摘要:现阶段我国水资源利用率不高而导致水资源匮乏的问题日益凸显,而农业作为我国主要经济产业其水资源利用的问题就尤为重要。为了贯彻“节水型建设与增水型建设相结合,以节水型建设为主,加强经营管理,提高经济效益”的方针,本文重点针对农田水利工程节水灌溉技术的应用及实施要点进行了探析。
关键词:农田水利工程;节水灌溉技术;应用
0引言
结合我国当前水资源的实际情况进行分析,我国水资源的总量是充足的,可是以人均量进行分析却相对偏低,其区域分布并不均匀。对于我国的农业生产其用水量是较大的,而且一些地区存在着水资源匮乏的现象,这样对农业发展带来严重影响。想要更好的提升水资源的应用率,进一步增强农业的生产效益,从而促进农业生产实现可持续发展的目标,需将节水灌溉技术更好地运用到农田水利工程当中,从而对农业灌溉用水紧张以及水资源短缺问题进行解决,实现水资源的可持续利用。
1我国农业节水灌溉技术发展现状
国外研究节水灌溉技术主要针对其技术类型选择因素以及选择结果,比如著名学者Caswelletal的果农灌溉技术选择因素研究得出很多影响果农选择的因素,其中最主要的有政府征收果农灌溉水资源使用税,受政府高水价影响使果农意识到节水程度越高纯利润越高,地下水深和农田土地质量也影响农民灌溉技术的选择等。以色列等国家研究除了以上因素外,发现农户选择灌溉技术还受农田规模影响。我国对节水灌溉技术的研究主要是考虑农民,比如韩洪云学者研究发现无论是否选择节水灌溉技术农民都会亏损,故农田灌溉行为本身就是影响利润最大化因素之一。李艳等学者认为政府调整水价直接影响农户对灌溉技术的选择,韩青等学者经研究表明我国粮食作物大多选择传统灌溉技术,经济作物如蔬菜、鲜花等多采用滴灌、微灌等现代节水技术。改革开放后国家加大了农田水利工程节水灌溉技术以及应用研究力度,其具体表现是节水灌溉技术理论和设备两方面。在理论方面研究者研究出农田水分转化、水分传输、迁移规律动态模拟等,在设备方面研究出滴灌设备、微型喷灌设备以及防渗材料等。
2节水灌溉技术的优势
根据节水灌溉技术的名称可知其最大的优点是节约用水,提高农田水利工程资源利用率。传统灌溉技术大多是挖沟成渠,这种灌溉技术不仅浪费大量人力还降低水资源利用率,且容易发生渗漏故障而淹死附近农田作物,浪费大量水资源,使大量人力劳作付之东流。为提高水资源利用率,现代节水灌溉技术被提出,其具有提高水资源利用率、降低农业劳力、财力成本、灌溉效率高等多种优点,可解决传统灌溉技术存在的不足。比如:渠道防渗可以预防渗漏问题,水管管道输水可以防止水资源蒸发进而提高灌溉过程中水资源的利用率。
3节水灌溉技术在农田水利工程中的应用
3.1喷灌
3.1.1喷灌流程以及现状
喷灌技术是指利用潜水泵或者是自然水位高度落差形成压力,压力将水井、水库等表面水资源通过塑料、纤维等管道输送到农田,再由喷头喷出。十几年前我国喷头大多是塑料管,水泵将水挤压进管道后由农民拉扯管头进行人工灌溉,这种灌溉方式的缺点是浪费人力,容易发生泄漏,灌溉不均匀,需要水管数量比较多,水资源利用率不高。截止到2018年为止,这种灌溉方式几乎被淘汰,现在喷灌的喷头大多是高压水枪,将水枪架设完后只需远程遥控即可。高压水枪喷灌技术的优点是节约水管使用量、节省劳力、灌溉均匀、提高水资源利用率、避免泄露故障发生。尤其是近几年国家在农田水利工程附近加建小微型电源,农田水利工程节水灌溉技术的应用更加方便。
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3.1.2喷灌类型
喷灌是我国最常见的节水灌溉技术,其发展最快,在农田水利工程中应用最广。随着喷灌技术的高速发展,喷灌类型不再单一。目前我国常见的喷灌类型有六种,第一种是固定管道式喷灌,这种技术主要是将用于灌溉的干支管道铺设在冻土层中,农田需要灌溉时只需打开开关即可,不需要也只需关掉开关。这种技术的优点是节省劳力且可靠性高,设备受冻土层保护使用寿命长。其缺点是投资成本高,据2018年相关部门统计一套固定管式喷灌设备每公顷大概要投资15000元左右,高昂的甚至达到23000左右。第二种是半移动式管道喷灌,它与第一种的不同是主干管固定,支管可移动,如此可节省成本。第三种是中心支轴式喷灌机,该种在北方农田水利工程中应用比较常见,主要是将喷枪架设在2-3米高的支架上,将潜水泵下放进水源处,利用行走的喷枪进行浇灌。其优点是灌溉质量好、自动化程度高,缺点是容易漏灌。第四种是滚移式喷灌机,第五种是大型平移喷灌机,第六种是纹盘式喷灌机。
3.2滴灌
滴灌最大的优点是水资源利用率高,最节约农田灌溉用水,但它的缺点是成本高昂,是目前我国节水灌溉技术中最高昂的节水灌溉技术,仅适用于具有高附加价值的农田经济作物。为节约用水国家大力研究滴灌技术,试图将其成本降低到可接受程度,到今年为止该技术研究得到明显进步,具体表现在成本不再过分高昂,我国农田水利工程开始广泛应用。比如:常见的大棚蔬菜滴灌、果树滴灌、鲜花滴灌等。滴灌技术的优点是减少不必要土壤表面水资源蒸发,提高水资源利用率。湿度低的北方农田使用滴灌技术后可提高农作物根系通透性,可将养分同时注入为农作物提供充足的水分、养分。滴灌可根据农作物实际需要控制水分,减少农作物病害和农药使用量,提高农田作物产品质量,进而提高农田作物经济效益。此外,滴灌还具有适用范围广、节约劳力、增产增收的优点。其缺点是造价成本高、故障率高,由于滴灌出水量比较小容易积累盐分影响灌溉质量。
3.3行走式灌溉
行走式灌溉技术是指利用农村现有的拖拉机、四轮车等运输设备进行灌溉,它主要有三种灌溉方式,一种是农田种子保墒灌溉,一种是抗干旱保苗灌溉,最后一种是根际注灌。这种灌溉的优点是投资成本低,适用范围广且比较灵动,可以根据需要到处流动,也可集中水源进行注灌。此外它属于绿色环保灌溉,可保护水源。其缺点是灌溉流程比较复杂,只适合小型农田水利工程,在需要大量水源灌溉的大型农田这种灌溉过于杯水车薪。种子保墒灌溉的流程是开沟、施肥、播种、施水、覆沟、踩均等,该技术仅适用与干旱、半干旱地区,不适用与湿润和半湿润地区。抗旱保苗灌溉是指利用农机改装成保苗灌水机,其优点是可直接从水源处取水,不受距离限制。可直接进农田中进行灌溉,不占用农田土地资源。
3.4薄、浅、湿、晒灌溉技术
3.4.1应用流程
薄、浅、湿、晒灌溉技术是指薄水时插秧,浅水时返青,农作物分孽前期进行湿润管理,农作物分孽后期进行晒田管理,拔节孕穗、抽穗杨花、成熟期进行灌注管理。这种灌溉技术主要适用于水稻,在我国南方比较常见,种植小麦、大豆、玉米、棉花的北方很少见。其优点主要包括可以增加农田农作物收成,优化农作物产品质量,提高水资源利用率节约水源,增强农田农作物生理活动能力,比较具有针对性可促进农田农作物的正常生长等。其缺点是工序复杂,对农田水利工程管理人员的技术要求比较高,适用范围比较窄。
3.4.2注意事项
采用这种技术进行灌溉时有三个注意事项,一是水稻返青时期灌溉浅水应根据实际情况而定,一般在30-40毫升。二是水稻分孽后期晒田时间、程序应按照国家标准进行,晒田时间最好在分孽末期到幼穗分化期间,粘性农田、低洼冷浸农田等要重晒,晒田时间一般控制在5-10天。高抗农田、沙土质农田晒田时间相对减少2-3天,但是若遇到干旱时期应取消晒田程序。三是夏天温度过高容易晒死农作物,冬天干寒露风影响农作物生长,为了解决这些难题一般与喷灌结合加深灌溉水层,保护农田农作物。
4结语
综上所述,由于我国人口的基数较大,且水资源的空间分布并不均匀,使得我国淡水资源呈现较为紧张的表现。所以,应重视对水利工程中节水灌溉技术上研究,明确各种灌溉技术的实际应用,以此来更好的增强农业水资源的整体利用率,进一步提升灌溉工程的节水效能,这对我国农业经济的稳定发展有着极大的帮助。
参考文献:
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[4]刘杰.节水灌溉技术在农田水利工程中的应用[J].农田水利,2018(2):72.
论文作者:唐国明
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/25
标签:农田论文; 技术论文; 水资源论文; 水利工程论文; 节水灌溉论文; 农作物论文; 利用率论文; 《防护工程》2018年第33期论文;