浅谈农田水利工程中节水灌溉技术的应用与发展
2023-01-02刘阳
刘阳
(江西省水利水电开发有限公司,江西 南昌 330000)
1 农田水利工程中节水灌溉技术的主要应用方式
1.1 喷灌技术
喷灌技术主要是通过管道压力运输水,在出水口借助喷头喷洒到作物表面,以保证水资源均匀分配,达到节约用水的目的。除此之外,喷灌技术还能保障农作物所在土壤的透气性,以使作物茁壮生长。总而言之,采用喷灌技术不但能够均匀灌溉农田,使水资源均匀度超过90%,还显著提升了水资源的利用率,使其阈值达到60%~85%,与传统灌溉技术相比,减少了30%~50%的用水损失量。
1.2 微灌技术
微灌技术已是一项广为人知的灌溉技术,其工作原理是在原有的滴灌技术上进行了改进,通常微灌技术会与滴灌、脉冲灌溉以及喷雾等方式结合,以满足农田灌溉对于时间、用水量等要素的需求。在实际应用该项技术的情况下,一般需要在灌溉区域配套安装通水管道和滴水器,采用这种方式不仅能实现科学灌水,还能将肥料与水混合融入管道中,同水流一起抵达作物根部,满足农作物生长中的水肥需求。相比于传统地面灌溉技术,微灌技术能有效减少水资源外漏和蒸发,节约50%~80%的用水量,还能减少肥料、农药及人工投入,水资源利用率可提高至32.7%,肥料利用率可提高至15.4%,并具有改善土壤结构的作用。因此,此项技术在经济作物的农业生产中应用十分广泛。
1.3 步行式灌溉技术
当农作物处于缺水的紧急状态下时,利用喷灌和滴灌技术无法满足作物及时用水的需求,这种情况下,使用步行式灌溉技术成为解决此类问题的不二选择。这项技术主要依托农村的电力设施及设备,获取灌溉时所需的动力,再结合一些配套辅助设施,实现移动灌溉模式。步行式灌溉技术是节水技术与农业机械化技术的结合体,在实际使用中,不需要再配备其他机械设备,而是直接进行组装即可,因此,该技术具有适应性强,移动方便的特点,从而能及时保障农作物的用水需求,并且农田不需要额外增加任何修渠工程,能有效降低灌溉投入成本,还能保证灌溉效率和用水需求。
1.4 薄浅湿晒灌溉技术
中国大部分地区在种植水稻时会采用串灌与漫灌技术,但这两种灌溉方式,会使水稻长期处于深水层当中,从而导致水肥过度流失,造成严重浪费。基于此,农业领域的相关专家研究开发出薄浅湿晒灌溉技术,该项技术在农田水利工程中应用以来,呈现出较好的效果,赢得人们的青睐与好评。薄浅湿晒灌溉技术的操作步骤首先是用薄水进行插秧,在作物返青时节用浅水灌溉,然后在分蘖前期,保持土壤的湿润状态,在分蘖后期,按时进行晒田处理。最后在作物拔节与抽穗时期,使用薄水进行灌溉。还应在乳熟期和水稻成熟期保证土壤湿润。
1.5 蓄积雨水技术
中国水资源分布不均,在华南地区和西北地区的降水差异尤为明显,加上淡水资源较为匮乏,农田灌溉用水呈现出极为紧张的局面。对此,中国科技工作者提出蓄积雨水灌溉技术,应用该项技术存储自然降水,补给农田灌溉,不仅能加快实现水资源高效利用的目标,还能避免发生水土流失,有助于维护生态平衡,促进当地农业可持续循环发展。
1.6 渠道防渗灌溉技术
在应用渠道防渗灌溉技术时,需要根据材料的防渗程度,制定不同的灌溉策略,常见的材料主要分为浆砌石块、混凝土衬砌及磨料衬砌。相比于其他灌溉方式,渠道防渗灌溉技术利用渠道灌溉,能够有效提升水资源利用率,达到较好的防渗透控制效果,并能够推动技术的不断优化,保证农业生产的高质量发展。此外,该项技术还能根据区域现状、农业产业结构以及防渗材料的不同,制定适宜的技术方案,实现水资源的高效利用。
2 农田水利工程中应用节水灌溉技术存在的问题
2.1 灌溉技术落后,且区域调度不合理
中国农田水利工程与发达国家相比,灌溉技术比较落后,资金投入力度不足,研发能力较弱。由于传统的灌溉方式主要依赖于人力管控,但受人为因素的影响,人力管控并不能及时掌握浇灌农田的具体情况,也不能实时监控农田不同区域的灌溉现状,从而无法满足农田水利的实际需求。现有的先进技术未得到充分利用,导致农田水利工程耗费了较多的人力与财力。除此之外,目前中国节水灌溉系统的水资源供给主要来源于水库,在由水库输送至农田的过程中,由于灌溉区域调度不合理等因素的影响,易造成不必要的资源损失,无法发挥节水灌溉技术的实际作用。
2.2 缺少科学规划,无法掌握灌溉时间与灌溉量
节水灌溉技术不仅需要在农田水利工程中应用,还需要进行深层次的研究分析。中国一些地区虽然早已使用喷灌、滴灌等节水灌溉技术,但因缺少科学规划,没有详细掌握不同农作物的灌溉时间与用水量,盲目进行所谓的定量、定时灌溉,以至于农作物最终产量无法达到预期效果。
2.3 前期调研不充分,灌溉方式的应用不合理
当前,喷灌是中国农田水利工程中使用最为广泛的灌溉技术,但在具体灌溉区域应进行前期的现场调查,由政府指导,农民决议,进而选择出科学合理的灌溉方式,而不是盲目地应用广为流传或群众满意度高的灌溉技术,以防弄巧成拙,影响农田水利工程正常效益的发挥。
3 加强农田水利工程中节水灌溉技术的优化措施
3.1 加大培训力度,增强专业技术队伍综合水平
随着农业灌溉技术的快速发展,要想提高农业经济化水平,就应加大对技术人员的培训力度,让技术人员掌握科技前沿动态,将理论学习转化为实践的动力,创新节水思维模式,借鉴先进灌溉技术,提高农田灌溉技术水平。因此,在农田水利工程建设期间,必须要不断增强专业队伍的综合能力,保障农田水利灌溉技术可持续发展。
3.2 结合当地实际条件,制定科学的农田灌溉方案
在农业生产中,节约用水是种植农作物的首要条件,不同种植区域的节水灌溉模式应综合当地实际情况进行布设,例如不同种植区域内农作物结构各不相同,那么灌溉时间与用水量也有较大的差异,因此,根据农作物类型及其他影响因素调整灌溉方案,才能实现精准、有效灌溉。另外,可以在种植区域适当增加需水量较少的作物类型,构建适宜的农作物种植体系,并强化节水灌溉理念,积极应用与推广先进节水灌溉技术。
3.3 依据因地制宜的原则,增强节水灌溉技术的应用水平
近年来,中国农业技术发展日趋成熟,从根本上来看,主要是在规划农田水利工程过程中,能遵循因地制宜的建设原则,选择符合区域特点的农田灌溉技术,所以,今后还应全面深化因地制宜的发展理念,针对各个地区的地质条件和环境差异,制定并优化农田灌溉技术方案,为农业高效稳定发展提供技术保障。在一些资金相对充裕的经济发达地区,还要学习农田水利工程多样化建设的模式,不断探索控制资金投入、高效利用水资源的新思路、新方法,为实现农田水利工程节本增效打造基础条件。
4 农田节水灌溉技术的发展趋势
从当前中国农业技术和信息化技术的发展态势来看,农田节水灌溉技术的发展趋势主要体现在以下几个方面:一是信息化技术的应用。未来,农田节水灌溉技术的研究将会融入现代信息化及人工智能化技术理念,建立信息采集、监测、存储、分析等多项功能的信息系统,引导节水灌溉及管理技术朝向高效化、智能化、现代化方向发展。二是采用现代生物技术。当前,生物技术是中国农业技术发展的新鲜血液,尚处在深入研究和积极探索阶段,若要在农业生产中广泛应用该项技术,还需要进一步开展实验研究。然而,农田水利工程建设过程中,生物技术发挥着不可代替的作用。通过应用此技术,能够挖掘出农作物自身的节水潜能,从而科学把控灌溉用水量,提高水资源使用效能,因此,现代生物技术的应用将会是未来农田水利发展的重要方向。三是新能源、新技术的应用。随着人们的创新意识和科技水平的不断增强,今后将会不断涌现出各种类型的新能源、新技术,研发出低能耗、实用性强的节水灌溉产品,提升中国农田水利工程的建设效率与质量。
5 结束语
综上所述,当前中国水资源属于短缺资源,为了加快实现农业现代化发展,必须将节水灌溉技术作为首要攻关课题。作为资源短缺背景下的产物,节水灌溉技术不仅能最大限度地实现水资源的高效利用,还能使农业生产及经济稳定良性发展。不同节水灌溉技术都有优势与劣势,在实际应用过程中,应详细了解不同节水灌溉技术的特点,结合农田地块具体环境,选择实用的灌溉技术类型,从而发挥其应有的应用效果。同时,还要加大对节水灌溉领域的开发力度,研发先进的节水灌溉技术,为农田水利工程和农业经济提供可持续发展动力。