灌溉节水技术在农业种植中的应用

2024-05-18 19:09山东省单县徐寨镇农业农村服务中心马德敏
河北农机 2024年2期
关键词:节水灌溉作物

山东省单县徐寨镇农业农村服务中心 马德敏

传统农业灌溉方式存在许多弊端, 例如浪费水资源, 由于没有合理的应对措施, 造成水资源的严重损失,并且还会连带着造成电力、化肥、农药的损失,使农业种植工作变成了无用功;例如水资源利用不合理,农作物在同一时间里吸收的水分是有限的, 过多的水资源灌溉会导致大部分水分从地表蒸发, 这种情况在半干旱地区尤为明显;例如对土地造成冲击,传统灌溉手段中,沟灌、淹灌、漫灌等方式都需要大量的灌溉水,不仅水资源利用率低,还会使土壤板结,导致土壤养分流失、土壤盐碱化的情况;再比如传统灌溉手段中多使用人工灌溉的方法, 这种灌溉方式主要依靠于工作人员的经验,而缺少科学技术的指导,无形中就提高了过度灌溉和水资源浪费的概率, 容易给农业种植造成不良影响。 而灌溉节水技术能够很好地补足传统灌溉模式中的不足,使农业灌溉更加科学合理,更能满足农业种植的需要,并且灌溉节水技术有向智能化、自动化方向发展的空间,对促进农业种植生产,推动农业领域科技的进步都有重要意义。

1 灌溉节水技术在农业种植中的应用优势

1.1 具有较强的社会价值

灌溉节水技术的主要社会价值就是它能够节约用水。 随着经济的发展, 工业领域得到了很大程度的发展,正是因为如此,全球的气候条件才发生了很大的变化,即便全球正在倡导生态保护,但是气候的变化依旧在持续。 而受全球气候大环境的影响,近年来,干旱等现象频发,也就造成了我国水资源严重匮乏的情况,这种情况下人类的用水需求都无法得到满足, 农业种植领域的用水需求自然也会受到极大的影响。 灌溉节水技术改良了传统喷灌中沟灌、漫灌的方式,转而采用喷灌、微灌溉技术,将对水资源的利用率降到最低,既能满足农作物的生长需求,也能达到节约水资源的目的,同时节水灌溉技术中还有智能化技术的加持, 能在一定程度上降低灌溉难度、减少灌溉成本、减少人力资源的浪费,由此可见,灌溉节水技术在农业种植工作中具有显著的社会价值。

1.2 保护农业种植生态发展

传统灌溉手段可能会对土壤的结构、 土地的性质和土壤中的养分造成破坏, 这些弊端不仅不利于农作物的生长,降低农作物的产量,同时也会对种植地区以及周遭的生态环境造成不利影响。 而节水灌溉技术会根据耕地的分布情况设计针对性的灌溉计划, 以确保灌溉工作在保障土地不受损坏的情况下进行。 例如在土质相对于松软的地区可以采取“喷灌式灌溉节水技术”,将水流的冲击大幅度减弱,既能达到高效节水的目的,也能保障农业灌溉的质量,同时还能避免水土流失的现象发生,为保护农业种植生态,促进农业种植可持续发展贡献力量。

1.3 提升农业种植经济效益

经济性是农业灌溉工作中需要重点考虑的问题,传统灌溉手段对人力、物力和时间都有很高的要求,无形中增加了农业种植的成本,降低了种植人员的收益,甚至由于灌溉手法操控不当、缺乏灌溉经验等因素,还有可能对农作物的生长造成不良影响, 最终影响农作物的产量,使种植人员的经济收入无法得到保障。而实施高效节能灌溉技术, 可以帮助种植人员极大程度上缩减人力、物力、时间的损耗,从而减少种植成本,为种植人员缓解种植压力。同时,高效节水灌溉技术可以精准把控灌溉水量,不会出现传统灌溉手段中“水涝”的情况,对促进农作物健康成长有很大的益处,对推动我国农业种植健康发展, 改善种植人员生活质量都有很大的促进作用。

1.4 推动农业种植技术发展

在未来,灌溉技术注定是要向智能化、自动化、数据化发展的。 现阶段随着我国科技的发展,大数据、物联网、人工智能在各个领域都得到了广泛应用,这也就给农业种植节能灌溉技术提供了新的发展路径。 将人工智能、大数据、物联网等信息技术融入节水灌溉技术中, 种植人员只需将种植地区和农作物的相关数据上传至数据终端,系统便会自动生成灌溉计划,不仅能能减少种植人员的工作总量, 还能促使灌溉技术更加科学合理,从而推动农业种植技术朝着科技的顶端发展。另外,信息技术还可以用于节水灌溉技术的自诊自查,通过传感器等技术, 对于灌溉技术的运行状况可以做到实时监控,一旦有故障发生,网络便会将故障问题及时反馈给数据终端, 如此种植人员就可以进行针对性的检查和维修, 确保节水灌溉工作可以顺利有序地进行,这也是节水灌溉技术的一大重要优势。

2 当前农业种植节水灌溉技术现状

2.1 节水灌溉技术推广不到位

节水灌溉技术没有得到广泛应用的主要原因是我国关于节水灌溉技术的宣传推广并不到位。目前,许多地区的农业种植人员对“节约用水”理念的领悟并不深入,对“绿色环保,促进生态平衡”的发展战略的认识也有不足, 因此他们既缺乏对节水灌溉技术的认识和了解,也缺乏对节水灌溉技术实践经验,在农业灌溉工作中,更加依赖传统灌溉手段。 究其原因,还是我国对节水灌溉技术的推广不到位。 因此,在农业生产种植中,必须加强对节水灌溉技术的推广工作, 帮助种植人员充分了解节水灌溉技术的优势, 帮助种植人员树立节能环保的理念,并加强对节水灌溉技术的应用培训,以此为节水灌溉技术的发展创造有利的空间。

2.2 农业种植节水产品单一

随着科技的发展, 当下农业种植节水产品的研发工作也一直在进行,并且取得了很好的成绩,丰富了节水灌溉技术的种类。但从实际应用情况来看,许多基层农业种植地区存在着农业种植节水产品单一的情况,这种情况会使节水技术无法得到充分应用, 也会影响农业种植工作的顺利开展。例如,面对不同的种植环境和不同的农作物, 过于单一的节水产品不能根据灌溉条件的变化很好地满足不同的灌溉需求, 这就说明节水产品在技术研发方面依旧存在着不足, 导致节水产品实用性降低,从而容易被灌溉工作中所淘汰。因此在现代农业种植工作中, 要重视对节水产品技术的完善和创新,推动节水产品的功能性朝多元化方向发展,拓宽节水产品的应用路径, 让节水产品为农业种植工作提供更为贴心周到的服务。

2.3 节水灌溉基础设施不完善

节水灌溉技术的应用对基础设施的完善程度有着一定的要求。 我国某些地区, 尤其是基层农业种植地区,在节水灌溉基础设施建设方面尚且存在着缺陷,使得节水灌溉技术无法正常运转, 难以满足农业灌溉工作的需求。 造成这种情况的原因有两种:(1)基层节水灌溉基础设施建设的投入资金不足。 基层地区经济发展相对于城市而言本就处于劣势, 因此在节水灌溉基础设施建设上可以调拨的资金就很有限, 没有充足的资金支持, 种植人员在基础设施的建设完善工作上就显得有心无力, 这也是造成节水灌溉基础设施不完善的主要因素;(2)灌溉工程设计方面缺乏节水灌溉因素的考虑。 节水灌溉技术是近年来新兴起的农业种植技术,有些地区在建设灌溉基础设施时,缺乏对科技发展的正常估量, 因此在建设过程中遗漏了关于节水灌溉基础的设计, 从而给后期节水灌溉技术的应用造成了限制。

3 农业种植高效节水灌溉技术的分析

3.1 喷灌式技术

喷灌式节水灌溉技术的原理是由水泵加压或自然落差形成的有压水,经由压力管道输送到田间,再由喷头进行处理,形成细小水滴,最后均匀地洒落到农田,达成节水灌溉的目的。 喷灌式节水灌溉技术的优势是灌溉均匀、节省人力、少占耕地,并且不会给土质造成严重破坏,还能有效实现水资源的节约。喷灌式灌溉技术的类型主要包括以下几种:(1)固定管道式;(2)半移动式;(3)中心支轴式;(4)滚移式;(5)大型平移式;(6)纹盘式;(7)喷灌机组。这些喷灌类型,几乎能满足除水稻外所有大田作物, 例如蔬菜、 果蔬等作物的灌溉需求,且它对地形、土壤条件的适应性很强,在节水灌溉技术中具有很强的可应用性。

3.2 微灌溉技术

微灌技术是通过管道系统和安装在末级管道上的灌水器,将水和作物生长过程中所需要的养分,根据作物的生长需求,以较小的水量,均匀、准确地直接输送到作物根部附近土壤的节水灌溉技术。 和传统灌溉手段相比,微灌节水灌溉技术水流的冲击力更小,但灌溉的针对性更强,可以直接将水分供给作物,减少水分流失的可能, 是一种十分节水的灌溉形式, 也常被称作“局部灌溉” 技术。 微灌技术主要分为以下四种类型:(1)地表滴灌,即通过滴头将压力水以间断或者连续的水流灌到作物根区附近土壤表面;(2)地下灌溉,即将水直接施到地表下的作物根区, 可有效减少地表水分蒸发;(3)微喷灌,即用喷头将水以喷洒的形式灌溉在作物根区的土壤表面, 这种类型的微灌技术有增加空气湿度、调节田间小气候的作用;(4)⒖泉灌,即将水以小股水的形式借由灌水器施到土壤表面的灌水形式。

3.3 膜下滴灌技术

膜下滴灌技术是指应用在膜下的节水灌溉技术,即在滴灌带或者滴灌毛管上覆盖一层地膜, 通过可控管道系统供水,再由毛管上的滴水器一滴一滴的,均匀的、定时的、定量的实现作物根系浸润。 这种节水灌溉技术具有灌溉用水最省、肥料利用率最高、增产效果最明显、投入费用最低、工程造价便宜的优势,对提高农业种植产量、增加农业种植经济收益、降低农业种植灌溉成本、促进农业种植生态平衡具有很大的意义。

4 农业种植高效节水灌溉技术的保障措施

4.1 采取因地制宜策略

灌溉就是农民常说的“浇地”,只不过不同的灌溉方式作用在作物上的方式不同,产生的效果也不同,因此在节能灌溉技术的应用中, 必须考虑因地制宜的因素, 以此来确保节水灌溉技术在农业种植中发挥真正功效。例如小麦、玉米、大豆、蔬菜、土豆、牧草等密植作物,更加适合喷灌节水灌溉技术[1],因为此类作物的种植面积一般很大, 喷灌技术可以很好地实现对作物的覆盖,可以确保灌溉工作充分落实;例如滴灌技术在经济作物、宽行距作物,如果树、棉花等灌溉工作上可以起到很大的作用,但对大田作物来说,滴灌技术的灌溉效果就要差许多,但是滴灌技术的节水性能很强,在水资源极度贫乏的地区通常会得到广泛应用。 综上所述可以看出,节水灌溉技术的应用采用因地制宜的原则,有利于满足不同地区作物的灌溉需要, 可以为作物的成长创造有利的水资源条件。

4.2 考虑农作物的生长条件

农作物的生产需求也是决定节水灌溉技术应用的重要因素。 我国的特点就是地大物博, 且气候条件多样,南北方在作物种植种类上有很大的不同,因此作物的生产条件也存在差异[2]。在节水灌溉工作中要针对农作物的生长条件制定不同的灌溉计划, 以达到增加作物产量、促进作物健康生长的目的。例如马铃薯主要分布在东北、华北、西北等地区,北方地区水资源相对匮乏,马铃薯的果实又处于地表下,因此可以选择喷灌技术和微灌技术, 将农药等作物需要的养分直接作用于马铃薯的根部,让马铃薯获得充分的生长条件;另外像花生这样的耐旱型作物, 在生长过程中对水资源的需求量较少,因此在灌溉过程中要注意水量和灌溉时间,避免造成水涝,给作物的成长造成不良影响。

4.3 做好种植田间管理

做好种植田间管理, 就要让种植人员对作物的生长情况付出更多的关注。 首先,强化种植田间管理,有助于种植人员随之调整种植计划。 作物的生长并不是按部就班,受土壤、环境、肥料等因素的影响,作物在生长过程中会出现生长速度过快、 过慢或枯萎的情况[3],这时就需要种植人员根据作物的实际生长情况调整种植计划,才能保证作物健康成长;其次,强化种植田间管理,有助于维护田间的种植生态。在作物生长过程中田间会生长出许多杂草来抢夺作物的养分, 直接影响作物的生长状态和种植生态平衡, 种植人员加强田间管理,能够及时发现此类问题并解决,为作物的成长创造良好的生态环境。

5 结语

综上所述,灌溉技术在农业种植中得到广泛应用,有助于水资源得到合理应用、 有助于保护农业种植的生态环境、有助于提升农业种植的经济效益、有利于推动农业种植领域科技的发展壮大。 农业工作者应充分认识当前农业种植节水灌溉技术推广不到位、 节水产品单一、节水灌溉基础设施不完善、相关人员对节水灌溉技术的优势认识不足等问题, 并积极主动地对农业种植高效节水灌溉技术进行详尽了解, 然后将其切实应用到农业种植的高效节水灌溉工作中, 以达到提高灌溉效率、保障灌溉质量、促进农业生产的目的。 同时还应重视相关技术人才的引进和培养, 确保农业工作人员有充足的技术水平可以满足灌溉节水技术的应用需求, 确保节水灌溉技术在农业种植中能够发挥真正的功效。

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