灌区滴灌节水技术措施研究

孙夫建

农业发展是一个典型的用水大户,其约占全国用水总量的65％左右,加上我国是一个水资源缺乏的国家。尤其是新疆、宁夏、甘肃等省份是我国严重缺水的地方,推广节水灌溉已成为缓解我国水资源供求矛盾、促进农村快速稳定增长发展的重要战略措施。近年来,新疆在结合国家农业节水灌溉等方针政策的基础上,大力推广发展膜下滴灌高效节水增效技术,其实际节水增效效果已在灌区农田工程中通过大面积多种类的农作物种植应用中得到证实。膜下滴灌技术,不仅可以大幅度节约农田生产的用水量,降低用水成本;同时可以增加农田施肥性能、改善农田生产环境、降低设施农业管理费用等,能够大幅度提高农民经济收入,促进灌区农业生产高效稳定的可持续经济发展。因此,对灌区现状进行分析,并结合实际节水工作经验,对发展滴灌节水增效技术提出一些可行性建议,就显得非常有工程实践应用价值意义[1]。

1 滴灌节水技术的主要优点

1.1 提高农作物产量

在灌区中由于受当时技术水平和建设投资资金等因素的影响,农田生产的灌溉方式普遍采用沟灌、畦灌、甚至漫灌等方式,一次性灌水间隔时间相当,灌水量也相当大,农田中灌溉水量呈现严重不均匀情况。在灌水期间农田中土壤含水量非常大,而在间隔期内土壤含水量变化十分大,对农作物生长发展影响十分大,不利于农作物持续稳定生长提供合适的水资源,造成水资源大量浪费,同时不能为农作物营造一个舒适供水环境。采用滴灌节水技术后,农田土壤中含沙量变幅较小,能趋于均匀灌溉,土壤含水量可以长期保持在最佳供水状态,便于作物吸收有效水分和养分,减少农作物体内能量的不必要消耗。

1.2 节水增效

膜下滴灌节水技术,其在灌溉时水分不在空中中直接流动,也不打湿叶面,也没有有效湿润农作物生长范围以外的土壤,减少土壤表面蒸发,故膜下滴灌技术其直接损耗与土壤蒸发水量较少,容易根据农作物生长需求动态控制水量,不会产生地面径流和土壤深层渗漏等水资源浪费情况,节水效果十分明显。膜下滴灌技术,根据农作物生长动态需水需要,在作物根部需要区域提供合适的水量供应,不仅可以有效满足作物生产用水需求,同时可以大大减少水资源灌溉过程中的浪费。膜下滴灌技术,其水资源利用效率可以高达95%以上,大约比传统地面沟灌、畦灌、漫灌等方式节水约50%～70%,比喷灌灌溉方式要节水约35%～60%左右,节水效果十分明显。

1.3 改善农业设施环境

在膜下滴灌灌溉供水方式下,由于有效地控制了农田生产灌溉过程中,不必要水分的浪费蒸发,可以有效降低农业设施内部的湿度,约下降20%左右,从而可以有效减少水分蒸发对棚膜透光性能的影响,同时还可以降低冬季设施内部病虫害发生和传播机率。膜下滴灌节水技术,可以有效控制农作物根系的热量损失,也就是相对于传统地面灌溉方式,可以有效提高地温,为作物提供良好生长环境。在滴灌节水灌溉方式下,化肥和农药通过细管直达农作物根部,不会将化肥和农药等向农田地下深层进行淋洗渗漏,提高了化肥和农药利用效率和避免了其对灌区农田地下水体的污染。

2 灌区现存问题及节水改造必要性分析

2.1 灌区现存问题

2.1.1 渠道水利用系数较低

我国灌区中很多机电井大部分修建于上世纪60～70年代,很多已经接近或超过设计使用寿命,井管堵塞严重、出水量较少、农业设施老化严重,直接影响到灌区农业用水灌溉效率。在渠道中,除了少部分斗渠、农渠采取了节水防渗衬砌外,其它支渠等均直接为土渠,渠道渗漏、滑塌淤积等较为严重,水资源浪费十分严重,输水效率较低。渠道建筑物及量水自动化设施已较为陈旧老化、设施配套严重不全,桥涵、闸阀等建筑物长期运行已不能适应现代高效节水农业发展需求,直接影响到灌区渠道及建筑物正常运营和水资源的统一调度管理。

2.1.2 节水灌溉配套工程滞后性较强

灌区由于没有进行整体规划,农作物种植结构严重不合理,加上田间节水配套工程滞后性较强,灌溉节水技术较为落后,水资源浪费较为严重。灌区农田中复套种和粮食作物比重较大,从而造成农田灌溉定额普遍偏高,加上传统耕作运营管理习惯和灌水模式的影响,进行较大田间地块的直接灌溉、土地不平整、以及灌水不均匀等不利现象在灌区普遍存在,从而造成农田土壤深层含水量严重不均匀,渗漏现象较为严重,不仅不能促进农作物高效持续生长,反而由于土壤中水分流动,带走了水溶性养分,造成田间水资源利用系数偏低、农业生产成本提高、管理效率较低。

2.2 灌区实施节水技术升级改造必要性

为了降低灌区地下水开采量、提高灌区水资源利用效率、遏制生态环境恶化、增加农业生产经济效益,节水技术升级改造是一种必要的技术措施。只有通过灌区节水技术升级改造,才能有效降低灌区地下水资源的综合消耗量,才能保证灌区地下水采补间基本实现均衡,确保灌区流域水资源可持续利用。通过节水技术升级改造,使灌区田间地里工程相应配套设置得到逐步完善,减低农业生产用水,在农业生产经济持续稳定发展的同时,增加生态用水,保护和改善灌区生态环境,实现灌区有效水资源的可持续高效利用,促进农业生产和农村经济的可持续高效稳定发展,有效提高农民农业生产发展的经济效益[2]。

3 加大膜下滴灌节水增效技术发展的几点建议

3.1 加强滴灌节水技术宣传

在注重加强农民对灌区水资源基本情况知识的教育和农田节水技术措施的介绍和宣传的同时,灌区节水技术管理部门要结合当地农田地里实际情况,着重引进、示范推广相应农田节水优质高产农作物品种,引进精准灌水、精准施肥、精准用药等精细化管理技术措施,农业机械自动化等一系列生产设备。

3.2 成立灌区农田节水管理机构

通过成立由农民积极参与的灌区农田节水管理机构,强化如膜下滴灌、微灌等农田节水增效技术的指导和培训,并引进高技术人才指导节水灌溉技术在实际农业生产中的应用。并实行奖罚等激励政策,加强滴灌节水系统设备的管理维护力度,从日常管理维护和定期检修维护等相结合,有效确保灌区滴灌系统工作性能的充分应用发挥。

3.3 强化节水灌溉技术研究

在节水灌溉技术推广过程中,要发展土地集约经营,形成种植大户联合承包经营高效生产模式。另外,要集中政府、科研院校、农户等多方优势,结合灌区实际情况,认真研究灌溉次数、灌溉时间等特性指标,强化节水灌溉技术的探索研究,真正实现增产、节本、增效等目的,全面推进节水农业的可持续高效健康稳定发展。

4 结语

灌区膜下滴灌的节水技术升级改造措施,可以有效改善灌区农业生产条件,加快传统农业向现代节水农业、设施农业、以及生态农业等方向转变,促进灌区农、林、牧、副业的全面高效稳定发展,实现节水增效、农民增收、以及保护生态环境的目的。

参考文献

[1] 安详,柴爱霞.日光温室膜下滴灌技术存在的问题及对策[J].农业科技与信息,2010(11):11～12.

[2] 张志新.新疆节水灌溉发展态势和滴灌的生态效益[J].节水灌溉,2008,(11):51～54.