(銅仁市萬山區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,貴州 萬山 554300)
水資源作為農(nóng)業(yè)發(fā)展的根基,高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用不僅可以節(jié)約水資源,同時還能促進農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)力的提高,貴州省銅仁市萬山區(qū)積極推進高標(biāo)準農(nóng)田建設(shè),通過“廳長包片、處長包縣”的督導(dǎo)方式促進農(nóng)業(yè)規(guī)?;a(chǎn)和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。同時,銅仁市萬山區(qū)因地制宜的開展節(jié)水灌溉技術(shù)的研發(fā)和推廣,每畝節(jié)水可達100~220m3,糧食產(chǎn)量提高8~15%,經(jīng)濟作物增產(chǎn)20~30%,有效促進了農(nóng)民增產(chǎn)增收,為推動銅仁市萬山區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和節(jié)水農(nóng)業(yè)體系建設(shè)提供了重要的技術(shù)支持。
滴灌式節(jié)水灌溉技術(shù)是通過低壓管道將農(nóng)業(yè)灌溉水轉(zhuǎn)換成持續(xù)緩慢滲出的水滴,通過長時間應(yīng)用可以讓植株根系地區(qū)的土壤水分處于最佳狀態(tài),由于根系活躍區(qū)的含水量充足,能夠有效促進農(nóng)作物根系發(fā)育,保障植株健康、旺盛的生長。由于滴灌式節(jié)水灌溉技術(shù)可以只針對需要水的農(nóng)作物根區(qū)部進行灌溉,同時由于農(nóng)業(yè)灌溉水是逐漸伸入到土壤中,不會破壞土壤結(jié)構(gòu),也很難出現(xiàn)地表徑流現(xiàn)象,因此,滴灌式節(jié)水灌溉技術(shù)不僅集約了農(nóng)業(yè)用水,還促進農(nóng)作物生長和產(chǎn)量的提高。隨著滴灌技術(shù)的完善,可將滴灌技術(shù)和覆膜技術(shù)有效結(jié)合形成一種新的膜下滴灌技術(shù),減少了土壤水分蒸發(fā)和化學(xué)肥料的使用,取得了較好的經(jīng)濟效益。但是滴灌式節(jié)水灌溉技術(shù)受滴頭孔徑的影響,當(dāng)孔徑較小時容易出現(xiàn)流速低或堵塞,建議在使用時進行灌溉水過濾處理。
噴灌式節(jié)水灌溉技術(shù)是指通過噴灌機灌溉時所產(chǎn)生的壓力將水運送到管道頂部的噴頭,在噴頭的作用下降水均勻的噴灑至農(nóng)作物表面,可保證大面積的農(nóng)田接收到水資源。隨著噴頭的改進,噴灌式節(jié)水灌溉技術(shù)的均勻度得到了較大的提高,目前可以實現(xiàn)90%以上農(nóng)田廣,且灌溉效果較好。該技術(shù)主要依靠動力,由于噴灌設(shè)備均在地下,對地表種植影響微乎其微,可在不同地形農(nóng)田上進行操作,管理難度低,與之前的大水漫灌方式相比,不僅減少了水資源浪費,同時可通過機械的自動化管理,節(jié)省了勞動力。但是噴灌式節(jié)水灌溉技術(shù)占地面積較大,還需要輔助設(shè)備才能完成灌溉。
步行式節(jié)水灌溉技術(shù)是指利用電力和農(nóng)用機械作為農(nóng)業(yè)灌溉動力,通過和配套的灌溉設(shè)備相結(jié)合進而實現(xiàn)的一種移動式灌溉技術(shù)。步行式節(jié)水灌溉技術(shù)難度低,操作較為簡單,同時設(shè)備制造成本也相對較低,農(nóng)戶通常將節(jié)水灌溉機具放置在拖拉機或農(nóng)用運輸車等動力機械上進行澆水灌溉。由于該技術(shù)對地形要求較低,無需進行大量修渠工程,且機動性強,因此,步行式節(jié)水灌溉技術(shù)的適應(yīng)性高,可以進行應(yīng)急灌溉。但與滴灌式和噴灌式節(jié)水灌溉技術(shù)相比,步行式節(jié)水灌溉技術(shù)更適用于小型農(nóng)作物,且無法滿足較大規(guī)模的整體灌溉需求。
微灌式節(jié)水灌溉技術(shù)根據(jù)不同的灌溉形式可以分為脈沖微灌和滴灌等,大棚灌溉時由于大棚的保溫保水性強常用微噴技術(shù)和滴灌技術(shù),這樣可以減少水資源浪費,而露天種植常用脈沖微灌技術(shù),可以在節(jié)約水資源的條件下提供充足的水分。微灌時可以將肥料和藥劑灌入到微灌系統(tǒng)隨灌溉水直接施到根系附近土壤中,實現(xiàn)水肥一體化,同時微灌技術(shù)可以讓農(nóng)作物根活動層一直處于良好的水、熱、養(yǎng)分供給狀態(tài),減少作物病蟲害發(fā)生。但是咸水微灌會容易積累鹽分,形成“鹽殼”,干旱、半干旱區(qū)域長期使用會加速土壤惡化。
高標(biāo)準農(nóng)田建設(shè)高效節(jié)水灌溉技術(shù)要向著自動化方向發(fā)展,通過中央處理控制器對節(jié)水灌溉設(shè)施進行操作,在運行前可以認為設(shè)定一個高標(biāo)準農(nóng)田的日節(jié)水灌溉計劃,然后將計劃下發(fā)到灌溉控制器,并由數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)進行命令執(zhí)行。和傳統(tǒng)的人為操作不同,自動化的節(jié)水灌溉體系會結(jié)合天氣、土壤含水量、農(nóng)作物葉面干濕度進行節(jié)水灌溉計劃的修正,將每次的數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)收集的信息傳輸?shù)街醒胩幚砜刂破髦校缓笤俎r(nóng)作物和土壤缺水時進行自動灌溉,或延長灌溉時間、增加灌溉次數(shù)滿足農(nóng)作物生長需要,若土壤含水量較高時或外界環(huán)境濕度較大時,中央處理控制器會降低灌溉頻率和灌溉水量,以此減少水資源浪費。
高標(biāo)準農(nóng)田建設(shè)高效節(jié)水灌溉技術(shù)要向著智能化方向發(fā)展,以構(gòu)建節(jié)水灌溉數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)節(jié)水灌溉智能化操作。智能化系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)處理軟件平臺、網(wǎng)關(guān),服務(wù)器、數(shù)據(jù)終端等系統(tǒng)構(gòu)成,農(nóng)戶通過智能化系統(tǒng)就能實時了解農(nóng)作物的生長發(fā)展?fàn)顩r、農(nóng)田氣象環(huán)境、土壤結(jié)構(gòu)和溫濕度等信息,智能化系統(tǒng)在將數(shù)據(jù)收集、處理和整合后智能計算出一種合適的節(jié)水灌溉模型,一方面可在保障農(nóng)作物生長的條件下最大程度的降低農(nóng)作物用水量,另一方面也可以根據(jù)土壤鹽堿性、濕度、微生態(tài)等指標(biāo)在灌溉的同時選用土壤肥料,進行科學(xué)的水肥灌溉以促進土壤環(huán)境的保護,這樣極大的推動農(nóng)業(yè)信息化管理的建設(shè)。
高標(biāo)準農(nóng)田建設(shè)高效節(jié)水灌溉技術(shù)要向著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展,通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)水控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)自動化灌溉。在物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,在計算機內(nèi)安裝一個高效節(jié)水灌溉軟件,并應(yīng)用于傳感器網(wǎng)絡(luò)中的路由協(xié)議,通過特定的算法和模型設(shè)計,最終將不同的傳感器構(gòu)成一個相互聯(lián)系的傳感器網(wǎng)絡(luò),由相關(guān)的管理人員輸入命令進行高標(biāo)準農(nóng)田建設(shè)高效節(jié)水灌溉操作,再利用移動設(shè)備,將PC端和移動設(shè)備相連,這樣操作人員無需電腦操作,通過手機軟件控制即可完成農(nóng)田灌溉,這種灌溉模式有利于精準灌溉的實現(xiàn),進而提高灌溉用水利用效率。
第一,提高節(jié)水灌溉效率。對銅仁市萬山區(qū)老化失修的灌溉區(qū)域進行設(shè)備升級和技術(shù)改良,以渠道防滲、管道輸水、田間配套、更新改造為重點,在高標(biāo)準農(nóng)田建設(shè)中對農(nóng)田灌溉體系進行逐步完善,不斷提升配套設(shè)備的灌溉節(jié)水利用率。第二,因地制宜開展節(jié)水灌溉技術(shù)推廣。銅仁市萬山區(qū)要根據(jù)不同區(qū)域地形地貌特征和農(nóng)作物種植類型及特點選擇合理的節(jié)水灌溉技術(shù),以高新節(jié)水灌溉技術(shù)推廣為重點,因地制宜發(fā)展露地滴灌、固定噴灌、移動灌溉、低壓管道輸水灌溉、露地滴灌和微噴灌等高新節(jié)水技術(shù)工程建設(shè),引領(lǐng)全市農(nóng)業(yè)向著綠色、高效、節(jié)水方向轉(zhuǎn)變,不同提升傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)檔次。第三,合理優(yōu)化農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)。根據(jù)高效、高產(chǎn)、節(jié)水原則對各縣農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)進行合理調(diào)整,優(yōu)化種植模式和種植技術(shù),促進農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)向著低能耗、高效益的節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展。
第一,建立高效的水利工程管理機制,提高節(jié)水灌溉工程質(zhì)量。加強水利工程質(zhì)量管理,提高節(jié)水灌溉工程使用效率,同時定期對各縣的節(jié)水灌溉設(shè)施進行維護和更新,保障高標(biāo)準農(nóng)田節(jié)水灌溉工作正常運行。第二,明晰責(zé)任,深化農(nóng)業(yè)用水資源管理工作。逐步完善農(nóng)業(yè)用水資源管理規(guī)章制度,根據(jù)各個部門的職能劃分進行權(quán)責(zé)明晰,將責(zé)任落實到人。同時對相關(guān)人員進行技能培訓(xùn),通過相關(guān)的技術(shù)規(guī)范保障節(jié)水灌溉推廣有序進行。
第一,提高農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)使用補貼。政府通過金融政策和資金補貼吸引和調(diào)動社會辦水利的積極性,嚴格落實配套資金使用,確保高標(biāo)準農(nóng)田節(jié)水 灌溉良性發(fā)展。第二,建立健全高效農(nóng)田節(jié)水多元化參與機制。加大節(jié)水灌溉技術(shù)宣傳,讓更多的農(nóng)戶支持和實踐節(jié)水灌溉技術(shù),最終形成以國家為支持、地方為引導(dǎo)、農(nóng)民為主體的高效農(nóng)田節(jié)水多元化參與機制。
綜上所述,銅仁市萬山區(qū)在高標(biāo)準農(nóng)田建設(shè)中加大推廣和應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù),在提升農(nóng)田灌溉水利用系數(shù)的同時促進農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的增長。在今后的高標(biāo)準農(nóng)田建設(shè)中,仍要以高效節(jié)水技術(shù)為依托,積極引導(dǎo)當(dāng)前農(nóng)戶根據(jù)農(nóng)田及種植情況選擇合適的高效節(jié)水灌溉技術(shù),為農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境改善和綠色高效節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。同時,加大資金投入,促進銅仁市萬山區(qū)高效節(jié)水灌溉技術(shù)向著自動化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展,以科技力量提高水資源利用效率,進一步推動農(nóng)業(yè)信息化管理的建設(shè)。