農(nóng)業(yè)種植不僅是人類生存和發(fā)展的基石,也是我國(guó)關(guān)鍵的戰(zhàn)略性資源。因此,在國(guó)際形勢(shì)復(fù)雜多變的背景下,我國(guó)對(duì)農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域的關(guān)注和投資持續(xù)增長(zhǎng),不斷推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新與進(jìn)步。節(jié)水灌溉技術(shù)作為農(nóng)業(yè)技術(shù)中的重要一環(huán),其應(yīng)用范圍正在逐步擴(kuò)大。鑒于節(jié)水灌溉技術(shù)的多樣性,選擇合適的節(jié)水灌溉技術(shù)需要考慮作物品種、水源條件、土地狀況、機(jī)械設(shè)備等多種因素。本文以菏澤地區(qū)的主要農(nóng)作物,如玉米、小麥、大豆、花生、棉花和蔬菜等為研究對(duì)象,分析了不同節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用效果,發(fā)現(xiàn)這些技術(shù)不僅能顯著節(jié)約水資源,還能有效促進(jìn)作物生長(zhǎng)。因此,深入研究節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用,對(duì)于應(yīng)對(duì)水資源短缺、確保農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
一、節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
1、具有較強(qiáng)的社會(huì)價(jià)值
節(jié)水灌溉技術(shù)有著不可忽視的社會(huì)價(jià)值。在眾多水資源匱乏的區(qū)域,農(nóng)業(yè)用水量在總用水量中占據(jù)著相當(dāng)高的比例。節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,它能夠精準(zhǔn)地控制水量,極大地減少水資源的浪費(fèi)現(xiàn)象,進(jìn)而保障水資源的可持續(xù)利用。這就有效避免了農(nóng)業(yè)用水出現(xiàn)短缺的狀況,還能兼顧工業(yè)、生活等其他方面的用水需求。并且,在不少地區(qū)的干旱季節(jié),農(nóng)業(yè)灌溉與城市供水之間存在著明顯的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。而節(jié)水灌溉技術(shù)可在保證農(nóng)業(yè)產(chǎn)量不受大影響的前提下,將用水量降低 3 0 %~5 0 % ,很好地緩解兩者間的矛盾,推動(dòng)區(qū)域朝著和諧穩(wěn)定的方向發(fā)展。
2、保護(hù)農(nóng)業(yè)種植生態(tài),促進(jìn)綠色發(fā)展
節(jié)水灌溉技術(shù)在保護(hù)農(nóng)業(yè)種植生態(tài)發(fā)展方面具有重要意義。在土壤保護(hù)方面,傳統(tǒng)漫灌方式容易造成土壤板結(jié),對(duì)作物生長(zhǎng)產(chǎn)生不利影響。而節(jié)水灌溉技術(shù)中的滴灌方式則大不相同,它能夠精確地將水輸送到作物根部,有效避免土壤過(guò)于濕潤(rùn),從而改善土壤的通氣性與透水性,穩(wěn)定土壤結(jié)構(gòu),為作物根系發(fā)育創(chuàng)造良好的環(huán)境。此外,對(duì)于靠近河流的農(nóng)田而言,存在著土壤鹽堿化的風(fēng)險(xiǎn)。傳統(tǒng)灌溉方式會(huì)使地下水位上升,鹽分隨之在土壤表層不斷累積。此時(shí),渠道防滲等節(jié)水灌溉技術(shù)就發(fā)揮了關(guān)鍵作用,它能夠減少灌溉水的滲漏,控制地下水位上升幅度,進(jìn)而減緩?fù)寥利}堿化進(jìn)程,有利于農(nóng)業(yè)生態(tài)朝著良性方向發(fā)展。
3、推動(dòng)農(nóng)業(yè)種植技術(shù)發(fā)展
滴灌與施肥裝置相結(jié)合的水肥一體化技術(shù)是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的重要體現(xiàn)。滴灌系統(tǒng)能夠?qū)⒎柿虾退_送至作物根部,并根據(jù)作物的需求調(diào)整配比,從而提高肥料的利用率,推動(dòng)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。例如,中心樞軸噴灌技術(shù)展現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化和自動(dòng)化優(yōu)勢(shì)。該系統(tǒng)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴水,可依據(jù)作物需求設(shè)定灌溉時(shí)間和水量,提高灌溉效率,減少人工操作,為農(nóng)業(yè)機(jī)械化和自動(dòng)化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
二、菏澤地區(qū)農(nóng)業(yè)種植的基本情況
菏澤地區(qū)作為我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重鎮(zhèn)之一,孕育了豐富的作物種類。該地區(qū)的主要糧食作物包括小麥與玉米,同時(shí),花生與大豆作為經(jīng)濟(jì)作物也廣泛種植。此外,棉花種植也在該地區(qū)占有一定規(guī)模,曾是當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的重要支柱。蔬菜種類繁多,滿足了周邊地區(qū)的市場(chǎng)需求。在水資源利用方面,菏澤地區(qū)面臨水資源總量相對(duì)有限的挑戰(zhàn),水資源的匱乏現(xiàn)狀使得節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣和應(yīng)用在農(nóng)業(yè)種植中顯得尤為關(guān)鍵。
三、小麥噴灌技術(shù)的應(yīng)用
1、區(qū)域布局與設(shè)備設(shè)置
在這一區(qū)域,噴灌系統(tǒng)的布局和設(shè)備配置體現(xiàn)了極高的科學(xué)性和合理性。鑒于小麥種植面積的廣泛性,噴頭間距每10~1 5 m 設(shè)置1個(gè),以確保灌溉的全面性和有效性。在噴頭設(shè)置方面,其高度設(shè)置在 1~1 . 5 m 的合理范圍內(nèi),以適應(yīng)不同的灌溉需求。同時(shí),噴灑角度根據(jù)麥田邊界的實(shí)際情況進(jìn)行靈活調(diào)整,可設(shè)為 ,以實(shí)現(xiàn)最佳的灌溉效果。針對(duì)不同地形條件的麥田,噴頭的選擇也呈現(xiàn)出差異化。具體而言,平坦的麥田更適合采用流量在
、射程為 8~1 2 m 的噴頭;而對(duì)于坡地麥田,則需選用射程更遠(yuǎn)、流量更大的噴頭,以確保灌溉的均勻性和覆蓋度。在管道系統(tǒng)設(shè)置方面,主管道選用了直徑為 5 0 ~ 8 0 m m 的PVC管,而分支管道則使用了直徑為 3 0~5 0 m m 的管道來(lái)連接各個(gè)噴頭。這一設(shè)置不僅提升了灌溉系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率,還成功構(gòu)建了一個(gè)完整且高效的噴灌系統(tǒng),為菏澤地區(qū)的小麥種植提供了有力的技術(shù)支持。
2、灌溉時(shí)間與頻率
在小麥生長(zhǎng)的早期階段,其根系尚處于發(fā)育中,未完全成熟,因此對(duì)水分的需求相對(duì)有限?;诖耍跗诘男←渿姽喙芾斫ㄗh每隔3~5天進(jìn)行1次,每次每畝噴灌的用水量應(yīng)精確控制在 ,以確保根系得到適度濕潤(rùn)而不致過(guò)量。隨著小麥步人拔節(jié)和孕穗期,植株生長(zhǎng)速度顯著提升,對(duì)水分的需求也隨之增加。為了滿足小麥生長(zhǎng)的新需求,噴灌頻率應(yīng)相應(yīng)提升至每2~3天1次,同時(shí)每次每畝的噴灌量也應(yīng)增加至
此外,為了降低水分蒸發(fā)的損失,建議將噴灌時(shí)間安排在清晨或傍晚,這2個(gè)時(shí)段氣溫較低,有助于水分的保持。當(dāng)小麥進(jìn)入灌漿期,依然需要大量水分以支持其生長(zhǎng)發(fā)育。然而,為了防止水分過(guò)多導(dǎo)致的倒伏現(xiàn)象,此階段的噴灌管理應(yīng)適當(dāng)調(diào)整。具體來(lái)說(shuō),噴灌頻率應(yīng)調(diào)整為每3~4天1次,而每畝的噴灌量則保持在15~
,以平衡小麥的水分需求和抗倒伏能力。
3、實(shí)際成效
本研究探究了噴灌技術(shù)在麥田灌溉中的應(yīng)用效果,并與傳統(tǒng)大水漫灌方式進(jìn)行了對(duì)比。研究結(jié)果顯示,噴灌技術(shù)顯著提升了灌溉水的利用效率。具體而言,通過(guò)實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù),我們發(fā)現(xiàn)在這片麥田中,噴灌技術(shù)使得灌溉水利用率提高了約 這一提升不僅確保了小麥生長(zhǎng)各階段所需水分的充足供應(yīng),還進(jìn)一步促進(jìn)了小麥產(chǎn)量的顯著增加。據(jù)統(tǒng)計(jì),采用噴灌技術(shù)后,小麥的總體產(chǎn)量提高了約 2 0 % 。具體而言,在未應(yīng)用噴灌技術(shù)前,小麥的產(chǎn)量大致維持在
。然而,在實(shí)施噴灌技術(shù)后,小麥的產(chǎn)量提升至
的范圍。此外,噴灌技術(shù)的應(yīng)用還帶來(lái)了人力資源的節(jié)約。傳統(tǒng)的大水漫灌方式通常需要多人協(xié)作完成,而噴灌技術(shù)則大幅簡(jiǎn)化了這一過(guò)程,僅需1~2人操作相關(guān)設(shè)備即可完成灌溉任務(wù)。這一轉(zhuǎn)變不僅提高了灌溉效率,還降低了人力成本,體現(xiàn)了噴灌技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)灌溉中的顯著優(yōu)勢(shì)。
四、西紅柿滴灌技術(shù)的應(yīng)用
1、滴灌系統(tǒng)布局
西紅柿作為主導(dǎo)和關(guān)鍵的蔬菜品種,其栽培過(guò)程受益于滴灌技術(shù)。在西紅柿植株的種植實(shí)踐中,種植間距的安排通常遵循每行植株配置1條滴灌管的原則。滴灌管的設(shè)計(jì)進(jìn)一步細(xì)化,其上滴頭的間距依據(jù)西紅柿植株的株距進(jìn)行精心設(shè)定,一般維持在 3 0~4 0 c m 的范圍內(nèi)。這一布局旨在確保每一株西紅柿都能接收到適量且精準(zhǔn)的水分供給,從而優(yōu)化其生長(zhǎng)條件。此外,滴灌系統(tǒng)的首部配備了先進(jìn)的輔助設(shè)備,包括過(guò)濾器和施肥罐等。施肥罐則根據(jù)西紅柿生長(zhǎng)發(fā)育的具體需求,將肥料溶解于水中,并借助滴灌系統(tǒng)直接將養(yǎng)分輸送至植株根部。這一措施不僅提升了肥料的利用效率,還促進(jìn)了西紅柿的健康生長(zhǎng)。
2、灌溉水量控制
在西紅柿生長(zhǎng)發(fā)育的不同階段,其滴灌需求呈現(xiàn)出顯著的變化。于幼苗期,滴灌量相對(duì)較小,維持在每天每株約0.5~1L的范圍內(nèi)。此階段,土壤濕度的精確管理至關(guān)重要,可通過(guò)安裝土壤濕度傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示土壤濕度下降至6 0 % 以下時(shí),應(yīng)及時(shí)實(shí)施滴灌作業(yè),以確保幼苗的正常生長(zhǎng)。隨著西紅柿植株的逐漸生長(zhǎng),其進(jìn)入開(kāi)花結(jié)果期,此時(shí)植株的需水量顯著增加。因此,滴灌量需相應(yīng)調(diào)整至每天每株 在這一階段,滴灌管理不再單純依賴于土壤濕度數(shù)據(jù),而需綜合考慮西紅柿的生長(zhǎng)狀態(tài),包括但不限于花朵的開(kāi)放程度與果實(shí)的發(fā)育狀況。這些生長(zhǎng)指標(biāo)能夠?yàn)榈喂嗔康木_調(diào)整提供重要參考,進(jìn)而優(yōu)化水分利用效率。進(jìn)入果實(shí)膨大期,西紅柿作物的需水量達(dá)到全生育期的最高峰。為滿足這一需求,滴灌量需進(jìn)一步增加至每天每株
通過(guò)這一系列的滴灌管理策略,可以有效保障西紅柿在不同生長(zhǎng)階段的水分需求,從而促進(jìn)其健康生長(zhǎng)與高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。
3、實(shí)際效益
滴灌技術(shù)的引入對(duì)西紅柿種植產(chǎn)生了顯著的水資源節(jié)約效應(yīng)。相較于傳統(tǒng)灌溉方式下西紅柿生育期所需的 的水量,滴灌技術(shù)的實(shí)施使得這一用水量減少了近 4 0 % ,降至
。這一變化不僅有效緩解了水資源壓力,還進(jìn)一步改善了田間環(huán)境。由于水分的精準(zhǔn)供給,減少了不必要的土壤和空氣濕度,為西紅柿生長(zhǎng)創(chuàng)造了更為適宜的微氣候。這一變化直接導(dǎo)致了病蟲(chóng)害發(fā)生率的顯著下降,降幅達(dá)到 3 0 %~4 0 % 。病蟲(chóng)害的減少不僅降低了農(nóng)藥使用量,還有助于提升西紅柿的品質(zhì)和安全性。在產(chǎn)量方面,滴灌技術(shù)的應(yīng)用同樣表現(xiàn)出色。與傳統(tǒng)灌溉方式相比,采用滴灌技術(shù)的西紅柿產(chǎn)量提高了 2 0 %~3 0 % 。在未采用滴灌技術(shù)的情況下,西紅柿的產(chǎn)量通常在 3 0 0 0~3 5 0 0 k g 之間波動(dòng);而采用滴灌技術(shù)后,產(chǎn)量則提升至
這一增產(chǎn)效果不僅提高了種植戶的經(jīng)濟(jì)收益,還為市場(chǎng)提供了更為豐富的西紅柿供應(yīng)。
五、旱田節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用
1、花生深耕蓄水保的具體操作
在菏澤地區(qū)的花生種植區(qū),深耕蓄水是一項(xiàng)關(guān)鍵的農(nóng)業(yè)措施。播種前,通過(guò)使用深耕犁將土壤翻耕至 3 0~4 0 c m 的深度,可有效打破犁底層,從而增強(qiáng)土壤的蓄水能力。在深耕過(guò)程中,必須保證土壤的平整,以防止高低不平影響后續(xù)種植和灌溉作業(yè)。此外,在花生生長(zhǎng)期間,采用花生秸稈或麥秸等作物殘茬進(jìn)行覆蓋。覆蓋厚度應(yīng)控制在 5~8 c m ,確保全面覆蓋整個(gè)花生種植行。在覆蓋作物殘茬時(shí),要均勻鋪撒于土壤表面,并盡量減少縫隙,以實(shí)現(xiàn)更佳的保效果。
2、對(duì)花生生長(zhǎng)和水資源利用的影響這種旱田節(jié)水技術(shù)在水資源相對(duì)稀缺的條件下,有效地確保了花生生長(zhǎng)所需的水分供應(yīng)。盡管缺乏直接的灌溉水量數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,但觀察結(jié)果顯示,在干旱季節(jié),應(yīng)用旱田節(jié)水技術(shù)的花生田土壤濕度能夠保持在 1 5 % ~ 2 0 % ,而未應(yīng)用該技術(shù)的土壤濕度可能會(huì)降至 1 0 % 以下。這項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用確保了花生產(chǎn)量的穩(wěn)定性,在一般場(chǎng)景下,花生的產(chǎn)量能夠穩(wěn)定在 3 0 0~4 0 0 k g / 。此外,它減少了對(duì)灌溉水的依賴,提升了有限水資源的使用效率,緩解了當(dāng)?shù)厮Y源緊張的局勢(shì)。
六、覆蓋灌溉技術(shù)的應(yīng)用
1、覆蓋與灌溉方式的結(jié)合
在菏澤地區(qū),棉花的種植活動(dòng)十分普遍,且棉花生長(zhǎng)的不同階段對(duì)水分條件、水質(zhì)中的鹽分含量以及酸堿度具有特定的要求。為實(shí)現(xiàn)高效的水資源利用,覆蓋灌溉技術(shù)在該地區(qū)得到了精細(xì)化的應(yīng)用。具體而言,播種完成后,該區(qū)域采用 0 . 0 0 8~0 . 0 1 m m 厚度的塑料薄膜進(jìn)行地面覆蓋。薄膜的寬度則依據(jù)棉花的行距來(lái)確定,多數(shù)情況下,其寬度設(shè)定在 覆膜作業(yè)過(guò)程中,需確保薄膜的兩側(cè)被充分拉緊,并使用土壤將其邊緣壓實(shí),以防止薄膜因風(fēng)力作用而被掀起,影響灌溉效果。此外,灌溉方式采用了膜下滴灌與小溝灌溉相結(jié)合的方式。滴灌管道被置于薄膜之下,滴頭的間距需根據(jù)棉花的株距進(jìn)行設(shè)置,通常保持在35~4 5c m ,且滴頭朝上安裝,以避免堵塞情況的發(fā)生。與此同時(shí),小溝灌溉系統(tǒng)也被廣泛應(yīng)用,每隔 3~5 m 便設(shè)置1條灌溉小溝,這些小溝的深度控制在 1 0~1 5 c m ,寬度則在 2 0~3 0 c m ,其主要功能是為棉花田提供必要的補(bǔ)水,并在需要時(shí)進(jìn)行排水作業(yè)。
2、對(duì)棉花生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響
薄膜覆蓋技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用顯著影響了土壤水分蒸發(fā)及棉花生長(zhǎng)發(fā)育的多方面指標(biāo)。該技術(shù)能夠有效減少土壤水分蒸發(fā)約 3 0 %~4 0 % ,進(jìn)而在播種至出苗期間,提升膜下土壤溫度 ,為棉花的發(fā)芽與生長(zhǎng)創(chuàng)造了更為有利的條件。在用水量方面,薄膜覆蓋技術(shù)的引入帶來(lái)了顯著的節(jié)水效益。相較于傳統(tǒng)灌溉方式下,棉花生育期所需水量通常在
。采用該技術(shù)后,用水量顯著減少至
,降幅達(dá)到3 0 %~4 0 % 。此外,該技術(shù)的應(yīng)用還促使棉花的生長(zhǎng)周期得以縮短,具體表現(xiàn)為生長(zhǎng)周期減少了5~10天。與此同時(shí),棉花的產(chǎn)量也呈現(xiàn)出顯著提升,增產(chǎn)幅度約為 2 0 % 在未采用薄膜覆蓋技術(shù)時(shí),棉花的產(chǎn)量大致在
,而采用該技術(shù)后,產(chǎn)量提升至
,增產(chǎn)效果顯著。值得注意的是,薄膜覆蓋技術(shù)不僅提高了棉花的產(chǎn)量,還對(duì)其品質(zhì)產(chǎn)生了積極影響。棉花的纖維長(zhǎng)度和強(qiáng)度均有所增加,這表明該技術(shù)在提升棉花綜合品質(zhì)方面同樣具有顯著效果。
七、地下管道灌溉技術(shù)的應(yīng)用
1、地下管道系統(tǒng)的規(guī)劃與鋪設(shè)
大豆作為菏澤地區(qū)的關(guān)鍵農(nóng)作物,得到了廣泛的種植。在大豆的種植區(qū)域,地下管道灌溉系統(tǒng)根據(jù)田塊的形狀和面積進(jìn)行了精心規(guī)劃。系統(tǒng)采用直徑在 5 0~8 0 m m 的PVC管,以網(wǎng)格狀鋪設(shè),間距保持在 1 0~1 5 m 之間。在鋪設(shè)管道之前,會(huì)對(duì)田塊進(jìn)行平整,并清除所有雜物。管道每隔 2~3 m 設(shè)置1個(gè)直徑為 3~5 m m 的出水孔,以確保灌溉的均勻性。出水孔的大小是根據(jù)管道的流量以及大豆的需水量來(lái)設(shè)計(jì)的。
2、灌溉管理
在大豆生長(zhǎng)的初期階段,若采用地下管道灌溉系統(tǒng),建議每次的灌溉量控制在 并保持灌溉頻率為每6\~8天1次。在灌溉期間,應(yīng)密切監(jiān)控管道壓力的波動(dòng)。若發(fā)現(xiàn)壓力異常升高,這可能是管道堵塞的信號(hào),應(yīng)立即進(jìn)行檢查并清理。進(jìn)入開(kāi)花結(jié)莢期,大豆的需水量會(huì)有所增加,此時(shí)每次的灌溉量應(yīng)提升
,灌溉頻率調(diào)整為每4\~6天1次。到了鼓粒期,灌溉量可設(shè)定在
,灌溉頻率則為每5~7天1次。
3、灌溉成效
這種灌溉技術(shù)顯著減少了水分的滲漏和蒸發(fā)損失,從而將水資源的利用效率提升了 2 0 % ~ 3 0 % 。它確保了大豆的灌溉更為均勻,從而保證了作物生長(zhǎng)的一致性。在未采用該技術(shù)之前,大豆的產(chǎn)量為 ,而采用后,產(chǎn)量可達(dá)到172.5~
,此外,該技術(shù)還避免了地表灌溉所導(dǎo)致的土壤板結(jié)問(wèn)題,有利于根系的生長(zhǎng)和養(yǎng)分的吸收。
綜上所述,農(nóng)業(yè)種植在我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的過(guò)程中占據(jù)重要的位置,灌溉技術(shù)更是直接關(guān)系到農(nóng)業(yè)種植的產(chǎn)量和品質(zhì)。水資源作為珍貴的自然資源,要加強(qiáng)利用和保護(hù),節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用正是適應(yīng)了這種時(shí)代要求。本文結(jié)合菏澤地區(qū)農(nóng)業(yè)種植中不同的田間作物種類,從滴灌、噴灌、旱田節(jié)水、井下灌溉、覆蓋灌溉、地下管道灌溉等節(jié)水灌溉技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)分析,有力提升了水力資源的利用,提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì),也有效推動(dòng)了農(nóng)業(yè)種植的可持續(xù)發(fā)展。
(作者單位:274200山東省成武縣九女集鎮(zhèn)便民服務(wù)中心)