劉金南
(江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇 江陰 214400)
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,農(nóng)業(yè)逐漸向綠色、節(jié)能、環(huán)保型產(chǎn)業(yè)發(fā)展,其中高效節(jié)水灌溉技術(shù)就是新型農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的體現(xiàn),不僅能正常滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水的需要,還能節(jié)約用水,緩解我國水資源匱乏的問題,以最小的水資源生產(chǎn)出最多的農(nóng)作物,有效提高作物的經(jīng)濟(jì)效益。筆者結(jié)合自身的工作經(jīng)驗(yàn),對常用的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)進(jìn)行介紹,指出適合我國不同地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展的節(jié)水灌溉技術(shù),并總結(jié)了灌溉配件噴頭的常見故障和排除方法,供同行參考。
高效節(jié)水灌溉技術(shù)是一種科學(xué)的農(nóng)業(yè)用水方法,不僅滿足農(nóng)作物正常的生長規(guī)律需要,還能最大程度地節(jié)約用水,有效提高農(nóng)作物的經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)農(nóng)戶增收。
高效節(jié)水灌溉技術(shù)最大程度地減少水資源的浪費(fèi),促進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。由于我國人口眾多,人均水資源占有量低,目前全國約2/3 的城市存在不同程度的缺水,約1/4 城市面臨嚴(yán)重缺水問題,而高效節(jié)水灌溉技術(shù)可以在滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要的同時(shí),實(shí)現(xiàn)水資源科學(xué)、合理應(yīng)用。但目前我國高效節(jié)水灌溉技術(shù)與發(fā)達(dá)國家相比還存在一定差距,西方發(fā)達(dá)國家的節(jié)水灌溉利用率高達(dá)60%~70%,而我國僅為25%~40%,節(jié)水灌溉技術(shù)還需要不斷創(chuàng)新。
隨著人口不斷增長,人們物質(zhì)生活水平不斷提高,農(nóng)業(yè)用水量也在逐年增加。就我國所有行業(yè)發(fā)展來看,農(nóng)業(yè)是用水量最大的行業(yè),由于我國干旱和半干旱地區(qū)面積較大,在這種水資源匱乏的條件下,必須大力推廣高效節(jié)水灌溉技術(shù),以促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)量增加,更好地滿足人民物質(zhì)生活需要[1]。
低壓管道輸水灌溉技術(shù)是利用低壓管道進(jìn)行輸水,與傳統(tǒng)的水泵灌溉技術(shù)不同,這種灌溉方式不僅不會占用耕地面積,還能顯著降低電力的使用和時(shí)間消耗,是一種灌溉速度快、技術(shù)成本低、使用壽命長、維護(hù)方便的節(jié)水灌溉技術(shù)。由于低壓管道輸水灌溉技術(shù)的輸水方式采用的是低壓管道,有效降低輸水過程中水分的蒸發(fā)和滲漏,可以有效提高農(nóng)業(yè)水資源的利用率,因此,該技術(shù)適合面積較大的農(nóng)田灌溉。
噴灌技術(shù)是利用動力設(shè)備加壓管道,將管道內(nèi)水無差別地噴灑到空中,農(nóng)作物上空中的水分子形成微小顆粒,然后沉降到作物葉面或地表,不僅便于作物水分吸收,還有利于莊稼水分利用,促進(jìn)植物更好地生長。噴灌技術(shù)根據(jù)設(shè)備移動狀態(tài),可分為固定、半固定、移動噴灌設(shè)備。固定式噴灌設(shè)備只有噴頭附近可以活動,其余都是固定,適合小型或占地面積小的灌溉作物;半固定式噴灌設(shè)備噴嘴、支管可以活動,其余裝置固定,這種在固定噴灌設(shè)備改良技術(shù)上的改進(jìn),不僅增加了灌溉作物種類,而且獲得的灌溉效果更好;移動式噴灌設(shè)備所有部件都是可移動的,是目前最新的噴灌技術(shù)應(yīng)用,適合山區(qū)、丘陵等地區(qū)。
滴灌技術(shù)是利用加壓、管道系統(tǒng)將水源以水滴方式對農(nóng)作物主要根系進(jìn)行滋潤的高效節(jié)水灌溉技術(shù),該方法可以將灌溉和施肥同步進(jìn)行,滴灌技術(shù)是在不破壞土壤通透性和理化性狀的基礎(chǔ)上開展的節(jié)水灌溉,節(jié)水效果顯著。
微灌技術(shù)是在滴灌技術(shù)基礎(chǔ)上,使用更小流量的水量對農(nóng)作物根系進(jìn)行浸潤,不僅能保證土壤濕潤度,滿足農(nóng)作物用水需要,還能獲得更佳的節(jié)水效果。微灌技術(shù)不僅能提高水資源的利用率,還能獲得更高的收益。
渠道灌溉技術(shù)是連接水源和土地的一種水渠,將其水源引入和輸送到農(nóng)作物所在的灌區(qū)的灌溉技術(shù)。該技術(shù)根據(jù)灌溉面積不同,可以分支出多個(gè)系統(tǒng),適合地形復(fù)雜的區(qū)域。但由于該技術(shù)容易出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,一旦出現(xiàn)該問題,會造成水資源浪費(fèi),降低水資源的利用率。
3.1.1 選擇微灌技術(shù)
由于北方降水量少,大部分為干旱或半干旱區(qū)域,而微灌技術(shù)采用專用的設(shè)備,將最小的水資源以微小水柱的方式直接注入到農(nóng)作物的根部或主要根系中,促進(jìn)植物水資源的吸收,還能減少水蒸發(fā),有利于節(jié)約用水。
3.1.2 選擇低壓管道輸水灌溉技術(shù)
北方大多數(shù)農(nóng)村都有水井,而低壓管道輸水灌溉技術(shù)可以利用水泵將水井中的水直接輸入到農(nóng)田進(jìn)行灌溉,促進(jìn)該區(qū)域內(nèi)農(nóng)作物水資源的全面吸收,實(shí)現(xiàn)低損失、全覆蓋[2]。
3.2.1 選擇噴灌技術(shù)
由于南方降水量大,氣候濕潤,比較適合農(nóng)作物生長,可以通過一臺噴灌機(jī),將水分噴灑在農(nóng)作物葉面或地表,這種小水滴就能滿足農(nóng)作物的生長需要,而且技術(shù)實(shí)用性較高。
3.2.2 選擇步行式灌溉技術(shù)
南方雖然降水量多,但個(gè)別月份降雨少,會出現(xiàn)季節(jié)性缺水現(xiàn)象。采用步行式灌溉技術(shù),雖然專業(yè)技術(shù)水準(zhǔn)不高,但是可操作性強(qiáng)。僅需要操作設(shè)備就能自動完成,且拆卸、清洗簡單,也能獲得較佳的節(jié)水效果,適合在南方降雨量小的時(shí)期進(jìn)行應(yīng)用。
3.2.3 選擇溝渠灌溉技術(shù)
該技術(shù)適合水稻或用水量大的農(nóng)作物,但是該技術(shù)需要將水引入到溝渠內(nèi),讓其自動流入到農(nóng)田中,在這個(gè)過程中會造成水分在渠道內(nèi)的滲漏。在此技術(shù)的基礎(chǔ)上,可以將溝渠用混凝土打底,這樣人為保護(hù)層就可以有效減少水分滲漏[3]。
水舌霧化效果尚佳,但射程不夠,造成這種問題的原因主要與噴頭轉(zhuǎn)速太快有關(guān),需要調(diào)低噴頭轉(zhuǎn)速。水舌霧化效果差,射程短,造成這種問題的原因主要和設(shè)備工作壓力較弱有關(guān),需要根據(jù)射程適當(dāng)調(diào)高壓力。
搖臂張角太小,造成這種問題的原因有搖臂安裝過高,造成導(dǎo)水器不能完全切入水舌,需要調(diào)低。搖臂彈簧太緊造成張力不足,需要擰松;或搖臂甩開后不能返回,需要調(diào)緊彈簧。
葉輪空轉(zhuǎn)但噴頭不轉(zhuǎn),造成這種問題的原因有葉輪軸與小蝸輪之間連接脫落或松動,需要擰緊;或大蝸輪與套軸之間大蝸輪與套軸之間,需要擰緊。水舌正常但葉輪和噴頭都不轉(zhuǎn),造成這種問題的原因有定位螺釘擰得過緊造成大蝸輪偏心,需要擰松;蝸輪蝸桿或齒輪缺油造成阻力太大,需要涂抹潤滑油;空心軸與套軸銹牢,需要除銹涂抹潤滑油;葉輪被異物卡死,需要人為清除。
噴頭加工精度技術(shù)不高,造成套軸和空心軸無法緊密貼合,需要更換。密封圈中摻雜泥沙,無法進(jìn)行密封,需要拆下空心軸清洗干凈。
綜上所述,由于我國水資源緊缺,傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)不僅不能有效提高農(nóng)作物產(chǎn)量,還會造成水資源浪費(fèi)。在我國大力推廣高效節(jié)水灌溉技術(shù),不僅是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的變革,也是新型農(nóng)田水利建設(shè)的需要。高效節(jié)水灌溉技術(shù)豐富多樣,可以根據(jù)區(qū)域降水量、地形和農(nóng)作物品種等因素進(jìn)行選擇,不僅能提高農(nóng)作物產(chǎn)量和勞動生產(chǎn)率,還能有效緩解農(nóng)業(yè)耗水量大的問題,減少水資源浪費(fèi)。