張修遠
(洛陽水利勘測設計有限責任公司,河南洛陽 471000)
農業(yè)生產活動在很大程度上要依賴于水資源,因此高效節(jié)水灌溉技術的應用至關重要。為了進一步提高水資源利用率,許多干旱或半干旱地區(qū)都會通過節(jié)水灌溉技術來輔助農業(yè)生產,并取得了十分顯著的效果。常見的節(jié)水灌溉技術包括噴灌技術、微灌技術、低壓管灌技術等,其各具優(yōu)勢和特點,使用方法與適合的條件也有所不同。在具體實踐中,需要根據當地情況進行針對性選擇,以便更好地發(fā)揮節(jié)水灌溉技術的作用。
可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施需要高度重視并落實農田水利工程的節(jié)水灌溉工作,要切實保障生態(tài)環(huán)境與農業(yè)經濟的協(xié)調發(fā)展。在科學技術水平不斷提升的當下,一些高效節(jié)水灌溉技術也得到了較為廣泛的應用,但在實踐操作過程中,仍然存在著部分問題需要解決。
首先,灌溉調度不合理。以往常用的農田灌溉形式就是直接引用水庫的水資源來實施灌溉,但該種方式比較粗放,在一定程度上影響到高效節(jié)水灌溉技術的應用效果。從水庫頻繁調水,會使得缺水地區(qū)水資源供應不足。故而必須要對現有的水資源進行合理調度及利用,充分發(fā)揮高效節(jié)水灌溉技術的優(yōu)勢。
其次,灌溉方式不科學。有的地區(qū)在選用節(jié)水灌溉技術時,并未全面做好當地作物種植情況的調查工作,也缺乏專業(yè)技術人員的指導,因此只是隨意選擇了某種節(jié)水灌溉技術。這樣便容易導致灌溉工作出現較大盲區(qū),所采用的技術沒有切實符合當地實際情況,故而也就無法發(fā)揮出最大限度的作用,甚至還會阻礙農業(yè)生產活動的正常開展,不利于水資源的節(jié)約和利用。
最后,灌溉時間和用水量的評價標準不確切。傳統(tǒng)運用的灌溉技術對于節(jié)水這一概念還缺乏足夠的正確認知,就當下的農業(yè)生產情況來看,規(guī)?;r業(yè)生產基地中大多都已采用了現代化灌溉技術,包括滴灌、噴灌等,也有的地方運用了渠道灌溉、低壓管灌等。但落實到具體操作中,卻只是根據以往的種植經驗來大體確定灌溉時間及用水量等,并未進行科學、客觀的分析與規(guī)劃。如此就會使得節(jié)水灌溉技術的應用效果受到影響,乃至于增加經濟成本。
噴灌技術主要是采用水泵來進行加壓,以達到灌溉農田的目的,其為農田作物提供所需水分,保障作物生長。在該項技術運用過程中,水經由噴頭噴射覆蓋農田。噴灌技術有一顯著優(yōu)勢,即對各種不同地形均有著較強的適用性,并且灌溉面積廣泛,噴灑均勻,能有效減少人力投入。但從另一角度看,該技術也有其不足之處,例如受環(huán)境因素干擾較多,倘若碰到農田風速比較大的情況,就容易導致灌溉設備失控,影響灌溉效果。綜合來看,在農田水利工程中采用噴灌技術,其節(jié)水率可以高達50%,因此十分適用于果園、蔬菜等大型農田的灌溉,有助于提升農作物產量。據有關統(tǒng)計可知,運用噴灌技術開展半機械化作業(yè),可使農作物產量增加約20%。
該技術在農田水利工程中的應用形式較多,具體可分為噴灌機組式、固定管道式、移動式、中心支軸式等。在此之中,噴灌機組式屬于應用最早的一項噴灌技術,其采用多個噴頭配置,把水龍帶和水泵機組連接起來,并使用電動機或柴油機來抽水。這就需要管理人員具備較高的技術水平,能達到節(jié)約成本的目的。固定管道式則是把干支管預埋到地下,用塑料管道來運送水源,耗費成本較高。移動式噴灌是采用金屬管法蘭的連接形式,依靠動力機械實現移動,適用于地形平坦的區(qū)域。中心支軸式具有較高的自動化水平,主要是把支管立在3 m高的架子上,再控制支架轉動,完成噴水作業(yè)。從節(jié)水增效角度來看,噴灌技術比人工灌溉節(jié)約30%左右的水量,且每畝可增收10%~20%。
微灌技術是采用滴灌和脈沖灌溉的形式,在減少灌溉水量的同時節(jié)省灌溉時間,因此可以說是最為高效的節(jié)水技術,通常運用于大棚種植與果樹栽植的過程中。但該項技術需要花費較多成本,所以不適合用于經濟價值較低的農作物種植。微灌技術利用滴灌帶和經管網,把水滴連續(xù)或間歇性噴灑到土壤表面,可直達農作物根部位置,從而抑制雜草生長,減少水分蒸發(fā),并且還可防止地表產生徑流。在運用這一技術進行灌溉時,可以在水里添加適量的肥料,為農作物提供更充足的養(yǎng)分,節(jié)水量可達70%。滴灌技術的結構包含水源、配水管、滴灌器以及測量裝置等,通過滴灌裝置的配置來實現節(jié)水灌溉,具有靈活性較強的優(yōu)勢。根據滴灌的具體方式,可將其分為固定滴灌、移動滴灌、地表滴灌以及間歇滴灌等。固定滴灌是把毛管與滴灌器安設于地下來進行操作;移動滴灌則是移動滴灌設備進行灌溉作業(yè);地表滴灌適用于農作物條形分布的情況;而間歇滴灌是采用了周期性的灌溉方法。
例如,河北某村農田土質屬于沙壤土,種植蔬菜24 hm2,采用膜下滴灌技術進行灌溉,同時運用了水肥一體化技術。結合作物的需肥情況、土地肥力水平以及目標產量等,確立了科學的總施肥量,并在5月中旬開展種植,使用間歇滴灌法,種植行距75 cm,株距30 cm,以雙行膜覆蓋。根據蔬菜種植情況,實施相應的膜滴灌制度,將滴水周期設為5天,每次滴水時長為2.5 h,水量為15 m3。綜合來看,采用該項技術獲得了較為顯著的效益,節(jié)水率達到53%,增收1 000元/667m2,提高了農業(yè)種植經濟收益。
這一技術是運用低壓管道來實現輸水和灌溉,通過地面灌溉的形式,用管道來替代明渠,并以壓力管道系統(tǒng)來完成送水工作,讓灌溉水能夠直接輸送至農田的溝、畦中。管道系統(tǒng)的壓力通常在0.2MPa左右,其結構包含了管道、機井、保護裝置、灌溉裝置和給配裝置等。采用該技術進行灌溉,能夠在很大程度上避免滲漏和蒸發(fā)等情況的發(fā)生,比土渠灌溉要節(jié)約30%左右的水量,同時還可縮減土渠的占地面積。另外,低壓管灌技術輸水速度較快,因此適合用于機耕農田作物灌溉。在實踐操作中,該技術通過調節(jié)輸水量與距離來把控壓力,并結合農作物對于水量的需求,設置相應的管材長度和質量等。在地形較為平坦的區(qū)域中,采用低壓管灌技術可以獲得理想的灌溉效果,在農田間布置灌溉系統(tǒng)具有一定的靈活性。所采用的管道分為硬塑管道與地下軟管管道兩類,種植人員在應用過程中可根據具體情況進行選擇。
田間溝渠防滲灌溉技術多用于小型農田中,其主要是在農田內鋪設溝渠,從而減少滲漏情況,避免水資源浪費。種植人員運用物理措施,可以有效改變土壤孔隙,防止水分下滲,這樣就能為農作物提供更多水分,保障農作物正常生長。這一技術同樣能夠提高水資源利用率,最高可達60%。種植人員通過對渠道的靈活設置,可以實時控制灌溉的輸水流量,以達到高效節(jié)水、降低成本的目的。根據類型可分為膜溝渠防滲技術、混凝土溝渠防滲技術、砌塊溝渠防滲技術以及砂漿溝渠防滲技術等。膜溝渠防滲技術是采用塑料薄膜作為防滲層,并結合保護層來增強防滲功能?;炷翜锨罎B是在土溝渠開挖結束后,運用預制混凝土U型槽砌筑或是進行現場澆筑。砌塊溝渠防滲技術是將防滲材料與砌體相結合,適用于在山區(qū)地帶。水泥砂漿防滲則是對砌塊進行水泥抹面處理,待其徹底凝固后即可進行灌溉。
綜上所述,運用高效節(jié)水灌溉技術進行農田水利灌溉,可以節(jié)約水資源,是農業(yè)現代化發(fā)展的必然趨勢。種植人員應當結合當地土壤性質、作物特點、水資源分布情況等,合理運用高效節(jié)水灌溉技術,全面推動農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。