新形勢下節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

孫華巖

[摘 要] 我國幅員遼闊，水資源分布廣泛，但整體而言水資源相對短缺。而且隨著全球氣候變暖和降水不勻等問題的加劇，如何有效利用水資源來滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的重要課題。節(jié)水灌溉技術(shù)的出現(xiàn)與綜合應(yīng)用，在很大程度上緩解了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水難題，在提升水資源利用效率、促進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)本增效等方面發(fā)揮著重要的作用?；诖耍疚姆治鲂滦蝿菹鹿?jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的必要性，深入剖析節(jié)水灌溉技術(shù)的內(nèi)涵及在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的途徑，并嘗試提出農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展趨勢及在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用要點。

[關(guān)鍵詞] 節(jié)水灌溉技術(shù);農(nóng)業(yè)生產(chǎn);節(jié)水意識;節(jié)水灌溉體系

[中圖分類號] S274 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-7909（2020）03-116-2

水是人類賴以生存的基礎(chǔ)，農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活等方方面面都需要用水，而水資源具有不可再生性，節(jié)約用水、提高水資源利用效率是社會各行各業(yè)都應(yīng)踐行的重要原則。近年來，節(jié)能降耗理念深入人心，以最低限度用水量來獲取最大產(chǎn)量與收益的節(jié)水灌溉技術(shù)逐漸被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，有效地提高了相同單位灌水量農(nóng)作物的產(chǎn)量與產(chǎn)值[1]。

1 新形勢下在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)的必要性

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)、生活等方面的用水量與日俱增，而且存在嚴(yán)重浪費的現(xiàn)象，工業(yè)污水、生活污水等處理與排放不當(dāng)加劇了水資源污染，在一定程度上干擾了生態(tài)系統(tǒng)的平衡性。水資源危機(jī)預(yù)警已拉響，水資源日漸短缺的形勢已對社會大眾的生存與發(fā)展產(chǎn)生威脅，此種形勢下探尋高效利用水資源的途徑來緩解水資源壓力已成為社會關(guān)注的焦點。

在水資源極度緊缺的形勢下，亟待相關(guān)部門優(yōu)化地區(qū)水資源利用，并對地表水與地下水開展統(tǒng)一管理，盡可能提高降水、污水等利用率，減少對地下水的開采。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中運用現(xiàn)代化新技術(shù)可有效提升水資源利用率，帶來增產(chǎn)增收、提高生態(tài)效應(yīng)與社會效應(yīng)的效果。2011年，在某項增效綜合項目建設(shè)中，將現(xiàn)代化節(jié)水灌溉技術(shù)運用于333.33 hm2農(nóng)田，年節(jié)水量高達(dá)109萬m3，按水權(quán)轉(zhuǎn)換方法計算，年節(jié)水效益高達(dá)7.74萬元。而在棗樹、葡萄等種植中使用小管出流滴灌技術(shù)，667 m2平均增產(chǎn)50 kg;在辣椒種植中使用滴灌，667 m2增產(chǎn)高達(dá)95 kg。此外，使用現(xiàn)代化節(jié)水技術(shù)可有效減輕對人工澆水、施肥的需求，進(jìn)而帶來更多的社會效應(yīng)與經(jīng)濟(jì)效益。

2 農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的內(nèi)涵及應(yīng)用途徑

節(jié)水灌溉技術(shù)是將傳統(tǒng)灌溉技術(shù)與節(jié)水灌溉理念有機(jī)融合的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)用水技術(shù)，其以農(nóng)作物種植地區(qū)水文特征及農(nóng)作物生長規(guī)律為依據(jù)，以實現(xiàn)水資源利用最大化為目的，通過低壓管灌溉、滴灌、雨水集蓄利用等一系列技術(shù)手段，達(dá)到用最少量的用水來滿足農(nóng)作物健康生長的效果。

2.1 低壓管灌溉技術(shù)

低壓管灌溉技術(shù)是用低壓管道來代替明渠的輸水方式，低壓管封閉式結(jié)構(gòu)可在很大程度上減少水資源的蒸發(fā)或滲漏，進(jìn)而有效減少水體流失的出現(xiàn)。而且低壓管造價低，對承壓沒有特殊的要求，將其運用于農(nóng)業(yè)灌溉不需要太多的資金投入，還能有效監(jiān)督與控制灌溉用水量，可在很大程度上實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綜合利益最大化。

2.2 噴灌技術(shù)

噴灌技術(shù)以水泵和水管等設(shè)備為載體，將水運輸?shù)焦喔葏^(qū)域，并依托噴頭來形成噴霧進(jìn)行灌溉。該技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用范圍，其噴頭噴灌方式也多種多樣，既可以將噴頭固定在一個方向，對某個固定區(qū)域開展噴灌;也可以是半固定式，只賦予噴頭支架移動性;還可以是移動式噴頭，可根據(jù)灌溉需求調(diào)整噴灌方向，以開展針對性噴灌，以此調(diào)節(jié)作物生長、滿足生產(chǎn)需求。

2.3 滴灌技術(shù)

嚴(yán)格來講，滴灌技術(shù)屬于噴灌技術(shù)的分支，但其可借助管道系統(tǒng)在滴灌水分的同時實現(xiàn)肥料的運輸與施用。滴灌技術(shù)主要包括用于果蔬及較長生長周期農(nóng)作物栽培的固定式噴灌，或用于花卉和蔬菜栽培的半固定式滴灌。其中，固定式滴灌通過提升水滲透效果來優(yōu)化灌溉質(zhì)量;半固定式滴灌可引導(dǎo)水直接滲透至根系，保障根系對水肥的充足吸收，達(dá)到既節(jié)水又增產(chǎn)的目的。

2.4 渠道防滲技術(shù)

渠道防滲技術(shù)主要應(yīng)用于水資源豐富地區(qū)，在提高渠道水利用系數(shù)、減少渠道輸水損失等方面發(fā)揮著重要作用，不僅可在滿足規(guī)?；N植用水需求的同時有效減少輸水滲漏損失，而且能通過促進(jìn)地下水位下降來防治土壤次生鹽堿化問題。渠道防滲技術(shù)不僅可通過降低渠道土壤空隙來改變土壤滲透性以減少輸水滲漏，而且可使用混凝土、瀝青、黏土等材料來設(shè)置防滲層以提升渠道防滲效果。此外，輸水渠道具有距離長、面積大、容積多等特點，可實現(xiàn)雨水、灌溉用水的蓄積與儲存，進(jìn)而可有效擴(kuò)大灌溉用水來源。

2.5 雨水集蓄利用技術(shù)

雨水集蓄利用技術(shù)是節(jié)水灌溉技術(shù)的重要補充，是一種新型現(xiàn)代化節(jié)水技術(shù)。其通過先進(jìn)的技術(shù)與設(shè)備來搜集自然降雨，并將其輸送至水利灌溉系統(tǒng)蓄水池中，可達(dá)到按需引水灌溉的目的。該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于干季性缺水及水資源緊缺的干旱地區(qū)，在改善農(nóng)村生產(chǎn)耕作方式、提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、預(yù)防水土流失、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮著重要作用。

3 農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展趨勢

隨著農(nóng)業(yè)改革與科技的進(jìn)步，智能化技術(shù)將逐步影響節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展，節(jié)水灌溉技術(shù)或?qū)⒊悄芑?jié)水灌溉、作物調(diào)控灌溉及精細(xì)化灌溉等方向發(fā)展。

3.1 智能化節(jié)水灌溉技術(shù)

水資源具有不可再生性，提升節(jié)水灌溉技術(shù)促進(jìn)節(jié)水灌溉可持續(xù)發(fā)展是一個永恒的課題。我國農(nóng)業(yè)相關(guān)部門對水資源利用的研究從未止步，不斷嘗試將自動控制、人工智能、光伏應(yīng)用等高新技術(shù)應(yīng)用于節(jié)水灌溉機(jī)械與設(shè)備研發(fā)中，以提升土壤水分檢測的科學(xué)性，為開展變量灌溉提供技術(shù)支撐，進(jìn)而實現(xiàn)節(jié)約用水與提高農(nóng)作物產(chǎn)量同步的目的[2]。

3.2 精細(xì)化灌溉技術(shù)

只有充分了解農(nóng)作物的實際灌溉需求，才能科學(xué)開展農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉，進(jìn)而提升農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉質(zhì)量與準(zhǔn)確性。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感技術(shù)（RS）等出現(xiàn)為精細(xì)化灌溉提供了可能。通過計算機(jī)來控制3S系統(tǒng)進(jìn)行農(nóng)作物生長信息搜集，并結(jié)合農(nóng)作物生長規(guī)律對采集的信息進(jìn)行分析，進(jìn)而根據(jù)農(nóng)作物的實際生長需求開展精細(xì)化灌溉，可在很大程度上提升水資源利用效率及土地產(chǎn)業(yè)率[3]。

3.3 作物調(diào)控灌溉技術(shù)

作物調(diào)控灌溉技術(shù)是以農(nóng)作物生長規(guī)律為依據(jù)，結(jié)合農(nóng)作物生物特征來加強灌溉或者調(diào)整虧水度，以全程把控灌溉，起到改善農(nóng)作物品質(zhì)、促進(jìn)農(nóng)作物增產(chǎn)、提升灌溉效率、增強節(jié)水效應(yīng)的效果。譬如，在水稻種植過程中，在初期應(yīng)加強水分灌溉來滿足幼苗生長與抽穗開花的需求，在后期長穗時期應(yīng)通過放水來逐步調(diào)整農(nóng)田灌溉，在滿足水稻生長需求的基礎(chǔ)上通過灌溉來提升水稻根基穩(wěn)定性，以增強其抗擊狂風(fēng)等自然災(zāi)害的能力，減少稻苗倒地及腐爛等現(xiàn)象的出現(xiàn)，保障水稻產(chǎn)量與質(zhì)量。

4 新形勢下強化節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的措施

4.1 優(yōu)化農(nóng)業(yè)種植模式，強化農(nóng)民節(jié)水意識

農(nóng)業(yè)相關(guān)部門應(yīng)加強對農(nóng)業(yè)種植地區(qū)各種主客觀影響因素的考察與分析力度，因地制宜優(yōu)化農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)，制定現(xiàn)代化農(nóng)作物種植模式，以滿足新型節(jié)水灌溉客觀需求。并通過加大水資源危機(jī)、農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉等宣傳推廣及走訪力度，提升農(nóng)民節(jié)水意識，營造良好的節(jié)水灌溉氛圍，幫助農(nóng)民了解并正確認(rèn)識節(jié)水灌溉技術(shù)對農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的重大意義，為各類農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)的有效應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。同時，可通過制定農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉相關(guān)法律法規(guī)來強化農(nóng)民節(jié)水意識，通過發(fā)放節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用補貼等調(diào)動農(nóng)民應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)的積極性，并通過技術(shù)員下鄉(xiāng)指導(dǎo)等形式來幫助農(nóng)民科學(xué)掌握節(jié)水灌溉技術(shù)。通過多方面努力來促進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)的有效普及與應(yīng)用，使農(nóng)民在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)中享受到真正的利益與實惠，進(jìn)而充分發(fā)揮市場經(jīng)濟(jì)杠桿作用，提高農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程運營效益。

4.2 加大資金投入力度，完善節(jié)水灌溉體系

農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程建設(shè)不能一蹴而就，應(yīng)結(jié)合水資源實際消耗情況予以及時調(diào)整與修復(fù)。因此，政府相關(guān)部門應(yīng)加大資金投入力度，通過拓寬融資渠道為節(jié)水灌溉工程建設(shè)與完善提供資金保障。節(jié)水灌溉技術(shù)也不能一成不變，相關(guān)部門應(yīng)結(jié)合不同地區(qū)農(nóng)作物生長需求不斷引進(jìn)新技術(shù)，革新傳統(tǒng)灌溉方法，完善新型灌溉方式，以切實滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求。此外，應(yīng)不斷完善節(jié)水灌溉體系，創(chuàng)新節(jié)水理念，并制定嚴(yán)格的節(jié)水灌溉管理制度，加大對節(jié)水灌溉工程的監(jiān)督與管理力度，并對節(jié)水灌溉的不合理應(yīng)用及水資源浪費行為進(jìn)行相應(yīng)的處罰。通過體系建設(shè)、宣傳引導(dǎo)和落實獎補政策等一系列行之有效的措施，切實鼓勵帶動節(jié)水灌溉技術(shù)得到積極應(yīng)用推廣[4]。

5 結(jié)語

新形勢下，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中科學(xué)應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)是促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然途徑，對提高水資源利用率、保障農(nóng)業(yè)增產(chǎn)及農(nóng)民創(chuàng)收等方面發(fā)揮著重要作用。相關(guān)部門應(yīng)構(gòu)建完善的節(jié)水灌溉體系，根據(jù)不同農(nóng)作物的種植需求有針對性地加大滴灌、噴灌、渠道防滲、雨水集蓄利用等節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣力度，并結(jié)合智能化技術(shù)創(chuàng)新節(jié)水理念，推動節(jié)水灌溉技術(shù)向智能化、精細(xì)化、作物調(diào)控化方向發(fā)展。另外，通過節(jié)水灌溉相關(guān)法律法規(guī)及補貼制度的制定與落實，全面推進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)的普及與應(yīng)用，充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益與生態(tài)效益，助推農(nóng)村經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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