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新形势下节水灌溉技术在农业生产中的应用

2020-04-20孙华岩

乡村科技 2020年3期
关键词:节水灌溉技术农业生产

孙华岩

[摘 要] 我国幅员辽阔,水资源分布广泛,但整体而言水资源相对短缺。而且随着全球气候变暖和降水不匀等问题的加剧,如何有效利用水资源来满足农业生产需求已成为农业生产领域的重要课题。节水灌溉技术的出现与综合应用,在很大程度上缓解了农业生产用水难题,在提升水资源利用效率、促进农业节本增效等方面发挥着重要的作用。基于此,本文分析新形势下节水灌溉技术在农业生产中应用的必要性,深入剖析节水灌溉技术的内涵及在农业生产中应用的途径,并尝试提出农业节水灌溉技术的发展趋势及在农业生产中的应用要点。

[关键词] 节水灌溉技术;农业生产;节水意识;节水灌溉体系

[中图分类号] S274 [文献标识码] A [文章編号] 1674-7909(2020)03-116-2

水是人类赖以生存的基础,农业、工业、生活等方方面面都需要用水,而水资源具有不可再生性,节约用水、提高水资源利用效率是社会各行各业都应践行的重要原则。近年来,节能降耗理念深入人心,以最低限度用水量来获取最大产量与收益的节水灌溉技术逐渐被广泛应用于农业生产领域,有效地提高了相同单位灌水量农作物的产量与产值[1]。

1 新形势下在农业生产中应用节水灌溉技术的必要性

随着社会经济的发展,工业、生活等方面的用水量与日俱增,而且存在严重浪费的现象,工业污水、生活污水等处理与排放不当加剧了水资源污染,在一定程度上干扰了生态系统的平衡性。水资源危机预警已拉响,水资源日渐短缺的形势已对社会大众的生存与发展产生威胁,此种形势下探寻高效利用水资源的途径来缓解水资源压力已成为社会关注的焦点。

在水资源极度紧缺的形势下,亟待相关部门优化地区水资源利用,并对地表水与地下水开展统一管理,尽可能提高降水、污水等利用率,减少对地下水的开采。相关数据表明,在农业生产中运用现代化新技术可有效提升水资源利用率,带来增产增收、提高生态效应与社会效应的效果。2011年,在某项增效综合项目建设中,将现代化节水灌溉技术运用于333.33 hm2农田,年节水量高达109万m3,按水权转换方法计算,年节水效益高达7.74万元。而在枣树、葡萄等种植中使用小管出流滴灌技术,667 m2平均增产50 kg;在辣椒种植中使用滴灌,667 m2增产高达95 kg。此外,使用现代化节水技术可有效减轻对人工浇水、施肥的需求,进而带来更多的社会效应与经济效益。

2 农业节水灌溉技术的内涵及应用途径

节水灌溉技术是将传统灌溉技术与节水灌溉理念有机融合的现代化农业用水技术,其以农作物种植地区水文特征及农作物生长规律为依据,以实现水资源利用最大化为目的,通过低压管灌溉、滴灌、雨水集蓄利用等一系列技术手段,达到用最少量的用水来满足农作物健康生长的效果。

2.1 低压管灌溉技术

低压管灌溉技术是用低压管道来代替明渠的输水方式,低压管封闭式结构可在很大程度上减少水资源的蒸发或渗漏,进而有效减少水体流失的出现。而且低压管造价低,对承压没有特殊的要求,将其运用于农业灌溉不需要太多的资金投入,还能有效监督与控制灌溉用水量,可在很大程度上实现农业生产综合利益最大化。

2.2 喷灌技术

喷灌技术以水泵和水管等设备为载体,将水运输到灌溉区域,并依托喷头来形成喷雾进行灌溉。该技术具有广泛的应用范围,其喷头喷灌方式也多种多样,既可以将喷头固定在一个方向,对某个固定区域开展喷灌;也可以是半固定式,只赋予喷头支架移动性;还可以是移动式喷头,可根据灌溉需求调整喷灌方向,以开展针对性喷灌,以此调节作物生长、满足生产需求。

2.3 滴灌技术

严格来讲,滴灌技术属于喷灌技术的分支,但其可借助管道系统在滴灌水分的同时实现肥料的运输与施用。滴灌技术主要包括用于果蔬及较长生长周期农作物栽培的固定式喷灌,或用于花卉和蔬菜栽培的半固定式滴灌。其中,固定式滴灌通过提升水渗透效果来优化灌溉质量;半固定式滴灌可引导水直接渗透至根系,保障根系对水肥的充足吸收,达到既节水又增产的目的。

2.4 渠道防渗技术

渠道防渗技术主要应用于水资源丰富地区,在提高渠道水利用系数、减少渠道输水损失等方面发挥着重要作用,不仅可在满足规模化种植用水需求的同时有效减少输水渗漏损失,而且能通过促进地下水位下降来防治土壤次生盐碱化问题。渠道防渗技术不仅可通过降低渠道土壤空隙来改变土壤渗透性以减少输水渗漏,而且可使用混凝土、沥青、黏土等材料来设置防渗层以提升渠道防渗效果。此外,输水渠道具有距离长、面积大、容积多等特点,可实现雨水、灌溉用水的蓄积与储存,进而可有效扩大灌溉用水来源。

2.5 雨水集蓄利用技术

雨水集蓄利用技术是节水灌溉技术的重要补充,是一种新型现代化节水技术。其通过先进的技术与设备来搜集自然降雨,并将其输送至水利灌溉系统蓄水池中,可达到按需引水灌溉的目的。该技术可广泛应用于干季性缺水及水资源紧缺的干旱地区,在改善农村生产耕作方式、提升农业生产效率、预防水土流失、保护生态环境等方面发挥着重要作用。

3 农业节水灌溉技术发展趋势

随着农业改革与科技的进步,智能化技术将逐步影响节水灌溉技术发展,节水灌溉技术或将朝智能化节水灌溉、作物调控灌溉及精细化灌溉等方向发展。

3.1 智能化节水灌溉技术

水资源具有不可再生性,提升节水灌溉技术促进节水灌溉可持续发展是一个永恒的课题。我国农业相关部门对水资源利用的研究从未止步,不断尝试将自动控制、人工智能、光伏应用等高新技术应用于节水灌溉机械与设备研发中,以提升土壤水分检测的科学性,为开展变量灌溉提供技术支撑,进而实现节约用水与提高农作物产量同步的目的[2]。

3.2 精细化灌溉技术

只有充分了解农作物的实际灌溉需求,才能科学开展农业节水灌溉,进而提升农业节水灌溉质量与准确性。全球卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS)等出现为精细化灌溉提供了可能。通过计算机来控制3S系统进行农作物生长信息搜集,并结合农作物生长规律对采集的信息进行分析,进而根据农作物的实际生长需求开展精细化灌溉,可在很大程度上提升水资源利用效率及土地产业率[3]。

3.3 作物调控灌溉技术

作物调控灌溉技术是以农作物生长规律为依据,结合农作物生物特征来加强灌溉或者调整亏水度,以全程把控灌溉,起到改善农作物品质、促进农作物增产、提升灌溉效率、增强节水效应的效果。譬如,在水稻种植过程中,在初期应加强水分灌溉来满足幼苗生长与抽穗开花的需求,在后期长穗时期应通过放水来逐步调整农田灌溉,在满足水稻生长需求的基础上通过灌溉来提升水稻根基稳定性,以增强其抗击狂风等自然灾害的能力,减少稻苗倒地及腐烂等现象的出现,保障水稻产量与质量。

4 新形势下强化节水灌溉技术在农业生产中应用的措施

4.1 优化农业种植模式,强化农民节水意识

农业相关部门应加强对农业种植地区各种主客观影响因素的考察与分析力度,因地制宜优化农作物种植结构,制定现代化农作物种植模式,以满足新型节水灌溉客观需求。并通过加大水资源危机、农业节水灌溉等宣传推广及走访力度,提升农民节水意识,营造良好的节水灌溉氛围,帮助农民了解并正确认识节水灌溉技术对农业增产的重大意义,为各类农业节水技术的有效应用奠定基础。同时,可通过制定农业节水灌溉相关法律法规来强化农民节水意识,通过发放节水灌溉技术应用补贴等调动农民应用节水灌溉技术的积极性,并通过技术员下乡指导等形式来帮助农民科学掌握节水灌溉技术。通过多方面努力来促进节水灌溉技术的有效普及与应用,使农民在农业增产中享受到真正的利益与实惠,进而充分发挥市场经济杠杆作用,提高农业节水灌溉工程运营效益。

4.2 加大资金投入力度,完善节水灌溉体系

农业节水灌溉工程建设不能一蹴而就,应结合水资源实际消耗情况予以及时调整与修复。因此,政府相关部门应加大资金投入力度,通过拓宽融资渠道为节水灌溉工程建设与完善提供资金保障。节水灌溉技术也不能一成不变,相关部门应结合不同地区农作物生长需求不断引进新技术,革新传统灌溉方法,完善新型灌溉方式,以切实满足农业生产需求。此外,应不断完善节水灌溉体系,创新节水理念,并制定严格的节水灌溉管理制度,加大对节水灌溉工程的监督与管理力度,并对节水灌溉的不合理应用及水资源浪费行为进行相应的处罚。通过体系建设、宣传引导和落实奖补政策等一系列行之有效的措施,切实鼓励带动节水灌溉技术得到积极应用推广[4]。

5 结语

新形势下,在农业生产中科学应用节水灌溉技术是促进我国农业可持续发展的必然途径,对提高水资源利用率、保障农业增产及农民创收等方面发挥着重要作用。相关部门应构建完善的节水灌溉体系,根据不同农作物的种植需求有针对性地加大滴灌、喷灌、渠道防渗、雨水集蓄利用等节水灌溉技术的推广力度,并结合智能化技術创新节水理念,推动节水灌溉技术向智能化、精细化、作物调控化方向发展。另外,通过节水灌溉相关法律法规及补贴制度的制定与落实,全面推进节水灌溉技术的普及与应用,充分发挥农业节水灌溉的经济效益、社会效益与生态效益,助推农村经济高质量发展。

参考文献

[1]许国安.农业水利工程的节水灌溉技术应用及其措施[J].居舍,2018(33):71.

[2]朱雷鸣.浅析农田水利工程高效节水灌溉发展思路[J].农业与技术,2016(3):55.

[3]刘波.农田水利节水灌溉存在的问题及解决措施分析[J].科技创新与应用,2016(6):216.

[4]谢宇.农业水利节水灌溉技术应用的注意事项及其策略[J].科学技术创新,2018(12):112-113.

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