農(nóng)田水利工程高效節(jié)水灌溉技術(shù)與應(yīng)用

彭慧

濮陽市引黃工程管理處 河南濮陽 457000

作為國民經(jīng)濟(jì)的主要產(chǎn)業(yè)之一，農(nóng)業(yè)本身平穩(wěn)健康可以促使國民經(jīng)濟(jì)、廣大人民群眾日常生活水平不斷平穩(wěn)進(jìn)步。所以，農(nóng)田水利工程灌溉節(jié)水系統(tǒng)的使用及宣傳在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)展中的重要作用無法被忽視。農(nóng)田水利節(jié)水灌溉解決方案能在不影響農(nóng)作物生長的基礎(chǔ)上，能夠最大限度地減少水資源的應(yīng)用；在供水總量恒定的前提下，能夠提升農(nóng)作物灌溉用水的工作效率，進(jìn)而顯著提升相關(guān)農(nóng)作物的產(chǎn)量。所以，在農(nóng)田水利灌溉系統(tǒng)中應(yīng)用節(jié)水技術(shù)對于國內(nèi)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域平穩(wěn)健康發(fā)展起到非常重要的作用。

1 研究意義

我國屬于農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不僅是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的關(guān)鍵組成部分，更能夠提升人們的生活質(zhì)量與生活水平。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中需要大量水資源，但是水資源屬于嚴(yán)重短缺狀態(tài)，對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了不良影響。因此，要積極開展高效節(jié)水灌溉，在水資源方面投入大量時(shí)間、精力以及資金，切實(shí)提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉用水的使用成效，為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。高效節(jié)水灌溉實(shí)際上就是傳統(tǒng)溝渠、地表灌溉方式之外，對農(nóng)田進(jìn)行灌溉的現(xiàn)代化灌溉技術(shù)[1]。伴隨農(nóng)村經(jīng)濟(jì)建設(shè)工作的全面開展，更多現(xiàn)代化信息技術(shù)手段被應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作中，農(nóng)民對現(xiàn)代化技術(shù)的認(rèn)可、接受程度也在不斷提升，高效節(jié)水灌溉技術(shù)被廣泛推廣與應(yīng)用。高效節(jié)水灌溉技術(shù)是農(nóng)作物在生長的過程中，根據(jù)當(dāng)?shù)厮牡奶攸c(diǎn)，給出合理、科學(xué)的資源灌溉方法，可有效提升灌溉的效果，同時(shí)還能大量節(jié)省水力資源，有效提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效益。高效節(jié)水灌溉技術(shù)規(guī)避了水分蒸發(fā)產(chǎn)生的不良影響，降低了水土流失，其與傳統(tǒng)灌溉方式相比更適合進(jìn)行農(nóng)田灌溉。在農(nóng)田生產(chǎn)中高效節(jié)水灌溉技術(shù)產(chǎn)生的資源利用率更為良好，但其在初期成本投資方面卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)灌溉方式，需要使用到的設(shè)備數(shù)量、種類也更多，因此成本、設(shè)備等問題會(huì)對高效節(jié)水灌溉技術(shù)的實(shí)際推廣產(chǎn)生影響。

2 高效節(jié)水灌溉技術(shù)

2.1 滴灌

滴灌技術(shù)指采用固定或半固定的滴灌帶向植物根部附近滴水灌溉的方法。滴灌技術(shù)的水資源輸送有專用的管道，水資源輸運(yùn)過程中損耗幾乎可以忽略，而在灌溉渠由于直接作用與植物根部，水資源的蒸發(fā)量也非常小。這種供水方式可以是植物根部附近的土壤保持濕潤，能夠及時(shí)的為農(nóng)作物進(jìn)行供水，極大的提高了水資源的利用率。再根據(jù)農(nóng)作物生長對于水肥的需求配合精準(zhǔn)施肥，有助于提高農(nóng)作物生產(chǎn)的產(chǎn)量和質(zhì)量，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的轉(zhuǎn)化。缺點(diǎn)是滴灌灌溉系統(tǒng)初期布置成本高，適合對長期生長的農(nóng)作物進(jìn)行灌溉，例如果樹、茶樹、花卉園的花卉等。

2.2 噴灌

噴灌技術(shù)是利用動(dòng)力設(shè)備加壓管道，將管道內(nèi)水無差別地噴灑到空中，農(nóng)作物上空中的水分子形成微小顆粒，然后沉降到作物葉面或地表，不僅便于作物水分吸收，還有利于莊稼水分利用，促進(jìn)植物更好地生長。噴灌技術(shù)根據(jù)設(shè)備移動(dòng)狀態(tài)，可分為固定、半固定、移動(dòng)噴灌設(shè)備。固定式噴灌設(shè)備只有噴頭附近可以活動(dòng)，其余都是固定，適合小型或占地面積小的灌溉作物[2]；半固定式噴灌設(shè)備噴嘴、支管可以活動(dòng)，其余裝置固定，這種在固定噴灌設(shè)備改良技術(shù)上的改進(jìn)，不僅增加了灌溉作物種類，而且獲得的灌溉效果更好；移動(dòng)式噴灌設(shè)備所有部件都是可移動(dòng)的，是目前最新的噴灌技術(shù)應(yīng)用，適合山區(qū)、丘陵等地區(qū)。

2.3 微噴灌

微噴灌技術(shù)是指利用折射、旋轉(zhuǎn)、或輻射式微型噴頭將水均勻地噴灑到作物枝葉等區(qū)域的灌水形式。它一種新型的節(jié)水灌溉技術(shù)，其噴頭的口徑、壓力設(shè)計(jì)較滴灌與噴灌做了較大的改動(dòng)，霧化標(biāo)注更高，不僅提高了水資源的利用率，而且還有調(diào)節(jié)田間結(jié)局氣候特征的作用。就系統(tǒng)設(shè)置而言，也更加簡單，因此應(yīng)用范圍更廣?？捎糜谑卟?、果園、藥材、花卉等多種農(nóng)作物節(jié)水灌溉中。目前，市場上出現(xiàn)了智能灌溉系統(tǒng)，可對灌溉系統(tǒng)的用水情況進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)防，便于動(dòng)態(tài)化管理。將智能灌溉技術(shù)與微噴灌技術(shù)結(jié)合，是提升現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)和管理的關(guān)鍵。智能灌溉系統(tǒng)可以根據(jù)土壤監(jiān)測的情況了解農(nóng)作物對水分和養(yǎng)分的需求，從而根據(jù)需求為農(nóng)作定量供給水分和養(yǎng)分，以實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物灌溉的科學(xué)化、精準(zhǔn)化管理，促進(jìn)農(nóng)作物種植增量增產(chǎn)和品質(zhì)的提升。

2.4 渠道灌溉

渠道灌溉技術(shù)是連接水源和土地的一種水渠，將其水源引入和輸送到農(nóng)作物所在的灌區(qū)的灌溉技術(shù)。該技術(shù)根據(jù)灌溉面積不同，可以分支出多個(gè)系統(tǒng)，適合地形復(fù)雜的區(qū)域。但由于該技術(shù)容易出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)該問題，會(huì)造成水資源浪費(fèi)，降低水資源的利用率[3]。

3 高效節(jié)水灌溉的應(yīng)用策略

3.1 根據(jù)種植結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)灌溉

針對當(dāng)前農(nóng)田種植作物結(jié)構(gòu)經(jīng)常變化的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行節(jié)水灌溉工程時(shí)，必須遵循“因地制宜”的原則，根據(jù)本地區(qū)的環(huán)境、氣候、土壤以及水資源分布狀況和未來發(fā)展前景進(jìn)行科學(xué)的評判，同時(shí)結(jié)合本地區(qū)農(nóng)作物輪茬種植的情況，選擇最適合農(nóng)作物生長的灌溉技術(shù)，合理配置水資源，減少不必要的水資源浪費(fèi)，提高農(nóng)作物的灌溉效率，并實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉。此外，在進(jìn)行農(nóng)作物輪茬種植時(shí)，還應(yīng)積極采用水肥一體化的種植方式，大力發(fā)展立體種植模式，進(jìn)一步減少農(nóng)業(yè)灌溉用水，提高農(nóng)業(yè)用水效率，確保實(shí)現(xiàn)農(nóng)田水利工程中高效節(jié)水灌溉技術(shù)的實(shí)施。

3.2 加強(qiáng)農(nóng)田水利的整合發(fā)展

在農(nóng)田灌溉過程當(dāng)中需要合理、科學(xué)使用水資源，通過水資源科學(xué)、合理的配置，有效提高水資源的利用率，確保所有地區(qū)農(nóng)作物可得到充足的水資源，實(shí)現(xiàn)良好的灌溉目的。農(nóng)業(yè)部門要最大限度運(yùn)用水資源，根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃、同土質(zhì)含水量多少，設(shè)計(jì)不同類型的用水方案。同時(shí)，對于水利部門而言，要擬定合理的水資源保障制度，保證高效節(jié)水灌溉技術(shù)可得到有效的、良好的落實(shí)。需要運(yùn)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)前，檢測好當(dāng)?shù)剞r(nóng)田的土質(zhì)質(zhì)量，根據(jù)檢測的結(jié)果擬定有效的方案，選擇最合適的節(jié)水灌溉技術(shù)，做好適宜的灌溉作業(yè)，改變原有的單一灌溉方式，確保每一滴水都可以有效運(yùn)用，加快高效節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣，讓廣大群眾意識(shí)到高效節(jié)水灌溉技術(shù)的優(yōu)勢，增加技術(shù)使用范圍。優(yōu)化水資源配置是推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的有效措施。高效節(jié)水灌溉工程進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃前，要求設(shè)計(jì)工作者一定要對當(dāng)?shù)厮|(zhì)情況、水資源狀態(tài)等進(jìn)行全面勘察與分析，基于對水資源的優(yōu)化配置設(shè)計(jì)高效節(jié)水灌溉工程方案，讓農(nóng)業(yè)發(fā)展與水資源優(yōu)化配置有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)對生態(tài)環(huán)境進(jìn)行有效保護(hù)。

3.3 智慧灌溉技術(shù)的應(yīng)用

近年來，智慧灌溉概念逐漸興起，節(jié)水灌溉將逐漸向網(wǎng)絡(luò)化、信息化方向發(fā)展。在節(jié)水灌溉建設(shè)時(shí)增加智能控制設(shè)備，利用相關(guān)軟件將灌溉系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)緊密聯(lián)系[4]。同時(shí)，配合各類監(jiān)測儀器，實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)旁或者云端即可實(shí)時(shí)掌握灌區(qū)天氣、溫濕度、土壤水分含量等情況以及農(nóng)作物生長狀況，從而更加科學(xué)、高效地制定和實(shí)施灌溉計(jì)劃，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理突發(fā)狀況，提高灌溉的質(zhì)量和效率。此外，節(jié)水灌溉智慧化建設(shè)結(jié)合水肥一體化建設(shè)，還能在提高水肥資源利用效率、減少農(nóng)業(yè)面源污染和降低生產(chǎn)成本的同時(shí)提高作物產(chǎn)量及品質(zhì)，更好地達(dá)到節(jié)水節(jié)能、提高水資源利用率的目的，為我國各地區(qū)水利現(xiàn)代化建設(shè)提供重要參考。

4 結(jié)語

隨著社會(huì)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對于水資源的需求越來越大，而水資源卻日益稀缺，在這樣的背景下，大力開展農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程，降低農(nóng)業(yè)灌溉用水的數(shù)量，并提高農(nóng)業(yè)灌溉用水的效率具有十分重要的社會(huì)意義，不僅能降低灌溉成本，還能實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。要針對當(dāng)前農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程存在的問題進(jìn)行認(rèn)真的分析，并采取積極、有效的措施加以解決，從而推動(dòng)我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的建設(shè)進(jìn)程。