农业节水灌溉技术在景电灌区的应用

2023-07-10王晓声

农业开发与装备 2023年5期

王晓声

（景泰川电力提灌水资源利用中心，甘肃景泰 730400）

1 景电灌区用水概况

景电灌区的灌溉面积约6.67万hm2，在灌区所有耕地中，夏季种植的小麦与大麦占比超过50%，秋季种植的玉米占比超过30%。结合各种作物在播种前和生长期中的灌水等情况，景电灌区每年需要的农业用水约4.64亿m3。近些年，灌区改造了节水灌溉技术，使水资源的利用率有了一定提高，但伴随着人口数量的增加，灌区水资源供需不平衡的问题仍旧比较严重，相关数据见表1。因此，须要合理应用节水灌溉技术，进一步提高灌区内水资源的利用效率。

表1 景电灌区水量供需平衡情况

2 农业节水灌溉技术在景电灌区工程中应用的必要性

2.1 解决水资源紧缺问题，缓解区域缺水与水资源浪费的矛盾

在干旱地区，农业灌溉是非常重要的。灌溉水源严重不足，很多农作物都会出现缺水而影响生长的情况[1]。在这样的情况下，可以利用节水灌溉技术来减少用水量，也可节约一定的成本。

节水灌溉技术能够有效地降低用水成本，通过农业节水灌溉技术可以提高水资源的利用率。利用喷灌、滴灌、微喷灌等技术节省一部分用水量和水资源，而且采用这种先进的节水灌溉技术，对于农作物生长来说也非常有利。在节水灌溉技术的作用下，可以实现对农田水分分布区域、土壤水分特征的有效控制。由此可见，采用节水灌溉技术能够降低农民的生产成本，提高农田生产能力，保证农作物产量和质量。

2.2 减少灌溉时的水资源损耗，促进农业增产增收

利用节水灌溉技术可以节省水资源。相关研究表明，采用节水灌溉措施后，水资源利用率提高了30%～40%[2]。另外，还可以大大减少农药施用量，从而降低环境污染。节水灌溉技术在一定程度上能够促进农业发展方式的转变，推动我国农业经济的发展和进步。

随着现代社会对环境保护问题的重视及对绿色生态农业的追求，节水灌溉技术得到了迅速发展。对农民而言，要想通过传统种植来增加收入是非常困难的，所以可以充分利用水资源和农业机械设备等现代化生产设施来提高经济收入。节水灌溉技术是一种非常先进的方法，可以很好地保护自然环境。现代社会对环境问题非常重视，人们也越来越重视生活环境。所以，农业节水灌溉技术不仅可以节约水资源，还能减少土地资源消耗，对环境也能起到保护作用。

3 具体技术应用

3.1 滴灌技术

滴灌技术是应用非常广泛的节水灌溉技术，能够确保灌溉水的有效率至少达到95%，有效防止了水资源的浪费。与传统灌溉技术相比，滴灌技术以压力源为基础，进行水资源的管道传输，灌溉水通过过滤网后以水滴的形式对农作物根部进行灌溉，灌溉过程缓慢，均匀。因为灌溉滴头容易堵塞、结垢，因此对水源与过滤系统具有一定要求，安装投入资金较多[3]。滴灌技术的节水效果优于喷灌技术，有着更为广泛的适用范围，受地形与土壤影响小，适用于农作物、经济作物、果树及蔬菜等多个领域。

3.2 喷灌技术

喷灌技术主要通过水泵加压或利用自然落差产生压力，在压力管道的作用下将水资源传输到田间，利用不同类型的喷头完成相应的灌溉工作。喷灌技术能够实现较好灌溉效果的原因是喷灌的形状是线状，可以在灌溉的过程中对周围喷射，从而使农田用水需求得到充分满足，有助于植物的健康生长。通过喷灌技术对农田进行灌溉，能够保证灌溉用水均匀，并且达到节约用水的目的。

3.3 微灌技术

在农田水利工程中运用微灌技术，需要把输送水管铺设到灌溉区域当中，之后再于相应位置装设灌水器。灌溉时，为保证农作物能够健康生长，可将把一定的肥料添加到水中。该技术的使用能够节省施肥时间，提高土壤的质量。相较于传统的灌溉技术，微灌技术有着更好的节水效果，在农田水利工程当中，该技术能够节省50%～80%的用水量。

3.4 雨水积蓄技术

雨水积蓄技术主要是对自然雨水进行收集与储存，此后对集水与输水的渠道进行建设，从而得到完善的灌溉系统。这样的灌溉技术在许多方面都具有良好的表现，特别是在干旱、半干旱地区有着较高的应用价值，在水资源比较短缺的地区实现了良好效果。该方法和西北地区的“水窖”相似，只要下雨就能够对雨水资源进行自主的收集，同时通过杂质沉淀的原理过滤收集到所有资源。倘若农作物需要水资源，可以通过抽水机来把水转移到高塔，之后再根据实际的需求来分流水资源。

3.5 渗灌法

该方法是用建筑地下专门设施将农田灌溉用水引入到田间耕作层中，利用土壤毛细血管从下到上浸润土壤，进而完成灌溉工作。应用时，通过地下管道使灌溉用水进入到埋在田间地下的渗水管道中，之后经渗透作用完成灌溉。该技术可以保证土壤疏松，不会破坏土壤结构，也不会导致土壤表层板结，可以为作物营造良好的土壤和水分环境。地表土壤湿度低，因此能够减少地面水分蒸发量，地下埋设的输水管道使灌溉面积缩小，确保田间作业和交通便利，保证灌溉效果，同时农事活动也能够持续进行。该技术灌溉效率高，用水量少，能够降低病虫害和杂草问题发生率，实际灌溉所需压力低，能耗少，可以节约能源。

需要注意的是，由于表层土壤湿度低，因此作物种子发芽和幼苗生长也会受到影响，尤其是浅根系作物生长受到的影响比较大。该技术投资费用大，使用时，若管道阻塞或是受到破坏，会导致检修工作难度增加。同时，应用时需注意深层渗漏的问题，尤其是透水性强的轻质土壤，应用时必须注意所产生的渗漏损失。

3.6 步行式灌溉技术

利用机械设备和电气设备等和相应的灌溉设备实现移动式灌溉，也可称作行走式动力机械灌溉技术，被广泛应用在农田种植活动中。使用时，一般会在拖拉机或运输车上设置节水灌溉设备，为田间农作物生长提供所需水分。根据技术形式可划分为坐水播种、苗期灌溉两种，前者是在种子周边土壤灌溉水分实现增墒保苗，后者则对苗根位置进行局部灌溉，降低用水量。该技术相对于漫灌方式可以节省约80%的水量，且具有动态灵活特征，投入成本低，能够提高农作物产量。

4 农业节水灌溉技术在景电灌区的应用措施

4.1 合理设计农业灌溉配套设施

要想实现景电灌区水资源的高效利用，就需要对周边环境有充分的了解，对景电灌区工程的建设规模及建设内容进行合理规划，以此最大程度地降低成本。首先要确保景电灌区工程灌溉系统的稳定运行，加强周边的配套设施建设，为灌溉系统的稳定运行提供支持。在系统建设过程中，为了提高灌溉体系水资源的利用率，需要科学规划并布置取水点与灌溉范围，保证相关的农田灌溉需求能够得到满足。应用农业节水灌溉技术之前，要制定并研究设计合理的灌溉方式，针对所设计的灌溉方式进行相应的指导，以保证农业节水灌溉技术能够在具体的实践中满足有关的设计要求，实现更好的灌溉效果[4]。

农业技术人员需要统筹全局，不但要合理搭配并使用配套设施，还需做好相应的维护工作，从而提高灌溉的效果。农业种植人员大部分都是基层工作者，难免会对农业节水灌溉技术及相关配套设施有诸多疑问与不解，在实际应用中难以实现充分的利用。所以，相关技术人员需细心进行指导与教育，保证种植人员真正掌握相应的技术手段，促进景电灌区水资源利用率的提高。

4.2 加强节水灌溉工程设施管理

节水灌溉工程存在重建设、轻管理的问题，导致工程应用效果受到影响，因此需要在节水灌溉技术应用时加强后期使用管理，将节水灌溉技术作用充分发挥出来，有效利用水资源，以达到农业节水灌溉工程建设目的。

建立完善的管理制度，使农田水利工程顺利推进，并做好农田水利工程基础设计的养护管理工作。管理部门需做好内部管理，明确管理人员的责任和权利义务，落实责任到个人，在管理工作中，对管理人员进行定期考核，明确奖惩，确保水利工程持续发挥作用。另外，需要通过综合节水措施有效利用水资源，例如，粮食产量低的大田，应用节水灌溉技术，需改进地面灌溉技术，与垄沟灌溉技术等其他技术结合起来。对农业种植结构进行适当调整，合理配置不同作物种植面积，提高水资源利用效率。

4.3 引进先进的节水灌溉技术

近年来，随着社会经济的持续发展，科学技术的水平有了很大的提高，涌现出越来越多新型高效的节水灌溉技术。因此，为了充分满足当下农业生产及节水灌溉需求，必须在景电灌区引入更加先进的新型节水灌溉技术。例如，通过二次高斯模型来实现对农田水利工程水资源的调度，在灌溉方式方面引进模糊理论、生物技术以及3S技术等，实现对当前景电灌区节水灌溉技术的优化与革新。在此过程中，还应引进先进的技术设备与系统，例如圆形喷灌机、固定式喷灌系统等，从而使景电灌区节水灌溉的效果得到进一步加强。

4.4 合理使用节水灌溉技术

4.4.1 确定灌溉时间。农田水利工程灌溉时，需根据农田情况确定灌溉方案，使工作人员根据农作物生长周期、生长环节做好灌溉规划作业，控制好灌溉时间。考虑农作物的季节性需水量，尤其是雨季，可根据降雨情况确定灌溉，合理控制灌溉频次和时间。同时，在使用节水灌溉技术时，需对灌溉具体水量进行合理控制，并根据农作物分布特点开展局部灌溉作业，以达到节水目的。

4.4.2 监测用水量。随着科技发展，农田水利工程引进了先进的信息技术，对农作物不同时期用水量进行实时监测，按照用水总量制定科学的用水计划，根据计划对农作物多的区域定期喷洒水分，同时灌溉时合理使用喷灌等高效节水灌溉技术，以便迅速完成浇灌作业。

5 景电灌区节水灌溉技术发展趋势

在节水灌溉技术可持续发展的背景下，其逐渐朝向合理化、现代化和高效化方向发展。为了满足不同灌区节水需求，可用利用地理信息系统、全球定位系统等技术推广新型节水灌溉技术。今后，我国节水灌溉技术也会朝着数字化和现代化方向发展。我国幅员辽阔，不同罐区的地理特征不同，需要在开发更现代、更高效的节水灌溉技术的同时，根据实际情况创新节水灌溉技术。