节水灌溉技术在农田水利工程中的应用
2021-11-27张晓辉
张晓辉
(河北省元氏县水利局,河北 石家庄 051130)
目前,水资源正常供应是顺利开展耕地水源保护项目的主要前提。农田水利工程的目的是采用合理科学的灌溉技术和方法,实现土地合理灌溉,节约用水,保证农作物正常需求,促进农作物生长,提高农作物产量。农田水利工程建设并不是一下子就能够完成的,其中需要耗费大量的人力、物力,并且节水灌溉技术也多种多样,如何选择合适的灌溉技术,需要我们一步一步地研究各技术的优缺点,合理进行分析。
一、农田水利工程节水灌溉技术应用的重要性
中国人均水资源量非常低,在农业生产中合理利用水资源是促进农业发展的重要课题,节水灌溉技术在农田水利工程中的运用,避免水资源的浪费,加快农田节水灌溉设施的建设,根据不同地区农业发展情况,制定科学的灌溉计划,选择好灌溉时间,根据不同的农作物需求来进行灌溉。
二、节水灌溉技术
(一)喷灌技术
喷灌技术是比较一般的节水灌溉技术,也是较早出现的技术。通过向管道上部的喷嘴以压力输送水,通过喷嘴的作用将水均匀地散布在农作物物上,可以在一定程度上实现节水。喷灌技术非常均匀,均匀度达到90%,灌溉效果理想,与以往的灌溉模式相比,在节约用水量的同时,节省大量人力,减轻劳力。喷灌设施埋设在地下,不影响农作物正常生长,能够提高土地资源利用率,是一种非常实用的灌溉技术。
(二)步行式灌溉技术
使用机械进行灌溉,能够保障灌溉时间,节水灌溉技术将节水技术与机械完美结合起来,完善灌溉设备,注重利益一体化。由于灌溉机械内有简单的机械装置,能够在紧急情况下灌溉需要灌溉的区域,并且这些技术简单、轻便,不需要大量的人力和资源,可以确保灌溉的有效性。
(三)微灌技术
微灌技术通常与其他的灌溉技术相结合,满足农作物不同的灌溉周期与需求,该技术的应用主要是在农田灌溉区设置输水管路,在道路管路周围设置滴水器,可以进行科学灌溉,另一方面,在管路内设置固定的肥料,保证肥料沿着水流流入农作物根部,便于农作物吸收,满足灌溉需求。微灌技术节水效果好,能够防止水资源泄露,避免水分过度蒸发。
(四)低压灌溉
低压灌溉技术是一种低压管道灌溉方式,压力通常控制在0.2MPa 下,成本较低,灌溉管道可以是普通的硬塑料、软管等材料,成本低,目前世界很多发达国家采用低压管道输送技术,有良好的经济效益,我国华北地区有相应的技术应用。低压管道灌溉技术优势分析如下:1 节水灌溉,以管道形式输送水资源,一方面减少水的蒸发,同时防止水的渗透,大幅节约水资源,提高水资源利用率,改善了传统的渠道灌溉方式的缺点;2.节约大量水,可以灌溉更多的土地,同样的水用量,低压管道灌溉技术节省大量的电力;3 低压灌溉技术与一般的水渠灌溉不同,可以节约土地资源,减少建筑面积,种植更多的植物,促进农业发展,建设成本低,投资少,最重要的是资源利用率高。
三、节水灌溉技术在农田水利工程应用中存在的问题
(一)灌溉区域调度不合理
目前,我国节水灌溉系统的大部分水资源来自水库,哪些罐区需要水资源就运输水资源,灌溉区的水资源量非常高,严重影响了节水灌溉技术的应用效果[1]。另外,我国的水资源调整方法繁杂,不能及时解决区域性缺水问题,只有合理规划和利用灌溉区,才能在保护农业用水的项目中广泛推广节水灌溉技术。
(二)灌溉量和灌溉时间不合理
以往的灌溉模式主要针对农田水利保护工程,没有进行深入研究,我国目前所采用的节水灌溉技术主要就是洒水灌溉技术,但由于对灌溉时间与灌溉量的规划不合理,很难对农作物进行定期、定量的灌溉,不考虑植物自身的水需求和水需求时间,有时植物蓄水要求相对较低,但灌溉量不变,造成水资源浪费。有些时期,植物的取水效率相对较低,水资源不充分利用,也会导致水资源流失。
(三)灌溉方式选择不当
我国的农田水利工程节水灌溉模式本质上来说是洒水灌溉技术,在农田的水利工程中,农民与地方政府没有合理选择节水灌溉技术,有的地方听说节水灌溉技术有用,就盲目地使用,没有结合实际情况,加上节水灌溉技术使用不合理,导致我国农业水资源利用率较低,节水效果不理想[2]。
(四)节水灌溉缺少规划性
我国传统的节水灌溉模式不能及时准确地了解农田的水需求。传统的节水灌溉管理模式大多采用人工管理,由于耕地面积大,劳动力无法及时发现任何地区的节水灌溉系统状态,为了更准确地了解,需要增加人力资源的使用,导致经济和人力资源的浪费。为了符合节约型社会建设的基本理念和我国节水灌溉的应用,我国应该进行系统的节水灌溉计划。
四、节水灌溉技术在农田水利中的具体应用
(一)因地制宜选择节水灌溉技术
循环经济的发展是资源节约的重要发展方式。在农业发展的过程中,可以增加水资源的利用,对土壤环境的要求因植物而异。要选择节水灌溉技术,提高节水灌溉技术的应用水平,无论气候和土壤环境如何,都必须选择有利于农业发展和充分利用水资源的适当节水灌溉技术[3]。在条件好的地方,采用稍微便宜的点滴灌溉和洒水灌溉技术,可以节约水资源,提高水资源的利用效率,合理组织植物结构。同时,根据当地情况,不断完善农业节水灌溉技术服务体系,不断推进节水技术专业化、社会化,提高农民技术队伍水平。我国陆地面积大,气候条件、土壤条件差大,不同地区的地形、水文条件不同,植物种类多,种植面积广,结合以上条件农田水利项目节水灌溉技术必须根据地区需要选择不同地区灌溉技术,保证不同植物在不同的土壤中有不同的生存率。大豆等植物不太需要水分,可以充分减少灌溉次数,提高植物的吸水效果,而稻子等需要大量水分,需要增加灌溉时的水量等,根据土壤条件需要水分,在耕地灌溉的情况下,要理解当地的土壤和水文条件,选择适当的灌溉方法来提高水资源的利用率和农作物的产量。在南方比较湿润的地区,降水和洒水灌溉较多,可以采用微灌技术,北方气候比较干燥,雨量较少的地区,可以采用直接管道输送技术。对于大型农田节水工程,必须采用管道输送技术、洒水技术、自来水技术等水灌溉技术来节约灌溉成本,提高节水效果。微灌技术应用于小面积耕地,以避免漏水。
(二)提高节水灌溉技术水平
发展农业不仅要保证种植数量,还要保证种植质量,随着农业发展机械化程度的提高,耕作方式也发生了很大变化,要减少劳动成本和时间使用,提高农业生产效率。为了提高水资源的利用效率,提高丰收的整体质量,必须提高农民的节水意识,提高节水灌溉知识的宣传力,将节水灌溉意识体现在实践中,无论是种植还是种植过程,这需要对水资源的灌溉,只有不断提高农民的节水意识,才能提高水资源的利用效率[4]。同时,加强对农民的素质训练和技术训练,推进本地农业,定期组织农民学习先进技术,无论是植物栽培技术还是节水灌溉技术,都通过学习向农民介绍农业发展的现状,在将学到的新技术应用于实际种植过程的同时,学习外国先进的节水灌溉技术和管理,不断更新自己的技术,提高节水灌溉技术水平,促进农业发展。
(三)加强节水管理
为了提高节水灌溉技术的应用水平,水源保护工程管理需要加强节水管理,只有将不同连接标准化才能提高水资源的利用效率。首先,相关人员必须结合实际情况加强节水对策的设计,合理的计划安排。在进行节水管理和设计时,必须确保节水灌溉技术的功能性[5]。最后在进行节水灌溉管理时,无论是人员管理还是实际操作,都要不断加强对各阶段的管理和监控,及时发现问题,优化水资源利用效率,提高水资源利用率,不浪费水资源。人为因素和外部因素,尤其是天气等自然因素对耕地水利工程影响较大,如强降雨、雪灾、风雾等,在一定程度上损坏了农田水利工程的灌溉设备,为减少人为因素对农业水利项目灌溉的负面影响,明确责任问题,合理安排人员,实行乡镇农业水利项目灌溉工作,要让具有较高专业知识和道德素质的人才参与农业节水项目管理,积极发挥人的力量,有效管理农田节水项目。
(四)优化灌溉量和灌溉时间
为了达到节水灌溉的目的,不仅要考虑自己的经营规模,还要认真考虑灌溉量和灌溉时间。因此,在灌溉方面,需要事先充分把握植物发芽和发芽等不同的生长周期,把各个生长周期的水分蒸发量看作一定的大小,帮助决定适当的灌溉量和灌溉时间。在实际灌溉过程中水资源的浪费主要由水分的渗透蒸发和土壤水分的过滤两种情况引起,由此计算产生的水分损失,根据损失的程度调整水量,构建科学合理的模型,找到每个农作物的生产周期[6]。节水灌溉技术的应用大大提高了我国农田水利的节水效率,保证农业可持续发展,合理利用水资源,节约我国水资源使用量,统筹管理,加大节水灌溉技术的应用。
五、节水灌溉技术的未来发展趋势
有效的节水灌溉技术不仅可以消除水资源的供求矛盾,还可以优化生态环境。国外很多果园将网络化智能控制等现代技术应用于节水灌溉,形成完整的灌溉节水系统和管理系统,可以进一步提高节水灌溉的精度和效率,满足果树不同生长期的水分需求[7]。我国的节水灌溉,应该通过传统的节水灌溉技术和现代的节水灌溉技术的有效融合,达到调节农田自身节水、提高水分和养分利用的目的。我国在技术节水和农艺节水方面取得了一定的效果,但整体形势依然严峻,大部分地区存在着严重的问题,在水资源不足的情况下,农业发展需要总体用水量,但是水使用率很低。在这方面,我们借鉴国外节水灌溉的经验,具体应用于农田水利工程中,在实践中制定科学的节水灌溉方案,积极建立科学的监测机制和市场调节机制,广泛研究科学节水技术,加强与发达国家的合作,促进节水灌溉技术的发展。总之,随着时间的流逝,过去采用的灌溉模式已经不能适应现在农业发展的需要,在这方面,要大力推进现代节水灌溉技术的应用,促进我国农业节水项目的建设,为节水系统的完善作出贡献,另一方面,它可以在增产的基础上促进我国农业经济的可持续发展,从而为我国农业的发展提供坚实的基础。
结语
从我国农田用水的现状来看,农业用水效率稳步提高,为了有效降低农业用水比重,需要更加重视节水灌溉和水源保护工程的建设技术。节水灌溉和水源保护工程与以往的灌溉和水源保护工程相比,在使用过程中可以发挥明显的水源保护作用,可以在水源保护的基础上保证植物健康成长。为了切实提高我国水资源利用水平,必须大力建设灌溉水利项目,充分利用水资源,进一步促进节水灌溉水利项目的可持续发展。