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摘要:我國作為農(nóng)業(yè)大國,以農(nóng)業(yè)發(fā)展為本,農(nóng)業(yè)與國民經(jīng)濟發(fā)展直接掛鉤,大力發(fā)展節(jié)水技術(shù),將節(jié)水技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)水利灌溉中,對推動我國農(nóng)業(yè)發(fā)展有著重要意義。本文主要探討了農(nóng)業(yè)水利灌溉模式與節(jié)水技術(shù)措施,旨在提高農(nóng)業(yè)用水效率,促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)水利;灌溉模式;節(jié)水技術(shù);措施
我國地大物博、水資源豐富,但淡水資源分布不均,東南地區(qū)多、西北地區(qū)少,造成我國是淡水資源匱乏的國家之一。為了提高水資源利用率,我國近幾十年大力發(fā)展農(nóng)業(yè)水利灌溉事業(yè),很大程度上解決了淡水資源分布不均的問題,擺脫了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)“靠天吃飯”的情況。多年發(fā)展中,農(nóng)業(yè)水利灌溉模式也在朝向多元化方向發(fā)展,在眾多灌溉模式選擇中,如何更好地應(yīng)用節(jié)水技術(shù)措施是需要重點考慮的問題。
1節(jié)水技術(shù)
應(yīng)用節(jié)水技術(shù)的核心是為了發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè),提升農(nóng)業(yè)水資源利用率?,F(xiàn)行主要的節(jié)水技術(shù)有工程節(jié)水措施、農(nóng)業(yè)節(jié)水措施、覆蓋保墑措施、節(jié)水管理措施等。據(jù)有關(guān)調(diào)查顯示,我國農(nóng)業(yè)水資源利用率不足30%,大部分水都被滲透到地層或被蒸發(fā)[1]。而節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用有助于提高農(nóng)業(yè)用水效率,減少滲透、蒸發(fā)損耗量,實現(xiàn)高效、節(jié)能灌溉的目標(biāo)。
2農(nóng)業(yè)水利灌溉模式
2.1渠道防滲模式
我國農(nóng)田灌溉的主要輸水方式為渠道運輸。過去主要采用土渠,輸水滲漏損失量達50%。渠道防滲一直都是發(fā)展節(jié)水灌溉的主要措施,按照防滲材料可以劃分為土料壓實、三合土護面、襯砌、混凝土、塑料薄膜、瀝青護面等。渠道防滲技術(shù)能夠降低渠道輸水過程中水資源滲漏量,提升水資源的利用率,保證渠道輸水安全。渠道防滲技術(shù)是將農(nóng)田灌溉渠、非灌溉渠分開設(shè)置,確保灌溉渠水資源充足。由于農(nóng)田灌溉渠道結(jié)構(gòu)復(fù)雜,長期受到自然環(huán)境影響可能會出現(xiàn)滲漏情況,可在地下增設(shè)蓄水池收集水資源,還可以收集降水,實現(xiàn)水資源存儲、二次利用。
2.2噴灌模式
噴灑灌溉(噴灌)模式主要是借助水泵、動力機、管道等設(shè)備,通過設(shè)備驅(qū)動或借助水的自然落差將水輸送到灌溉區(qū)域,使用噴頭將水噴灑到空氣中形成小水滴,擴大水的覆蓋面積。噴灌模式中主要采用了灌溉水源工程、水泵、動力機、管道、噴頭、控制器等[2],可以將其細(xì)分為固定式、半固定式、移動式3種模式。固定噴灌系統(tǒng)大部分或全部系統(tǒng)固定不動,有些噴頭采用不固定式;半固定噴灌系統(tǒng)可以移動的部分為管噴設(shè)施或噴頭支管,其余設(shè)施不可移動,水栓與管道連接;移動噴灌系統(tǒng)中水泵、動力機、噴頭、管道均可移動,只有灌溉水源工程不可移動。
2.3低壓管道輸水灌溉模式
該模式也被稱之為管灌模式,主要是將輸水土渠道更換為低壓輸水管道,通過壓力作用將水資源傳輸?shù)教镩g,減少水資源在輸送過程中蒸發(fā)、滲漏損失。管灌模式主要由灌溉水源工程、動力機、水泵、保護裝置、管道、配水裝置、排水閥、逆止閥、量水設(shè)備等構(gòu)成,同樣可分為移動式、半固定式、固定式3種模式。移動模式除了灌溉水源工程外,其余設(shè)備均可移動,十分適合在小水源、小管徑、小機組的軟管使用。半固定式中機泵、支管、給水裝置均不可移動,地面灌溉管可以移動,地下埋設(shè)的管道將水資源輸送到農(nóng)業(yè)灌溉區(qū),借助水栓將水傳輸?shù)降孛婵梢苿庸艿乐羞M行灌溉。固定式中機泵、管道、給水設(shè)備均是固定形式,管道系統(tǒng)傳輸?shù)乃Y源直接灌溉農(nóng)田。
3農(nóng)田水利灌溉節(jié)水技術(shù)措施
3.1工程節(jié)水措施
工程節(jié)水措施主要是借助各類灌溉工程降低水資源浪費量,如配套灌溉工程、低壓管道輸水、渠道襯砌、建設(shè)機電井、地下蓄水池、改善地面灌溉設(shè)施、噴灌與滴灌等。這些工程措施均可起到提高水資源利用率、保障灌溉率的作用。
3.2農(nóng)業(yè)節(jié)水措施
農(nóng)業(yè)節(jié)水措施主要是通過農(nóng)業(yè)技術(shù)降低水資源使用量和提高利用率。主要有土地平整、免耕少耕、深翻松翻、秸稈還田、均衡施肥等,配套采用薄膜覆蓋技術(shù)、護地栽培技術(shù),增加農(nóng)業(yè)設(shè)施數(shù)量,利用抗旱保水劑。對現(xiàn)有種植結(jié)構(gòu)、耕作方式進行改進,推動周圍林業(yè)建設(shè),加強水土保持力。該類措施有助于提高農(nóng)作物種植產(chǎn)量、質(zhì)量,減少水資源蒸發(fā)量[3]。
3.3覆蓋保墑技術(shù)
覆蓋保墑有助于減少水資源浪費,可在耕地表面覆蓋一層塑料薄膜、秸稈等,以減少水分蒸發(fā)量,加強土壤的蓄水性能,提升地表溫度,改善土壤物理性狀。秸稈覆蓋技術(shù)可以減少15%~20%水資源浪費量,提高10%~20%產(chǎn)量。覆蓋塑料薄膜能夠增加土壤水分存量,減少20%~30%水資源浪費,提高30%~40%產(chǎn)量。
3.4管理節(jié)水措施
土壤監(jiān)測和灌溉預(yù)報,采用張力計、中子法、電阻法等先進手段,對土壤墑情實時監(jiān)測,通過分析采集的數(shù)據(jù)信息,配合天氣預(yù)報數(shù)據(jù),預(yù)測適宜的灌水時間和灌水量,從而確定水資源灌溉量,控制土壤含水量,實現(xiàn)增產(chǎn)、節(jié)水的目標(biāo)。節(jié)水高效灌溉中可將有限的水資源在作物生育期科學(xué)分配,讓灌溉水更多地被作物根系吸收、存儲、轉(zhuǎn)化,提升光合產(chǎn)物向經(jīng)濟產(chǎn)量轉(zhuǎn)化率。優(yōu)化灌區(qū)配水,結(jié)合灌區(qū)輸配水渠道的技術(shù)參數(shù)、農(nóng)田情況、作物分布狀況,根據(jù)水源可供水量、作物生育階段需水量、水分生產(chǎn)函數(shù),以配水中水資源損失量最小、增產(chǎn)值最大為目標(biāo),結(jié)合灌溉工程技術(shù)手段,制定灌區(qū)水資源最優(yōu)調(diào)度方案,實現(xiàn)水資源的科學(xué)調(diào)配[4]。此外,還應(yīng)借助灌溉自動化系統(tǒng),借助電子技術(shù)獲取渠道水位、河流水庫、含沙量、流量、抽水灌區(qū)水泵運轉(zhuǎn)等信息數(shù)據(jù),自動化系統(tǒng)將這些數(shù)據(jù)信息處理后,按照所設(shè)定的最優(yōu)方案自動調(diào)節(jié)閘門開度、調(diào)節(jié)水泵運行參數(shù),使整個系統(tǒng)進行自動化監(jiān)測,實現(xiàn)水資源最優(yōu)化管理目標(biāo)。
3.5調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)
節(jié)水灌溉能夠提高水資源利用率、降低損耗率,但僅憑借農(nóng)田灌溉工程節(jié)水存在上限,而將灌溉技術(shù)與農(nóng)業(yè)技術(shù)結(jié)合,除了可以提高水資源利用率,同時也能滿足增收需求。地下灌溉、滴灌技術(shù)可以在一定程度上減少作物本身水分蒸發(fā),其他灌溉形式在控制作物自身水分蒸發(fā)的作用微乎其微,特別在作物生產(chǎn)前期,作物遮陰率較低,作物間的蒸發(fā)量較大。配套農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)有助于減少作物本身水分蒸發(fā)量,可采用耕作保墑技術(shù)、覆蓋保墑技術(shù)、噴灑抗旱劑、使用保水劑、采用抗旱品種等,通過技術(shù)組合的形式進一步提高水資源效益。
4結(jié)束語
農(nóng)業(yè)水利灌溉有助于推動我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展,符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需求。要進一步加強農(nóng)業(yè)水資源的開發(fā)、利用規(guī)劃,從技術(shù)角度、資源利用角度著手,結(jié)合水利工程技術(shù)、節(jié)水灌溉技術(shù),采取科學(xué)的農(nóng)業(yè)水利灌溉模式,降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,推動現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展進程。
參考文獻
[1]付曉雙,荊燕燕,陳文蛟.農(nóng)業(yè)水利灌溉模式與節(jié)水技術(shù)措施研究[J].農(nóng)村科學(xué)實驗,2020(3):89-90.
[2]藍晶晶.農(nóng)業(yè)水利灌溉模式與節(jié)水技術(shù)措施研究[J].農(nóng)家科技(下旬刊),2018(9):192-193.
[3]郭麗云.淺析農(nóng)業(yè)水利灌溉模式與節(jié)水技術(shù)措施[J].工程技術(shù)(文摘版),2016(2):105-106.
[4]楊青宇.農(nóng)業(yè)水利灌溉模式和節(jié)水技術(shù)措施的思考研究[J].新絲路,2020(3):100-101.
作者:趙偉 單位:臨夏回族自治州水利科學(xué)研究院