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      農(nóng)業(yè)水利高效節(jié)水灌溉存在的問題及其解決措施

      2021-12-02 04:16:07
      鄉(xiāng)村科技 2021年36期
      關(guān)鍵詞:農(nóng)作物節(jié)水灌溉

      崔 清

      (甘肅省水利水電工程局有限責(zé)任公司,甘肅 蘭州 730030)

      我國作為農(nóng)業(yè)大國,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中創(chuàng)造了諸多奇跡。農(nóng)業(yè)由于種植面積大、作物種類豐富,對于水的需求量自然也更大?,F(xiàn)今在可持續(xù)發(fā)展理念的影響下,人們對于資源有了更深刻的認識[1]。我國作為缺水較嚴重的國家,在用水方面必當(dāng)秉持節(jié)儉的原則?,F(xiàn)今農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開農(nóng)田水利工程的支持,在其生產(chǎn)過程中,通過應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)水資源的合理利用。無論是噴灌技術(shù)還是渠道防滲技術(shù)、微灌技術(shù),都應(yīng)結(jié)合農(nóng)業(yè)水利工程的實際情況,做出合理的選擇。當(dāng)前我國節(jié)水灌溉還存在諸多現(xiàn)實問題,只有正視這些問題的存在,做出合理分析,才能有效解決問題,推動農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

      1 農(nóng)業(yè)水利高效節(jié)水灌溉的重要意義

      在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,農(nóng)田水利工程建設(shè)是十分重要的內(nèi)容,尤其是在節(jié)水節(jié)源理念的影響之下,其建設(shè)關(guān)乎節(jié)水灌溉的發(fā)展。所謂的節(jié)水灌溉就是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中通過使用少量的水達到澆灌農(nóng)作物的目的,保障其成長,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)高產(chǎn)。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)量不受影響的前提下,節(jié)約水的使用量。其途徑是結(jié)合農(nóng)田實際情況,選擇科學(xué)合理的灌溉方式,避免水在運輸和灌溉中出現(xiàn)浪費,實現(xiàn)高效利用。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,由于缺少節(jié)水意識,在實際澆灌中往往容易出現(xiàn)過度澆灌、浪費資源的問題,不僅加大了水的使用量,同時還降低了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量。

      我國作為農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)灌溉的范圍之大、水利灌溉的需求之大可見一斑。但與此同時,我國又是嚴重缺水的國家,這也就意味著我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中需水量大,水資源十分緊張。因此只有通過科學(xué)的方法,盡量做到用最少的水資源灌溉最大范圍的農(nóng)作物,必須守好避免浪費這一基本底線,才能更好地促進我國農(nóng)業(yè)的進步,保障我國農(nóng)業(yè)健康穩(wěn)定的發(fā)展。如果不能實現(xiàn)節(jié)水灌溉,無論是對農(nóng)業(yè)發(fā)展還是社會發(fā)展都會帶來不良影響,所以實現(xiàn)高效節(jié)水灌溉勢在必行。

      2 農(nóng)業(yè)水利高效節(jié)水灌溉模式

      在農(nóng)業(yè)水利灌溉中主要有以下幾種節(jié)水灌溉模式:

      2.1 滴灌式技術(shù)

      所謂滴灌式灌溉就是使用管道把水送到農(nóng)作物處,直接對其根部進行澆灌,管口滴水速度較慢,這種方式較為細致,是真正對作物進行灌溉而不是大量灌溉土地。滴灌式技術(shù)最顯著的優(yōu)點就是省水,缺點就是水流慢,不適合大面積作物灌溉,并且容易出現(xiàn)堵塞的問題。

      2.2 噴灌式技術(shù)

      所謂噴灌式灌溉就是使用噴頭,定時定量地對農(nóng)作物進行噴灌式灌溉,在噴灌的過程中省心省力,一般來說也能夠保證農(nóng)作物在生長過程中對水量的需求。噴灌相較于滴灌,水流速度快一些,需要依靠壓水泵或者動力機展開操作,適合大面積澆灌,同時也能有效控制水量。滴灌式灌溉和噴灌式灌溉早已朝智能化的方向發(fā)展,通過電腦設(shè)定,準確設(shè)置某個區(qū)域灌溉的頻率和水量,可以完全實現(xiàn)自動化,只是前期投資會相對較大。

      2.3 微灌式技術(shù)

      微灌式技術(shù)目前沒有在全國普及,該技術(shù)有著顯著的優(yōu)勢。該技術(shù)依據(jù)管道系統(tǒng)的相互連接將水以均勻的方式灌溉在農(nóng)作物當(dāng)中,所以能夠有效節(jié)約用水量,避免出現(xiàn)浪費的問題,值得大力推廣[2]。

      2.4 渠道灌溉技術(shù)

      渠道灌溉技術(shù)目前較為常見,并且這種方式在我國已經(jīng)有著較長的發(fā)展史,具有便捷性特點,能夠減少農(nóng)業(yè)灌溉對于人工的需求。由于渠道灌溉在運輸水過程中容易出現(xiàn)滲漏的問題,所以通過防滲技術(shù),利用混凝土、石頭等材料,能夠有效避免滲水,節(jié)約水資源,提高經(jīng)濟效益。

      以上四種方式是目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最為常見的灌溉方式,各種方法有利有弊,在實際的灌溉過程中,需要結(jié)合農(nóng)作物的實際生長需要選擇合適的灌溉方法。但其目的都是為了節(jié)約水資源、降低病蟲害危害風(fēng)險、提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量,保證農(nóng)業(yè)水利的實用性和高效率。

      3 農(nóng)業(yè)水利高效節(jié)水灌溉存在的問題

      在節(jié)能節(jié)源理念的影響下,人們節(jié)約資源意識越來越強,更加關(guān)注農(nóng)田水利工程問題。加之政府的引導(dǎo)和支持,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式不斷創(chuàng)新,農(nóng)業(yè)設(shè)施更加完善,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率不斷提升,為高效節(jié)水灌溉提供了支持[3]。但是在好景象之下,農(nóng)業(yè)水利節(jié)水灌溉仍存在諸多現(xiàn)實問題,其主要體現(xiàn)在以下四個方面。

      3.1 灌溉方式落后

      我國地域遼闊,農(nóng)業(yè)用地面積廣,在農(nóng)業(yè)水利灌溉中,大多使用的方式是挖渠引水灌溉技術(shù),通過漫灌的方式對農(nóng)作物進行灌溉。這種灌溉方式最大的問題在于灌溉不均勻,目前我國的大部分農(nóng)作物種植區(qū)域存在地勢問題、土壤問題以及農(nóng)作物問題,很容易導(dǎo)致一部分區(qū)域灌溉過滿,而一部分區(qū)域灌溉不足。漫灌的水利灌溉方式不僅過分體現(xiàn)了灌溉過程中的“厚此薄彼”,造成灌溉水量分配的不合理,還十分容易造成水資源的浪費。

      3.2 管理方式不當(dāng)

      在農(nóng)業(yè)灌溉過程中要想真正實現(xiàn)節(jié)水灌溉,不能僅僅依靠于灌溉技術(shù),更要著眼于管理方式。良好的管理能夠保障節(jié)水灌溉的有效性,能夠真正實現(xiàn)水資源的合理利用。但是目前在我國農(nóng)業(yè)水利節(jié)水灌溉中,普遍存在著不同程度的權(quán)責(zé)不清問題,管理方式十分簡單老舊,在實際灌溉中調(diào)度不靈活,產(chǎn)權(quán)不明。這些管理的疏漏也會嚴重影響節(jié)水灌溉的落實。

      3.3 灌溉設(shè)施不完善

      雖然現(xiàn)在加強了對灌溉設(shè)備的研發(fā),但是在農(nóng)業(yè)水利灌溉中,仍有許多地區(qū)設(shè)施不夠完善[4]。這種“不完善”主要體現(xiàn)在設(shè)備更換不及時,系統(tǒng)調(diào)整不到位。水利灌溉基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)是一項較為龐大的工程,尤其對于大型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地來說,在后期作物調(diào)整的過程中對水利灌溉設(shè)施進行調(diào)整是一項科學(xué)且浩大的工程,如果調(diào)整不到位,不僅會導(dǎo)致農(nóng)作物無法得到合適的水量灌溉,還會造成極大的資源浪費。但在一些農(nóng)作物生產(chǎn)基地中,往往存在不知道如何進行科學(xué)調(diào)整的情況,這就使得灌溉仍舊采用溝渠引水的方式,溝渠多為土質(zhì),沒有做好防滲處理,在運輸水的過程中,水會滲透到土地里面,也造成了不同程度的浪費。

      3.4 工程缺少維護

      目前對于那些已經(jīng)建設(shè)完成的農(nóng)業(yè)水利工程,普遍存在著缺少維護的問題。在長期的使用和環(huán)境影響下,水利工程會出現(xiàn)不同程度的損壞與老化。出現(xiàn)損壞和老化的灌溉設(shè)施被擱置,而其他可以運行工作的設(shè)施也不能按照原有的設(shè)計充分發(fā)揮其作用,從整體上而言,灌溉設(shè)施的整體灌溉面積減少,難以發(fā)揮其原本應(yīng)有的價值。農(nóng)業(yè)發(fā)展是一個十分漫長的過程,少則三五年,多則需要經(jīng)營維持幾十年,如果長期不維護導(dǎo)致不能使用,再建設(shè)新的工程就會導(dǎo)致資金的浪費。

      4 農(nóng)業(yè)水利高效節(jié)水灌溉措施

      4.1 制定節(jié)水灌溉政策

      要想真正實現(xiàn)農(nóng)業(yè)水利高效節(jié)水灌溉,就要不斷提高灌溉技術(shù)水平,逐步優(yōu)化灌溉設(shè)備。無論是技術(shù)還是設(shè)備都需要國家的經(jīng)濟支持,有堅實的經(jīng)濟保障,才能推動技術(shù)和設(shè)備的研發(fā)。我國地域遼闊,部分地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展相對緩慢,針對這一實際情況,國家應(yīng)該制定相應(yīng)的補貼政策,將其落實到灌溉設(shè)備更新、農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中。對于經(jīng)濟發(fā)展相對發(fā)達的地區(qū),國家可以鼓勵相關(guān)單位制定優(yōu)惠貸款政策,用于農(nóng)民購買節(jié)水灌溉設(shè)備。通過這些優(yōu)惠政策,提高農(nóng)民的參與度。對于一些已經(jīng)開始逐漸落實優(yōu)惠貸款政策的地區(qū),可以從其他政策減免的角度提出優(yōu)惠措施,以此來推動農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展。

      4.2 推廣節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用

      就當(dāng)前我國節(jié)水灌溉的實際情況而言,要想提高灌溉效率,就需要將高新技術(shù)與常規(guī)技術(shù)結(jié)合起來,注重技術(shù)之間的相互配合。當(dāng)前我國節(jié)水措施的使用還需要融合節(jié)水灌溉技術(shù)、田間工程技術(shù)、節(jié)水抗旱種類與高效種植技術(shù)、雨水積蓄使用技術(shù)、機械化保護耕地技術(shù)、土壤監(jiān)測和信息管理技術(shù)[5]。節(jié)水灌溉的技術(shù)類型有渠道防滲、管道輸水、噴灌、微噴灌、滲灌、滴灌、覆膜灌、痕灌等。我國傳統(tǒng)的土渠道灌水系統(tǒng)中,大部分水在灌溉過程中蒸發(fā)或滲漏,灌溉效率十分低下。因此在后來渠道灌溉時,往往采用三合土護面防滲、堆砌卵石或石塊防滲、修葺混凝土防滲以及覆蓋塑料薄膜防滲等方式對渠道灌溉作出改進。管道輸水是安裝地上或地下管道,直接將水輸送到需要灌溉的田間,在管道中儲存和運輸?shù)乃軌蛳鄬档推湔舭l(fā)滲漏的概率。噴灌技術(shù)是通過在一定范圍內(nèi)設(shè)計安裝噴灑頭,然后將管道中的水在壓力作用下噴灑出來。這樣的灌溉方式一般都是自動化或半自動化進行,省時省力且灌水均勻,非常適合在大面積的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地中使用,也是當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)灌溉中利用率最高的方式之一。與之相應(yīng)的微噴灌溉,則適合果樹、經(jīng)濟作物、花草或是大棚中作物的灌溉,它在噴灌過程中的覆蓋面積較小,但所灌溉的局部水資源利用率極高。滴灌技術(shù)是一種最常用且最適合應(yīng)用于干旱缺水地區(qū)的灌溉方式,是一種通過管道將水運送到滴灌口,然后直接對植物的根部或其他需要水分的局部進行灌溉的節(jié)水方式。覆膜灌溉就是在種植農(nóng)作物的土地表面覆蓋上一層塑料薄膜,在種植植物的地方挖出一個小孔,以便于灌溉時水能夠直接通過小孔進入到植物的根部及其附近,最大程度上減少水分的蒸發(fā)并讓水分能夠深入滲透到土壤底部。痕灌節(jié)水是普及率較低的一種灌溉方法,但其技術(shù)性和功能性都十分高大上。痕灌是通過安裝痕灌水龍頭和痕灌薄,并將控水頭安裝在作物的根系附近,感知土壤含水量的變化。當(dāng)含水量降低時,控水頭就向植物周圍送水,直到作物“喝飽”為止。實驗表明,痕灌的節(jié)水率比滴灌還要高出50%,被視為未來最有前景的節(jié)水灌溉技術(shù)之一。

      4.3 精細化地面灌溉技術(shù)

      在農(nóng)業(yè)水利節(jié)水灌溉中,通過精細化地面灌溉技術(shù),能夠進一步提升節(jié)水效率。地面灌溉技術(shù)需要以平整土地作為支撐。在平整地面時,需要對技術(shù)進行改進,才能更加精準有效地進行灌溉調(diào)整。當(dāng)前許多先進技術(shù)應(yīng)運而生,可以使用激光發(fā)射裝置對其進行合理有效的控制,幫助實現(xiàn)土地平整。傳統(tǒng)的地面灌溉技術(shù)只是通過一系列工程設(shè)計,安裝灌溉系統(tǒng),但精細地面灌溉技術(shù)體系則是以作物的生長需求為基準,以更高的土地利用率和節(jié)水灌溉效率為原則,以精細化的控制手段和系統(tǒng)設(shè)計,改善土地狀況、布施節(jié)水灌溉系統(tǒng)。通過精細化地面灌溉技術(shù)的使用,不僅能夠改善節(jié)水灌溉系統(tǒng)的運行性能,還能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)水灌溉過程的控制,充分提高灌溉過程的管理水平,從而達到節(jié)能、節(jié)水、增加產(chǎn)量、提高效益等多重目的。

      4.4 利用現(xiàn)代化方式發(fā)展節(jié)水灌溉

      21世紀以來,節(jié)能減排早已成為社會最為關(guān)注的話題之一,提高水資源的利用效率、充分節(jié)約水資源是當(dāng)今社會普遍關(guān)注的熱點。我國作為農(nóng)業(yè)大國,灌溉系統(tǒng)的重要性已是人盡皆知,且隨著我國農(nóng)業(yè)的進步和發(fā)展,灌溉系統(tǒng)更加注重自動化、高效率和節(jié)能化的發(fā)展。農(nóng)業(yè)水利節(jié)水灌溉在經(jīng)濟較為發(fā)達的地區(qū),以高新技術(shù)為發(fā)展手段,重點研究節(jié)水農(nóng)業(yè)革新灌溉技術(shù)以及生產(chǎn)研發(fā)階段各種配套設(shè)施的使用方法,通過一整套的設(shè)備研發(fā),實現(xiàn)節(jié)水灌溉模式。在我國農(nóng)業(yè)水利高效節(jié)水灌溉過程中,也應(yīng)該積極推廣現(xiàn)代化方式的節(jié)水灌溉技術(shù)。研究工作人員還應(yīng)結(jié)合農(nóng)作物實際生產(chǎn)情況以及土壤情況,不斷進行專業(yè)研發(fā),實行系統(tǒng)性的灌溉管理,以此來提高水資源的利用率。農(nóng)業(yè)發(fā)展持續(xù)加快,傳統(tǒng)的灌溉方式被淘汰,要想達到更好的灌溉效果,就必須以可持續(xù)發(fā)展的眼光和現(xiàn)代化的方式來發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)。

      5 結(jié)語

      綜上所述,在當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)水利灌溉過程中,仍存在很多水資源浪費的問題,對于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著不良影響。所以在今后農(nóng)業(yè)水利灌溉過程中,應(yīng)該加強農(nóng)業(yè)節(jié)水工程建設(shè),提高水資源利用率,以此來推進我國農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展。

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