劉 鵬.農(nóng)田灌溉用水趨勢(shì)及節(jié)水措施分析[J].南方農(nóng)業(yè),2022,16(14):-231.
摘 要 我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)與農(nóng)田的灌溉效率密切相關(guān)。在我國(guó),大部分地區(qū)的農(nóng)田灌溉水資源匱乏,使得種植物的生長(zhǎng)缺少水資源,農(nóng)業(yè)種植不僅出現(xiàn)減產(chǎn)的問(wèn)題,種植物的種植質(zhì)量也大大下降,嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng),因此在農(nóng)田灌溉中推行節(jié)水灌溉技術(shù)尤為重要。對(duì)農(nóng)田節(jié)水灌溉的意義及其灌溉用水趨勢(shì)進(jìn)行了分析,并對(duì)農(nóng)田灌溉節(jié)水技術(shù)及節(jié)水具體措施展開(kāi)了探討。
關(guān)鍵詞 農(nóng)田灌溉;用水趨勢(shì);節(jié)水措施;灌溉技術(shù)
中圖分類(lèi)號(hào):S86 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.14.073
水資源的短缺嚴(yán)重影響了我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。農(nóng)田灌溉水資源存在分布不均勻及短缺問(wèn)題,需要農(nóng)村地區(qū)引入節(jié)水灌溉技術(shù),通過(guò)節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用及節(jié)水措施的實(shí)施,解決農(nóng)田灌溉水資源短缺的問(wèn)題,既有助于提高農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn),又有助于提高農(nóng)田種植產(chǎn)量及種植質(zhì)量,促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
1 農(nóng)田節(jié)水灌溉的重要性
農(nóng)業(yè)在我國(guó)發(fā)展結(jié)構(gòu)中處于基礎(chǔ)地位,水資源短缺的問(wèn)題已嚴(yán)重阻礙了我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,需要政府相關(guān)部門(mén)引起重視,注重農(nóng)田節(jié)水灌溉問(wèn)題。我國(guó)諸多地區(qū)存在農(nóng)田灌溉水資源浪費(fèi)的問(wèn)題,水資源利用率僅為43%,遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家的水資源利用率。因此,政府相關(guān)部門(mén)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣,引導(dǎo)農(nóng)民使用先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備進(jìn)行農(nóng)田灌溉,并通過(guò)加強(qiáng)宣傳提高農(nóng)民節(jié)水意識(shí),以此滿足我國(guó)不斷增加的農(nóng)業(yè)用水需求。另外,水資源短缺的問(wèn)題將會(huì)影響我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),農(nóng)作物的種植需要消耗大量水資源,加之傳統(tǒng)的灌溉技術(shù)并非節(jié)水技術(shù),水資源的耗損量較大,容易引發(fā)灌溉水資源短缺的問(wèn)題。為此,應(yīng)該注重節(jié)水灌溉技術(shù)的引進(jìn)與應(yīng)用,并依據(jù)地形及氣候特征等科學(xué)選擇與實(shí)施節(jié)水措施[1]。
2 農(nóng)田灌溉用水的趨勢(shì)
當(dāng)前,我國(guó)農(nóng)田灌溉水資源的應(yīng)用存在諸多問(wèn)題,如灌溉水資源使用不合理。在部分北方農(nóng)村地區(qū),受經(jīng)濟(jì)及交通等發(fā)展的影響,農(nóng)田灌溉依然采用井水灌溉的方式,農(nóng)田井水灌溉區(qū)域占比遠(yuǎn)超35%,此種灌溉方式需水量較大,灌溉效率偏低[2]。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)農(nóng)田灌溉用水趨勢(shì)不容樂(lè)觀,節(jié)水灌溉技術(shù)推廣應(yīng)用范圍不足,水資源利用不充分,農(nóng)村地區(qū)農(nóng)田建設(shè)發(fā)展速度緩慢。此外,在節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展方面,我國(guó)部分農(nóng)村地區(qū)已引進(jìn)與應(yīng)用了灌溉信息監(jiān)測(cè)技術(shù),該技術(shù)能夠?qū)喔人考八魉俣冗M(jìn)行科學(xué)管控。與此同時(shí),灌溉技術(shù)可以和施肥技術(shù)有效融合,實(shí)現(xiàn)農(nóng)田種植的水肥一體化管理。水肥一體化的管理模式能在節(jié)約水資源的同時(shí),提升灌溉施肥效果及養(yǎng)分利用率,有效防止肥料發(fā)生揮發(fā)或淋溶損失,實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境的現(xiàn)代灌溉目標(biāo)。
3 農(nóng)田灌溉節(jié)水技術(shù)
3.1 滴灌技術(shù)
滴灌技術(shù)的節(jié)水效果較為明顯,其主要使用的滴灌工具是直徑為1 cm左右的毛管,毛管可將水資源引入到農(nóng)田當(dāng)中,對(duì)作物的根部進(jìn)行灌溉,此種灌溉方式的灌溉效率可達(dá)95%,避免水資源浪費(fèi),比較適合應(yīng)用于水資源短缺且干旱期較長(zhǎng)的作物種植區(qū)[3]。該技術(shù)的具體灌溉原理是,毛管的滴灌口會(huì)直接深入農(nóng)作物的根莖部,隨后水資源會(huì)順著毛管直接注入到土壤當(dāng)中,供作物的根莖部吸收水分。除此之外,該項(xiàng)技術(shù)還可以應(yīng)用于作物的施肥,施肥效果與灌溉效果同樣顯著。事實(shí)上,滴灌技術(shù)的應(yīng)用需要相配套的基礎(chǔ)設(shè)施,如蓄水工程,該工程可在雨季存儲(chǔ)雨水或河水,并在干旱季節(jié)將水資源引入到農(nóng)田當(dāng)中,為滴灌技術(shù)應(yīng)用提供水資源,以確保在旱季農(nóng)作物也能獲得灌溉,保障農(nóng)作物產(chǎn)量。
3.2 噴灌技術(shù)
噴灌技術(shù)的應(yīng)用需要借助水泵加壓或者是自然落差,將水資源輸送至農(nóng)田灌溉區(qū),隨后水資源經(jīng)由噴頭噴灑在農(nóng)田區(qū)域上空,以此完成農(nóng)田的灌溉操作。該技術(shù)可模擬自然降水,滿足農(nóng)作物種植長(zhǎng)期需要水資源的需求,技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要包括以下3點(diǎn)。1)灌溉均勻,節(jié)約灌溉用水量。節(jié)水率可在20%~40%,水資源利用率較高。2)可打造田間小氣候。噴灌的灌溉方式類(lèi)似于降雨,灌溉面積較大,灌溉水量較為均勻,可形成局部降水氣候。3)應(yīng)用范圍廣,對(duì)于農(nóng)田的平整度要求較低。技術(shù)應(yīng)用還需要其他機(jī)械設(shè)備與技術(shù)的支持,如自動(dòng)化技術(shù),噴灌的自動(dòng)化程度較高,應(yīng)用范圍較廣,現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于蔬菜及果樹(shù)等作物的種植中[4]。但是噴灌技術(shù)不適合應(yīng)用于風(fēng)力較大的農(nóng)田區(qū)域,風(fēng)力較大會(huì)影響噴灌效果,降低噴灌效率,容易出現(xiàn)噴灌不均勻及噴灌用水浪費(fèi)等問(wèn)題。
3.3 渠道防滲技術(shù)
渠道防滲技術(shù)主要是通過(guò)構(gòu)建渠道,向田間農(nóng)作物輸送水資源,該技術(shù)應(yīng)用較為普遍。傳統(tǒng)的渠道修建以土質(zhì)為主,水資源的輸送效率偏低,輸送過(guò)程中大部分水資源會(huì)滲透進(jìn)土質(zhì)當(dāng)中,出現(xiàn)水資源流失、浪費(fèi)嚴(yán)重的問(wèn)題。渠道防滲技術(shù)的應(yīng)用需要相關(guān)部門(mén)注重渠道灌溉輸送途徑的改造,在修建渠道時(shí),注重防水及防滲透材料的使用,盡可能避免水資源流失,提高水資源的利用效率。在未對(duì)水資源輸送渠道進(jìn)行防水、防滲透施工之前,水資源的利用系數(shù)約0.6,而在對(duì)水資源輸送渠道進(jìn)行防水、防滲透施工之后,其水資源的利用系數(shù)可提高至0.8,渠道的輸水性能及綜合性能明顯提高[5]。渠道防滲透技術(shù)應(yīng)用效果顯著,其有助于農(nóng)田灌溉水資源的節(jié)約。
3.4 膜上(下)灌技術(shù)
膜上(下)灌技術(shù)主要是指膜上灌與膜下灌兩種技術(shù),其中的膜上灌技術(shù)主要是指在農(nóng)作物種植田內(nèi)的壟溝底部鋪蓋一層地膜,并在農(nóng)作物種植位置開(kāi)挖小孔,當(dāng)進(jìn)行農(nóng)田灌溉時(shí),灌溉水資源會(huì)被輸送至地膜之上,隨后經(jīng)由地膜流入至農(nóng)田區(qū)域內(nèi),最后通過(guò)開(kāi)挖的小孔滲入到農(nóng)作物根部土壤中,以此完成農(nóng)田灌溉操作。該技術(shù)的應(yīng)用可有效避免水資源滲透到深層土壤當(dāng)中,有助于減緩?fù)寥乐兴值恼舭l(fā)速度,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)灌溉用水的節(jié)水目標(biāo)。膜下灌技術(shù)主要是針對(duì)較為干旱的農(nóng)田,通過(guò)與滴灌技術(shù)的結(jié)合,將滴管插入開(kāi)挖小孔當(dāng)中進(jìn)行直接灌溉,該技術(shù)的節(jié)水效果優(yōu)于膜上灌技術(shù)。膜上(下)灌技術(shù)適合應(yīng)用于蘋(píng)果樹(shù)等果樹(shù)的種植,在每棵樹(shù)下都鋪設(shè)地膜,既有助于保持土壤中的水分,又有助于節(jié)約灌溉水資源,使農(nóng)田土壤始終處于潮濕狀態(tài),有助于果樹(shù)的生長(zhǎng)與發(fā)育。
4 農(nóng)田灌溉的節(jié)水措施
4.1 引進(jìn)應(yīng)用先進(jìn)灌溉技術(shù)
依據(jù)我國(guó)農(nóng)田灌溉用水的發(fā)展趨勢(shì),與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)的農(nóng)田灌溉技術(shù)較為落后,灌溉水資源浪費(fèi)嚴(yán)重,需要引進(jìn)與應(yīng)用先進(jìn)的農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù),以便于實(shí)現(xiàn)農(nóng)田灌溉用水節(jié)約的目標(biāo)。隨著農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快,大型農(nóng)業(yè)項(xiàng)目的規(guī)劃與建設(shè)數(shù)量增多,國(guó)內(nèi)各地區(qū)均成立了農(nóng)業(yè)示范區(qū),以便于為新一代農(nóng)業(yè)高效節(jié)水技術(shù)的推廣創(chuàng)造良好條件,有助于增加農(nóng)村種植人員對(duì)先進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)的了解,提高節(jié)水灌溉技術(shù)的使用率,節(jié)約農(nóng)田灌溉用水。此外,先進(jìn)灌溉技術(shù)的引進(jìn)與應(yīng)用,可在一定程度上改變農(nóng)村種植人員的傳統(tǒng)種植理念,有助于為節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣營(yíng)造良好氛圍,便于農(nóng)業(yè)灌溉結(jié)構(gòu)的調(diào)整。與此同時(shí),先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用可加快農(nóng)田灌溉制度改革,助力農(nóng)村構(gòu)建節(jié)水灌溉體系,有助于農(nóng)田節(jié)水灌溉相關(guān)項(xiàng)目管理機(jī)制的創(chuàng)新,有助于農(nóng)村地區(qū)抓住農(nóng)業(yè)改革機(jī)遇。
4.2 積極推行節(jié)水灌溉技術(shù)
受諸多因素影響,部分農(nóng)村地區(qū)交通閉塞、經(jīng)濟(jì)較為落后,農(nóng)民技術(shù)應(yīng)用意識(shí)薄弱,缺少對(duì)先進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)的了解,不利于先進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣。在各農(nóng)村地區(qū)積極推行農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù),有助于解決我國(guó)灌溉水資源短缺的問(wèn)題。受科學(xué)技術(shù)發(fā)展的影響,農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)種類(lèi)豐富,技術(shù)的具體選擇需要依據(jù)農(nóng)田實(shí)際的種植情況而定,技術(shù)人員應(yīng)該注重因地制宜,合理推行節(jié)水灌溉技術(shù)。灌溉技術(shù)的選擇直接影響作物的種植產(chǎn)量及種植質(zhì)量,因此技術(shù)推廣工作需要依據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)田種植條件而開(kāi)展,依據(jù)具體種植的作物種類(lèi)及農(nóng)田所在區(qū)域地形與氣候條件等科學(xué)選擇節(jié)水灌溉技術(shù),有助于確保節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用作用的充分發(fā)揮。
4.3 合理優(yōu)化與配置水資源
水資源短缺是全球性問(wèn)題,尤其是在我國(guó)農(nóng)田灌溉用水方面,不僅存在灌溉水資源分布不均勻的問(wèn)題,還存在水資源配置不合理的問(wèn)題,需要水利部門(mén)合理優(yōu)化與配置水資源。1)建立健全農(nóng)村地區(qū)水網(wǎng)系統(tǒng)。水網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程,主要包括水源工程、輸水工程、水處理工程及排水工程等,水網(wǎng)系統(tǒng)能夠?qū)⑥r(nóng)村地區(qū)的水源進(jìn)行連接,以此形成水資源配置渠道,便于水資源的科學(xué)配置。2)水資源的合理優(yōu)化與配置需要工作人員遵循一定原則。①適度性原則。水資源需要依據(jù)農(nóng)田灌溉實(shí)際用水量進(jìn)行分配,農(nóng)田灌溉規(guī)模不同,需水量也會(huì)不同,科學(xué)調(diào)配水資源可確保農(nóng)田灌溉水資源充足。②實(shí)效性原則。節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用既可以提升水資源利用率,節(jié)約水資源,又可以提高農(nóng)田灌溉效率,是合理優(yōu)化與配置水資源的有效方式,工作人員在進(jìn)行水資源配置時(shí)需要提前完成水資源配置成本的計(jì)算,隨后依據(jù)實(shí)際需水量及水資源灌溉成本制定水資源分配方案。③可持續(xù)發(fā)展原則。農(nóng)田灌溉屬于發(fā)展性項(xiàng)目,日常的水資源灌溉需要遵循可持續(xù)發(fā)展的原則,注重水資源的節(jié)約與保護(hù),引導(dǎo)農(nóng)民使用節(jié)水灌溉技術(shù),以此實(shí)現(xiàn)水資源節(jié)約的目標(biāo)。
4.4 加強(qiáng)農(nóng)田灌溉節(jié)水管理
1)農(nóng)民受教育水平有限,大多數(shù)農(nóng)民未接受過(guò)專(zhuān)業(yè)的農(nóng)田種植及灌溉培訓(xùn),缺少專(zhuān)業(yè)的農(nóng)田灌溉節(jié)水管理意識(shí)及技能,需要政府部門(mén)加強(qiáng)引導(dǎo),派專(zhuān)業(yè)人士指導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)管理農(nóng)田,并通過(guò)加大培訓(xùn)資金投入力度等方式,培養(yǎng)農(nóng)民灌溉節(jié)水管理技能。2)確保灌溉設(shè)備質(zhì)量。無(wú)論是何種節(jié)水灌溉技術(shù),其應(yīng)用都需要相關(guān)機(jī)械設(shè)備的配合,機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量直接影響著技術(shù)的應(yīng)用效果,種植人員應(yīng)優(yōu)先采購(gòu)符合國(guó)家質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)的灌溉機(jī)械設(shè)備,并做好設(shè)備的日常維護(hù)與檢修,以此確保設(shè)備質(zhì)量能夠滿足節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用要求。3)加大節(jié)水灌溉投資力度。農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用需要大量的資金支持,農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為落后,技術(shù)應(yīng)用投資資金匱乏,需要依靠政府相關(guān)部門(mén)的財(cái)力支持,為農(nóng)村新建節(jié)水灌溉工程提供資金保障。
4.5 創(chuàng)建激勵(lì)機(jī)制
農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為落后,農(nóng)民的種植觀念較為保守,短時(shí)間內(nèi)可能無(wú)法接受?chē)?guó)家大力推廣的節(jié)水灌溉技術(shù)。如普遍認(rèn)為學(xué)習(xí)技術(shù)耽誤農(nóng)田耕作,單純地認(rèn)為先進(jìn)灌溉節(jié)水技術(shù)的操作較難,從內(nèi)心深處拒絕學(xué)習(xí)及使用灌溉節(jié)水技術(shù),此時(shí)村干部可以通過(guò)激勵(lì)機(jī)制的構(gòu)建,激勵(lì)農(nóng)民嘗試了解與學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)。例如,村干部可以優(yōu)先選出農(nóng)民代表,通過(guò)免費(fèi)提供設(shè)備及技術(shù)指導(dǎo)的方式引導(dǎo)農(nóng)民使用節(jié)水灌溉技術(shù),以樹(shù)立榜樣的方式激勵(lì)農(nóng)民加入使用節(jié)水灌溉技術(shù)的隊(duì)伍當(dāng)中,并依據(jù)技術(shù)應(yīng)用成果對(duì)農(nóng)民進(jìn)行表彰。同時(shí)建立健全激勵(lì)機(jī)制,將技術(shù)指導(dǎo)補(bǔ)償與種植人員的種植經(jīng)濟(jì)效益相掛鉤,激勵(lì)種植人員熟練掌握節(jié)水技術(shù),以此提高種植人員節(jié)水意識(shí),鼓勵(lì)種植人員積極應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù),有助于確保節(jié)水措施的有效落實(shí)。
5 結(jié)語(yǔ)
農(nóng)業(yè)是我國(guó)的支柱型產(chǎn)業(yè),其發(fā)展有助于促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展。農(nóng)村農(nóng)田灌溉不僅涉及水利工程的建設(shè)問(wèn)題,還涉及灌溉用水技術(shù)及節(jié)水措施的落實(shí)等問(wèn)題,需要政府相關(guān)部門(mén)引起重視。通過(guò)對(duì)當(dāng)前我國(guó)農(nóng)村地區(qū)農(nóng)田灌溉用水趨勢(shì)的分析,在注重滴灌技術(shù)、噴灌技術(shù)、渠道防滲技術(shù)及膜上(下)灌溉技術(shù)等技術(shù)應(yīng)用的同時(shí),還需要注重相關(guān)節(jié)水措施的落實(shí)。農(nóng)村地區(qū)可以通過(guò)引進(jìn)和應(yīng)用先進(jìn)灌溉技術(shù)、積極推行節(jié)水灌溉技術(shù)、合理優(yōu)化配置水資源、加強(qiáng)農(nóng)田灌溉節(jié)水管理及創(chuàng)建激勵(lì)機(jī)制等措施實(shí)現(xiàn)節(jié)約灌溉用水目標(biāo)。
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收稿日期:2022-06-12
作者簡(jiǎn)介:劉鵬(1980—),男,甘肅臨澤人,大專(zhuān),工程師,主要從事農(nóng)田灌溉運(yùn)行管理、農(nóng)村人飲管理、水利工程設(shè)計(jì)施工等。E-mail:1172296318@qq.com。