农田节水灌溉技术模式应用效果及强化措施
2024-04-09翟炳华
翟炳华
伴随生态环境保护政策的深入贯彻,以及国家时代飞速发展,促使农业现代化成为目前关注的焦点。通过在农业生产活动中应用高效节水灌溉技术,能有效推动农业经济、水利工程生态化的快速发展。但在实际发展过程中,节水灌溉技术应用难免存在不足,促使其产生的效果无法达到最佳状态,因此应重视技术要点技术模式的深度掌握,从而使企业价值得到最大化展现。
一、农田节水灌溉技术
1、喷灌技术
应用喷灌技术过程中,其具备的关键原理便是使用自然落差、增加水泵压力等方式,促使水资源进入管道内部,之后在喷头影响下,喷射至半空中产生小水滴。喷灌技术在使用环节内存在节约水资源,之后利用半机械化措施,节约人工成本等一系列应用优势,根据相关统计结果得出,2020年国内喷灌面积达到了666.7万hm2,农业现代化要求带领下,喷灌技术在国内农业发展环节内存在至关重要的作用,特别是新型多功能喷头、水涡轮技术,以及可调节喷雾化指标、射程。伴随喷灌系统不断优化,大幅提高了现代化农业节水技术水平、水资源使用率,因此达到了农业生产机械化、干旱区农业节水生产目标。从喷灌技术标准角度分析,其可以在适当时间内为农作物提供适量水分,并且在半干旱年、大旱年内可以满足作物正常水分需求。该情况下,需要喷灌工程达到设计标准,并且保证率需要超过86%;二是喷灌强度适合,应保障喷头组合产生的强度小于土壤允许范围;三是较高喷灌均匀性。定喷式喷灌系统具备的均匀系数应大于76%,定喷式喷灌机的组合均匀系数应当大于86%;四是优秀雾化程度。为防止作物在浇灌过程中受到损害,应减小喷灌水滴对土壤的打击强度,因此应挑选适合雾化指标的喷头。通过强化喷灌雾化指标、均匀程度、强度的合理控制,才能实现提升作物质量、节省水资源、产量增收的目标。
2、滴灌技术
该技术在应用时会根据作物在生长中的水分需求标准,之后将存在压力的水过滤后经过管网、滴灌带孔口,使水资源以水滴方式均匀、缓慢地进入作物根部附近土壤内。填埋滴灌措施作为滴灌方式中的种类之一,其具备节水节肥、抗逆性强等一系列特征。例如:山东成武县开展浅埋节水滴灌试验田过程中,技术人员应用了北斗导航、结合浅埋滴灌措施,确保播种铺带机可以直线行走,并与滴灌带铺设间距处于均匀状态,还与下茬作物间的行距相同,这不仅实现了精细质量播种效果,还达到了“一带两用”效果。
3、井灌技术
现代化农业应用井灌技术可有效避免地下水资源被严重浪费,以此达到良好节能灌溉效果。现实工作开展中,井灌是节水模式与生态水源的结合,有效增加水体资源使用规划强度,并将农田蓄水数量较大的时期作为灌溉高峰期,其他时间减少浇灌次数、总量,确保最终产量达标。井灌节水技术应用,通常是在农田区域范围内,依据打井方式降低地区用水压力,确保作物生产完成效率。
4、微喷灌技术
微喷灌技术可满足作物各阶段生长需求,并将其所需的养分水分精准供应作物根部,现实应用过程中具备灌溉数量较小、精准程度偏高、周期短小等特点,能完成对资源使用数量的精准控制,及时有效向作物根部输送资源。微喷灌技术利用中使用微喷带、微喷头等相应器械,并利用压力方式使水体以喷洒的方式流动,进入作物根部附近土壤表层,这时微喷头的流量需要每小时低于250L,使用频率较高的微喷头流量每小时20L-40L。例如:山东成武县某种植园专业合作社大棚中,栽种的真菌菇类与育苗,其中便利用了微喷灌溉技术,合理使用360度全雾化类型微喷头,使其工作压力保持在0.2MPa,水体流量为每小时120L,设施喷洒半径为1.6m,出水口径数值为0.1cm,喷头与地面相距1m,以此来确保微喷灌技术达到最佳效果。
5、低压灌溉雨水收集
现代农田水利项目中应用低压管灌溉技术过程中,主要是使用低压力的管道替代疏水管,并且其中存在的压力数值需要小于0.2MPa。现实交换工作开展时,低压管道灌溉存在的优势相对较多,例如:可以有效控制水资源渗透、蒸发数量,并且还能有效缩减施工所占面积,减少农田浇灌中的电能使用数量,确保工作开展节水性良好、经济性能优秀。并且面对地区中农田水利项目时,还能有效利用雨水积蓄技术,并在使用相关策略、措施环节内高效收集本地不同季节的雨水资源。为此应建设雨水储蓄池,及时保存采集的资源,开展规范化浇灌,加快作物生长速度,防止由于季节性缺水影响作物质量、产出数量,避免由于强降雨产生洪涝灾害,保护地区生态环境,实现农业经济、生态环境、水利事业的共同发展。
二、农田节水灌溉技术模式
1、设施节水灌溉技术模式
伴随农业技术飞速发展,使得设施农业得到了快速进步。依据设施农业的合理使用可为农作物生产创造优秀环境,帮助农业产量增加、农民经济效益增收。现实发展过程中设施农业主要分布在于乡镇、城市较近的地区,以此为其提供具备观赏性的植物与果蔬。山东成武县部分地区由于水资源相对短缺,因此在设施农业发展过程中,需大力推广农业节水灌溉技术,其通过将水源工程建设、灌溉工程、温室大棚等方面技术充分融合,同时应用覆膜技术、膜下滴灌措施完成作物浇灌。应用设施农业节水灌溉技术时,可有效对其开展多角度研究,同时还需借鉴国外先进技术,根据山东成武县农田浇灌区的真实情况,挑选适宜灌溉程序,融入现代化材料设备,确保节水灌溉成效、品质。
2、高效低强度节水技术模式
应用高效率低强度灌溉模式完成农田作物浇灌工作时,人员可使用机械移管式、固定式喷灌措施。使用机械移管式喷灌方式时,操作人员需合理搭配卷管式喷灌机,共同完成浇灌工作;面对经济作物浇灌任务时,要使用固定式微灌,然后与射程较远的喷头合理搭配,增加喷头与支架之间的距离,降低输水管道铺设总量,方便减少节水灌溉工程造价支出。与此同时,挑选输水管道种类时,为有效降低该方面经济使用数量,可根据新型地埋压力管材的合理应用,实现有效控制。为防止对耕种土地造成破坏,可选择将塑管、地埋压力管的连接区域安设在地面下,目前卷管式喷灌机存在较多问题,以至于农戶接受意愿差,主要涉及以下方面:一是分管工作产生的能源消耗偏大、工作压力较高、运行成本指数高;二是需要预留车行道,会占用一定农田资源。针对以上问题技术人员需强化卷管式喷灌机研制工作,并开发体型较小的设备种类,这不仅可以改善工作压力、减少水资源消耗数量,还能减少行道要求,避免占用农田资源。
3、河灌区农田节水技术模式
山东成武县农田浇灌用水主要来自河湖水库,但由于长时间水资源应用不合理,以至于存在严重浪费问题,导致近期降水减少、水库水位下降,因此在农田灌溉方面存在难题。在该背景下合理使用节水灌溉技术,可有效维护本地生态系统、改善内部水体环境。现实情况中由于河灌区无法对所有农田开展有效浇灌,因此可应用以下措施精准应对。一是科学缩小农田河灌开展面积,充分灌溉被规划的农田;二是河灌区面积处于不改变的状况下,可在农作物需水数量相对较大时开展充分浇灌,其余时间可以适当减少浇灌数量、次数,其虽然无法使农作物产量提升至最高,但由于浇灌设计面积广泛,促使和灌区作物整体产量得到明显改善。
4、集雨农田节水浇灌技术模式
山东成武县地区虽然浇灌工作会依靠河灌措施,但由于本地气候相对于干旱,使得本地农田缺水问题仍然较为严重,因此需要在河灌工作基础上借助其他节水灌溉模式来实现作物生长需求有效供给,该情况下给予节水灌溉模式产生在大众视野。并且伴随农业科学技术的快速发展,集雨节水灌溉技术不再过于单一,逐渐产生了高效完整的应用模式,现实多应用在地势偏高的坡面位置,实现雨水收集装置的多次利用。并且由于山东成武县地区内部汛期、旱期较为明显,为合理改善该情况,可在河道周边设置蓄水点,实现资源的有效收集、展现抗洪防汛关键价值。
5、城乡设施农业节水技术模式
设施农业栽培主要使用日光温室塑料棚等相应保护设施,人为创造适合作物生长发育的环境氛围,确保作物产出优质高效。郊区作为发展设施农业节水高效工程技术的关键区域,较为常见的措施为滴灌技术,该工程模式主要涉及:水源工程、日光温室、灌溉首部枢纽、输水管道、滴头滴水器,之后结合覆膜完成膜下灌溉。
设施农业节水灌溉工程技术在目前阶段,应主动吸取国外先进技术、大力发展本地设施农业装备,并在该方面基础上重点解决适合普通温室应用的成套微灌设备生产工艺问题,提高应用可靠性,最大程度展现微灌设备在设施农业中的优势,促使灌溉过程中达到水肥同步体现其具备的综合效益。
6、引河补源渠井结合节水灌溉
山东成武县地区由于存在较多小型河道,因此渠道水井结合灌溉方式应用效果较为优秀。渠道水井结合方式在实际应用过程中存在两种形式,分别为:一是在浇灌区域上游合理引入河水完成灌溉工作,下游区域利用井水完成浇灌。农田灌溉区应用节水浇灌技术时,不仅能够使用渠道防渗、先进灌水技术,以此来降低水资源输送过程中的资源、田间灌水损失,还可使水体浇灌重复使用数量大幅提升。
三、农田节水灌溉技术应用效果强化措施
1、完善灌溉机制
针对农田节水灌溉技术应用状况,为有效提高其运行成效,便要在可持续发展标准上,将地形地貌环境作为关键基础,强化技术高效应用研究。这时通过严格执行节水灌溉管控制度,实现工程技术科学合理应用:一是农田浇灌中应用高效节水灌溉技术,不仅需引进先进技术,还应注重基础设施建设、管理方案编制,并在其中科学细化技术应用要点,确保其价值得到充分展现。二是依据高效节水灌溉技术实际应用状况,政府需合理制定改善政策,创建优秀高效节水灌溉基地,大力开展先进技术创新、发展。三是完善渠道规划方案。从实际农田节水浇灌出发,合理规划灌溉技术的输水渠道,以便在短时间内发掘其中不足,强化资源保护力度。不仅如此,还需根据节水灌溉工程的特点、主动引入现代化措施,强化安全、效率、节能保护工作,推动农业生产稳定发展;四是健全完善制度、管理体系。相关部门应主动承担设备管理责任、增强检查管控力度,以便在调查、研究环节内发现技术存在问题。除此之外,水利管理部门还需注重技术、维护、信息反馈的制度,从而为工作制度化打下重要基础。
2、提升技术规范
通过强化高效节水灌溉技术认知程度,明确技术管理工作规范性,有效展现其具备的应用优势。一是提高农户在节水灌溉方面的意识、技术要点掌握程度。依据强化节水灌溉内容的高效宣传,使得其与农产品质量、收益具备直接联系,达到水资源节约的效果,并充分认识到水资源保护、生态环境、农作物产出之间存在的直接联系。二是规范管控浇灌农田。根据农田水利工程实际情况,严格落实技术规范、管理制度,严格要求人员根据规范开展操作,促使节水浇灌技术价值得到充分展现。三是重视设备维护工作。辅助工程、重要构件会直接影响高效节水灌溉技术应用效果,并且后者在使用中容易损坏,因此应强化设备维护工作重视程度,增强技术制度建设以便及时排除设备存在的风险隐患,从而保障节水灌溉工程开展成效。
3、强化资源分配
山东成武县由于具备较强地域特征,并且水资源分布平衡性较差,使得部分地区在农田灌溉过程中较为困难,因此限制了农业经济发展。由于本地区农业生产过程中存在的问题,使得水体资源分配工作成为关键重点,为此应合理使用节水灌溉技术。农业部门需细致调查研究本地农田土地,详细勘测土地内部含水量、水文地质状态,之后根据最终结果估算可种植的农作物种类、重量,以及在植株各个生长阶段所需要的水体数量、肥料剂量等,然后,在该基础上规划出合理的耕种面积、可以满足生产需要的灌溉模式,最后,依据土质状况制定合理方案。科学分析浇灌方案合理性,挑选适宜措施,确保达到最佳的浇灌效果。同时,帮助农民掌握滴灌、喷灌、微滴灌等一系列技术应用要点、使用优势,不断改变目前传统措施,确保其在农田水利中得到良好普及。
4、检测需水信息
目前阶段中,农田节水灌溉技术、信息技术已经得到了深度融合,依据其合理使用可实现农作物各生长阶段的需水量实际监测,确保其在不同环节內的养分得到充分供给,并且该监测工作还能为浇灌模式方案制定提供最为有效、精准的数据支撑,促使用水量更加准确、技术应用更加科学。现实农田状态监测工作进行时,农作物种植面积相对较大,为确保数据信息得到科学分析,便要根据农作物生长周期制定多样化浇灌计划,开展定期灌溉工作,确保在浇灌周期内将水分的损失降到最低。通过在信息化技术基础上对水量监测工作加大重视,实时分析监测结果,从而制定出精准高效的应对措施,强化灌溉使用效率。
5、强化科学研究工作投入
科学技术作为主要生产力,为有效提高农田节水灌溉技术应用效果,应将其作为切入点强化科学研究力度提高技术实力。国家相关部门同样应加大重视农田节水灌溉技术研究,增加投入资金、物力,以此培养出更多先进科技人员,确保节水浇灌技术得到良好创新。农田节水灌溉作为具备复杂性系统性的技术,其会涉及大量领域,并且研究工作开展时不能从单一角度进行。不仅如此,伴随水资源日益缩减,农田节水灌溉技术的发展,需要技术人员坚持不懈努力奋斗。
综上所述,农田节水灌溉技术合理使用,不仅能有效改善生态环境、保护水体资源状态,还可以在节能的基础上提高作物产出质量、数量。与此同时,细致分析农田节水灌溉技术、技术模式、强化措施后,了解到目前工作开展过程中,应注重在因地制宜基础上合理挑选措施类型,重视现代化科技融入,有效改善目前节水灌溉现状,实现国家农业快速发展。
(作者单位:274200山东省菏泽市成武县九女集镇人民政府(成武县九女集镇农业农村服务中心))