盛延旭
(武威市涼州區(qū)西營河水利管理處,甘肅武威 733000)
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展需要以建設高標準農(nóng)田為重要基礎,通過高標準農(nóng)田推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平提升。高標準農(nóng)田的建設需要從多個方面落實,務必要確保農(nóng)田能夠為高質(zhì)量、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)奠定基礎,提供保障。其中高效節(jié)水灌溉技術正是高標準農(nóng)田建設中不可或缺的一環(huán),需根據(jù)地方實際情況進行合理應用。
高標準農(nóng)田建設是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中的重要一環(huán)。高標準農(nóng)田作為實施鄉(xiāng)村振興標準化行動的一部分,對于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展、促進鄉(xiāng)村振興、建設美麗新農(nóng)村有著重要意義。2014年和2016年分別發(fā)布的《高標準農(nóng)田建設通則》《高標準農(nóng)田建設評價規(guī)范》,對高標準農(nóng)田進行了科學定義,并為相應的體系構建、建設要點等提供了依據(jù)。
總體來看,高標準農(nóng)田的“高”體現(xiàn)在以下四點。其一,高質(zhì)量。現(xiàn)代化的高標準農(nóng)田需要達到一定質(zhì)量要求,才能有效支持現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。其二,高產(chǎn)。高標準農(nóng)田應具備高產(chǎn)能力,能夠有效提高并保障農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn)產(chǎn)量。其三,高穩(wěn)定性。高標準農(nóng)田不僅要實現(xiàn)高產(chǎn),還要實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn),以高標準的防災抗災減災能力保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高穩(wěn)定性。其四,高利用效率。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中需要對大量資源加以利用,如土地資源、光照資源、水資源、肥料資源等,而高標準農(nóng)田需要具備足夠高的資源利用率,才能提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)并提升經(jīng)濟效益。
高效節(jié)水灌溉技術是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)灌溉體系中的重要技術,其核心體現(xiàn)在節(jié)水和高效兩方面。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展對灌溉有著巨大的需求和依賴,傳統(tǒng)灌溉技術的節(jié)水性往往較差,諸如土渠輸水、地表漫灌等灌溉方式,容易導致大量水資源損失和浪費。
我國水資源十分緊缺,農(nóng)業(yè)用水浪費問題日漸凸顯,高效節(jié)水灌溉技術的推廣應用和發(fā)展自然成了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要一環(huán)。目前,常見的高效節(jié)水灌溉技術包括防滲渠輸水、管道輸水、噴灌、微灌、滴灌等,這些技術的應用能夠大幅提升水的利用系數(shù),減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水的損失與浪費,起到良好的節(jié)水效果。對現(xiàn)代高標準農(nóng)田的建設而言,應用高效節(jié)水灌溉技術十分有必要。這既是提高水資源利用效率的必要手段,也是應對水資源緊缺問題實現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要保障。
2.1.1 渠道防滲
渠道防滲是對傳統(tǒng)土渠輸水方式進行防滲處理。渠道輸水的優(yōu)勢在于成本低、施工和操作簡單、維護保養(yǎng)投入低,具有廣泛的適用性。不過傳統(tǒng)土渠本身較易出現(xiàn)滲漏情況,再加上日照蒸發(fā)造成的水資源損失,往往導致相應的水資源浪費嚴重。
渠道防滲則是通過各種材料對渠道進行防滲處理,減少渠道輸水過程中的滲漏現(xiàn)象,同時還可通過加蓋的方式減少水資源蒸發(fā),從而有效提高水的利用系數(shù)。渠道防滲利于防止土壤次生鹽堿化,降低渠道沖淤和坍塌的概率,對高標準農(nóng)田的建設和運行而言有著積極意義。渠道防滲處理既可以通過壓實、淤淀、抹光、摻入化學材料、增強渠床密封性等方式,降低渠床的滲透性,又可以利用混凝土、塑料薄膜、漿砌石、干砌石、三合土等材料對渠道進行襯砌,二者的綜合應用更能明顯降低渠道輸水的水資源損失與浪費。做好渠道防滲工作,相較于傳統(tǒng)土渠輸水模式,能減少50%~90%的滲漏損失,可大幅提升節(jié)水性能。
2.1.2 管道輸水
農(nóng)田灌溉中的管道輸水具有節(jié)水節(jié)能、省地、省工、投資小、效益高、適應性強等優(yōu)勢,是高標準農(nóng)田建設中有效實現(xiàn)節(jié)水灌溉的重要手段。和傳統(tǒng)土渠輸水相比,在水的利用率方面可提升30%~40%,節(jié)水效果顯著。即便是與渠道防滲技術相比,也能達到5%~15%的節(jié)水效果。對機井灌區(qū)而言,節(jié)水意味著輸水的能源消耗也會有所降低,從而兼顧節(jié)水節(jié)能。
管道輸水灌溉系統(tǒng)主要包含三部分。其一,水源和取水工程。農(nóng)田管道輸水灌溉系統(tǒng)的水源只需滿足水量充足、水質(zhì)符合灌溉用水標準且不含大量雜物等條件即可,而取水工程則需要根據(jù)用水量、揚程大小等修建相應的泵房、水閘等,確保水泵、壓力表、水表等的規(guī)格與性能等符合要求。其二,輸水配水管網(wǎng)系統(tǒng)。輸水配水管網(wǎng)系統(tǒng)需根據(jù)灌區(qū)實際情況進行構建,尤其要針對面積較大的灌區(qū)合理設置多級管道,確保灌溉用水有效輸送至灌區(qū)。其三,田間灌水系統(tǒng)。田間灌水系統(tǒng)往往會配套應用其他地面節(jié)水灌溉技術,從而保障相應的節(jié)水效果。
2.1.3 噴灌
噴灌是指通過裝有壓力噴頭的管道噴射灌溉用水,從而以水滴的方式實現(xiàn)大面積灌溉。噴灌相較于傳統(tǒng)地面灌溉方式能節(jié)水40%左右,同時還具有保土、保水、保肥、省工、改善田間小氣候等優(yōu)勢,是現(xiàn)代高效節(jié)水灌溉技術的重要方式。噴灌系統(tǒng)的構建需要完成選擇噴頭型號并確定噴頭組合形式、布置干管道和支管道系統(tǒng)、擬定噴灌灌溉制度、確定管道直徑、計算系統(tǒng)設計流量和總揚程、水泵選型、動力選型等工作,從多個方面綜合構建符合灌區(qū)需求的噴灌系統(tǒng)。
需要注意的是,組合噴灌強度不得超過灌區(qū)土壤的允許噴灌強度值。噴灌均勻系數(shù)在設計風速下不得低于75%,行噴式噴灌系統(tǒng)的均勻系數(shù)不得低于85%。噴頭的霧化指標需要基于農(nóng)作物特性進行合理確定,以噴頭工作壓力水頭和噴頭噴嘴直徑的比值進行表示。其中,蔬菜灌區(qū)噴頭的霧化指標值應為4 000~5 000;糧食作物、經(jīng)濟作物灌區(qū)噴頭的霧化指標值應為3 000~4 000。噴灌系統(tǒng)的噴灑水利用系數(shù)一般需達到0.8,其中風速超過3.4 m/s時,噴灑水利用系數(shù)可適當降低。噴頭作為整個噴灌系統(tǒng)中至關重要的部分,在進行選型時需要綜合考量接頭形式、接頭尺寸、工作壓力、噴頭流量、噴頭直徑、射程、噴灌強度等因素。
整個灌區(qū)內(nèi)由于作物、土壤含水量等有所不同,往往需要合理確定噴頭組合及間距,針對整個灌區(qū)中不同區(qū)域進行高效灌溉。如果灌區(qū)風向多變,需要通過風向對噴頭組合間距加以確定。完成噴灌系統(tǒng)建設之后,還需通過理論計算、實踐核驗的方式對噴灌系統(tǒng)是否符合高標準農(nóng)田需求加以校驗,確保噴頭霧化程度、噴灌強度、支管管徑、水頭損失、水泵揚程等完全符合要求。
2.1.4 微灌
微灌的原理實際上和噴灌基本相同,只不過在水壓、流量、水滴等方面相較于后者更小,單個噴嘴的噴灑面積往往不會超過10 m2,其節(jié)水性能相較于噴灌也要好得多。而且微灌能夠有效避免土壤鹽堿化,還能將農(nóng)藥、化肥等溶于灌溉水中一起施用,有效提高農(nóng)藥、化肥的使用效果,減少農(nóng)藥、化肥用量,增產(chǎn)效果極為明顯。
微灌本身又分為多種形式,實踐中,要根據(jù)實際需要選擇合適的形式加以應用。第一,地表滴灌形式。主要是通過管道末端的灌水器直接或間接地均勻滴落在作物附近的土壤表面,水的利用系數(shù)極高,往往需要配備大量灌水器才能滿足農(nóng)田灌溉需要,相應的成本較高且系統(tǒng)維護復雜。第二,地下滴灌形式。主要是通過埋在作物土壤下方的管道系統(tǒng)直接將水運送到作物根系附近。實際上,地下滴灌形式相較于地上滴灌形式二者在流量方面并不存在過大的差距,不過前者能夠更加有效地避免蒸發(fā)而導致的水分流失問題,可謂是目前水資源利用率最高的農(nóng)田灌溉方式。地下滴灌系統(tǒng)的建設、運行、管護成本十分高,同時管護難度極高,難以在短時間內(nèi)得到廣泛推廣和應用。第三,微噴灌。微噴灌是與噴灌原理、運行方式基本一致的高效節(jié)水灌溉方式,只不過其射程較近、霧化程度更高、工作壓力低、結構簡單、安裝方便、節(jié)水性良好,而且灌溉過程不會對作物尤其是幼嫩作物造成傷害。第四,涌泉灌。涌泉灌的特點在于通過灌水器將壓力水以小水流或泉水的形式進行灌溉,其形式和傳統(tǒng)灌溉較為類似。相應的灌溉系統(tǒng)主要由干管、支管、毛管、小管灌水器、滲水溝等組成,具有抗堵塞性能強、澆地效率高、管理方便等優(yōu)勢。
高效節(jié)水灌溉技術在高標準農(nóng)田建設中的應用,不僅要從技術層面應用合適的灌溉技術,更要從管理經(jīng)營等方面提供支持。一方面,地方農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門需要推廣應用合適的高效節(jié)水灌溉技術。另一方面,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門還需對管理體制加以革新。構建垂直和參與式相結合的管理體制,以垂直管理為核心,權力集中,適當放權,采取靈活管理模式,合理劃分事權、財政支農(nóng)事權等,形成權力層次清晰分明的管理體系,科學分離農(nóng)業(yè)節(jié)水技術推廣服務機構和行政管理機構,強化地方政府的參與管理作用。推動不同部門間的協(xié)同配合,共同落實田間灌溉施肥制度制定、配套農(nóng)藝、配套園藝等工作,健全農(nóng)業(yè)節(jié)灌技術運行管理體系,構建公益性服務和經(jīng)營性服務相結合、專項服務與綜合服務相結合的農(nóng)業(yè)高效節(jié)灌技術運行管護服務體系。
對農(nóng)業(yè)高效節(jié)水生產(chǎn)經(jīng)營方式加以創(chuàng)新,持續(xù)推動節(jié)水灌溉模式的創(chuàng)新和優(yōu)化,能夠為高標準農(nóng)田的建設帶來有力支持。地方政府需要積極推動節(jié)水灌溉經(jīng)營主體融合模式的合理創(chuàng)新,引導各方主體共同合作,既要加強新型經(jīng)營主體的建設和管理,又要推動不同經(jīng)營主體間的相互融合,深化不同主體間的合作,取長補短,進一步加強生產(chǎn)經(jīng)營管理。如“合作社+農(nóng)民用水戶協(xié)會”“農(nóng)業(yè)節(jié)水服務公司+農(nóng)民灌溉合作社”等多主體相融合的經(jīng)營模式,能夠為高效節(jié)水灌溉技術的有效應用及管理提供有力保障。
在此基礎上,強化農(nóng)業(yè)高效節(jié)水土地整合,加強高標準農(nóng)田建設,逐步形成規(guī)模化、集約化的農(nóng)業(yè)高效節(jié)水生產(chǎn)體系。另外,嘗試探索農(nóng)戶承包地有償退出制度與實施路徑,因地制宜構建補償機制,允許農(nóng)戶承包地自愿、有償退出補償制度,鼓勵建設包括轉租經(jīng)營權退出、轉包給新型經(jīng)營主體、土地入股等在內(nèi)的多樣化補償方式。
高效節(jié)水灌溉技術在高標準農(nóng)田中的應用,離不開財政資金的有力支持。要確保財政資金方面的支持足夠穩(wěn)固,則需要對財政扶持政策加以完善。以突出財政支持重點為關鍵,科學劃分責任主體事權,規(guī)范財政管理制度,積極拓展資金來源渠道,提高科學化資金管理水平,務必要從資金層面為高效節(jié)水灌溉技術的應用提供必要保障。
根據(jù)地方實際情況,合理制定相應的財政扶持政策,將省市幫扶資金適當向農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉技術方面傾斜,同時加強專項資金管理,嘗試拓展社會層面的資金來源渠道,健全資金管理制度,務必要全面提升資金使用水平。以明確資金管理責任為基礎,科學制定農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉項目的預算方案,嚴格執(zhí)行預算,加強針對資金使用的監(jiān)管力度,健全資金使用評價機制,持續(xù)完善資金使用方案,不斷提高資金使用效益。
高效節(jié)水灌溉技術在高標準農(nóng)田中的應用,需要加大相應的管護力度,方能持續(xù)保障節(jié)水灌溉的有效性和可靠性。根據(jù)地方實際情況,合理構建農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉模式,積極打造多樣化的農(nóng)業(yè)高效節(jié)水項目,全面加強節(jié)水灌溉系統(tǒng)運行管護、維修維護、人員管理等方面的工作。合理構建績效獎懲機制,加大獎懲力度,全面推動高標準農(nóng)田節(jié)水灌溉工作良好開展。
綜上所述,高標準農(nóng)田的建設離不開高效節(jié)水灌溉技術的應用。地方農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門在大力建設高標準農(nóng)田的過程中,需要因地制宜地推廣和應用高效節(jié)水灌溉技術,并對相應的配套系統(tǒng)加以完善,全力提升農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉水平,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)規(guī)模化、集約化生產(chǎn)的同時,強化可持續(xù)發(fā)展。