崔巍 李夏
摘 要:水資源是農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ),合理應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)能有效緩解農(nóng)業(yè)發(fā)展中水資源短缺的問(wèn)題。介紹了常用的節(jié)水灌溉技術(shù)類型,分析節(jié)水灌溉技術(shù)存在的問(wèn)題,提出了相應(yīng)的處理方法,以期對(duì)農(nóng)村節(jié)水灌溉實(shí)踐起到借鑒作用。
關(guān)鍵詞:農(nóng)田水利工程;節(jié)水灌溉;技術(shù)分析;水資源
中圖法分類號(hào):S275? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
節(jié)水灌溉技術(shù)不僅能顯著提升農(nóng)田灌溉效率,還能減少農(nóng)作物種植成本,幫助廣大農(nóng)戶實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收。近些年,節(jié)水灌溉技術(shù)在很多地區(qū)農(nóng)業(yè)種植中已實(shí)現(xiàn)了規(guī)?;瘧?yīng)用,雖然證實(shí)了其可行性、有效性,但是客觀上還存在著一些問(wèn)題,水利部門應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況,編制更合理、科學(xué)的節(jié)水技術(shù)應(yīng)用方案,助力中國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。
1? 節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用的重要性
1.1? 提高農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)收益
近些年,極端天氣對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展造成了不同程度的影響。合理應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)能顯著提升水資源的利用效率,強(qiáng)化農(nóng)業(yè)的防災(zāi)減災(zāi)能力,農(nóng)作物穩(wěn)定生長(zhǎng)更有保障,從而幫助農(nóng)戶獲得更多的經(jīng)濟(jì)收益。
1.2? 提升水資源的利用率
農(nóng)田水利工程推行節(jié)水灌溉有益于節(jié)約水資源,提升農(nóng)田灌溉效率,起到緩解水資源短缺的作用。尤其是我國(guó)部分農(nóng)村地區(qū)節(jié)水意識(shí)較差,大力推廣應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)能夠增強(qiáng)人們的節(jié)水意識(shí)[1]。
1.3? 優(yōu)化生態(tài)環(huán)境
我國(guó)不同地區(qū)氣候存在較大差異,這就決定不同地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展過(guò)程中對(duì)水資源的需求有所差別,水資源時(shí)空分配不均客觀存在,通過(guò)節(jié)水灌溉能明顯緩解部分干旱地區(qū)水資源短缺現(xiàn)象,優(yōu)化本地生態(tài)環(huán)境,為自然環(huán)境健康發(fā)展起到積極作用。
2? 農(nóng)田水利工程常用的節(jié)水灌溉技術(shù)類型
2.1? 噴灌
這是農(nóng)田水利項(xiàng)目中常用的技術(shù)類型之一,主要基于水泵加壓或自然落差水壓作用,利用壓力管道把灌溉水輸送至農(nóng)田,采用噴頭裝置噴射灌溉農(nóng)田。在農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉科技不斷發(fā)展的背景下,噴灌技術(shù)的節(jié)能水平顯著提高,傳統(tǒng)噴灌形式下采用噴頭形成的細(xì)小水珠進(jìn)行灌溉能夠拓展灌溉范圍,且能減少用水量,水資源的實(shí)際利用效率能達(dá)到90%。近些年發(fā)展起來(lái)的半機(jī)械化噴灌技術(shù)不僅有益于節(jié)省人力成本,防控農(nóng)田局部土壤板結(jié)、次生鹽堿化等實(shí)際問(wèn)題,對(duì)農(nóng)作物葉面還能起到良好的清潔作用,用于灌溉糧油、瓜果作物等時(shí)均取得較理想的灌溉效果,能夠使作物產(chǎn)量增加20%~40%。
2.2? 滴灌
這種灌溉技術(shù)是利用塑料管道上安裝的滴頭去澆灌作物,水從直徑16 mm毛管孔口灑出,不僅節(jié)約水資源,而且節(jié)約時(shí)間及人力成本。目前,國(guó)內(nèi)多采用滴灌技術(shù)澆灌溫室大棚類農(nóng)作物,其在干旱地區(qū)或沙地農(nóng)作物灌溉領(lǐng)域也表現(xiàn)出一定適用性,水資源利用效率高達(dá)35%,節(jié)水增產(chǎn)效果優(yōu)良,是一種典型的節(jié)水型灌溉方式。從管道實(shí)際固定程度上,可以把滴灌技術(shù)細(xì)分成如下三種類型[2]:
(1)固定式滴灌系統(tǒng)即安裝好所有管網(wǎng)后進(jìn)行固定,操作過(guò)程簡(jiǎn)單,能節(jié)約時(shí)間與人工成本是該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)。實(shí)際應(yīng)用中能取得較好的灌溉成效,通常用于灌溉果樹(shù)、蔬菜等作物。
(2)半固定式滴灌系統(tǒng)即干管、支管固定在管網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi),農(nóng)田內(nèi)的毛細(xì)管具備移動(dòng)屬性,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多行農(nóng)作物灌溉情況的有效控制。在實(shí)際灌溉時(shí),只有一行灌溉結(jié)束后,才可以移動(dòng)至另一行作物內(nèi)進(jìn)行灌溉,灌溉寬行種植的果蔬作物時(shí)能取得良好效果。
(3)移動(dòng)式滴灌系統(tǒng)即管網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)固定的管道以干管、毛細(xì)管為主,其均有人工移動(dòng)性,采用的設(shè)備構(gòu)造很簡(jiǎn)單,投資成本較少,但人工成本偏高。
2.3? 微灌
微灌是近些年以傳統(tǒng)噴灌、滴灌為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的技術(shù),其采用低壓管道及排放器精準(zhǔn)灌溉,維持作物根部土壤良好水肥狀態(tài),進(jìn)而優(yōu)化作物生長(zhǎng)效果。微灌技術(shù)采用噴灑或滴灌微小水滴的形式澆灌作物,不僅能較顯著的節(jié)約水資源,還能規(guī)避滴灌過(guò)程中發(fā)生的局部堵塞問(wèn)題,取得良好的農(nóng)田灌溉效果。微灌技術(shù)不僅有良好的節(jié)水功能,還有益于優(yōu)化農(nóng)田的氣候狀態(tài),提高空氣濕度,可以用在果蔬、溫室大棚等生產(chǎn)灌溉領(lǐng)域,輔助實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展對(duì)水肥一體化提出的新要求。
2.4? 渠道防滲漏
以傳統(tǒng)人工灌溉水渠為基礎(chǔ)改造形成的灌溉技術(shù)方法,不僅能提高農(nóng)業(yè)現(xiàn)場(chǎng)灌溉效率,還能節(jié)省水資源。渠道防滲漏以傳統(tǒng)水渠建設(shè)為基礎(chǔ),通過(guò)改造瀝青護(hù)面、磚襯砌、三合土、混凝土、塑料薄膜等防滲方法,減少或規(guī)避傳統(tǒng)水渠的滲漏問(wèn)題。這種灌溉技術(shù)最大的特征是減少渠道運(yùn)輸水資源時(shí)的損耗量,合理應(yīng)用渠道防滲技術(shù)能提升渠道水的利用系數(shù)0.60~0.85,是一種高效型的節(jié)水灌溉技術(shù)[3]。
2.5? 井灌式節(jié)水灌溉
該項(xiàng)灌溉技術(shù)有助于改善傳統(tǒng)水資源嚴(yán)重消耗的實(shí)際問(wèn)題。 農(nóng)田實(shí)際灌溉中,多選擇地下水作為灌溉水源,從而提升水利用效率,有效控制水位降低,進(jìn)而為農(nóng)田作物生長(zhǎng)創(chuàng)造優(yōu)良的環(huán)境條件。井灌式灌溉方法用在作物灌溉的高峰時(shí)段,不僅能使灌溉水源的充足性得到保障,也節(jié)約了水資源。
3? 存在的問(wèn)題
3.1? 灌溉工程設(shè)計(jì)欠缺合理性
灌溉工程設(shè)計(jì)是節(jié)水灌溉技術(shù)規(guī)范、有效應(yīng)用的重要基礎(chǔ),應(yīng)該在了解本地降水和土壤狀況的基礎(chǔ)上持續(xù)完善工程設(shè)計(jì)方案,才能確保灌溉技術(shù)應(yīng)用的良好效益。但是,目前很多灌溉工程的設(shè)計(jì)科學(xué)性不足,很難滿足農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的需求,弱化了節(jié)水灌溉技術(shù)的作用。
3.2? 灌溉方式不夠合理
在農(nóng)田水利工程建設(shè)規(guī)模、數(shù)量不斷增加的背景下,農(nóng)戶應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)的積極性顯著提升,但卻沒(méi)有嚴(yán)格遵循因地制宜的原則,未能充分結(jié)合本地農(nóng)業(yè)發(fā)展情況合理選用灌溉方法,節(jié)水效果一般,水資源利用率偏低。
3.3? 農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)不合理
節(jié)水灌溉技術(shù)的作用對(duì)象是農(nóng)作物,作物種植結(jié)構(gòu)關(guān)系著技術(shù)應(yīng)用效果。縱觀國(guó)內(nèi)各地農(nóng)作物的生產(chǎn)種植情況,很多農(nóng)戶沒(méi)有形成科學(xué)化的種植觀念與意識(shí),不利于節(jié)水灌溉技術(shù)的規(guī)范應(yīng)用,農(nóng)作物產(chǎn)量及農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)收益很難顯著增加[4]。
3.4? 灌溉技術(shù)應(yīng)用的規(guī)劃性偏差
傳統(tǒng)節(jié)水灌溉以人工操作為主,我國(guó)農(nóng)業(yè)土地類型呈現(xiàn)多樣化特征,為了提升節(jié)水灌溉技術(shù)的運(yùn)用效率,必須做好規(guī)劃工作。但目前,規(guī)劃工作不夠科學(xué),尚未精準(zhǔn)把控節(jié)水灌溉技術(shù)的優(yōu)越性,技術(shù)規(guī)劃方面的資金、設(shè)施等投入力度不大。
4? 發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)的主要措施
4.1? 堅(jiān)持因地制宜運(yùn)用灌溉技術(shù)
我國(guó)不同地區(qū)的氣候條件、土壤類型差異懸殊,且水資源分布呈現(xiàn)出明顯的時(shí)空不均特征,各類農(nóng)作物的生長(zhǎng)特性也有差異,生長(zhǎng)過(guò)程中的需水量也不同。為了使節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用效果得到一定保障,要重點(diǎn)分析氣候特征與本地農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況,結(jié)合水資源分布、作物需水量去選擇適宜的節(jié)水灌溉技術(shù),確保灌溉技術(shù)與本地農(nóng)田水利工程建設(shè)、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展需求相符合。
4.2? 建立統(tǒng)一灌溉管理體系
近年國(guó)內(nèi)節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用取得了一定發(fā)展,并呈現(xiàn)出專業(yè)化和多元化的特征,但是受限于各地區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、農(nóng)戶思想觀念等影響,并沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣與運(yùn)用。各級(jí)政府應(yīng)主動(dòng)落實(shí)自身職能,結(jié)合本地農(nóng)業(yè)發(fā)展實(shí)際狀況,發(fā)揮引領(lǐng)作用建立健全統(tǒng)一的農(nóng)業(yè)灌溉管理體系[5]。在該體系實(shí)施過(guò)程中,不同部門之間要加強(qiáng)協(xié)作,拓展調(diào)查的深度和廣度,持續(xù)補(bǔ)充與完善管理體系的內(nèi)容,各流程均應(yīng)有完善的機(jī)制進(jìn)行管束和引導(dǎo),才能提高節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用效果。特別是在一些地處偏遠(yuǎn)的貧困農(nóng)村,政府應(yīng)加大對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用的監(jiān)管與幫扶力度,在政策及資金層面上予以支持,進(jìn)而推廣和普及先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)。
4.3? 加大投資力度,優(yōu)化節(jié)水灌溉方案
現(xiàn)代農(nóng)田水利工程建設(shè)規(guī)模大、投資高,在推廣及應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)過(guò)程中,本地政府不應(yīng)僅單純依靠國(guó)家財(cái)政的補(bǔ)貼,還要重視創(chuàng)新融資渠道,引領(lǐng)更多的社會(huì)資本參與到節(jié)水灌溉技術(shù)的研發(fā)、應(yīng)用中。此外,持續(xù)優(yōu)化節(jié)水灌溉技術(shù)方案,彌補(bǔ)傳統(tǒng)節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用中的不足。相關(guān)部門應(yīng)主動(dòng)推廣應(yīng)用創(chuàng)新型灌溉技術(shù)。比如在選用節(jié)水灌溉技術(shù)時(shí),可以配合應(yīng)用生物技術(shù)、信息智能化技術(shù)等。
4.4? 科學(xué)調(diào)配水資源
縱觀我國(guó)各地水資源分布情況,整體上呈現(xiàn)出地域不均的特點(diǎn),一些地區(qū)水資源嚴(yán)重短缺,很難滿足農(nóng)業(yè)灌溉的基本需求。這就預(yù)示著采用節(jié)水灌溉技術(shù)時(shí),一定要重視合理調(diào)配水資源,可以從如下兩個(gè)方面考慮[6]:一是通過(guò)節(jié)水灌溉加強(qiáng)水利工程周邊的環(huán)保與整治,認(rèn)真落實(shí)節(jié)水理念及相應(yīng)節(jié)水技術(shù),并在節(jié)水工程附近規(guī)范地開(kāi)展環(huán)境監(jiān)測(cè)工作;二是持續(xù)完善節(jié)水灌溉設(shè)計(jì)方案,節(jié)水灌溉項(xiàng)目的設(shè)計(jì)人員通過(guò)對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)條件的調(diào)查分析,掌握水資源的實(shí)際分布情況,有針對(duì)性地完善節(jié)水灌溉設(shè)計(jì)方案,最大限度的提升技術(shù)應(yīng)用效果。
5? 結(jié)語(yǔ)
農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉技術(shù)不僅能有效提升水資源的利用效率,還能增加農(nóng)作物的產(chǎn)量,幫助廣大農(nóng)戶創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)收益。在具體應(yīng)用過(guò)程中,相關(guān)人員要結(jié)合實(shí)際狀況,堅(jiān)持因地制宜的原則,科學(xué)調(diào)配有限的水資源,有針對(duì)性的完善節(jié)水灌溉設(shè)計(jì)方案,以技術(shù)為支撐,促進(jìn)節(jié)水灌溉目標(biāo)盡早達(dá)成。
參考文獻(xiàn):
[1]李振林.農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉技術(shù)的運(yùn)用與實(shí)施要點(diǎn)[J]. 水電科技,2020,3(3):121-123.
[2]文云霞.芻議農(nóng)田水利工程高效節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展思路與應(yīng)用策略[J]. 農(nóng)家參謀,2020,47(20):101-103.
[3]焦賞.推廣農(nóng)田水利灌溉技術(shù)切實(shí)提高水資源利用率[J]. 水電水利,2020,4(10):35-36.
[4]王曉云,蔡煥杰,李亮,等.虧缺灌溉對(duì)冬小麥農(nóng)田溫室氣體排放的影響[J].環(huán)境科學(xué),2019,17(44):101-103.
[5]古麗達(dá)依汗·哈帕孜.節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的必要性分析[J].農(nóng)家致富顧問(wèn),2021,47(14):17-19.
[6]劉仔文.高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利灌溉中的應(yīng)用研究[J]. 江西農(nóng)業(yè),2021,74(6):201-203.
Discussion on Water-saving Irrigation Technology of Irrigation and Water Conservancy Project
Cui Wei,Li Xia
(Dalian Water Conservancy Architectural Design Institute Co.,Ltd.,Dalian 116000,China)
Abstract:Water resource constitutes the essential foundation of agricultural development. Rational application of water-saving irrigation technology can effectively alleviate the water resources shortage in agricultural development. The common types of water-saving irrigation technology are introduced,the problems in the application of water-saving irrigation technology are analyzed,and corresponding treatment methods are put forward. The research is expected toprovide a reference for the practice of rural water-saving irrigation.
Key words:irrigation and water conservancy projects;water-saving irrigation;technical analysis;water resources
收稿日期:2021-11-25
作者簡(jiǎn)介:崔巍,男,工程師,主要從事農(nóng)業(yè)水利工程建設(shè)工作。E-mail:36450623@qq.com