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農業灌溉技術與節水措施探索

2024-04-01 11:20王敬天
河南農業·科技版 2024年2期
關鍵詞:節水灌溉水資源

農業是民之根本,直接關系到國家與社會的發展?,F階段,隨著社會的不斷發展及現代農業灌溉技術的不斷更新,在農業發展過程中,節水灌溉已成為其中備受關注的內容。為切實緩解農業發展中存在的諸多障礙,促進灌溉效率與節水效率的穩步提高,農業工作人員應加大對灌溉技術與節水措施的研究。

一、農業灌溉技術分析

(一)噴灌技術

噴灌技術指的是運用高壓噴射設備,使水流達到高壓噴射的狀態,以擴大灌溉范圍的技術。噴灌技術的優點是操作便捷且效率較高,多用于地形比較復雜或氣候不太穩定的山區及丘陵地帶。在傳統的農業灌溉工作中,噴灌技術受到了較高的關注度,且應用率相對較高。但隨著時代的不斷發展及農業工程的復雜化,這一技術也逐漸顯露弊端。例如,在傳統的噴灌工作中,所使用的噴灌設備通常具有較高的采購成本與維護成本,且極容易損壞,造成過高的經濟消耗。因此,進入新的發展環境,應加大對噴灌設備的改進與創新,積極主動地引入先進材料與先進技術。

在農業灌溉中運用噴灌技術,可以達到較好的農業增產效果。因此,在選定技術的應用時期時,可以將其應用于作物生長的中后期。運用噴灌技術時,會有一套完整的噴灌系統,其中最主要的是噴頭。噴頭主要包括3個部分,分別為噴嘴、輸水管道與水壓力源。噴灌技術可以以水流速度為標準分為2種不同的類型,分別為射流式噴灌與霧化式噴灌。其中,射流式噴灌又分為垂直噴射、水平噴射與旋轉噴射,其整體的應用范圍較廣。相比霧化式噴灌,射流式噴灌可以達到深入噴射的目的,使灌溉水被農田充分吸收,提高作物生長質量,并達到節水目的。霧化噴灌的主要作用是維持作物的日常生長狀態,使之處在穩定的水源中。若想在短時間內提高灌溉效果,應優先選擇射流式噴灌法。

(二)滴灌技術

滴灌技術是現代化節水工程中常用的技術手段之一。其整體的灌溉效率相對較高,主要應用了毛管輸水的原理。在運用滴灌技術進行農業灌溉時,農業工作人員需要考慮農田的用水需求,合理控制水量。將水量充足的液體輸送到低壓管道泵站內,泵站內的水泵會對液體進行加壓,使之處在負壓狀態。通過這一方式促使水分流出,達到良好的灌溉效果。漫灌與微噴是滴灌技術中較為常見的兩種形式。其中,前者主要使用大流量小管徑的管路,通過漫灌達到大范圍噴水的狀態,提高灌溉效率;后者主要使用小型水窖與微型噴頭,兩者的組合可以達到定時定量的噴灑目的。并且,相比于漫灌,微噴的功能更全面,還可以提供施肥輔助。

現階段,微噴灌溉技術在我國農業灌溉中應用概率相對較高,且不會造成較大的水資源消耗,可以促進農田保持較長時間的濕潤狀態,是一種相對較為全面的水肥一體化栽培技術。同時,微噴技術又被劃分為微噴灌、勾灌、深灌、膜下軟管灌溉等多種方法。在具體的灌溉工作中,農業工作人員可以根據實際情況酌情選擇技術手段,以此節省水資源,提高灌溉效率,并有效降低勞動強度。

(三)微灌技術

從客觀角度分析,在農田中,從土壤到地表,土壤的狀態相對較為穩定,處在毛細管狀態,并且這一狀態下土壤的阻力系數與空氣阻力系數大體相等。在這一前提下,微觀技術便有了較高的應用可行性,且能夠達到較大的應用范圍。在使用微灌技術之前,農業工作人員需要客觀地對農田供水條件進行判斷,只要供水條件穩定,那么灌溉技術便能得到很好的應用,且抗旱性能得到充分提高。相比于其他灌溉技術,微灌技術的應用領域更多。除農業領域,還可應用于工業領域、商業領域、林業領域與畜牧業領域。

(四)低壓管道輸水

相比于其他灌溉手段,低壓管道疏水具有較高的理想性,其對于灌溉條件與環境條件沒有過多的要求與限制。這一技術不同于其他技術,會對地下水有較高的依賴,因此,在農業灌溉工作中,低壓管道疏水灌溉技術多用于空氣干燥且較容易出現干旱情況的北方地區?;诠ぷ髟斫嵌确治?,在傳統的農業灌溉中,很多灌溉渠道是泥土渠道,在進行輸水的過程中,會對水分形成一定的吸收,影響最終的灌溉成效。低壓管道疏水灌溉以此為前提,加設了低壓管道。通過低壓管道、水源水泵與機械部件的有效組合,形成了完善的灌溉裝置系統。其最大的優點是操作簡單,且有較高的輸水效率,有效降低了水資源滲漏或蒸發等情況的出現概率,避免了水資源的過度浪費。

(五)渠道灌溉

渠道灌溉是當前農業灌溉工作中較為常見的一種灌溉技術,其主要的應用原理如下:農業工作人員需要對農田展開全面調查,了解農田的布局結構,然后在邊緣位置開挖輸水通道。通過這一輸水通道引入附近的水資源,如水庫或河流水資源。這時候,水資源會自動通過通道進入農田,達到良好的灌溉目的。為充分發揮渠道灌溉技術的積極作用,在具體工作中,農業工作人員需要進行有效的設計與施工。例如,要合理設計渠道的高度與深度參數,要在完成渠道開發工作后,對渠道壁進行防滲漏操作。又如,在開挖的渠道中,可以加入混凝土水泥材料,以此增強渠道壁的防滲漏功能。再如,在渠道上方可以加設頂蓋,以避免陽光直射,造成水資源蒸發。

在當前的農業灌溉中,渠道灌溉雖有著較高的應用率,但所形成的效果并不明顯。且在灌溉技術不斷創新、不斷發展的環境中,這一技術逐漸顯出劣勢,只能夠減少水資源的消耗,并不能切實解決水資源的浪費問題。因此,在具體的農業灌溉工作中,農業工作人員可將這一技術與其他灌溉技術合理組合應用。

二、農業節水措施分析

(一)結合實際,統籌規劃

一般情況下,農業工程的開展規模相對較大,規模越大,自然也會涉及更加煩瑣的工作內容與潛在風險。若沒有做好充足的準備工作與規劃工作,很容易會在工程開展過程中產生風險隱患,也會在一定程度上造成較大的水資源浪費,違背了節水要求。因此,在工程建設期間,農業人員需貫徹實踐性原則,全面了解當地的實際情況制訂合理的節水規劃,并按照規劃嚴格實施各項操作。在準備階段,農業工作人員需對當地的地形地貌、水文情況形成全面的調查與了解,也要考慮當地的土壤條件與氣候條件,合理安排灌溉方案,要切實提高整體灌溉與節水工作的系統性、全面性,在統籌兼顧的環境中實現節水目標。除此之外,針對農田中的基本建設項目,相關部門應打造統一領導、分層負責的管理體系,以促進各項工作能夠落實到位,達到穩定運行的狀態。必要時,各地政府需要為水利部門提供一定的輔助,幫助其共同編制灌溉規劃方案,并配套基礎設施,打造布局合理、功能健全的農業灌溉體系。

(二)擴大宣傳,培養節水意識

為促進農業節水工作的持續性與深入性開展,轉變工作人員的意識是一項先行舉措。在農業發展過程中,主力軍仍舊是農民,很多農民雖具有豐富的種植經驗、灌溉經驗,卻并不具備專業且科學的發展觀念,在農業發展中很容易出現水資源浪費的行為。對此,相關部門需加大宣傳力度與教育力度,促使廣大人民群眾能夠從根本角度認識到節約用水的重要性,能夠在日常種植中主動貫徹節水原則。同時,相關部門需要加大對新技術、新工藝的開發力度,以市場為導向,對其進行有效推廣。農業部門需要構建完善的管理機制,并加強各個部門在農業灌溉及發展中的服務職能,生成誰受益、誰補償的用水機制,對社會各方力量形成有效調動,使之可主動參與我國的農業灌溉事業。此外,由于中國地大物博,不同地區有不同的發展情況,因此,在農業節水工作中,要考慮不同地區作物的發展特點,貫徹因地制宜的原則,合理調控灌溉工程規模,更好地適應當地的經濟管理及技術資源條件。

(三)加強管理,完善體系

1.構建完善的水權配置制度。在農業發展期間,需要緊抓水資源使用權的關鍵點,從這一關鍵點出發,明確水產權關系,利用清晰完善的水價格標準,對農業用水形成管控,在定額管理、總量控制的環境中,降低水資源的浪費與過度消耗。在這一前提下,還需生成完善的灌區管理機制,利用完善的機制,更好地響應市場經濟發展要求。

2.需要明確各級政府在農業灌溉中所展現的積極作用與職責權限。必要時,需要成立專門的管理機構或管理部門,切實加強農業節水灌溉的法治化特點。與此同時,需要針對農業節水生成相應的基金制度體系,以此對廣大農民群眾形成有效的激勵與引導,使之主動參與農業節水與水利建設,推動農業節水任務的多元化發展。

3.應對用水戶協會行為形成大力規范,要充分體現其所形成的積極作用與引導作用。必要時,需要在農村內成立用水戶協會體系,以體系為根本支撐。對農戶形成積極引導,使用水者之間形成監督關系與輔助關系。此外,需要定期組織農業從業者開展技術培訓或咨詢活動,不斷提高其自身的技能水平,使之了解更多的灌溉節水政策信息,在完善的管理制度與體系加持下,提高農業節水成效。

(四)加大投入,強化保障

1.加大中央財政的支持力度,各地政府也需要積極爭取、主動探索,通過中央財政的有力支持,加強水利工程的運行穩定性,并不斷擴大灌溉規模,促進灌溉保證率的穩步提高,打造良性灌區工程運行系統。

2.制定完善的小型水利工程產權制度,并需要跟隨市場經濟體制的變化,不斷促進制度改革,完善農村供水體系,以降低農民負擔,達到良好的減水成效。必要時,需加快與節水型合作組織的合作與建設,以進一步提高水資源應用率,達到可持續利用的目的。

3.加大農田水利基本建設力度,以更加合理的農田建設強化農業抗旱能力,減少水資源消耗,達到節水的目的。

4.加大監督管理力度,杜絕在農業灌溉與節水工作中出現亂收費的情況,對各方權益形成有效維護,促進農業節水工作的持續性開展。

(五)優化設計,減少污染

1.農業人員需根據實際情況建設完善的節水設計方案,充分滿足當地的灌溉條件與經濟特點,針對制訂的設計方案。農業人員需要提交給專業的部門進行審核,在方案通過審核的前提下,才可按照其中的各項規定實施操作。在方案提交給專業部門之后,專業部門的工作人員需要發揮自身的專業水準,基于技術因素、環境因素、設備因素與資金因素,對方案的可行性與合理性進行審查,并進行適當調整。在當前農業生產中,灌溉已成為不可或缺的一大手段。因此,制訂合理的灌溉系統與節水設計方案有極高的現實意義。在推進農業灌溉工作時,農業人員需嚴格遵循設計方案中的規定與要求,維護工程質量,并達到良好的節水效果。

2.農業人員需要有意識控制灌溉中形成的面源污染。目前,在我國農業灌溉工作中仍舊會存在一些污染情況。但相比較于傳統農業灌溉,整體污染有所降低,但我國自然不止步于此,而是加大農業生態系統的建設力度,主動保護農業生態系統環境,引入先進的水利灌溉設施與水利灌溉技術,降低水資源的消耗,減少面源污染。與此同時,相關技術部門也需要加大面源污染的防治力度,對水利灌溉中存在的污染風險加以及時管控,達到可持續發展狀態??陀^來看,針對目前農業灌溉中常見的面源污染問題,在對其進行處理時,專業部門工作人員需客觀分析污染層面,以可視化手段對其展開持續性的調查與跟蹤,探究污染產生的根本原因,并針對這一點開展進一步的解決方案設計,構建完善的處理機制與運行機制。若在農業灌溉中產生環境污染,相關部門要及時引入綠色環保無害化的處理技術,對污染加以有效控制,并推動區域經濟穩步發展,實現農業可持續發展目標。

(六)調整結構,提升效果

在發展農業節水任務的過程中,不僅要將注意力集中在灌溉技術的改進與創新方面,也要關注農業種植結構的優化與調整,通過調整農業種植結構,有效增強水資源的利用成效。在此期間,各地政府可貫徹實際性原則,結合當地的農業產業,建立特色產業模式。例如,針對當地一些水資源相對較為匱乏的區域,可種植一些有較高經濟價值的農作物,如水果胡蘿卜、馬鈴薯、啤酒大麥等,通過這一方式,最大限度地展現灌溉技術的運用價值;若區域內存在走廊平原,則可加大種植配套養殖產業的扶持力度與發展力度,展現渠道灌溉技術的應用價值,也可使水資源達到重復利用的目的。在推動產業升級結構轉型的前提下,發揮每一滴水的積極作用,達到綜合節水的目的。

三、農業節水灌溉中的注意事項

(一)因地制宜

在因地制宜的原則下,要求相關工作人員能夠充分結合當地的實際情況,減少水資源的使用,確保獲得最大的經濟效益和社會效益,選擇更加科學的灌溉方法。在保證符合區域灌溉特點和要求的基礎上,還要滿足農戶對用水量的需求??茖W的灌溉方法不僅可以有效的節省投資,還能優化資源配置,是一種十分先進的思想方法和技術措施。因此,相關工作人員應遵循因地制宜的原則,規劃和設計作物的種植結構,確保更合理地使用水資源,獲得更高的效益。

(二)降低節水灌溉成本

隨著市場經濟的不斷完善,已經開始有越來越多的農業生產參與市場競爭。想要在激烈的市場競爭中保持自己的地位,就要保證產品具有一定的競爭力。因此,這就需要通過降低成本的方式,將利潤充分提高上來,才能提高競爭力。因此,相關工作人員需要從多個方面出發,有效降低水資源成本,將水資源的利用效率充分提高上來,達到節水灌溉的目的,滿足實際需求。

四、結語

綜上所述,在現代農業發展過程中,引入先進灌溉技術,并加大節水管理力度,是響應國家綠色發展理念、可持續發展理念的重要戰略。在現代農業發展中,技術人員可采用多元化的灌溉技術,在實施技術手段時,要把握各種技術的應用要點,最大化展現技術的應用價值。此外,農業人員需做好節水管理工作,能夠統籌規劃、擴大宣傳、加強管理、加大投入、優化設計、調整結構,從而提高整體的節水成效,為我國農業事業的發展及生態文明建設提供有力支撐。

作者簡介:王敬天(1980—),男,甘肅民樂人,中專,助理工程師,主要從事水利水電工程勘測、設計、施工、灌溉管理等工作。

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