水灌溉相關的短視頻并推送給農民,引導其摒棄傳統落后的大水漫灌的農業灌溉技術模式,將滴灌技術、微灌技術、水肥一體化技術、管道輸水技術及渠道防滲技術等各項節水技術應用于農業灌溉中,實現對水資源的節約利用,帶動民樂縣農業灌溉效率的提升。
2.2.2 完善灌溉管理制度
為有效約束農業灌溉浪費水資源的行為,構建完善的節水灌溉管理制度具有重要的現實意義。民樂縣應當根據農業灌溉現狀與問題,進一步健全農業灌溉管理制度,充分發揮出制度的約束、規范作用,杜絕農業灌溉環節水資源浪費現象的發生。1)根據《中華人民共和國水法》制定嚴格的農業灌溉節水法律法規、節約用水條例,發揮出法律法規的剛性約束作用,提高農業灌溉環節水資源利用效率。2)健全水費收取制度,定期向用戶公開用水量、水價及水費,逐步推行基本水價和計量水價相結合的水價制度,增強農民的節水意識。3)落實責任機制,將農業節水灌溉管理工作落實到具體單位和個人,增強其責任意識,使其認真負責做好農業灌溉管理工作,減少水資源浪費。4)制定并落實獎懲機制,根據民樂縣各村落在農業節水灌溉技術應用、水資源利用等方面的表現進行獎勵或者懲罰,嚴厲打擊農業灌溉環節水資源浪費行為。5)強化監督管理工作,嚴格監督民樂縣各個村莊的農業灌溉用水情況,及時發現浪費水資源的行為并制止,最大限度地避免浪費水資源問題的發生,帶動民樂縣農業灌溉效率和水資源利用率的提升。
2.3加強節水工程建設管理
建設節水工程項目是減少輸水環節水資源浪費、提高水資源利用效率、保障水資源安全,以及促進經濟社會高質量、可持續發展的有效手段。鑒于此,民樂縣應當高度重視節水工程項目建設及后續的管理維護工作,充分發揮節水工程項目的功能作用,以提高農業灌溉效率。
2.3.1推動節水型灌區建設
民樂縣應當增強節水型灌區建設意識,建設前應當全面評估、調查農田灌溉情況,以此為基礎編制科學的規劃設計方案,確保該方案的可行性、科學性。要科學優化布局灌區,保證灌區面積適宜,方便集中管理,避免在旱季出現搶水的現象。要做好灌區各類設施設備的合理化配置工作,優先應用節水設施設備,并對已出現破損、嚴重老化的管道和設施進行改造、修復、更新。此外,在建設節水型灌區時,應當積極應用數字化技術,建設數字化、智慧化灌區,打造水資源管理信息化、自動化、一體化平臺,推動傳統水利向現代化、信息化轉變,開啟“智慧管水”新模式[4]。
2.3.2 推進高標準農田建設
推進高標準農田建設,有助于實現對農田水資源的高效利用,促進農業生產和生態環境保護協調發展。因此,在水資源短缺背景下,民樂縣應當增強高標準農田建設意識,科學規劃、合理安排和利用水資源。在充分考慮當地氣候、土壤及農作物種植結構等多方面因素的基礎上,精準計算農田灌溉用水量,進而科學、合理布局灌溉用地,落實高標準農田布局設計工作。在高標準農田建設環節,應當重點做好平整土地、改良土壤、灌溉和排水設施建設、田間道路修建及農田輸配電設施配套等工作,保證高標準農田建設質量[5]。此外,要將高標準農田建設與高效節水灌溉有機結合,切實提高水資源利用率和機械化作業程度。
2.3.3重視節水工程管理維護
節水工程項目建設完畢并投入使用后,認真做好后續管理維護工作非常關鍵。民樂縣應當增強對節水工程的管理維護意識,增加資金投人,設置專項資金并嚴格監管使用,確保做到專款專用,防止資金被挪作他用,杜絕貪污腐敗。要完善管理維護制度體系,制訂科學的管理維護方案,明確管理維護流程、要點、內容、期限,確保節水灌溉工程管理維護工作的順利有序進行。針對節水灌溉工程管理維護時所發現的設施設備損壞、老化等現象,應當及時做好修復、更換工作,保持節水灌溉工程的高效運行,提高農業灌溉效率[。要定期做好評估工作,完善評估制度,定期評估節水灌溉工程管理維護效果,及時發現管理維護缺陷并改正,提高管理維護效果,最大限度地發揮節水灌溉工程的功能作用,提升水資源利用效率,提高農業灌溉效益。
3結語
民樂縣是農業大縣,也是干旱缺水縣。為解決當前農業生產中的水資源供需矛盾問題,民樂縣應當遵循因地制宜的原則,根據當地農業生產狀況與需求,創新農業灌溉技術模式,大力推廣應用節水灌溉技術,加強節水工程建設管理,在滿足當地農業灌溉用水需求的基礎上提高農業灌溉用水效率,保障農業有序生產。
參考文獻:
[1] 楊麗華.農田水利灌溉管理與效率提升技術[J]新農民,2024(25):55-57.
[2] 王瑞.農業灌溉系統中的水資源節約與利用效率提升策略研究[J].河北農機,2024(13):112-114
[3] 關平.提高農業灌溉用水管理效率的探討[J].農業災害研究,2023,13(11):290-292.
[4] 楊勇.農村水利農機灌溉管理效率提升途徑探析[J].水上安全,2023(3):57-59.
[5] 張艷麗.提升農業水利灌溉管理效率的路徑探索[J].農業科技與信息,2022(9):113-115.
[6] 查建平,蔡威熙,王金輝.節水灌溉技術對農業灌溉效率的影響[J].科技和產業,2021,21(11):159-163.
(責任編輯:張春雨)