农田水利工程中节水灌溉技术的应用

2023-03-19 23:13:57白青霞
河南水利与南水北调 2023年5期

白青霞

(菏泽市河湖流域工程管理服务中心,山东 菏泽 274000)

0 引言

节水灌溉技术是指在农田灌溉的过程中,根据农作物自身需求和当地土壤条件合理调配水资源,提高灌溉效率,最大化单位灌溉水量的农作物产量产值的灌溉技术,能够提高水资源利用率,缓解资源短缺,降低生产成本,保障农业可持续发展。

1 节水灌溉技术的种类

1.1 喷灌技术

喷灌技术是应用最广泛的节水灌溉技术,即借助管道压力,将水运输到农田,利用喷头将水均匀喷洒,与大水漫灌相比可以减少1/3以上的水损,能够将水资源利用率提升到六成以上。其优点在于设备占地小,安装、使用和维护都相对简单,并且可以根据农作物的种类和生育状况、当地土壤情况以及农田的实际需要进行灵活改进,最大程度地发挥喷灌的节水效果,不仅能够提高灌溉的效率和质量,节约水资源,还可以节省人工和灌溉成本。

1.2 滴灌技术

滴灌技术通过滴管设备将水资源直接无损地运送到农作物根茎的部位,提高了水资源利用的精准度,最大限度地减少了在水运输过程中的渗漏浪费,能够将水资源的利用效率充分提高,是目前节水效果最佳的节水灌溉技术。技术人员可以根据农作物特性铺设滴灌设备,掌握水量需求和土壤湿度情况,从而针对性地控制滴灌的时间和水量。

1.3 微喷灌技术

微喷灌技术通常作为一种辅助灌溉手段与其他节水灌溉方式一起使用,设备简单,成本较低,应用前景广阔。其优势是可以根据作物的需水要求和灌溉周期进行科学灌溉,又可以在灌溉过程中将作物所需的肥料直接通过微喷灌管道随水输送至田间,达到水肥一体化效果,降低了人工成本,满足了农作物的水肥需求,提高了水肥利用率。

1.4 渠道防渗漏技术

渠道防渗漏技术是一种科学修建渠道的方式,其目的是尽量避免水资源在输送过程中渗漏到无需灌溉区域,提高渠道的输水能力,从而最大限度地减少水资源的浪费。在渠道用料方面,主要是砌筑石料和混凝土,同时辅以沥青涂料、塑料薄膜等加以密封。在渠道结构方面,主要是U 型沟渠道。同时,渠道防渗漏技术需要根据当地的实际情况合理选择材料和结构,并定期对渠道进行管理和养护,保证渠道应有的防渗漏效果,才能充分发挥该技术的节水能力。

1.5 管道输水技术

管道输水技术通过地下低压管道将水输送至农田中,可以减少外界环境对水资源运输的影响,减少因蒸发、渗漏等原因导致的水资源浪费,实现水资源的高效运输,提高灌溉效率。

2 农田水利工程中应用节水灌溉技术的作用

2.1 提高水资源利用率

北方地区冬春季节天气干旱,自然降水无法满足常规农业生产的需要,需要进行人工灌溉。如果基层农业生产者缺乏节水意识,选择不合理的灌溉方法,很容易造成水资源的浪费。因此,要因地制宜地在农田水利工程中应用节水灌溉技术,不仅有效缓解农作物生长过程中的用水紧张问题,还能减少浪费,提高利用效率,促进当地农业持续、健康地发展。

2.2 提升农业经济收益

可以满足农作物在旱季的用水需求,减少干旱等自然灾害对农业经济收益造成的损失,同时由于水资源利用率的提高,还可以进一步节省人工和灌溉成本,对淡水资源较为紧张的地区提升农业经济收益具有重大意义。

2.3 改善生态环境

节水灌溉技术并不会过度使用水资源,能够缓解缺水地区的水资源状况,改善水文循环,对土壤湿度、肥沃程度、温度等状况也具有良好的调节作用,不仅能够防止农作物受到霜冻、热旱等灾害的影响,也能有效防止土壤盐碱化、沼泽化现象的发生,有利于维持良好的生态环境,维护生态可持续发展。

3 农田水利工程中应用节水灌溉技术存在的问题

3.1 宣传推广力度不足,技术应用和实践结合不到位

虽然节水灌溉技术已经相对成熟,但是受当地经济发展状况和地理环境的影响,部分地区只是将节水灌溉技术在试点进行应用,并没有真正地大规模推广。由于缺少宣传和资金政策的扶持,水利设施建设并不完善,农民意识不到节水灌溉的重要性,反而对新技术持怀疑态度,对前期的资金投入充满抗拒,使得节水灌溉技术的推广充满了阻碍。在实际应用中,应综合考虑种植业结构、土壤状况、灌溉水量和水质、灌溉时间等因素,如果直接生搬硬套,死板地定时定量浇水,可能导致节水灌溉设施无法发挥其应有的效果,甚至对农作物的生长状况造成影响,使农民的经济利益受到损害。

3.2 监督管理机制不完善,水资源调度不合理

目前相关的监督管理机制还不完善:管理机制的缺乏,可能会导致工程质量不过关;后期缺乏维护与管理,损坏的设备就不能及时修理更换;管理部门也可能会出现责任推诿扯皮、职责不清的现象。这都会直接影响到推广、应用等各个环节的效率。对于水库供应灌溉用水,如果对灌溉区域调度不合理,则会造成十分严重的水资源浪费,与节水的初衷背道而驰。

3.3 信息化程度较低

与农业发达的国家相比,由于中国节水灌溉技术研究起步晚,技术相对落后,虽然使用了一些先进的设备,但依旧有许多地方需要人工管控,如判断农田情况、决定灌溉的时间和水量等。受各种因素影响,单靠人力作出判断可能并不准确,在面对大范围农田时也可能并不能及时监控到所有区域的状况,并不能真正满足农田水利的实际需求,导致先进技术不能彻底利用,反而空耗了人力、财力。

4 农田水利工程中应用节水灌溉技术的策略

4.1 发挥政府主导作用

一是加强重视,完善农田水利扶持政策、惠民补贴政策,同时加大宣传力度,提升农民的节水观念,结合示范工程建设,不断推广普及实用节水灌溉技术,形成责任明确、管理完善的制度机制,保证每个环节协同推进,充分发挥节水灌溉在农业生产中的作用。二是充分发挥政府的引导作用,利用讲座、媒体、网站、直播等各方面加以宣传,开展技术培训,帮助农民正确、合理使用新技术、新设备,认识到节水灌溉的意义,转变传统的用水观念,保障节水灌溉技术的可持续发展。三是要重视技术研发、工程建设方面的扶持。加大技术研发投入,可以推动现有技术改良及新技术攻关,逐步提升节水灌溉技术的科技含量;投资节水灌溉工程的建设,可以将新技术新成果转化落地,多方参与高效节水灌溉工程的建设;对农户建设节水灌溉设施进行经济补贴,加大支农惠农贷款额度,保证节水灌溉技术在基层真正广泛投入使用,发挥其应有的效果。

4.2 完善后期监督管理机制,优化水资源调度

完善后期的监督管理,应将动态监督与精细管理相结合。一是制定健全、科学的监督管理制度,建设农田水利设施监管队伍,持续投入维修养护资金;二是对相关人员展开培训,确保其拥有设备维护和故障解决能力;三是确保节水灌溉技术的应用综合考虑了当地的气候与土壤情况、种植的农作物生育状况,并制定合理的灌溉计划;四是根据水资源分布情况和生态环境统筹规划生活用水、生产用水,合理调度,坚持总量控制、配额管理的原则,充分发挥节水灌溉技术的应用价值。

4.3 加强信息化技术的应用

随着信息化技术的发展,农田水利工程技术可以借助大数据、人工智能、云计算等新技术,构建“智慧水利”物联网体系,进行农作物生育进程、气候土壤状况、灌溉储水量等数据的自动化采集分析,智能生成节水灌溉方案并精准执行,引导节水灌溉技术朝着高效、智能、现代化的方向发展。

5 结语

综上所述,为了解决中国水资源短缺的问题,促进农业可持续发展,必须加强节水灌溉技术在农田水利工程中的应用,在政府的引导下做好宣传、扶持、建设、调度、研发、监管等工作,利用蓬勃发展的信息化技术,因地制宜地做好节水灌溉的应用建设,最大限度地实现水资源的高效利用,提升农业经济效益,为农业和农田水利工程的可持续、高质量发展提供有力保障。