楊 偉
(新疆昌吉市三屯河流域管理處,新疆 昌吉 831100)
在我國,農業(yè)用水量大約占總用水量的70%,然而,全部耕地中只有40%能夠確保灌溉,每年因缺水造成的農業(yè)損失高達1 500×108元。在這樣的背景下,在農業(yè)水利工程中引入節(jié)水灌溉技術是必然選擇。依托該技術,能夠降低農業(yè)用水量,提高用水有效性,實現(xiàn)以最小的用水量滿足最大面積的農作物灌溉所需的目的。
我國不僅是農業(yè)大國,也是缺乏水資源的國家,為了保障農業(yè)生產效果、實現(xiàn)農業(yè)可持續(xù)發(fā)展,在農業(yè)水利工程中引入節(jié)水灌溉技術是必然趨勢。節(jié)水灌溉技術可以最大程度地提升單位灌溉水量的農作物產量。為了實現(xiàn)這一目標,需要從水資源運輸、灌溉使用兩方面入手,降低水資源浪費量,提高水資源利用率。
基于這樣的情況,應當結合不同區(qū)域的現(xiàn)實情況,在農業(yè)水利工程中融入不同形式的節(jié)水灌溉技術,加強農業(yè)節(jié)水工程建設,以此推動我國農業(yè)健康、持續(xù)發(fā)展。
噴灌技術主要利用水泵進行水的加壓處理,或是直接使用由于山區(qū)地形高差而形成的壓力水,用管道輸送至田間,通過噴頭將加壓水噴射至空中,并均勻灑落至田間,完成農業(yè)灌溉。簡單來說,噴灌技術就是小范圍的“人工降雨”。由于噴灌形成的水滴較大,適用于山地粗壯作物、大面積田地的灌溉。同時,其水量可以由人工控制,可以避免深層滲漏的產生。依托噴灌技術能夠節(jié)約50%~60%的水量,水的利用率超過80%,防止土壤次生鹽堿化。另外,噴灌對水質的要求較低、造價成本低,且可以與肥料配合實現(xiàn)水肥一體化,促進農業(yè)水利工程及農業(yè)生產的現(xiàn)代化發(fā)展。
灌溉渠道防滲技術主要目的在于減少渠道的透水性,建立不易透水的防護層,避免造成水資源浪費?,F(xiàn)階段,我國的農田灌溉過程中,大多使用了渠道輸水的方式。但是,傳統(tǒng)的土渠輸水滲漏損失約為引水總量的50%~60%,這意味著大部分水均由滲漏、蒸發(fā)而浪費,難以達到節(jié)水灌溉的要求,引入灌溉渠道防滲技術是必然選擇。
在防滲處理中,可以使用混凝土、水泥土、漿砌石、瀝青混凝土等剛性材料,PE、PVC及其改性薄膜材料完成渠道防滲層的構建,并使用U形斷面的形式設置防滲渠道斷面[1]。依托灌溉渠道防滲技術,能夠將渠道灌溉中的水利用系數(shù)由傳統(tǒng)的0.4~0.5提升至0.6~0.85。同時,在灌溉渠道防滲技術的支持下,農業(yè)灌溉輸水效率更高、渠道維修成本下降,有效防止了次生鹽堿化的發(fā)生。
低壓管道輸水技術由管道將水源直接輸送到田間,能夠大幅度降低由于滲漏與蒸發(fā)導致的水資源浪費,提升水的利用率。在低壓管道輸水技術的支持下,灌溉水利用系數(shù)最高能提升至0.95。同時,該技術還有節(jié)電、節(jié)地、增產的效果,可節(jié)電20%~30%、節(jié)地2%~3%、增產10%。為了更好地發(fā)揮低壓管道輸水技術的節(jié)水灌溉效果,應當將其與噴灌技術、滴灌技術等配套使用,最大程度優(yōu)化節(jié)水效果。
根據(jù)不同農作物的差異性需求量,結合低壓管道系統(tǒng)與灌水器,能夠將水與農作物需要的養(yǎng)分以水滴的形式完成灌溉,促使水與養(yǎng)分均勻、緩慢地滴入農作物根部區(qū)域的土壤中,這樣的過程稱為滴灌。滴灌技術可使土壤結構得到更好保持,土壤內部水、肥、氣、熱保持適宜于作物生長的良好狀況,蒸發(fā)損失小,不產生地面徑流,幾乎沒有深層滲漏[2]??梢哉f,滴灌技術是一種極為省水的灌溉方式。該技術在蔬菜、果樹、經濟作物、溫室大棚內作物的灌溉中更為適用。相比于傳統(tǒng)溝灌來說,滴灌技術的節(jié)水量達到70%~80%,水資源利用率最高可達95%。結合施肥操作,可促使肥效提升1倍,到達節(jié)水增產的效果。滴灌技術最明顯的特點就是灌水量小,灌水器每1 h流量在2~12 L,因此可以實現(xiàn)小水勤灌。同時,滴灌中需要的工作壓力相對較低,且可以實現(xiàn)灌水量的精準控制,另外,滴灌還能自動化管理。
微噴技術是近幾年新發(fā)展的一種節(jié)水灌溉技術,主要使用了塑料管道進行水源的運輸,并利用微噴頭噴灑完成局部灌溉。微噴技術的基本原理與噴灌技術相似,兩者的主要差異在于微噴技術的水壓、流量以及水滴均更小。形象的來說,微噴技術就是在農作物種植區(qū)“下毛毛雨”。微噴技術在菜地、大棚內作物、花卉等種植區(qū)更加適用。由于微噴頭的單個噴灑面積僅有數(shù)平方米,所以能夠更加精準的完成局部灌溉,比噴灌技術的節(jié)水效果更高,且相比于傳統(tǒng)農業(yè)灌溉技術(溝灌)來說,微噴技術能夠節(jié)水50%~70%。該技術除了能夠實現(xiàn)節(jié)水灌溉之外,還可以推動農業(yè)增產(增產超過30%)、優(yōu)化田間小氣候。需要注意的是,由于微噴頭的出水口直徑較?。ㄒ话阍? mm左右),所以對水質的要求更高。也可以配合化肥使用,實現(xiàn)水肥一體化,進一步提升肥效。
我國的國土面積遼闊,地形相對復雜,農作物的種植種類豐富。不同農業(yè)種植區(qū)域內的實際情況、作物種類均存在較大差異。為了保證節(jié)水效果,必須要落實“因地制宜”的原則,結合不同區(qū)域的實際情況與現(xiàn)實需求,確定節(jié)水灌溉技術,完成農業(yè)水利工程的建設,在保證作物生長與產量的基礎上,最大程度的提升節(jié)水效果。
當前,節(jié)水灌溉技術不斷更新,在推動農業(yè)水利工程發(fā)展的同時,也產生了較大的價格差異。因此,在確定節(jié)水灌溉技術的具體類型時,需要充分考量性價比,結合當?shù)亟洕鷹l件、維護成本等,確定最合適的灌溉技術。
為了保證農業(yè)水利工程的使用年限,最大程度的發(fā)揮節(jié)水灌溉技術的應用效果,必須定期對工程、節(jié)水設備等進行維護,避免出現(xiàn)水資源、資金的不必要浪費,推動農業(yè)水利節(jié)水效果的提升。
綜上所述,為了保障農業(yè)生產效果、實現(xiàn)農業(yè)可持續(xù)發(fā)展,在農業(yè)水利工程中引入節(jié)水灌溉技術是必然趨勢。在實際情況與現(xiàn)實需求的指導下,合理選擇噴灌技術、灌溉渠道防滲技術等節(jié)水灌溉技術,并將其引入農業(yè)水利工程中,可實現(xiàn)農業(yè)灌溉水資源利用率的大幅提升,降低農業(yè)生產成本,推動了農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。