农业灌溉中提升水资源利用有效性的策略
2023-01-03王毓萍
王毓萍
(甘肃省疏勒河流域水资源利用中心昌马灌区管理处,甘肃 酒泉 735211)
水资源的匮乏,不仅会恶化生态环境,也已成为我国社会经济可持续发展道路上的一大障碍。为满足我国大量用水的需要,需要尽可能规避水资源浪费,着重提高水资源利用有效性。而作为农业用水主要领域的农业灌溉,更应当高效利用水资源。
1 我国农业水资源利用情况
综合我国现阶段社会发展情况来看,当前,人口数量增长迅猛且人们拥有了更高的物质生活水平,城市化与工业化进程的持续提速,引起更突出的水资源供需矛盾,农业发展也由于水资源的匮乏而面临着诸多困阻,多年来农业领域中始终存在着不低于300亿m3的缺水量。近年来,节水灌溉技术普及范围扩大,一定程度上减少了农业用水量,然而灌溉用水仍旧存在较大的缺口,水资源浪费情况较为严重。与西方发达国家相比,我国农业灌溉用水效率偏低,机井灌溉的用水效率低于60%,渠道灌溉更是仅有30%~40%的用水效率,而发达国家则普遍能够取得80%~90%的灌溉用水效率[1]。以农业农村部发布的相关信息数据为依据,我国每年农业领域中基本上会耗费1 000亿m3的水资源,倘若高效节水技术普及得更广泛,发展至2030年时能够节省1 200亿m3水资源。同时,我国水资源呈现出不均匀的分布情况,如耕地仅有35.2%的南方却拥有全国81%的水资源,北方农业发展对水资源的需求相对较高,但水资源总量偏少。
2 农业灌溉水利用效率的影响因素
一是节水灌溉技术。以低压管道方式这一类节水灌溉技术为例,通过低压管道的应用能有效规避灌溉中损失输水的情况,在移动型喷灌等技术配套使用后,能取得可观的节水作用。但是,综合现阶段的实际情况来看,部分农民不太了解节水灌溉技术,有极个别地区仍采用传统的灌溉技术,水资源浪费情况仍存在,节水灌溉技术的普及程度有待进一步提升。同时,现阶段节水灌溉方式应用规模仍偏小,高效节水灌溉面积不大,这阻碍了节水灌溉制度的推行,降低了水资源利用率。现有的有效灌溉面积中,仅有很小的面积实现了喷微灌[2]。
二是投入产出不合理。以往在土地分散经营模式的影响下,农业灌溉用水呈现出分散的情况,节水灌溉方式规模偏小,难以达成大面积高效节水灌溉的目标,加之盲目开发等不良情况,水资源投入多却难以取得可观的产出,严重影响利用效率和效益。
3 农业灌溉中提升水资源利用有效性的策略
3.1 升级节水灌溉技术
节水科技的发展,需要积极创新研发节水灌溉技术,攻克旱地农业技术难关,组合应用节水灌溉及良种培育等技术,以大幅提升水资源利用有效性。当前,喷灌和滴灌这类节水灌溉技术的推广与应用取得较好的成果,井灌区主要为低压管灌,但依旧有大水漫灌问题存在。因此,在技术升级改造中需要加快地面灌溉模式的转变速度,依托墒情检测提高灌溉精准性,结合水肥一体化管理优化利用水资源的效率;关注作物水分生产率的提高,进一步推广应用灌溉技术[3]。同时,深入研究渠道防渗等技术,配套使用雨水积蓄、封闭直行沟、细流沟等技术,因地因水落实田间管理,提升水资源利用有效性。此外,在应用节水设备产品、建设灌溉渠系管网的基础上,每次灌溉作业实施中提前设定灌溉时间与水量,通过定量调配水资源,结合现代化节水技术,可更有效地利用水资源[4]。
3.2 提升农民节水意识
农业生产中,农民是主体,促进农民节水意识的提高有利于水资源利用有效性的提升[5]。基于此,各地区需在坚持可持续发展理念的基础上,结合高效、节约、环保等观念,设立专门的节水合作组织,从管理制度和模式、灌溉技术等方面入手,做好节水宣传工作,积极开展节水教育活动,确保所有农民都能深刻意识到有效利用水资源在农业灌溉中的重要性,提升其参与节水的积极性和主观能动性。同时,实行参与自我管理、自主给水、按方核算和自主缴费的管理体制,促进农户节约用水意识的进一步增强。
3.3 合理开发利用水资源
首先,注重地下水的开采和利用。地下水是相当重要的水资源组成之一,为缓解当前水资源供需矛盾,需要合理开发利用地下水,严格控制无限制开采及超采的情况。其次,联合利用多种水源。通过合理开发利用水资源,为生态环境提供可靠保护[6]。但是,过度开采地下水或单一使用地表水资源难免会造成不良影响,因此必须做到联合利用多种水源,突出水资源利用可持续性的同时保护生态环境。最后,转化利用劣质水。农业灌溉中,通过深入发掘劣质水的利用潜力并开发利用劣质水,可化解水资源匮乏的局面,且能减轻生态环境受污染程度,促进农业灌溉水资源利用有效性的提高。
3.4 完善农村灌溉工程与管理
及时翻修建设年代久远的灌溉设施及老化的设备设施,以地区实际情况为根据做好灌溉工程管理制度的调整与优化,突出农村灌溉水应用与管理的规范性。各地区水利部门和灌溉管理单位应当一同优化、改进灌溉水管理相关的制度政策,予以各单位及岗位更明确、细化的职责,面向工作人员积极开展灌溉用水节水意识培训教育工作,深化节水认知程度。同时,深入农村一线落实节水技术培训工作,传授节水技术和经验,使农民能够更积极、主动地参与节水工程的建设,提高农业灌溉用水效益[7]。此外,积极参与作物高效用水潜力的开发,结合作物较为敏感的生育期水分特点落实调亏灌溉制度的建立与推行,加大调亏灌溉制度的推广力度。如西北地区冬小麦调亏灌溉政策的推行及夏玉米雨养制度的实施,可控制小麦减产率不超过13%。在确保稳产的基础上大幅提升农业灌溉水利用率。而非灌溉区可引入粮草轮作制,在种养结合模式应用的同时积极推行旱作农业,控制地下水开采量,为地下水提供适宜的休养期。
3.5 积极引入集雨农业工程
集雨农业工程的应用有利于高效旱作农业的发展,如集适水种植、农艺措施、集雨节灌、生态措施于一体的模式。以黄土高原西北部地区为例,通过梯田、淤地坝的修建,以适水种植为基础,联合应用集雨节灌措施、农艺及生态措施,即可达成高效旱作农业的目标,在节约水资源的同时,提高农作物生产效益。或引入集雨补灌、覆盖保墒培肥、结构调整、化学调控联合保护性耕作的模式。
3.6 积极栽种节水高产农产品
农村地区需根据本地水资源实际情况,优化传统产业结构,适当减少生产周期长、耗水量大、产出和效益双低的农产品的种植数量,积极种植生长周期短、四季皆宜、耐干旱且产出高的新型农产品[8]。如西北地区地形复杂,水资源短缺,可种植高粱、玉米等需水量少的作物。同时,各地政府需严格管理组织农产品市场,予以充足的资金支持,指点广大农户变更农产品种植结构,提升水资源利用有效性并提高种植效益。
3.7 提高配置能力
农业生产中,不同区域呈现出不一致的用水情况,因此有必要突出配置的合理性,以规避水资源浪费问题并提升利用有效性。首先,结合遥感技术、地理信息系统等现代化技术精准获取农业水资源信息,从信息方面夯实规划利用区域水资源的基础。其次,以地区农业缺水及需水实际情况为根据,拟定宏观、微观的政策,合理调配水资源,建设与区域发展需求相契合的水资源利用体系,有效控制水资源消耗情况,并维持农业发展、供水及水价间的协调关系[9]。最后,积极培育抗旱农作物以满足各地种植结构调整需求。如西北地区可持续推进“一年一熟”“两年一熟”等种植制度。而地下水超采的华北等地区,通过推行“两年三熟”等种植制度,即可节省水资源。综合而言,以地区差异为依据做好农业水资源的优化分配,能够保证农作物分布与地区水资源蕴藏情况相匹配,可在缓解水资源压力的同时提升利用有效性。
3.8 控制环境污染
农业用水对水质有着较高的要求,要想促进农业灌溉水资源利用有效性的提升,就需要做好环境污染控制工作。在农业节水灌溉工程建设中,需从加强水功能区管理出发做好水污染治理设施的修建工作,通过非常规水处理设施的应用促进水生系统治理的提升,减少地区污水排放量[10]。同时,积极推进调水补水等水利工程的建设,在地下水、河流、湖泊等水资源互相补充的前提下,突出地区社会生态空间发展的均衡性。此外,加强立法建设,以“谁污染、谁治理”原则为中心,严厉打击超标排放污水的企业,引入无人机、物联网等现代化科学技术,通过全方位监测及网格化防治工作的开展,消除污染农业水资源的情况。集中处理城市污水,通过无污染低能耗设备的运用,保障农业水资源清洁、干净。
4 结语
综上所述,针对当前水资源匮乏的问题,需树立水资源可持续利用理念,注重农业灌溉用水有效性的提升。基于此,各地区需积极开展培训教育工作,提升全员节水意识,并以本地实际情况为依据,持续升级推广节水灌溉技术,合理配置区域水资源,优化调整农业作物种植结构,构建环保、高效、智能化农业灌溉体系,减少水资源浪费并促进水资源利用有效性的提升。同时,引入水资源转移及保护补偿等机制,在控制污染的基础上全面推进水资源可持续利用战略,助力水资源可持续利用目标的实现。