摘要:進入21世紀(jì)以來,隨著我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的全面推進,農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)逐漸呈現(xiàn)多元化趨勢,導(dǎo)致對淡水資源需求量增加。而滿足農(nóng)田灌溉的基本需求,需要加強農(nóng)田水利工程建設(shè)。本文簡要闡述節(jié)水灌溉技術(shù)的基本要點,并提出其在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用建議,旨在能夠最大程度上促進節(jié)約用水,提高水資源利用率,以供參考。
關(guān)鍵詞:節(jié)水灌溉;農(nóng)田水利;技術(shù)創(chuàng)新
DOI:10.12433/zgkjtz.20241051
我國作為農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)在國家經(jīng)濟發(fā)展中占有舉足輕重的地位。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要大量的淡水資源,但各區(qū)域的淡水供給存在較大差異。節(jié)水灌溉是目前我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要話題之一,在農(nóng)田水利工程項目建設(shè)下,加快推廣節(jié)水灌溉技術(shù),提高水資源的利用效率,可有效實現(xiàn)合理供水。
一、節(jié)水灌溉技術(shù)要點
(一)輸水系統(tǒng)節(jié)水技術(shù)
在輸水過程中,如果出現(xiàn)管線、渠道滲漏等滲漏現(xiàn)象,會造成巨大的水資源浪費。水利部門應(yīng)從供水系統(tǒng)著手,做好節(jié)約用水的管理工作。在傳統(tǒng)渠道建設(shè)過程中,通常采用防滲技術(shù),利用塑料薄膜以及混凝土等材料加固渠道,可以起到良好的保護作用,避免出現(xiàn)大面積滲漏,防止水資源損耗過大。同時,在渠道防滲加固下可節(jié)約水資源,擴大灌區(qū)的灌溉面積,降低灌溉費用。
在同等水量條件下,不透水渠道的阻力小,水流速度快,有利于提高農(nóng)田灌溉的效益,具有節(jié)約勞力、節(jié)約能源、節(jié)約水資源的作用。另外,在渠道修建時,實施補強防護可有效提高渠道的穩(wěn)定性,降低坍塌概率,提高輸水效率,確保水資源運輸安全。對此,可以采用低壓管線灌溉農(nóng)田,用管道代替渠道將水源輸送至田間,減少輸水過程中的水量損失。當(dāng)前,我國的低壓管網(wǎng)以移動式、固定式、半固定式為主,與傳統(tǒng)的地溝式供水方式相比,省水省電、省工省時,且易于管理。此外,在低壓管灌技術(shù)應(yīng)用過程中,還可節(jié)約輪灌時間,擴大整體灌溉面積,突出技術(shù)的運用優(yōu)勢以及經(jīng)濟效益。
(二)田間節(jié)水技術(shù)
1.溝灌與畦灌
溝灌是農(nóng)田灌溉的主要技術(shù)之一,該方法主要在作物間挖溝渠,利用溝渠開展灌溉工作,促使土壤更加濕潤,為作物提供充足水分?,F(xiàn)階段,在玉米以及高粱等作業(yè)灌溉過程中,溝灌方式較為常見。但灌溉后的濕潤幅度因土質(zhì)不同而有差別:粘性土的滲透性較差,濕潤區(qū)較??;沙土的滲透性較好,經(jīng)灌溉后濕化的區(qū)域較大。在采用溝灌工藝時,要嚴(yán)格控制畦灌的距離、長度、坡度和流量等,以保證田間灌水的效果。
畦灌是田間灌水的一項重要技術(shù)。近年來,由于畦灌技術(shù)的革新,出現(xiàn)了較多高效節(jié)水灌溉技術(shù)。采用畦灌技術(shù)時,要先在灌田中筑起一道畦田,再在畦田中設(shè)置導(dǎo)溝、暗管等,在其表面形成一層薄水層,利用農(nóng)田表面的重力作用,沿畦長坡向下滲透。當(dāng)前,畦灌在播種、窄行種植等方面的推廣使用逐漸廣泛。在地面灌溉技術(shù)中膜上灌溉是全新的形式之一,主要在溝里鋪設(shè)地膜,并在上方鋪設(shè)薄膜,隨后設(shè)置相應(yīng)的灌水口,確保水資源得以快速下滲,獲得良好的灌溉效果。該灌溉技術(shù)為局部灌溉形式,具有良好的節(jié)水、保肥性能,有助于增強地表溫度,防止田間長出雜草,從而保證作業(yè)的總體質(zhì)量以及品質(zhì)。經(jīng)過專業(yè)人員研究發(fā)現(xiàn),地膜覆蓋灌溉比壟溝灌溉具有更顯著的節(jié)水效果。
2.噴灌與微灌
噴灌是當(dāng)前農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的關(guān)鍵技術(shù),其通過管道將水輸送到田間,然后在噴頭的作用下,將水噴向天空,再從天空中落下,這種技術(shù)可以達(dá)到全面的灌溉效果。采用節(jié)水灌溉技術(shù)的灌區(qū),可使灌區(qū)的用水效率達(dá)到90%以上。但在使用噴灌技術(shù)時,也要考慮風(fēng)向、坡度等因素,如果坡度太大,會影響噴灌效果,造成田間灌溉不均勻。
微灌是農(nóng)田灌溉的一種有效手段,能通過水壓向農(nóng)田內(nèi)輸送水分,再通過微量水流對作物根系進行濕潤,實現(xiàn)對作物的局部供水。微灌具有節(jié)水、均勻、增產(chǎn)以及土質(zhì)優(yōu)質(zhì)、地貌條件的適應(yīng)能力強等優(yōu)點。然而,在微灌技術(shù)使用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)一系列問題,出水速度相對較為緩慢,由于出水流道較為狹窄,極易出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象,導(dǎo)致系統(tǒng)難以正常運行,損壞設(shè)備。同時,微灌技術(shù)的專業(yè)性相對較強,通常需要依靠大量設(shè)備,有著較高的管理要求。為此,在開展微灌工作時,應(yīng)結(jié)合區(qū)域范圍內(nèi)的自然條件以及品種習(xí)性等進行合理選擇。
(三)高效灌溉技術(shù)
1.步行式灌溉
移動式噴灌是國內(nèi)節(jié)水灌溉領(lǐng)域中較為突出的節(jié)水灌溉方式,其應(yīng)用范圍在不斷擴大。這種技術(shù)和滴灌技術(shù)類似,需要用到灌溉機械。但同樣的面積,徒步灌溉的效率要更高,農(nóng)民的花費也較少。
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,高效供水很重要。在輸水過程中,常會發(fā)生漏水現(xiàn)象。為提高輸水水質(zhì),可以采用防滲處理工藝。在農(nóng)田水利工程中,為了保證灌溉用水的有效輸送,需要做好防滲工作,提高用水效率,減少輸水費用的投入。經(jīng)過專業(yè)人員研究表明,在灌區(qū)實施防滲措施后,可使農(nóng)田得到充分的灌溉用水,提高灌區(qū)的用水分配效率。為此,在輸水過程中,要采用適當(dāng)?shù)那婪罎B措施,保證灌溉用水充足。在傳統(tǒng)水利工程開展過程中,可以運用砌塊石處理滲漏情況,還可以采取修筑混凝土預(yù)制面的方式,兩者均能取得良好的防滲效果。在建設(shè)不透水管道時,要注重U型管道的合理使用,由于U型管道的截面滲透能力不強,因此可以提高輸送效率,保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需的水資源。
2.低壓管道灌溉
在農(nóng)田水利工程中應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)時,應(yīng)注重合理選用管線的合理選用,一般選用低壓管線,可將水資源以低壓形式輸送至被灌溉地區(qū),有效利用水資源。在低壓管線中,要想達(dá)到供水的目的,就需要有一個低氣壓的環(huán)境,但對管線的強度要求較高。通常情況下,灌溉人員會在地面上埋下水管,然后利用水壓工具將水輸送到地下,保障更多的水資源被輸送到待灌區(qū),從而有效保護水資源。
合理選擇滴灌技術(shù)形式,強化高灌區(qū)水資源的使用。在實際實施過程中,應(yīng)將滴灌口與土壤進行有效連通,確保水資源澆灌到作物地下,保證植株在充足的水源條件下生長。采用這種方法時,要根據(jù)作物的需水情況進行合理配置,保證土壤處于相對濕潤的條件下。相對于其他技術(shù)而言,該技術(shù)對污水資源的利用水平相對較高,在承壓條件下,噴灌裝置的水頭在5~15m,頭重在0.5~1.5kg之間,具有較小的能量消耗和較好的灌水均勻性。在灌溉面積的調(diào)整過程中,還應(yīng)適當(dāng)調(diào)整設(shè)備參數(shù),促使自動化與信息化技術(shù)深入融合,在不同需水量下可實現(xiàn)全自動灌溉。與傳統(tǒng)的漫灌等灌溉方法相比,該技術(shù)具有更好的節(jié)水效果。
二、節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用建議
(一)加強灌溉管理
農(nóng)田水利工程項目開展過程中,相關(guān)部門應(yīng)秉持節(jié)約用水理念,融入到灌溉管理工作中,加強對節(jié)約用水的重視,并結(jié)合當(dāng)前水利工程實施現(xiàn)狀,制定科學(xué)合理的灌溉方案,根據(jù)實際情況完善方案內(nèi)容,確保展現(xiàn)良好的節(jié)水效果。同時,工作人員還應(yīng)融合土壤以及生產(chǎn)環(huán)境等各要素,制訂實用的節(jié)水技術(shù),加強現(xiàn)場調(diào)研,科學(xué)規(guī)劃農(nóng)田灌溉項目,提高農(nóng)業(yè)用水效率。同時,最大程度上發(fā)揮高效節(jié)水灌溉技術(shù)的價值,實施節(jié)水灌溉管理工作,對其進行科學(xué)運用,并不斷地進行更新和完善,促進農(nóng)業(yè)節(jié)水發(fā)展。
在農(nóng)田水利工程開展過程中,還應(yīng)加強對節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用,充分發(fā)揮重要優(yōu)勢,借助部門自身功能,完善節(jié)水灌溉技術(shù)培訓(xùn),促進該技術(shù)的廣泛宣傳,以此擴大節(jié)水灌溉面積。當(dāng)前,圍繞我國淡水資源短缺的現(xiàn)狀,制定相應(yīng)的政策法規(guī),鼓勵農(nóng)戶在生產(chǎn)中積極使用節(jié)水灌溉技術(shù)。與此同時,農(nóng)業(yè)部門應(yīng)劃撥專項資金加強對農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的前期扶持,對基層區(qū)域進行財政投資,使其能夠與全國農(nóng)業(yè)建設(shè)項目相結(jié)合,使更多的區(qū)域和農(nóng)戶受益于節(jié)水灌溉技術(shù)。此外,加大對節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣服務(wù)力度,健全科技推廣系統(tǒng),加快鄉(xiāng)村地區(qū)節(jié)水推廣站、滴灌服務(wù)站的建設(shè),并承擔(dān)相應(yīng)的配套服務(wù)與維修工作,使節(jié)水灌溉技術(shù)真正做到惠民、利民。
(二)控制灌溉時間
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,為了實現(xiàn)節(jié)約用水的目標(biāo),需要對灌溉量和灌溉期進行科學(xué)控制,以防止過度灌溉導(dǎo)致水資源浪費。具體來說,在田間灌溉時,工作人員應(yīng)依據(jù)作物生長特點以及水分需求采取有效的灌溉方式,為作物補充適當(dāng)水分。通常來說,農(nóng)作物的生長可以劃分為初苗期﹑拔節(jié)期﹑孕育期、成熟期等四個階段。在各個階段,農(nóng)作物對水分的需求也各不相同,要根據(jù)作物的需求,適當(dāng)調(diào)整灌溉的時間、灌水量,以保證農(nóng)作物正常生長,提升其產(chǎn)量和品質(zhì)。
(三)選擇灌溉方式
節(jié)水灌溉技術(shù)的科學(xué)運用直接關(guān)系到農(nóng)田灌溉效果,如果工作人員未能結(jié)合實際情況選擇相適宜的灌溉方式,會導(dǎo)致灌溉效果無法達(dá)到預(yù)期目標(biāo),浪費水資源。對此,在灌溉過程中,工作人員應(yīng)堅持因地制宜原則,根據(jù)作物種類以及土壤性質(zhì)等各項因素,結(jié)合以往灌溉經(jīng)驗,確定技術(shù)實施原理,做好農(nóng)田灌溉的統(tǒng)籌規(guī)劃,以呈現(xiàn)出最佳的灌溉效果。此外,還應(yīng)加強對網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用,全面管理灌溉區(qū)域。針對嚴(yán)重缺水區(qū)域,采用自然降水的方式,對水資源加以集蓄,繼而有效節(jié)約灌溉成本,達(dá)到農(nóng)業(yè)灌溉的基本標(biāo)準(zhǔn)。
(四)應(yīng)用灌溉技術(shù)
在農(nóng)田水利工作開展過程中,工作人員應(yīng)充分利用先進技術(shù),加強技術(shù)創(chuàng)新;相關(guān)政府部門應(yīng)加強對現(xiàn)代技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用,不斷為創(chuàng)新應(yīng)用提供充足的資金,并做好相應(yīng)補助工作,確保節(jié)水灌溉技術(shù)得以有效開發(fā),并逐漸將研究成果運用到實際中,滿足節(jié)水農(nóng)業(yè)的整體需求。此外,還可利用遙感技術(shù)等相關(guān)信息化灌溉技術(shù),打破傳統(tǒng)灌溉技術(shù)局限,推動我國農(nóng)業(yè)信息化全面發(fā)展。
近年來,隨著我國農(nóng)田面積不斷擴大,噴灌技術(shù)也需要得到更大力度的推廣,滿足大面積作物的生長需求,因此,高效節(jié)水灌溉技術(shù)得到了越來越多的應(yīng)用。在使用噴灌技術(shù)時,要在田間設(shè)置更多的噴頭,噴頭要超出地面一定高度,保證噴灑出來的水能夠覆蓋大部分區(qū)域,同時保證噴霧均勻,為作物的生長提供足夠的水源。該方法在我國農(nóng)村區(qū)域已經(jīng)得到廣泛使用,不同的地區(qū)可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H條件和地形情況選擇適當(dāng)?shù)墓喔确椒?,提高灌溉效率。但新型灌溉技術(shù)的缺點也較為明顯,初期相比傳統(tǒng)方法來說投入較大,不適合經(jīng)濟落后的地區(qū)。對此,相關(guān)部門需要結(jié)合本地的具體條件,采取科學(xué)有效的節(jié)水灌溉方式,保證農(nóng)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。
(五)實現(xiàn)土地規(guī)?;?/p>
隨著我國節(jié)水灌溉技術(shù)的廣泛應(yīng)用,其對耕地的需求也越來越大,相關(guān)部門迫切需要改變現(xiàn)有的農(nóng)地承包方式與管理模式,進行農(nóng)地生產(chǎn)模式的革新,實現(xiàn)高效利用農(nóng)業(yè)資源的目的。要使節(jié)水灌溉技術(shù)得到充分應(yīng)用,需要對農(nóng)田進行集約化經(jīng)營,擴大節(jié)水項目覆蓋面明顯擴大。同時,為了讓節(jié)約用水在市場經(jīng)濟條件下更好地發(fā)揮其功能,應(yīng)加強水資源的合理分配,采取定額管理的方式。
在節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用時,工作人員還應(yīng)根據(jù)區(qū)域環(huán)境以及技術(shù)需求展開全方位調(diào)查,開展標(biāo)準(zhǔn)化管理工作,突出節(jié)水灌溉技術(shù)效能。農(nóng)業(yè)部門要基于因地制宜的經(jīng)營理念,明確不同要素對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的直接影響,明確科技投入與規(guī)劃優(yōu)先次序,通過改進水利設(shè)施的規(guī)劃,進一步解決灌溉問題,同時還要定期評價水資源使用情況,根據(jù)農(nóng)業(yè)發(fā)展實際情況,將農(nóng)業(yè)與科技加以結(jié)合,推出全新模式,繼而帶動農(nóng)業(yè)總體發(fā)展,創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。
(六)加大推廣力度
就全國范圍而言,各區(qū)域的水資源分布狀況不盡相同,多數(shù)地區(qū)旱情較為嚴(yán)重。在進行灌溉時,需要合理利用水資源,提高水資源的利用效率,保證地區(qū)作物得到足夠的水資源。相關(guān)部門要針對各區(qū)域的具體情況制定發(fā)展計劃,針對各區(qū)域的土壤狀況配置不同量的水資源,建立相應(yīng)的水資源保證體系,保證高效節(jié)水灌溉技術(shù)得以充分運用。
在應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)前,灌溉人員可以到現(xiàn)場檢測田間土壤狀況,并依據(jù)試驗結(jié)果制定科學(xué)的灌溉方案,根據(jù)實際情況進行灌溉工作,推進農(nóng)田灌溉,加強灌溉方式創(chuàng)新,充分展現(xiàn)水資源功能以及使用價值,提高農(nóng)戶對節(jié)水灌溉的認(rèn)識,拓寬節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。
(七)發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢
近年來,隨著我國科技的飛速發(fā)展,新型灌溉技術(shù)在農(nóng)業(yè)水利建設(shè)中的運用逐步擴大。將現(xiàn)代信息技術(shù)引入農(nóng)業(yè)灌溉領(lǐng)域后,灌溉人員需要明確作物在各生育期對用水的需求,并進行實時監(jiān)控,制定合理、高效的灌溉方案,滿足作物在不同時段對用水的需求,實現(xiàn)精確灌溉。在作物面積較大或作物處于快速生長階段的情況下,基于節(jié)水灌溉技術(shù)采取周期灌溉的方式,為作物生長提供水資源。另外,運用噴灌技術(shù)時,為降低土壤中的水分蒸發(fā),需根據(jù)監(jiān)測結(jié)果做出準(zhǔn)確判斷,并在地面上覆蓋塑料薄膜,保證噴灌用水高效利用。
對于部分特殊的農(nóng)作物,為有效防止水分蒸發(fā),需要明確作物的灌水時期。對于果樹來說,在萌芽前、開花后和果實成熟階段都要進行及時澆灌。成年果樹的需水大多以根系為基礎(chǔ),在確定灌溉的時間和灌溉量后,可以采用高效的節(jié)水灌溉技術(shù),有效減少水資源浪費,提高經(jīng)濟效益,實現(xiàn)增產(chǎn)和增收。
三、結(jié)語
綜上所述,我國農(nóng)業(yè)部門應(yīng)在農(nóng)田水利建設(shè)中推廣節(jié)水灌溉技術(shù),將有限的淡水資源投入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個重點環(huán)節(jié),有效實現(xiàn)作物高產(chǎn),促進農(nóng)民增收。在農(nóng)田水利工程運行中,應(yīng)不斷推廣節(jié)水灌溉技術(shù),推動農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
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