石常山
摘 要:在农业生产过程中,高效节水灌溉技术的应用至关重要,这一技术可在满足农作物生长所需水资源的基础上,有效降低水资源浪费现象,尤其在水资源匮乏的地区,合理应用高效节水灌溉技术实属关键。应用这项技术有利于推动社会进步。本文先分析农田高效节水灌溉的意义和农田高效节水灌溉主要技术,进而指出农田高效节水灌溉常见问题,并重点探究农田高效节水灌溉效果提升对策,以期为相关行业人员提供参考。
关键词:农田;高效节水灌溉;水利工程
高效节水灌溉工程建设的目的在于合理配置水资源,实现水资源的高效利用,以满足农业灌溉用水需求。相较于以往农田灌溉技术,高效节水灌溉方式具有较高的科学性和合理性,不仅能提高灌溉效率,获得预期灌溉效果,还能节约灌溉过程用水量,对农田周围水文环境予以保护。但现阶段,农田高效节水灌溉技术在实际应用中还存在不少问题,所以相关行业人员应在分析问题的基础上,探究提升技术应用效果的措施,以推动节水灌溉技术发展。
1农田高效节水灌溉的意义
所谓高效节水灌溉,指的是在水利工程灌溉过程中合理输送、利用水资源以降低水资源消耗和浪费的灌溉技术。在农田高效节水灌溉工程中,通常基于混凝土护面来建设灌溉渠道,为避免水资源在输送环节出现渗漏,也可采取管道铺设的方式。在农田水利工程中,以往采用的灌溉技术存在较大局限性,且大水漫灌不仅会严重浪费水资源,还会致使土壤养分流失,对农作物生长造成影响。所以在新时期,应积极应用高效节水灌溉技术,优化配置水资源,构建稳定的水利循环系统,以使水资源利用率得到提高。同时,为保证节水灌溉技术的合理应用,需要重视先进技术的融入,而这会促进农业增产增收,为技术发展和经济发展带来推动作用。
2农田高效节水灌溉技术
以往农田灌溉所用的大水漫灌方式不仅会消耗水资源,还会致使土壤和水环境受到农药化肥的污染。现阶段,这种方式已无法满足农业现代化发展提出的要求,所以农田水利工程建设应推广应用喷灌、滴灌、微灌等高效节水灌溉技术。
2.1喷灌技术
所谓喷灌技术,指的是利用自然落差压力或借助专门设备提供压力,包括水泵、管道等,向农田灌溉区域输送水资源,并基于喷头将水资源喷洒至田间。这一技术主要通过协同控制管道和喷头,来优化配置、利用水资源,使水资源以水雾状落入农田。
2.2滴灌技术
所谓滴灌技术,指的是结合农作物对水量的需求和农作物灌溉时间的要求,通过毛管上的灌水系统和管道系统,在农作物根系滴灌水资源。应用这一技术通常要设置水资源枢纽系统、管道以及滴头,其自动化程度较高,可对灌溉时长、浇灌用水量予以有效控制,使灌溉周期缩短,达到降低水资源消耗的目的。滴灌技术通常组合应用固定和半固定方式,在田间固定主、支管道,基于毛细管道来灌溉农作物,待浇灌一行农作物后,可将毛细管道转移至下一行继续浇灌,这种方式能节省成本,实现对水资源的高效利用[1]。
2.3微灌技术
所谓微灌技术,指的是直接向农作物输送水资源,无需大规模灌溉,以确保农作物对水资源的需求得到满足。微灌技术多在经济作物、设施农业方面应用,可适应不同地形条件,能突出节水灌溉效果,为水肥一体化实现带来推动作用。但这一技术往往需要提高维护管理的强度,所以会使维护成本加大。
3农田高效节水灌溉常见问题
3.1规划设计不足
不同农田的面积和形状不同,所以在应用高效节水灌溉技术时,难以依照统一标准进行规划设计。而规划设计环节通常需要参考大量信息资料,所以往往要对农田予以实际勘察,对水资源分布和储量进行了解。目前,不少地区虽具有丰富水资源储量,但由于对节水灌溉技术缺少认知,所以并未推动高效节水灌溉建设,加之对农田实地调查不足,致使节水灌溉建设不符合地区实际。部分地区未经规划设计盲目使用其他地区节水灌溉方法,造成资源浪费现象,难以获得理想节水效果。
3.2缺少资金投入
目前,农田水利工程虽能获得较多投资,但高效节水灌溉建设方面所能应用的资金较少,难以支撑节水灌溉工程维护工作开展,致使高效节水灌溉作用无法发挥,影响经济效益和社会效益。实际上,节水灌溉工程需要定期维护来保障高效节水功能,如果未进行有效维护,节水灌溉面积会逐渐缩小,降低节水效果。而且,在资金投入不足的情况下,农田水利工程也无法引进先进的机械设备,且受成本因素限制,所用材料可能存在与要求不符的问题,进而致使协调性较差。
3.3应用价值较低
通常情况下,农田环境会直接影响高效节水灌溉技术的应用,如在相对干旱的地区使用节水灌溉技术,该地区水资源的不足会导致节水灌溉技术的应用价值较低,所以为提高技术应用效果,往往需要结合使用引水手段,并合理应用防渗漏措施,以免浪费水资源。而且,环境温度也会影响高效节水灌溉技术的应用,如在较高环境温度条件下应用这一技术,会在灌溉环节存在水资源大量蒸发的问题,致使高效节水灌溉目标难以落实[2]。
3.4种植结构变化
应用农田高效节水灌溉技术的目的在于减少农业生产过程对水资源的消耗,在确保满足农业生产所需的前提下,为种植者创造更多收益。通常而言,针对不同农田种植结构,应采用不同的高效节水灌溉方法,换言之,节水灌溉效果受农田农作物结构的影响。在农田种植结构不合理的情况下,节水灌溉效果会下降。所以在节水灌溉工程建设前期,会对农田环境和农作物结构予以分析,但在农作物种植前,种植者往往会结合市场需求对农作物结构进行调整,也会根据季节变化选用不同的种植方式,而改变农田种植结构会使原本的节水灌溉效果下降。
4农田高效节水灌溉效果提升对策
4.1加大实地考察力度
在农田高效节水灌溉工程建设中,应注重规划设计,对工程所在地区土壤、水资源分布和农作物生长情况等进行全面考察,合理安排施工环节,保证高效节水灌溉技术优势得到充分发挥。同时,在应用节水灌溉技术时,应掌握技术原理和要点。比如,应用喷灌技术应对外界影响因素予以系统考量;应用微灌技术应合理配置输配水管网和灌水器等设备。而且,高效节水灌溉工程建设需要结合工程实际制定维护保养方案,通过实地考察及时发现、解决工程运行问题,以保障高效节水灌溉技术的应用效果。
4.2强化节水灌溉意识
在农田高效节水灌溉工程建设中,应注重强化地区种植户的节水灌溉意识。首先,以线下方式向当地种植户宣传高效节水灌溉技术的应用价值,结合实际案例对农业生产过程中节水灌溉技术的作用予以分析,提高种植户对这一技术的认知。其次,引导当地种植户前往节水灌溉试验区进行参观,并为种植户宣讲应用节水灌溉技术可创造的经济效益,尤其是对于水资源缺乏且灌溉难度较大的地区应用节水灌溉技术的重要性。最后,建立线上交流平台,邀请专家以线上直播方式在平台中讲授节水灌溉技术的实际应用,使种植户掌握节水喷灌工程日常维护方法,便于种植户在遇到技术应用难题时在平台上直接求助,以及时获得科学指导,支持节水灌溉作业顺利开展[3]。
4.3优化水资源的配置
在农田高效节水灌溉工程建设中,应结合水利工程自身特点,制定科学的管理手段,避免出现恶性循环问题。一方面,结合实地勘察结果,依据农田土壤条件、水资源分布和储量、自然环境情况等,选择合适的节水灌溉方式,并对所选灌溉方式的应用可行性进行分析。另一方面,合理配置水资源,明确农田灌溉需求位置、农作物所需灌溉水量等指标,并构建数据库开展详细分析,基于对水量的科学分配,对不同区域用水予以调节,以保护农田附近水资源环境,提高节水灌溉效果。
4.4加大资金扶持力度
在农田高效节水灌溉工程建设中,为推动工程高效运行,应注重健全管理机制,投入足够资金提供支持。通常来讲,种植者的收入来源于农业生产,如果农田灌溉工程建设缺少充足的资金支撑,种植者往往需要自行购买相应技术设备,这会使种植者的经济负担加重,导致种植者不愿参与节水灌溉工程改建,进而影响节水灌溉技术的应用实效,无法落实节水目标。所以,加大资金扶持十分关键。首先,在工程建设开始前,应针对节水灌溉技术的实施,制定与工程实际相符的奖励机制,为贡献较大的人员给予适当补贴和物质奖励,调动人员参与工程建设的积极性。其次,以提高节水灌溉效果为目的,积极引进先进技术设备,面向种植户开展技术培训,使种植户具备熟练使用先进技术设备的能力。最后,优化以往农田灌溉管理模式,完善管理机制,与相关企业强化合作,在工程管理中引用企业管理理念,形成政府主导、社会力量辅助的管理局面,以有效监管高效节能灌溉工程运行状态。例如,高效利用资金优化管理机制,对接互联网和机井,远程控制水资源使用量,完善水费计量模式,自动结合剩余水量管理节水灌溉技术应用,以提高综合管理水平。
4.5建立节水示范工程
高效节水灌溉技术类型较多,在节水灌溉工程建设中,应结合工程所在地区实际选用合适的节水灌溉技术,并以长期建设高标准农田为目的,合理建立节水示范工程,向当地种植户直观展现节水灌溉技术的应用优势,调动种植户参与节水灌溉工程建设的积极性,扩大技术辐射范围。尤其要选择农田灌溉难度较大的地区,在分析自然环境的基础上,规划高标准农田建设方案,将节水灌溉技术引入其中,充分发挥其示范作用。在节水灌溉示范工程建设过程中,应结合农田种植需求对节水灌溉方式予以调整,依据现代化农业发展要求优化节水灌溉技术应用。为使节水灌溉技术应用效果得到提高,一方面,应结合技术应用实际,综合管理技术辅助措施、管理方式等,构建长效管理模式,发挥节水灌溉技术优势,以有效支持农田灌溉;另一方面,组建专业的管理工作组,分配灌溉管理区域,明确灌溉管理职责,以推动节水灌溉技术有效落实,并对技术应用效果予以定期总结,优化节水灌溉方案[4]。
4.6积极应用先进技术
在农田高效节水灌溉工程建设中,应合理应用先进高效节水灌溉技术,以降低水资源浪费现象。一方面,分析节水灌溉技术性能和应用有效性,进而实现技术的推广使用。例如,在农业生产过程中,可结合运用灌溉和施肥的方式,同时为农作物输送水分和养分,所以,节水灌溉工程建设可将达成这一效果作为目标落实先进技术的应用。另一方面,探索节水灌溉技术的适用性,明确技术的应用范围,进而不断创新,引用先进技术,以推动节水灌溉工程建设持续发展。同时,在引用先进节水灌溉技术时,应注重实现自动化、智能化、网络化。
(1)自动化。现阶段,我国部分地区在探索提高灌溉自动化程度的方式,致力于利用中央控制系统来统一控制灌溉系统设备,在灌溉开始前,结合天气条件对灌溉计划予以合理制定,并发送灌溉命令。实现自动化灌溉的优势在于可结合天气状况、土壤湿度、农作物生长情况来调整灌溉计划,在保证灌溉时长和灌溉水量的同时,节省水资源。
(2)智能化。在高效节水灌溉工程建设中,应积极使用智能化技术,基于电子智能数据库的构建,采集农作物生长变化数据、农田区域自然环境数据等,进而结合数据分析建立节水灌溉模型,保证水资源投入满足农作物所需水量[5]。同时,利用智能数据库来比对分析农田土壤条件,可提高肥料使用的科学性,以有效保护土壤。
(3)网络化。在高效节水灌溉工程建设中,应积极使用物联网技术,开发节水灌溉控制软件,利用软件算法和模型来设计灌溉计划,进而将传感器与网络相连,输入灌溉指令后自动执行节水灌溉任务。同时,连接PC端和移动终端,实现移动控制,仅在移动电子设备上安装控制软件后即可对节水灌溉操作予以控制,通过网络技术的应用,可有效提高灌溉精准度,强化水资源利用效果。
4.7强化技术应用监管
在农田高效节水灌溉工程建设中,技术监管是有效保障节水灌溉技术应用效果的方式之一。首先,通过有效监管节水灌溉技术应用情况,对节水灌溉技术要点予以掌握,并明确技术管理内容,以此为理论依据完善节水灌溉工程建设。其次,组建具备较高专业水平的水资源管理队伍,并面向队伍开展系统培训,使管理队伍了解当地土壤水文特点,熟练使用节水灌溉技术,保证管理队伍能及时发现节水灌溉工程运行中存在的问题,具有一定应对能力。再次,应注重完善节水灌溉技术设备应用维修机制,确保维修保养工作科学开展,保证设备运转处于最佳状态,实现工程项目经济效益最大化。最后,应借鉴国外农田灌溉经验,结合所在地实际情况积极创新探索,研发满足当地农田灌溉现状的系统性灌溉体系。
目前,在农田高效节水灌溉工程建设中尚存在四个主要问题,即规划设计不足、缺少资金投入、应用价值较低、受种植结构变化影响。本文重点探究农田高效节水灌溉效果提升对策,并提出七项具体措施,即加大实地考察力度、强化节水灌溉意识、优化水资源的配置、加大资金扶持力度、建立节水示范工程、积极应用先进技术、强化技术应用监管。本文以期指导行业人员合理使用喷灌技术、滴灌技术、微灌技术等高效节水灌溉技术,并进一步提高农田灌溉自动化、智能化、网络化水平。
参考文献:
[1]徐宏文,吴泽,张晓娟.西营河灌区高标准农田与高效节水灌溉建设的实践与思考[J].农业科技与信息,2022(22):80-84.
[2]黄良渊.影响农田水利高效节水灌溉发展的因素及应对措施[J].农业科技与信息,2022(17):26-29.
[3]刘彦振.党城湾灌区高效节水灌溉农田建设现状及水资源供需平衡分析[J].农业科技与信息,2022(13):72-74.
[4]王道勇.小型农田水利高效节水灌溉项目建设与技术分析[J].长江技术经济,2022,6(01):19-22.
[5]程江.高标准农田建设中高效节水灌溉技术的应用分析[J].农业科技与信息,2021(24):101-103.