呂敬峰
(浮來(lái)山街道辦事處,山東 日照 276500)
隨著人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng),節(jié)水灌溉技術(shù)得到了大力發(fā)展,作為一種先進(jìn)且科學(xué)的灌溉方式,在將農(nóng)作物生長(zhǎng)供水需求合理滿(mǎn)足,使得農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)品質(zhì)和產(chǎn)量得到充分滿(mǎn)足的基礎(chǔ)上,最大化降低對(duì)水資源的使用。國(guó)內(nèi)盡管水域豐富,但是由于疆域遼闊,全國(guó)各地存在水系分布不均勻的情況,從而使得部分地區(qū)面臨干旱現(xiàn)象,同時(shí)也有部分地區(qū)常發(fā)生洪澇問(wèn)題。通過(guò)建設(shè)農(nóng)田水利工程,有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的均衡利用,再結(jié)合合理的節(jié)水灌溉技術(shù),可降低對(duì)水資源的使用量,以最小的供水量取得更高的產(chǎn)量。正因如此,怎樣做到對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)的合理使用成為一項(xiàng)關(guān)鍵研究課題。
隨著可用水資源儲(chǔ)量的持續(xù)下降,節(jié)水問(wèn)題愈發(fā)受到了人們的重點(diǎn)關(guān)注。人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展依賴(lài)水資源,而建設(shè)農(nóng)田水利工程時(shí),做好水資源的分配管理也是一項(xiàng)不可忽視的重要任務(wù),只有在保證供水充足的情況下,方可實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。過(guò)往采取的灌溉方式不符合當(dāng)下的節(jié)水理念,會(huì)產(chǎn)生較多的浪費(fèi),而引入節(jié)水灌溉技術(shù)便能提升水資源利用效率,促進(jìn)農(nóng)田獲得更好的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)增收。此外,此技術(shù)也是避免渠道滲漏的一項(xiàng)關(guān)鍵措施,可利用各類(lèi)渠道進(jìn)行調(diào)水,進(jìn)而完成地面灌溉任務(wù),在運(yùn)水期間還可避免水體從渠道中漏出,從而產(chǎn)生不必要的浪費(fèi)問(wèn)題。
噴灌也就是把水利用高壓設(shè)備轉(zhuǎn)運(yùn)到農(nóng)田中,再在噴嘴上設(shè)置一個(gè)小管道,基于適當(dāng)?shù)膲毫?,就能把水噴射到農(nóng)作物上。此項(xiàng)技術(shù)的灌溉原理為,利用水泵之類(lèi)的設(shè)備來(lái)提高水流壓力,水體在受重力作用下落期間會(huì)形成勢(shì)能,基于此種勢(shì)能可把泵機(jī)中的水壓回到水管中,利用尾部噴嘴把水噴灑至空中,其后再使之落到需要澆灌的區(qū)域。此技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是,噴水速度較為均衡,用水量合理,能夠避免由于漫灌大量水后引起的土塊板結(jié)問(wèn)題,為農(nóng)作物根部提供足夠的透氣空間,非常適合應(yīng)用在農(nóng)業(yè)淋雨。按照噴灌設(shè)備的不同,可劃分為固定、半固定以及移動(dòng)式三類(lèi)。其中,固定式除了噴嘴外,其他部位都不可移動(dòng),一般用于需要進(jìn)行面積較大的灌溉場(chǎng)景;半固定式可以移動(dòng),也比較適合應(yīng)用在面積較大的區(qū)域灌溉中;移動(dòng)式則屬于靈活度最高的一種噴灌方式,比較適合應(yīng)用在山地與基礎(chǔ)設(shè)施不夠齊全的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域。
此技術(shù)可按照農(nóng)作物的需水量對(duì)灌溉量進(jìn)行靈活調(diào)節(jié),然后使用定向輸送的方式,把水轉(zhuǎn)運(yùn)到植物根系處,如此不僅可以確保水分的高精度分配使用,還能顯著降低耗水量。主要包括過(guò)濾器、灌水器、滴斗等構(gòu)件,有著較高的自動(dòng)化水平。在當(dāng)前的農(nóng)田水利工程中,此技術(shù)多被用于溫室大棚中,優(yōu)點(diǎn)為使用便利、使用年限長(zhǎng)、投資成本低。此技術(shù)包含較多類(lèi)型,如滴灌、脈沖灌溉。需要依照農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需求、特征,挑選合適的技術(shù),讓微灌溉技術(shù)的作用更加有效地發(fā)揮出來(lái)。也可在灌溉的水體之中摻加適當(dāng)?shù)幕?,以此?shí)現(xiàn)對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的改良,促進(jìn)農(nóng)作物的茁壯成長(zhǎng),減少水資源的使用量。相較普通的灌溉技術(shù),此技術(shù)節(jié)水效果優(yōu)秀,節(jié)水率最高可達(dá)到50%。
在實(shí)際應(yīng)用該技術(shù)時(shí),需要用到專(zhuān)門(mén)的農(nóng)業(yè)設(shè)備與灌溉裝置,具有良好的適應(yīng)性,可實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田的自動(dòng)化灌溉,并且所用設(shè)備復(fù)雜性不高,組裝簡(jiǎn)單,成本投入低,移動(dòng)便利,能靈活用于任何需要灌溉的區(qū)域。目前,在國(guó)內(nèi)一些水資源供應(yīng)不足較為嚴(yán)重的城市,已經(jīng)將步行式灌溉技術(shù)普及開(kāi)來(lái),而且基于對(duì)節(jié)水理念的宣傳,促使灌溉系統(tǒng)無(wú)須依賴(lài)渠道的修建,減少了人力物力與資金的使用。
此技術(shù)是由傳統(tǒng)渠道灌溉技術(shù)發(fā)展演變而來(lái)。以往在使用渠道灌溉方式時(shí),滲漏、滲透是較常出現(xiàn)的問(wèn)題,既會(huì)導(dǎo)致水資源的嚴(yán)重流失,更會(huì)使得灌溉效率不高,提高了灌溉方面的成本開(kāi)支。為了加強(qiáng)防滲漏效果,可使用石塊、砼等材料對(duì)渠道加以修復(fù),并且也可使用磚石砌筑、鋪設(shè)塑料薄膜等方式對(duì)現(xiàn)有渠道予以改善,從而降低水資源的滲漏量。
經(jīng)過(guò)相關(guān)調(diào)查得知,傳統(tǒng)土渠用于農(nóng)田灌溉時(shí),水利用系數(shù)處于0.4 ~0.5,在運(yùn)輸期間損失了將近一半的水。而在使用防滲技術(shù)后,該系統(tǒng)可提升至0.6 ~0.85,即利用率大約提升了50%~70%。另外,基于防滲技術(shù)的使用,渠道輸水效率也大幅提高,縮短了供水的時(shí)間,此項(xiàng)改善在農(nóng)作物搶季節(jié)種植階段所能帶來(lái)的效益尤為突出。
使用井灌技術(shù)能夠提升水資源的利用效率,防止地下水的嚴(yán)重浪費(fèi),達(dá)成節(jié)約用水的目標(biāo)。不過(guò),應(yīng)當(dāng)高度注意的是,此技術(shù)應(yīng)當(dāng)與生態(tài)水系的使用聯(lián)合起來(lái),對(duì)水資源的分配進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃,把灌溉高峰期設(shè)置在農(nóng)作物對(duì)水的需求量最高的時(shí)間節(jié)點(diǎn),而在其他時(shí)段則要適當(dāng)降低灌溉量與頻率,以此促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)。此外,還需把井灌裝置安裝在農(nóng)田的中心地帶,再架設(shè)好干管與支管,從而構(gòu)成可移動(dòng)的井灌系統(tǒng),提升灌溉效率。
這是一種間歇式、依照固定周期往溝畦內(nèi)供水的技術(shù),其最大的特點(diǎn)便是能按照具體的農(nóng)田灌溉需求,進(jìn)行反復(fù)的停水和放水,同時(shí)往前推進(jìn),水流則會(huì)在推進(jìn)過(guò)程中利用重力和毛細(xì)管的壓力不斷往土層下方滲透。此項(xiàng)技術(shù)因?yàn)槟軌蜃対駶?rùn)段土壤滲透作用下降,讓表土構(gòu)成良好的致密層,降低粗糙率,所以具備節(jié)約用水、保肥保墑、灌溉速度快等多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。
在進(jìn)行灌溉技術(shù)的選擇時(shí),應(yīng)該考慮農(nóng)作物的種類(lèi)、需水特性。但是,目前一些農(nóng)田水利工程中,在建設(shè)初期并未做到對(duì)農(nóng)作物布局方式的全面了解,在較大的范圍內(nèi),只設(shè)置了一種節(jié)水灌溉設(shè)施,使得無(wú)法滿(mǎn)足農(nóng)作物的生長(zhǎng)需求,導(dǎo)致產(chǎn)量下降。而且,針對(duì)栽植了不同作物的田地,不同作物的需水量存在差異,如果機(jī)械的采取同種灌溉技術(shù),就可能出現(xiàn)供水不足或是澆水過(guò)量的問(wèn)題,并且此種情況下也無(wú)法對(duì)灌溉量進(jìn)行有效調(diào)控。有部分地區(qū)因?yàn)槲磳?shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物展開(kāi)詳細(xì)調(diào)查,使得選用的灌溉技術(shù)和農(nóng)作物生長(zhǎng)特性不相符,從而只能轉(zhuǎn)變種植的作物種類(lèi),讓農(nóng)戶(hù)遭受?chē)?yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。
我國(guó)農(nóng)田水利工程的建設(shè)水平相較發(fā)達(dá)國(guó)家較低,灌溉技術(shù)不夠先進(jìn)完善,投資量較少,研發(fā)創(chuàng)新水平較低。因?yàn)閭鹘y(tǒng)灌溉模式普遍依靠人力進(jìn)行管理控制,極易受到人為因素的干擾,但是人力的管控能力終究是有限的,無(wú)法實(shí)時(shí)了解農(nóng)田的灌溉狀況,在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)也無(wú)法第一時(shí)間進(jìn)行處理,因此難以滿(mǎn)足農(nóng)田水利的發(fā)展要求。目前,對(duì)于先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用范圍有限,農(nóng)田灌溉工作中需要消耗大量的人力與資金。另外,當(dāng)下我國(guó)節(jié)水灌溉體系普遍是將水庫(kù)作為供水源頭,而在將水資源從水庫(kù)轉(zhuǎn)運(yùn)到農(nóng)田的期間,因?yàn)楣喔葏^(qū)域分配不當(dāng)?shù)葐?wèn)題,產(chǎn)生了一定的浪費(fèi),不能真正發(fā)揮節(jié)水技術(shù)的功能效用。
分析節(jié)水灌溉技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況可知,其推廣效果不夠理想。我國(guó)農(nóng)作物種植面積較大,要想將此技術(shù)全面推廣到位,要經(jīng)歷較長(zhǎng)的時(shí)間,還要投入大量的成本,建設(shè)好相應(yīng)的基礎(chǔ)配套設(shè)施,如此也會(huì)導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的提高,農(nóng)民收益的下降,這便導(dǎo)致技術(shù)推廣工作進(jìn)展困難。從政府工作角度分析,相關(guān)部門(mén)對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)的宣傳力度較低,使得農(nóng)戶(hù)的認(rèn)知較難在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)變,大部分農(nóng)戶(hù)不了解先進(jìn)的節(jié)水觀念,錯(cuò)將節(jié)水灌溉技術(shù)的使用當(dāng)作一種高風(fēng)險(xiǎn)、低回報(bào)的投資項(xiàng)目,主動(dòng)引進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)的積極性較低,而這也是導(dǎo)致技術(shù)推廣效果較差的一項(xiàng)重要原因。
在節(jié)水灌溉技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用時(shí),務(wù)必要分析農(nóng)作物的供水需求特性。不同類(lèi)型的作物在需水量方面有著一定差異,比如,大豆、花生屬于厭水類(lèi)植物,因此在對(duì)其進(jìn)行灌溉時(shí),可適當(dāng)增加灌溉周期、降低每次灌溉的水量,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水的目標(biāo)。不過(guò),針對(duì)水稻之類(lèi)對(duì)水的需求量較高的作物,則應(yīng)合理使用節(jié)水灌溉技術(shù),既要確保其生長(zhǎng)需水量得到充分滿(mǎn)足,還要最大化降低灌溉水量,從而提升水資源利用效率,促進(jìn)農(nóng)業(yè)的生態(tài)環(huán)保發(fā)展。
農(nóng)作物生長(zhǎng)大致可分成四大階段,不同階段的需水量有著較大區(qū)別,所以,為實(shí)現(xiàn)水資源的最大化節(jié)約,可對(duì)不同階段的供水量進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算,再根據(jù)當(dāng)?shù)亟涤炅?,決定各個(gè)階段灌溉的水量,再按照預(yù)先規(guī)劃好的灌溉方案展開(kāi)分階段澆灌。基于此種方法,便可在保障農(nóng)作物健康成長(zhǎng)的前提下,最大化地降低水資源的使用量。另外,在使用節(jié)水灌溉技術(shù)時(shí),為了能更好地起到節(jié)約用水的作用,應(yīng)當(dāng)對(duì)灌溉區(qū)域的土質(zhì)進(jìn)行調(diào)查勘測(cè),按照土質(zhì)特征選擇合適的灌溉技術(shù)。這是由于各種土質(zhì)的保水性能有所區(qū)別,例如,黏性土相較沙性土保水性更強(qiáng),因此,在開(kāi)展黏性土的農(nóng)田澆灌工作時(shí),可使用噴灌技術(shù);對(duì)于沙性土,更適合采用滴灌法。
當(dāng)挑選節(jié)水灌溉技術(shù)時(shí),可結(jié)合先進(jìn)的理論,例如可變模糊集理論,具體應(yīng)用要點(diǎn)為:(1)應(yīng)對(duì)各類(lèi)節(jié)水灌溉技術(shù)進(jìn)行歸納分析,了解其特性,在此基礎(chǔ)上創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)合集;(2)明確農(nóng)田灌溉的具體目標(biāo),也就是設(shè)置好相應(yīng)的數(shù)學(xué)權(quán)重向量;(3)采用隸屬度的方法來(lái)判斷各種灌溉技術(shù)的可行性;(4)分析測(cè)算不同灌溉技術(shù)的優(yōu)屬度,并選取此項(xiàng)指標(biāo)分值最高的技術(shù)用于農(nóng)田水利工程中?;谛吕碚摰暮侠響?yīng)用,便可實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)的科學(xué)合理挑選,促使灌溉工作更加規(guī)范有序的開(kāi)展。
為提高節(jié)水灌溉技術(shù)的實(shí)際使用效果,不僅應(yīng)當(dāng)積極研發(fā)、優(yōu)化現(xiàn)有技術(shù),也要加大對(duì)新技術(shù)的宣傳力度。相關(guān)部門(mén)可利用融媒體渠道,把各類(lèi)節(jié)水灌溉新技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)與使用效果編輯成圖文影像的形式,推送到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。此外,也可在當(dāng)前流量較多的一些短視頻平臺(tái),直播展示新技術(shù)的使用效果,如此能夠增加受眾面,提高傳播效率,讓更多的人了解該技術(shù)。此外,也可利用大數(shù)據(jù)技術(shù)來(lái)識(shí)別挖掘潛在的技術(shù)用戶(hù),把在網(wǎng)絡(luò)上搜索過(guò)農(nóng)業(yè)灌溉等信息的人群當(dāng)作核心推廣目標(biāo),對(duì)其實(shí)行高頻次推廣宣傳。在本地修建節(jié)水灌溉示范園區(qū),并邀請(qǐng)農(nóng)戶(hù)免費(fèi)參觀學(xué)習(xí),讓其親身感受該技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值,從而能夠更愿意接受與認(rèn)同新技術(shù),主動(dòng)嘗試使用新技術(shù),并起到一定的帶動(dòng)作用,帶動(dòng)其他熟悉的農(nóng)戶(hù)一同引進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)。
節(jié)水灌溉技術(shù)就目前而言已經(jīng)比較成熟,不過(guò),從投入成本的角度分析,不同技術(shù)之間差別較為明顯。一些灌溉性能優(yōu)秀的技術(shù),整體造價(jià)比較高,而一些灌溉效果不佳的技術(shù),則造價(jià)會(huì)更經(jīng)濟(jì)。所以,在挑選節(jié)水灌溉技術(shù)的過(guò)程中,一定要詳細(xì)分析經(jīng)濟(jì)效益與投資成本,在可接受的造價(jià)范圍內(nèi),盡量挑選經(jīng)濟(jì)性更高的技術(shù)。另外,還要做好相關(guān)設(shè)備的管理維護(hù)工作,這是由于灌溉設(shè)備在投入使用后需要長(zhǎng)期經(jīng)歷風(fēng)吹雨淋,或是存在人為操作管理不當(dāng)?shù)膯?wèn)題,容易導(dǎo)致管道破損的情況,從而形成不必要的水資源流失,還會(huì)影響農(nóng)作物的正常生長(zhǎng),甚至可能引發(fā)水土流失問(wèn)題。因此,需要強(qiáng)化對(duì)其的管理維護(hù)力度,全面規(guī)避以上問(wèn)題的發(fā)生,并且促進(jìn)節(jié)水效益的全面提升,使得節(jié)水灌溉技術(shù)展現(xiàn)出更高的使用價(jià)值。
為了推動(dòng)國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的提升,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的改革創(chuàng)新,應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況,提高對(duì)灌溉技術(shù)的研究投入,積極開(kāi)發(fā)節(jié)水灌溉項(xiàng)目,不斷提高節(jié)水灌溉技術(shù)的實(shí)用價(jià)值,推動(dòng)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,從而為建設(shè)綠色生態(tài)的農(nóng)田水利工程提供良好的技術(shù)支持。通過(guò)選取合適的節(jié)水灌溉技術(shù),不僅能節(jié)約用水,還能提升農(nóng)作物品質(zhì)與產(chǎn)量,有效改善農(nóng)業(yè)供水不足的問(wèn)題,促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。