农田水利灌溉存在的问题以及节水措施分析

2021-12-06 18:10
农业技术与装备 2021年5期
关键词:型式农田水利节水

覃 琼

(象州县百丈乡农业农村综合服务中心,广西壮族自治区 象州 545808)

农田水利灌溉以人工设施为载体,通过输送的方式,将水送入到农田,为土壤补充水分,从而改善农作物的生长条件。正确的农田水利灌溉,能够减少霜冻危害,提升土壤的耕作性能,稀释土壤中的盐分,改善田间小气候,促进农作物的生长发育。但是在此过程中,普遍存在着水资源浪费现象。

1 农田水利灌溉存在的问题分析

1.1 农田水利基础设施陈旧

目前我国的农田水利设施由于年代久远,普遍存在农田水利设备设施老化、不配套、不齐全、效率低下的现象,绝大部分的灌溉工程没有实现高配套设施建设。大部分的灌溉区由于存在盐碱化、缺水等问题,以及人们在生活和生产中缺乏对农田水利设施的保护意识,导致原有的农田水利设施出现不同程度的损坏,限制了其作用的发挥,导致不同程度的水资源浪费,并且灌溉质量也无法得到保障,进而影响农作物的产量。

1.2 节水灌溉管理问题突出

随着农业的快速发展,国家对农田水利节水灌溉工程的重视程度不断提升,节水技术措施在农业生产中得到越来越广泛的应用。然而,由于节水灌溉管理制度不健全,无法对灌溉进行科学有效管理,造成水资源浪费。农民的节水意识不高,对节水灌溉缺乏认识,未能采用有效的节水技术措施,不但影响了灌溉效率,还降低了农作物产量,影响农户收益。

2 农田水利灌溉的节水措施

在农田水利灌溉中,为实现节约用水的目标,可以采用节水效果较好的灌溉技术,如滴灌、微喷灌等。

2.1 滴灌节水技术

滴管应用初期,由于本身价格较高,而导致其在附加值较高的经济作物种植中,应用较为广泛。随着滴灌带的出现,该技术的价格随之降低,在普通农作物生产中得到广泛应用[1]。

2.1.1 滴灌节水技术的优势分析

(1)水资源利用率高。以滴灌的方式对农田进行灌溉时,能够减少水分的蒸发速度,作物根部能够汲取到更多的水分。其他部位没有水分供给,不会滋生杂草,并且滴灌的水流非常小,不会产生径流问题,节水效果显著。

(2)环境湿度低。在滴灌时,与常规的灌溉技术相比,可节约用水35%~70%[3]。同时,此项技术的应用还能有效控制水量,减少深层渗漏的现象。将肥料加入水中,能够在供水的同时,为农作物提供所需的养分,达到水肥同补的效果[2]。由于灌水区域内的蒸发量比较小,土壤湿度得到有效控制,有助于降低各种病害的发生概率。

(3)增产增收。在滴灌模式下,只有较小的区域能够得到水分,而其他部位由于无水而在一定程度上减少杂草的生长,缓解杂草与农作物争夺养分的情况,利于增产增收。

2.1.2 滴灌节水技术的应用要点

在应用滴灌节水技术时,全面了解并掌握其相关应用要点,有利于更好地实现节水目的。

(1)明确滴灌系统的构成。滴灌系统主要是由水源、枢纽、管道、滴头等部分组成,其工作原理是水流入到灌水器后,灌水器会通过一定的压力,将水从滴头注入到土壤表面,从而达到灌溉的效果。

(2)滴水器的选用。滴水器作为整个滴灌系统的核心部分,在选用时应当满足如下要求:所选的滴水器应当有稳定的流量,出水口的流量应保持在2.0~8.0 L/h。滴头水流越细越好,直径以2.0mm为宜。水流动时所产生的摩擦阻力会使压力降低,使得处于末端的滴头流量也会随之下降[4]。

(3)滴灌带的使用要点。在对滴灌带进行使用的过程中,应当注意:由于疏水管道和滴头比较容易发生堵塞,所以必须保证用于滴灌的水源水质达标,并且还要加装过滤器,滤除杂质;当种植的作物为蔬菜时,不得通过滴灌的方式追施有机肥;在对滴灌带进行敷设的过程中,应当将地膜压紧,使之与滴灌带紧密贴合,二者之间不得有空隙;滴灌带使用中,应当定期对主过滤器进行清洗,并对二级过滤器进行检查,看是否存在堵塞的情况,发现问题应及时处理。

2.2 微喷灌节水技术

微喷灌是利用低压管道系统,将有压力的水输送到农作物的根部附近,然后以微喷头或是微喷带,将水直接喷洒在土壤表面,以此来达到灌溉的效果的一种新型节水灌溉方式。在微喷灌的过程中,水流会以相对较快的速度从微喷头内喷出,细小的水滴落在土壤表面。与滴灌系统的滴头相比,微喷头的直径更大,水流的流速更快,所以只要用于灌溉的水源水质达标,基本上不会发生堵塞的情况。微喷灌的喷水方式比较特殊,需要以空气作为介质,通过吸水的方法对土壤表面进行润湿,这是与滴灌最大的区别。

2.2.1 微喷灌的技术特点

微喷灌技术的特点主要体现在如下几个方面:节水效果好灌溉质量高,通过微喷灌技术的合理运用,能够提高农作物的产量,从而达到增收的目标;微喷灌对土壤和农作物具有较强的适应性,因喷头孔径较大且流速快,所以基本不会堵塞,防堵效果明显;可以对农田附近的水源加以利用,不但节水而且节能。

2.2.2 微喷灌的主要参数

在农田水利灌溉中,对微喷灌节水技术措施进行应用时,应合理设定微喷头的工作压力。如果没有特殊要求,则可将微喷头的压力设定在50~200 kPa,射流孔的直径为0.8~2.2 mm,喷水强度应当保持在0.24m3/h以上,单个微喷头的喷水量应当控制在0.25m3/h以内,射程以7.0 m左右为宜,这样能够达到最佳节约用水的效果[5]。

2.2.3 微喷头的选择

目前,比较常用的微喷头有折射式、射流式、离心式等结构型式。

(1)折射式。这种结构型式的微喷头主要是借助折射锥对水流进行分散,使水能够更加均匀地散落到土壤表面。在压力的作用下,水会从喷嘴以垂直向上的方式喷出,并在遇到折射锥后发生折射,从而被击散为水层后沿着四周射出,受到空气阻力后,会形成细小的水滴落在土壤表面,达到灌溉效果。该结构型式的微喷头性价比较高,水的雾化效果好。

(2)射流式。这种结构型式的微喷头由折射臂、支架、连接件、喷嘴组成。它的工作原理是:带有压力的水从喷嘴中射出后,会形成一束向上喷射到折射臂上,折射臂的流道会使水流按照一定的仰角从喷嘴处喷出,并使水舌在反作用力下形成力矩,以旋转的方式快速喷出。这种结构型式的微喷头具有水量损失小的特点,节水效果优于折射式,适用于果园、茶园、苗圃、蔬菜等的灌溉,在密植作物中的应用效果最佳。

(3)离心式。该结构型式的微喷头由进水口接头、导流芯、喷头座、喷嘴组成。当带有压力的水从切线方向进入到离心式微喷头内,水绕着垂直轴旋转后,经喷嘴射出的水膜会同时具备离心速度、圆周速度2个速度,受到空气阻力的作用,水膜会被粉碎成水滴落在土壤表面,达到灌溉的效果。这种结构型式的微喷头具有体积小、压力低、喷水流量小等特点,可靠性较高,适用范围广。

3 结语

综上所述,农田水利灌溉在农业生产中具有非常重要的作用,必须高度重视。为避免灌溉过程中造成水资源大量浪费,应当分析现存的问题,并采取有效的节水灌溉措施,以此来促进我国农业持续、稳定发展。

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