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農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用探究

2023-01-04 19:10徐大勇
南方農(nóng)業(yè) 2022年6期
關(guān)鍵詞:農(nóng)田水利農(nóng)田節(jié)水

徐大勇

(東港市水利事物服務(wù)中心,遼寧丹東 118300)

水是農(nóng)田作物正常生長的關(guān)鍵要素之一,為確保水能夠更加高效地進(jìn)入農(nóng)田之中,我國大力建設(shè)農(nóng)田水利工程。但我國水資源分布不均衡,受到地理因素的影響,不同區(qū)域之間的水資源量存在很大的差異,加上農(nóng)田灌溉中使用的灌溉模式存在不合理等問題,極易出現(xiàn)水資源供給不足的問題,從而嚴(yán)重影響到農(nóng)業(yè)的正常生產(chǎn)。為此,我國有關(guān)部門應(yīng)針對區(qū)域內(nèi)農(nóng)田生產(chǎn)的具體需求,對節(jié)水灌溉技術(shù)進(jìn)行合理引入和優(yōu)化,并加強(qiáng)水利工程管理,確保該技術(shù)得到充分發(fā)揮,在為農(nóng)田提供足夠水資源的同時,實(shí)現(xiàn)對水資源的有效節(jié)約,從而促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)又好又快發(fā)展。

1 常見類型

1.1 噴灌式節(jié)水技術(shù)

噴灌式節(jié)水技術(shù)主要適用于大面積的農(nóng)田灌溉,該技術(shù)借助水的壓力,讓卷盤可以旋轉(zhuǎn)起來,從而實(shí)現(xiàn)以卷盤為圓心對四周農(nóng)田進(jìn)行灌溉。在實(shí)際應(yīng)用過程中,操作人員只需在噴灌機(jī)上安裝噴頭,開啟設(shè)備,待設(shè)備的水壓達(dá)到一定值以后,即可穩(wěn)定開展灌溉作業(yè),整個灌溉過程比較簡單方便,對操作人員無較高的要求。在農(nóng)田噴灌的節(jié)水設(shè)計中,需結(jié)合區(qū)域內(nèi)農(nóng)田的具體情況,通過合理設(shè)計相關(guān)設(shè)備設(shè)施,來確保更好地滿足本地農(nóng)田灌溉需求,然后合理安裝灌溉設(shè)備,并進(jìn)行妥善固定,以此來確保灌溉作業(yè)的順利開展[1]。相關(guān)噴灌設(shè)備包括移動噴灌機(jī),該設(shè)備可以確保作物獲得全面的灌溉,操作簡便,且具有很強(qiáng)的通用性,可適用于各種地形的農(nóng)田灌溉作業(yè)中。通過合理使用這一設(shè)備和機(jī)械自動化設(shè)備,能夠更好地保障灌溉的效率。但移動噴灌機(jī)會消耗很多的資源,占地面積較大,必須使用一些輔助設(shè)備,方可完成灌溉作業(yè)。

1.2 微灌溉技術(shù)

微灌溉技術(shù)具備現(xiàn)代化與先進(jìn)性的特點(diǎn),相關(guān)設(shè)備包括滴頭、泵、灌水器及過濾器等,主要應(yīng)用在大棚種植中,具有操作簡便、使用年限長、成本低的顯著優(yōu)勢,有利于提升水資源的利用率,現(xiàn)已在農(nóng)田水利工程中得到廣泛應(yīng)用,并發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。微灌溉技術(shù)可劃分為滴灌灌溉技術(shù)與脈沖式澆灌技術(shù)等,不同灌溉形式具有不同的特點(diǎn),需結(jié)合農(nóng)田水利工程的具體使用需求來進(jìn)行科學(xué)合理的選擇,確保微灌溉技術(shù)的優(yōu)勢得到最大化的發(fā)揮。在農(nóng)田水利工程中應(yīng)用微灌溉技術(shù)時,需將輸送水管鋪設(shè)在灌溉區(qū)域內(nèi),然后將灌水器安裝在正確的位置,而在具體灌溉中可將適當(dāng)?shù)姆柿霞尤胨?,從而幫助作物更好的生長[2]。通過有效應(yīng)用微灌溉技術(shù),不僅可以有效節(jié)省施肥時間,較好地改善土壤結(jié)構(gòu),提高農(nóng)作物種植效率與質(zhì)量,還能夠在很大程度上減少水資源的浪費(fèi),切實(shí)提高水資源的利用率。

1.3 行走式灌溉技術(shù)

行走式灌溉技術(shù)主要指借助農(nóng)用運(yùn)輸車與噴灌機(jī)等行走式機(jī)械設(shè)備,帶動節(jié)水灌溉機(jī)具在農(nóng)田間進(jìn)行行走式灌溉工作。該技術(shù)又可分為抗旱保苗節(jié)水灌溉技術(shù)、節(jié)水播種技術(shù)。其中,抗旱保苗節(jié)水灌溉技術(shù)是利用少量的水來根據(jù)作物需求定量,然后把這些水灌溉到作物根區(qū)土壤中,以此來有效提高農(nóng)田作物產(chǎn)量,其能夠有效解決干旱地區(qū)水資源嚴(yán)重緊缺的問題,實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增收。節(jié)水播種技術(shù)是通過對農(nóng)田作物種子四周土壤進(jìn)行局部澆灌,在具體實(shí)施過程中需先開挖溝渠,進(jìn)行施肥、播種及灌溉水,并覆土,該技術(shù)主要適用于干旱或是半干旱地區(qū)。行走式節(jié)水灌溉技術(shù)的適應(yīng)性很強(qiáng),且對動力設(shè)備的要求相對較低,可在極大程度上減少田間管道工程量,僅需確保農(nóng)田水源可以順利汲取即可[3]。

1.4 渠道防滲技術(shù)

對于農(nóng)田水利工程建設(shè)而言,渠道是確保農(nóng)田水利工程正常運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)施之一,一旦其出現(xiàn)損害或是毀壞問題,必然導(dǎo)致滲水問題,從而造成不必要的水資源浪費(fèi)。通過進(jìn)一步改善渠道防滲技術(shù),可盡最大程度減少不必要的水資源浪費(fèi),目前常見的防滲技術(shù)包括三合土防滲面防滲、塑料膜防滲、混凝土防滲及涂料施壓防滲等,在具體應(yīng)用過程,必須結(jié)合區(qū)域內(nèi)農(nóng)田生產(chǎn)的具體需求、地質(zhì)地形條件等選擇最為合理的防滲技術(shù),從而最大程度上降低渠道對水資源的吸收。同時,渠道防滲漏技術(shù)主要適用于土渠輸水過程中,能夠避免因?yàn)榍罎B漏而造成大量水資源的浪費(fèi)。而在具體應(yīng)用過程中,應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際情況來科學(xué)選用防滲漏材料,如混凝土、瀝青、塑料膜等,并采用瀝青護(hù)面、土料施壓等技術(shù)措施,進(jìn)而提高渠系水利用系數(shù)的效用,切實(shí)保證渠道輸水的高質(zhì)量開展。

2 面臨的難題

2.1 農(nóng)田水利灌溉設(shè)計不夠合理

縱觀現(xiàn)階段我國農(nóng)田水利工程灌溉設(shè)計情況,可以發(fā)現(xiàn)普遍存在設(shè)計不科學(xué)、不合理的問題,嚴(yán)重影響到農(nóng)田生產(chǎn)的效率。主要體現(xiàn)在以下2 個方面。1)農(nóng)田水利灌溉工程的設(shè)計缺乏全面、真實(shí)的地質(zhì)地形勘察數(shù)據(jù)支撐,這就導(dǎo)致農(nóng)田水利灌溉設(shè)計與節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用受到很大的阻礙[4]。2)農(nóng)田灌溉工程的設(shè)計中,盡管有的單位在開展工程設(shè)計前已充分勘察工程現(xiàn)場的地質(zhì)條件、氣候等,也獲得了較為全面的信息數(shù)據(jù),然而在實(shí)際設(shè)計環(huán)節(jié)中卻沒有合理利用這些信息數(shù)據(jù),導(dǎo)致最終設(shè)計存在諸多不合理之處,嚴(yán)重影響到灌溉技術(shù)施工的質(zhì)量和應(yīng)用效率。

2.2 自然環(huán)境和季節(jié)因素影響

我國土地面積廣闊,南北的經(jīng)緯度跨度很大,所以我國南北地區(qū)的氣候條件存在較大的差異。以北方地區(qū)為例,其環(huán)境干燥、干旱,可依靠自然降水量進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉的周期相比南方長,加上地理位置限制了自然河流灌溉的利用,所以需要頻繁開采地下水來滿足農(nóng)田用水需求,但由于空氣干燥、太陽光照強(qiáng)烈、風(fēng)大等氣候條件,導(dǎo)致灌溉中水分容易蒸發(fā)。針對這一情況,在水利工程中應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)時,需對區(qū)域的這一特殊性進(jìn)行全面考慮,深入研究更加適宜地區(qū)氣候條件和環(huán)境的節(jié)水灌溉技術(shù)。

2.3 管理滯后,人為毀損嚴(yán)重

在農(nóng)田水利工程運(yùn)行過程中,由于受到人為因素的影響,導(dǎo)致相關(guān)設(shè)施容易出現(xiàn)損壞等問題,這就大大影響到水利工程的灌溉質(zhì)量。主要體現(xiàn)以下2 方面。1)相關(guān)工作人員缺乏節(jié)水觀念,也沒有充分掌握相關(guān)節(jié)水灌溉技術(shù),盡管安裝了具備較強(qiáng)技術(shù)性的節(jié)水設(shè)施設(shè)備,但時常由于工作人員缺乏相關(guān)專業(yè)技術(shù),或是沒有做好相關(guān)維護(hù)和管理工作,導(dǎo)致這些設(shè)施設(shè)備的作用得不到發(fā)揮,甚至造成大量水資源的浪費(fèi)[5];2)農(nóng)戶缺乏節(jié)水意識,依然沿用傳統(tǒng)灌溉方式,甚至有的農(nóng)戶由于文化程度較低,為了一己私利而盜取水利工程設(shè)施設(shè)備,這就造成水利工程設(shè)施受到破壞或是損毀,從而嚴(yán)重影響到節(jié)水灌溉的實(shí)施。

3 優(yōu)化策略

3.1 科學(xué)設(shè)計農(nóng)田水利工程灌溉方案

在運(yùn)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)前,相關(guān)部門需安排專業(yè)人員前往水利工程建設(shè)現(xiàn)場,借助先進(jìn)的勘探設(shè)備和儀器來進(jìn)行有效調(diào)查,明確農(nóng)田的數(shù)量、類型、耕種面積、農(nóng)作物各時段的需水量,然后對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有效利用,科學(xué)設(shè)計農(nóng)田水利工程灌溉方案,選擇最為適宜的節(jié)水灌溉技術(shù),以此來確保灌溉的充分性與均勻性。1)合理設(shè)計區(qū)域內(nèi)的農(nóng)田種植結(jié)構(gòu),應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展的具體情況,確定農(nóng)作物的實(shí)際種植規(guī)模,從而科學(xué)設(shè)計和優(yōu)化農(nóng)田中農(nóng)作物的種植結(jié)構(gòu),選用最為適宜的節(jié)水灌溉技術(shù),可大膽嘗試新型的農(nóng)作物種植技術(shù),最終實(shí)現(xiàn)水資源的合理運(yùn)用[6]。2)有效設(shè)計灌溉的時間和用水量,即立足于工程實(shí)際,進(jìn)一步強(qiáng)化引水渠道工程,然后對灌溉時間與數(shù)量進(jìn)行合理設(shè)計;同時結(jié)合農(nóng)作物生長的不同時期,來科學(xué)設(shè)計不同時間段內(nèi)農(nóng)田的灌溉時間與數(shù)量,在這一過程中,需對農(nóng)作物不同生長階段的用水量、蒸發(fā)量(水的自然蒸發(fā)、渠道吸收損失等)進(jìn)行綜合考慮,通過多次試驗(yàn)與分析,來明確農(nóng)作物的最佳灌溉時間與灌溉水量,再根據(jù)變量與定值之間的對比與計算,從而確保農(nóng)田灌溉的實(shí)效性。為確保農(nóng)作物的健康生長,需要對各種影響因素進(jìn)行充分考慮,因地制宜地設(shè)計農(nóng)田水利工程灌溉方案,采用最為適宜的節(jié)水灌溉技術(shù),以此來保證農(nóng)作物的正常生長,并確保每一滴水都得到有效利用。

3.2 優(yōu)化相關(guān)配置,規(guī)避自然環(huán)境和季節(jié)因素影響

農(nóng)田水利工程建設(shè)應(yīng)結(jié)合地區(qū)實(shí)際水資源分布情況、自然環(huán)境與氣候等因素,統(tǒng)籌規(guī)劃水利工程建設(shè),秉持著“科學(xué)發(fā)展觀”的原則,對當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)用水與生活用水加以合理配置,并制定行之有效的用水制度,實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置,確保水資源得到科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用,以此來提高農(nóng)村居民的節(jié)水意識,使之充分認(rèn)識到節(jié)約用水的重要性,并在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中自覺使用節(jié)水灌溉技術(shù)[7]。由于不同區(qū)域的地質(zhì)地形、氣候環(huán)境等都有著一定的差異,為能夠更好地滿足當(dāng)?shù)剞r(nóng)田灌溉的需求,實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用,就必須對這一差異進(jìn)行充分考慮,選擇最為適宜的灌溉技術(shù)與灌溉設(shè)備。例如,對于因?yàn)樗Y源運(yùn)輸流動中發(fā)生的蒸發(fā)或是滲透問題,可選用對水資源運(yùn)輸?shù)母咝Ч?jié)水技術(shù)(三合土防滲面防滲、塑料膜防滲、混凝土防滲及涂料施壓防滲等),進(jìn)一步強(qiáng)化水渠的防滲透功能,利用混凝土、瀝青、塑料膜等材料來進(jìn)行水渠建設(shè),還需強(qiáng)化輸水管道的建設(shè),以此來實(shí)現(xiàn)對水資源運(yùn)輸流動中消耗水量的有效控制,在一定程度上節(jié)約水資源,確保水資源得到充分利用。

3.3 提高對節(jié)水灌溉技術(shù)的重視程度

為確保節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田生產(chǎn)中得到有效應(yīng)用,相關(guān)部門必須積極發(fā)揮自身職能,提高對節(jié)水灌溉技術(shù)的重視程度,并成立專門的節(jié)水灌溉小組。該小組成員具備較強(qiáng)的節(jié)水意識,充分掌握相關(guān)農(nóng)田灌溉技術(shù)及相關(guān)操作、維修管理方法等,由該小組人員定期對農(nóng)田水利工程中的各項(xiàng)節(jié)水設(shè)備設(shè)施進(jìn)行檢修、維護(hù),確保設(shè)備始終處于良好的運(yùn)行狀態(tài);同時,該小組成員需深入農(nóng)村地區(qū),為當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶詳細(xì)講解節(jié)水灌溉的重要性,并指導(dǎo)農(nóng)戶正確使用相關(guān)設(shè)備設(shè)施。同時,需與時俱進(jìn),借助村廣播站、宣傳欄與抖音等新媒體平臺,向當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶宣傳節(jié)水灌溉知識與相關(guān)技術(shù),從而促使其樹立先進(jìn)的節(jié)水灌溉理念,并能夠更好地應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)。另外,針對水利工程設(shè)備設(shè)施被毀壞或是損壞等問題的處理,相關(guān)部門需制定相關(guān)的管理制度,加強(qiáng)對水利工程的管理,安排專人進(jìn)行定期巡查,一旦發(fā)現(xiàn)有人損壞設(shè)備設(shè)施,需在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行嚴(yán)厲批評教育,讓農(nóng)戶們認(rèn)識到保護(hù)水利工程的重要性,并自覺保護(hù)水利工程。

4 結(jié)語

面對水資源日益緊缺的困境,我國相關(guān)部門必須結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展的需求、地質(zhì)地形、自然環(huán)境與氣候因素等方面,選用最為適宜的節(jié)水灌溉技術(shù),并從當(dāng)?shù)剞r(nóng)田生產(chǎn)需求實(shí)際出發(fā),進(jìn)一步優(yōu)化農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù),有效強(qiáng)化水利工程管理工作,從而有效避免水資源的浪費(fèi),提高水資源利用率,為農(nóng)戶帶來更多的收益。

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