農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉技術(shù)思考

李永林

摘 要 我國(guó)地域遼闊、水資源十分豐富，但人口基數(shù)較大，水資源分布不均衡，導(dǎo)致一些地區(qū)存在水資源缺乏的情況。水資源是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要支撐，在農(nóng)業(yè)規(guī)模化、現(xiàn)代化及機(jī)械化發(fā)展趨勢(shì)下，水資源的重要性和關(guān)鍵性日益凸顯，為了滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，我國(guó)興建了大量的農(nóng)田水利工程，而應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)，可以降低水資源消耗，對(duì)推動(dòng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有現(xiàn)實(shí)意義。基于此，探討農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用措施。

關(guān)鍵詞 農(nóng)田水利工程;節(jié)水灌溉技術(shù);應(yīng)用

中圖分類號(hào)：S274 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.15.083

我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新形勢(shì)下，居民生活質(zhì)量獲得顯著改善，市場(chǎng)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的需求量也持續(xù)增加，帶動(dòng)了農(nóng)業(yè)趨于規(guī)模化發(fā)展。水資源是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的必需資源，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，水利工程的重要性日益凸顯。應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)，可以發(fā)揮水利工程的生產(chǎn)價(jià)值，降低水資源的過(guò)度消耗，符合節(jié)約型社會(huì)理念，對(duì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)保護(hù)的協(xié)同發(fā)展具有重要作用。

1 節(jié)水灌溉技術(shù)的價(jià)值

水資源是人類賴以生存的重要資源，隨著我國(guó)社會(huì)的快速發(fā)展，社會(huì)生產(chǎn)和居民生活對(duì)水資源的需求量不斷增加，導(dǎo)致水資源日趨緊張。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要大量的水資源，但以往的灌溉模式較為滯后，水資源浪費(fèi)情況較為嚴(yán)重，不利于節(jié)約用水和成本控制。而節(jié)水灌溉可以降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)水資源的浪費(fèi)，在滿足農(nóng)作物生長(zhǎng)需求的同時(shí)，起到降低成本和節(jié)約用水的作用，有助于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的協(xié)同發(fā)展，緩解當(dāng)?shù)厮Y源緊張的現(xiàn)狀。

2 常用的節(jié)水灌溉技術(shù)

2.1 滴灌技術(shù)

滴灌技術(shù)是當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的一種技術(shù)，其主要是利用滴頭、管網(wǎng)和滴管等設(shè)施，通過(guò)一定壓力將水資源運(yùn)輸?shù)睫r(nóng)作物根部，起到灌溉的目的。該技術(shù)具有省水、省力及省時(shí)等特點(diǎn)，可以滿足農(nóng)作物生長(zhǎng)所需的水資源，具有良好的節(jié)水效果。當(dāng)前滴灌技術(shù)也有一定的缺陷，在建設(shè)中需要鋪設(shè)水管網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施，前期投入的成本較高，雖然可以起到節(jié)約水資源的作用，但在一些經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為滯后的地區(qū)難以實(shí)現(xiàn)大范圍推廣[1]。

2.2 微噴灌技術(shù)

微噴灌技術(shù)是一種較為實(shí)用的節(jié)水技術(shù)，其主要是利用管道上的灌水器和低壓管道完成灌溉工作，在進(jìn)行農(nóng)作物生產(chǎn)中，微噴灌技術(shù)可以將水分直接輸送到土壤中，促使農(nóng)作物根系更好地吸收水分，提升土壤內(nèi)層和表層的含水量，避免水分受到蒸發(fā)作用影響而快速流失。微噴灌技術(shù)是利用高壓水管完成灌溉，因此其對(duì)水源的需求量較小，灌溉精度較高，可以充分滿足農(nóng)作物生長(zhǎng)對(duì)水分的需求，同時(shí)該技術(shù)對(duì)硬件設(shè)施沒(méi)有較高的要求，利用特質(zhì)灌水器和低壓管道就可以完成灌溉工作，前期不需要投入大量成本，在我國(guó)擁有廣闊的應(yīng)用前景[2]。

2.3 噴灌技術(shù)

噴灌技術(shù)是當(dāng)前在我國(guó)農(nóng)村地區(qū)應(yīng)用最為廣泛的節(jié)水技術(shù)，尤其在大規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，噴灌技術(shù)已成為機(jī)械化生產(chǎn)的主流，且在城市建設(shè)、草坪維護(hù)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。噴灌技術(shù)是利用加壓水泵，將水輸送到半空后，利用自然落差進(jìn)行灌溉，水滴可以直接作用到農(nóng)田中，進(jìn)而完成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉。該技術(shù)在節(jié)水方面具有顯著的效果，屬于一種機(jī)械化灌溉方式，還可以避免農(nóng)田灌溉的人力資源消耗。

2.4 渠道防滲技術(shù)

在我國(guó)農(nóng)村地區(qū)，渠道灌溉是一種傳統(tǒng)灌溉模式，且沿用多年，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中扮演的角色較為重要。但渠道灌溉會(huì)對(duì)水資源造成一定的消耗，由于渠道在滲水方面效果較差，大量水資源會(huì)在輸送中浪費(fèi)，不利于當(dāng)?shù)剞r(nóng)田節(jié)水的有序開(kāi)展。而渠道防滲技術(shù)可以有效避免這一情況，當(dāng)前主要采用的渠道防滲技術(shù)為：1）物理機(jī)械防滲技術(shù)，對(duì)渠道滲水性進(jìn)行優(yōu)化改良，促使其具有較強(qiáng)的防滲水能力，可以起到節(jié)約水資源的作用;2）化學(xué)防滲技術(shù)，即使用混凝土、瀝青及塑料薄膜改善渠道，進(jìn)而起到一定的防滲作用。渠道防滲技術(shù)可以提升渠道的保水、蓄水及送水能力;降低水利工程每年的維修投入，可起到一定節(jié)約維護(hù)成本的作用;避免當(dāng)?shù)赝寥腊l(fā)生鹽堿化情況，改善當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì);避免水資源在輸送過(guò)程中的消耗，起到良好的節(jié)水作用[3]。

2.5 膜上灌溉技術(shù)

膜上灌溉技術(shù)屬于一種新型技術(shù)，其主要原理為在田壟上覆蓋一層地膜，在地膜表面進(jìn)行灌溉，通過(guò)地膜上存在的微小孔隙，促使水資源滲透到農(nóng)作物根系中，進(jìn)而完成灌溉工作。這一技術(shù)可以避免水資源在土壤深層的過(guò)度蒸發(fā)和滲漏，在節(jié)水效果方面較為顯著，且前期投入不需要過(guò)多成本。但膜上灌溉技術(shù)的缺點(diǎn)也較為明顯：當(dāng)前市面上銷售的地膜普遍厚度較薄，十分容易破損，如果破損則難以發(fā)揮其節(jié)水作用;地膜需要每年更換，更換下的地膜要經(jīng)過(guò)集中處理，如果隨意拋棄在田間地頭，會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成污染，如果在地下殘留還會(huì)影響土壤質(zhì)量[4]。

3 農(nóng)田水利工程中應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)的優(yōu)化措施

3.1 應(yīng)用信息技術(shù)建模

當(dāng)前農(nóng)業(yè)規(guī)?；a(chǎn)模式下，對(duì)水資源的需求量持續(xù)增加，節(jié)水可以起到提升水資源利用率、避免過(guò)度浪費(fèi)及降低生產(chǎn)成本的作用，而要想發(fā)揮這一作用，則要充分應(yīng)用信息技術(shù)建立線性高斯模型，真正實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)灌溉、精準(zhǔn)調(diào)控。1）農(nóng)田水利工程要對(duì)當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)用水情況進(jìn)行分析，引入大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)，掌握當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)水資源的實(shí)際需求，獲取農(nóng)業(yè)一線生產(chǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù);2）使用現(xiàn)代分析方法掌握灌溉區(qū)的全面信息，并將灌溉渠劃分為不同的小區(qū)域，以提升線性高斯模型的準(zhǔn)確度，降低水資源的調(diào)控難度;3）以線性高斯模型為基礎(chǔ)，加強(qiáng)水資源優(yōu)化配置，尤其在水資源調(diào)度中，要不斷提升精準(zhǔn)水平，真正實(shí)現(xiàn)科學(xué)灌溉、節(jié)水灌溉[5]。

3.2 優(yōu)化灌溉時(shí)間和灌溉量

在引入節(jié)水灌溉過(guò)程中，要注重?cái)U(kuò)大灌溉區(qū)范圍，并對(duì)灌溉時(shí)間和灌溉量進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化，進(jìn)而起到一定節(jié)水作用。1）農(nóng)戶要掌握農(nóng)作物在不同生長(zhǎng)階段、不同季節(jié)對(duì)水分的需求，例如，在成熟期、孕育期、拔節(jié)期及苗期等階段的需求水，對(duì)不同季節(jié)水分的蒸騰量和蒸發(fā)量盡心估算，根據(jù)上述情況，調(diào)控灌溉時(shí)間和灌溉量，在滿足農(nóng)作物生長(zhǎng)對(duì)水分需求的同時(shí)，避免造成水資源浪費(fèi)。2）在整個(gè)農(nóng)田灌溉中，水資源浪費(fèi)的主要方式為土壤滲水和水分蒸發(fā)，農(nóng)戶要對(duì)這兩部分的耗水量進(jìn)行分析計(jì)算，然后結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w情況采取合理措施，對(duì)灌溉時(shí)間進(jìn)行科學(xué)控制。3）隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)逐漸趨于信息化，信息技術(shù)的應(yīng)用也更加廣泛，農(nóng)戶要善于利用信息技術(shù)建立農(nóng)作物生長(zhǎng)需求模型，根據(jù)不同階段的水分需求控制灌溉量，實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置[6]。

3.3 靈活采用節(jié)水灌溉技術(shù)

隨著我國(guó)農(nóng)藝的發(fā)展，大量節(jié)水灌溉技術(shù)已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，但基于不同地區(qū)的環(huán)境特點(diǎn)和生產(chǎn)情況，要對(duì)各種節(jié)水灌溉技術(shù)進(jìn)行分析后靈活選擇，在降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的同時(shí)，起到節(jié)約用水的作用。1）節(jié)水灌溉是針對(duì)當(dāng)?shù)氐乃修r(nóng)田，因此引入節(jié)水技術(shù)時(shí)，要綜合考慮當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、用水量、灌溉面積、經(jīng)濟(jì)情況等要素，做好統(tǒng)籌規(guī)劃工作;2）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中引入監(jiān)控技術(shù)，對(duì)灌區(qū)開(kāi)展動(dòng)態(tài)監(jiān)控管理，掌握灌區(qū)不同階段、不同時(shí)期的灌溉情況，然后因地制宜地選擇節(jié)水灌溉技術(shù);3）在選擇節(jié)水技術(shù)中，要綜合考慮前期投入情況，盡量降低成本費(fèi)用和資源投入，充分利用當(dāng)?shù)氐目稍偕Y源，如太陽(yáng)能、風(fēng)能及潮汐能等，以降低資源成本[7]。

3.4 促使農(nóng)民樹(shù)立節(jié)水意識(shí)

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新形勢(shì)下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也逐漸趨于集約化發(fā)展，種植方式、生產(chǎn)模式都發(fā)生了巨大變化，時(shí)間成本和人力成本投入較小，而要想實(shí)現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)效益，農(nóng)民則要樹(shù)立新型的節(jié)水意識(shí)，進(jìn)而在生產(chǎn)中節(jié)約水資源，避免浪費(fèi)行為。1）當(dāng)?shù)卣椭鞴懿块T要根據(jù)當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)發(fā)展情況，在興建水利工程中，引入各種先進(jìn)的灌溉技術(shù)，做好灌溉技術(shù)設(shè)施建設(shè)工作，滿足當(dāng)代農(nóng)戶日常農(nóng)作生產(chǎn)對(duì)水資源的需求;2）積極組織當(dāng)代農(nóng)戶開(kāi)展系統(tǒng)化、專業(yè)化培訓(xùn)，促使其認(rèn)識(shí)到節(jié)水的重要性，并掌握先進(jìn)的灌溉技術(shù);3）組織科研人員和工作人員深入一線農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，針對(duì)農(nóng)戶在生產(chǎn)中存在的節(jié)水技術(shù)問(wèn)題給予現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，在推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的同時(shí)，起到節(jié)約水資源的作用[8]。

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)是世界農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在我國(guó)擁有悠久的歷史，水資源是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要支撐，但是在以往粗放式的生產(chǎn)模式下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)水資源的消耗持續(xù)增加，不符合節(jié)約型社會(huì)理念，因此，農(nóng)田水利工程作為促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要設(shè)施，要積極引入和應(yīng)用先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)，降低水資源消耗，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的穩(wěn)定及可持續(xù)發(fā)展。

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（責(zé)任編輯：趙中正）