节水灌溉技术在水资源高效利用中的运用

2022-12-22 12:11伯玉丽
新农民 2022年32期
关键词:节水灌溉水资源

伯玉丽

(惠民县城乡水务局,山东 惠民 251700)

0 引言

针对节水灌溉技术而言,其和以往地表漫灌、土渠输水的形式不同,可凭借不同的节水方法控制灌溉作业所需水量,进而实现节约用水。社会经济在获得繁荣发展与长足进步的同时,各行业领域随之提高对水资源的使用需求。出于确保水资源的稳定平衡供给,推进资源节约型社会的构筑,则应重视水资源的高效利用。中国是世界上的农业大国,而水资源问题始终是限制我国农业产业的主要因素。通过有效运用节水灌溉技术,不仅可以扭转过去漫灌式的农业灌溉局面,还能为农业产业的发展保驾护航。

1 节水灌溉技术运用的价值

1.1 有利于水资源使用率的提高

水资源可谓是生命之源,水资源即使可以再生,可若是将其过度开采便会引发地下水位的快速下降,从而影响到人们的日常生产生活。即使中国的水资源整体储量十分丰富,可却存在着水资源分布严重不均的问题,多数地区面临着缺水问题。基于此,提高人们的节约用水意识和推广使用节水技术,便是确保水资源得以稳定安全供给的关键所在。过去在农业灌溉中采用的地表灌溉形式,会严重浪费水资源,因此应在本质上将其转变,促进自然和人类之间的和谐发展。

1.2 有利于社会用水压力的缓解

水资源属于社会发展与运行所需的基础要素,唯有保证稳定的水资源供给才会真正促进社会各行业领域的进步发展。同样水资源也是农业发展的保障,现阶段我国城市化进程在不断增速,加之逐渐扩大的工业规模,供水重点不可避免会朝向城市发展和运行倾斜,这也为农业供水带来巨大压力。由此,通过这项技术的有效运用,一方面有利于水资源使用效率的提高,另一方面减少农业生产过程中的所需水量,若能达到以上两个目标,便能将社会用水压力有效缓解。

1.3 有利于农业产业模式的转型

“小农经济”,是我国长时间以来的农业发展形势,在此形势下不仅生产水平偏低,还限制了现代化生产技术的推广使用。例如地表漫灌,就是传统灌溉作业的代表形式,同时也体现出我国农业生产整体水平较低。而使用与推广节水灌溉技术,在高效使用水资源的基础上,促进农业生产尽快实现现代化、集约化发展,站在长远角度分析,这项技术会为农业产业模式的转型提供动力,并进一步提高农民经济效益所得。

2 节水灌溉技术的运用原则

2.1 因地制宜

为能将这项技术的作用、价值充分发挥出来,满足农业生产过程中的用水需求,在使用技术时应该依据因地制宜的基本原则。中国幅员辽阔,不同地区种植的农作物无论是生长习性还是种类均存在一定差异,自然在用水需求方面也存在着区别。基于此,应立足农业生产的具体用水需求、生产规模等相关特征,选择合适的节水灌溉技术。也唯有选择的技术和农业生产工作需求相符,才会在确保农业可持续发展的基础上,发挥技术的经济效益及节水价值。

2.2 重视维养

相比以往采取的农业灌溉模式,这一技术针对硬件设备、仪器提出较高要求,只有保障其能稳定安全运行,才会达到预期的节水效果。因此,在实际应用该技术时应重视硬件设备、设备仪器的养护、管理工作,如果技术水平有限要尽量防止应用精度较高的灌溉设备。另外,为保证仪器设备的稳定运转,要执行科学的管理及养护方案,为此在技术使用过程中,加大管理养护与管理设备仪器的力度,在延长其使用周期的基础上发挥更多的价值作用。

2.3 经济实用

从我国当前农业生产情况来看,整体生产水平相对较低,在修建基础设施方面经常会被掣肘,由此应依据经济实用的基本原则高效运用节水灌溉技术。关于这项技术在近些年加大研究力度,在市场中引入很多现代化节水灌溉设备,这些设备虽然具备明显的节水效果,可造价也十分高昂。有关人员,应依据因地制宜地使用原则,选择方便管理、造价低廉的技术方法,即通过尽可能少的经济投入达到预期节水效果。

3 节水灌溉农田水利工程技术

3.1 渠道防渗技术

该项技术主要指的是为降低灌溉渠道输水渗漏所拥有的技术举措,其不仅是重要的水资源短缺环节渠道,还是重要的节水灌溉技术组成部分。在节省农业灌溉用水的同时减少渠道渗漏,从而促进渠系水资源使用率的提高。具体使用过程中,需要优化渠道原本渗透性能、增加防渗层的方式增强防渗能力,这样在达到防渗效果的同时强化输水能力。

3.2 喷灌技术

针对喷灌而言,主要是特殊设备利用喷嘴把水喷射为小水滴,并让其在土壤表面以滴落的形式加以灌溉,其也是当前最常见的一种节水技术。当前,我国有很多种喷灌类型,在众多类型中相对常见的为半移动式、固定管道式等。从整体上来看,这项技术的功能优势体现在占用耕地面积小、灌水均匀及节省人力,等。至于缺点在于很容易遭受风力影响,需要较高的设备成本。基于此,喷灌方式的选用应和地方情况相结合,合理选择喷灌技术进而实现节水高产。

3.3 低压管道输水

这项技术是可利用低压管道将水首先运输至农田然后实施灌溉,当前广泛应用在农业生产工作中。主要优点在于堵塞问题发生概率低、减少渗漏与降低蒸发损失、高效利用水资源,流量大且输水快,不仅能明显提高增产效益还方便农民掌握。

3.4 渗灌技术

所谓渗灌技术,主要是指将水利用地下管网运输至在田间埋下的渗水管,通过毛细管道来湿润土壤。常见的技术形式为地下渗水暗管灌溉。这项技术可以提升水资源使用率,能够为农作物的生长提供充足的土壤水分条件,不仅能降低地表蒸发量,而且埋在土壤内的管道可以避免占用耕种土地。同时,渗灌技术还可以降低病虫害及杂草生长,无论对田间耕作还是田间交通提供便利条件。可因为渗灌管道容易发生堵塞、修理难度较大,而且埋藏深度受限于农作物根深而难以确定,所以在农业生产过程中难以实现渗灌技术的大范围使用。

3.5 滴灌技术

其是通过一定压力将水送入排水管与管网中,通过水滴的形式均匀且缓慢渗透到植物根系周围的土壤,这项技术最明显的特点为节约水资源、节约土地资源,地形适应能力高等。可是由于设施设备需要较高投资成本,加之滴头极易出现堵塞,这也是其应用、推广首先的主要原因。因此,需要依据具体情况选择合适的滴灌技术,从而提升农业生产效率。

3.6 微喷灌技术

通过特定的喷灌设备利用一定压力将水输送到待灌溉地块,让其在微喷设备中喷洒。这项技术处在滴灌与喷灌中间,属于局部性的灌溉举措。针对微喷灌技术而言,主要由管网、水源以及微喷头这三部分组成,实际喷灌过程中,空气阻力会把水直接粉碎为若干小水滴,然后喷洒于农作物。总之,微喷灌可以将化肥和水相融合,利用灌溉水浇灌到农作物上,有利于化肥应用率的提高,当前微喷灌技术适用于花卉、蔬果等作物。

3.7 痕量灌溉技术

在作物水分需求被满足的基础上,通过专门的水喷头,将低压供水转换为细微水流,让其以缓慢、均匀的速度将水运输至作物根系周围的土壤。具体来讲,是依据膜过滤数以及毛细管力技术实现作物灌溉,基于毛细力并结合作物需求,应通过极小速率把营养液或是水,直接运输至植物根系周围。针对痕量灌溉技术而言,按照作物实际需求进行供水,使用这项技术可实现水资源的高效利用,还能节约一定的灌溉用水。现阶段,这项技术主要应用在我国西南、西北地区。

3.8 水箱根灌节水

该技术会在最稠密的植物根系土壤浅层位置安装水分输导管道,这项水分可以直接滴灌在根系,以此提高水资源使用效率。另外,依据环境气候与作物实际生长发育情况,按照适量适时原则利用多功能管道将水肥输送至植物根系区。利用作物密集的根毛,水肥能直接作用到根系,相比传统水肥施加方式具有更高的吸收利用率。因为根灌属于具备集水性能的一种主动灌溉形式,所以能由“灌溉土壤”转变为“灌溉根系”,真正实现水——肥——作物之间的协调统一,同时具备增水、蓄水及保水的“三水合治”的重要作用。

3.9 集雨开源技术

简单来讲,集雨技术主要是收集使用大气降水,在空间和时间上对其进行调控,不仅能保持水土还会提升大气降水的使用效率,例如在坡耕地,将其和“三沟”治理模式相结合,可以在调控作物需水和不均衡降雨之间矛盾的同时,实现高效种植与补灌抗旱。但是如果水池集水没有进行有效管理,后期也没有采取相应的维护措施,难以解决一些地区面临的冬季缺水问题。而在冬季想要实现水资源的持续利用,一方面应该在雨季做好雨水积蓄,另一方面雨水完成积蓄后应采取必要的保护措施。但如果当地拥有巨大的集水潜力,具体表现在降雨量较大、已拥有完整的集水设备系统,加之运用新式的节水利用技术,冬季持续用水的问题会被轻松解决。

4 节水灌溉技术发展趋势

4.1 有机融合网络信息技术

现阶段,越来越多的网络信息技术被广泛运用到农业生产领域中。针对农业信息化来讲,具体包含技术自动化与设备信息化。有必要在节水灌溉方面引入人工智能、计算机、3s及大数据等现代化技术,从而建立起信息化、智能化农业灌溉系统,而且对现代化农业发展而言,智能化、自动化的节水灌溉也是一种必然趋势。

4.2 实现精准化农业灌溉

关于今后节水灌溉事业,按需供水和精准化灌溉不仅是必然趋势还是关键目标。依托网络信息技术完成对灌溉水流的速度、流量控制,从而提高灌溉的精确度。精准灌溉一般会联合精准施肥共同使用,也就是实现水肥一体化。该系统依据作物具体的水资源需求,执行科学合理的灌溉制度,这一技术的使用可以提高灌溉水平,避免人为操作带来的随意性,在降低管理成本的同时提升经济效益。能够预见的是,这项技术的发展会助推节约型农业的进一步发展,在为农业自然生态环境提供保护平展的同时,促进我国农业的持续性发展。

4.3 加大渠系维修改造力度

国内多数灌区因为修建渠系的时间相对较早,所以会面对老化失修等问题,自然难以满足当地农业生产的用水需求。当前部分地区选择不透水的渠道进行灌溉水的运输,从某种角度来讲不乏为有效地节约用水途径,在一定程度上推动着农业以及节水事业的发展。基于此,改造维修老化渠系是节水灌溉的未来发展主要趋势。

4.4 综合运用节水灌溉技术

结合各地区的具体情况选择最适宜的节水灌溉模式,综合运用节水灌溉相关技术,旨在提高经济效益与节水效果。但需要注意的是,各种因素之间的差异性均会对技术的选择造成影响,例如地理条件、气候情况、作物品种等因素的差异,选择的节水灌溉技术自然也不尽相同。针对这种现实情况,节水灌溉需结合不同类型的节水灌溉技术,从中摸索满足当地特征且将节水灌溉优势发挥出来的综合类型。

4.5 优化管理制度,推动水价有效改革

建立完备的节水管理制度,能够在制度层面助力尽快建成节水型社会。促进我国水价改革,构建合理的形成机制,建议从最初的政府定价朝着市场定价转变。这是因为水价改革和用户利益息息相关,在确保用户切身利益的同时进行水价改革,有利于居民提高自身的节水意识。

5 节水灌溉技术推广建议

5.1 确保足够的资金投入

因为节水灌溉属于现代化农业生产模式,为实现大范围的推广应用还应以充足够资金、资源提供支持,采购先进设备并完善基础设施建设。但从当前实际情况来看,农户因为经济实力有限,难以承担采购相关设备设施的高昂费用,所以政府部门应能在政策方面予以支持。相关政府部门应予以用户合适的资金补贴,例如无息分期付款,分减农户一定的技术使用成本压力,这样也有利于扩大技术的使用范围。

5.2 重视社会范围宣传

我国当前在水资源供给上面对着巨大压力,一些地区因该问题影响到社会经济的有效发展。为能实现高效使用水资源,必须提高人们的节水意识及做好社会宣传工作,让尽可能多的从业人员选择节水灌溉技术。要求有关机构组织和政府部门,从不同途径宣传节水的重要性,例如抖音、快手、微博等互联网平台。另外,对于农业生产重点地区开展技术下乡活动,积极传播这项技术带来的经济效益与自身突出优势,这样能够为扩大技术适用范围奠定必要的思想认知基础。

5.3 其他推广措施

打造技术示范基地,通过多点示范的形式发挥一定的辐射带动作用。利用技术示范基地,能够让人们“摸得着”、“看得见”,以直观生动的形式了解这项技术,还能扩大技术的影响辐射范围。对于农田水利设施被严重破坏、管理薄弱、整体效益偏低的问题,地方政府要组织村委会和普通村民,建立管理维护工作小组,结合工作实际情况制定相关管理规章制度,明确具体的管理权责与科学划分工作职责,这样能为农田水利工程发展提供保障,并由管理小组负责聘请或者选派专业人员,管理与维护水利工程设施,将其中的老化设施及时找出并更换。

6 结语

应清楚认识到,节水灌溉技术的积极使用与广泛推广,属于新时期背景下我国农业发展的一种必然趋势,更是提升资源使用率的一项关键举措。现阶段,农业领域的水资源匮乏问题仍很严重,同时也为经济发展带来巨大负担。面对这样的现实情况,必须采用节水灌溉技术,以科学高效的方式应用到各地区的农业生产活动中,以此助推农业产业的持续性发展。

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