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农业水利高效节水灌溉存在的问题及其解决措施

时间:2024-05-28

崔 清

(甘肃省水利水电工程局有限责任公司,甘肃 兰州 730030)

我国作为农业大国,在农业生产中创造了诸多奇迹。农业由于种植面积大、作物种类丰富,对于水的需求量自然也更大。现今在可持续发展理念的影响下,人们对于资源有了更深刻的认识[1]。我国作为缺水较严重的国家,在用水方面必当秉持节俭的原则。现今农业生产离不开农田水利工程的支持,在其生产过程中,通过应用节水灌溉技术,能够实现水资源的合理利用。无论是喷灌技术还是渠道防渗技术、微灌技术,都应结合农业水利工程的实际情况,做出合理的选择。当前我国节水灌溉还存在诸多现实问题,只有正视这些问题的存在,做出合理分析,才能有效解决问题,推动农业的持续发展。

1 农业水利高效节水灌溉的重要意义

在农业生产中,农田水利工程建设是十分重要的内容,尤其是在节水节源理念的影响之下,其建设关乎节水灌溉的发展。所谓的节水灌溉就是指在农业生产过程中通过使用少量的水达到浇灌农作物的目的,保障其成长,实现农业高产。在农业生产量不受影响的前提下,节约水的使用量。其途径是结合农田实际情况,选择科学合理的灌溉方式,避免水在运输和灌溉中出现浪费,实现高效利用。传统的农业生产中,由于缺少节水意识,在实际浇灌中往往容易出现过度浇灌、浪费资源的问题,不仅加大了水的使用量,同时还降低了农产品的产量。

我国作为农业大国,农业灌溉的范围之大、水利灌溉的需求之大可见一斑。但与此同时,我国又是严重缺水的国家,这也就意味着我国农业生产过程中需水量大,水资源十分紧张。因此只有通过科学的方法,尽量做到用最少的水资源灌溉最大范围的农作物,必须守好避免浪费这一基本底线,才能更好地促进我国农业的进步,保障我国农业健康稳定的发展。如果不能实现节水灌溉,无论是对农业发展还是社会发展都会带来不良影响,所以实现高效节水灌溉势在必行。

2 农业水利高效节水灌溉模式

在农业水利灌溉中主要有以下几种节水灌溉模式:

2.1 滴灌式技术

所谓滴灌式灌溉就是使用管道把水送到农作物处,直接对其根部进行浇灌,管口滴水速度较慢,这种方式较为细致,是真正对作物进行灌溉而不是大量灌溉土地。滴灌式技术最显著的优点就是省水,缺点就是水流慢,不适合大面积作物灌溉,并且容易出现堵塞的问题。

2.2 喷灌式技术

所谓喷灌式灌溉就是使用喷头,定时定量地对农作物进行喷灌式灌溉,在喷灌的过程中省心省力,一般来说也能够保证农作物在生长过程中对水量的需求。喷灌相较于滴灌,水流速度快一些,需要依靠压水泵或者动力机展开操作,适合大面积浇灌,同时也能有效控制水量。滴灌式灌溉和喷灌式灌溉早已朝智能化的方向发展,通过电脑设定,准确设置某个区域灌溉的频率和水量,可以完全实现自动化,只是前期投资会相对较大。

2.3 微灌式技术

微灌式技术目前没有在全国普及,该技术有着显著的优势。该技术依据管道系统的相互连接将水以均匀的方式灌溉在农作物当中,所以能够有效节约用水量,避免出现浪费的问题,值得大力推广[2]。

2.4 渠道灌溉技术

渠道灌溉技术目前较为常见,并且这种方式在我国已经有着较长的发展史,具有便捷性特点,能够减少农业灌溉对于人工的需求。由于渠道灌溉在运输水过程中容易出现渗漏的问题,所以通过防渗技术,利用混凝土、石头等材料,能够有效避免渗水,节约水资源,提高经济效益。

以上四种方式是目前农业生产中最为常见的灌溉方式,各种方法有利有弊,在实际的灌溉过程中,需要结合农作物的实际生长需要选择合适的灌溉方法。但其目的都是为了节约水资源、降低病虫害危害风险、提高农作物的产量和质量,保证农业水利的实用性和高效率。

3 农业水利高效节水灌溉存在的问题

在节能节源理念的影响下,人们节约资源意识越来越强,更加关注农田水利工程问题。加之政府的引导和支持,农业生产模式不断创新,农业设施更加完善,农业生产效率不断提升,为高效节水灌溉提供了支持[3]。但是在好景象之下,农业水利节水灌溉仍存在诸多现实问题,其主要体现在以下四个方面。

3.1 灌溉方式落后

我国地域辽阔,农业用地面积广,在农业水利灌溉中,大多使用的方式是挖渠引水灌溉技术,通过漫灌的方式对农作物进行灌溉。这种灌溉方式最大的问题在于灌溉不均匀,目前我国的大部分农作物种植区域存在地势问题、土壤问题以及农作物问题,很容易导致一部分区域灌溉过满,而一部分区域灌溉不足。漫灌的水利灌溉方式不仅过分体现了灌溉过程中的“厚此薄彼”,造成灌溉水量分配的不合理,还十分容易造成水资源的浪费。

3.2 管理方式不当

在农业灌溉过程中要想真正实现节水灌溉,不能仅仅依靠于灌溉技术,更要着眼于管理方式。良好的管理能够保障节水灌溉的有效性,能够真正实现水资源的合理利用。但是目前在我国农业水利节水灌溉中,普遍存在着不同程度的权责不清问题,管理方式十分简单老旧,在实际灌溉中调度不灵活,产权不明。这些管理的疏漏也会严重影响节水灌溉的落实。

3.3 灌溉设施不完善

虽然现在加强了对灌溉设备的研发,但是在农业水利灌溉中,仍有许多地区设施不够完善[4]。这种“不完善”主要体现在设备更换不及时,系统调整不到位。水利灌溉基础设施的建设是一项较为庞大的工程,尤其对于大型农业生产基地来说,在后期作物调整的过程中对水利灌溉设施进行调整是一项科学且浩大的工程,如果调整不到位,不仅会导致农作物无法得到合适的水量灌溉,还会造成极大的资源浪费。但在一些农作物生产基地中,往往存在不知道如何进行科学调整的情况,这就使得灌溉仍旧采用沟渠引水的方式,沟渠多为土质,没有做好防渗处理,在运输水的过程中,水会渗透到土地里面,也造成了不同程度的浪费。

3.4 工程缺少维护

目前对于那些已经建设完成的农业水利工程,普遍存在着缺少维护的问题。在长期的使用和环境影响下,水利工程会出现不同程度的损坏与老化。出现损坏和老化的灌溉设施被搁置,而其他可以运行工作的设施也不能按照原有的设计充分发挥其作用,从整体上而言,灌溉设施的整体灌溉面积减少,难以发挥其原本应有的价值。农业发展是一个十分漫长的过程,少则三五年,多则需要经营维持几十年,如果长期不维护导致不能使用,再建设新的工程就会导致资金的浪费。

4 农业水利高效节水灌溉措施

4.1 制定节水灌溉政策

要想真正实现农业水利高效节水灌溉,就要不断提高灌溉技术水平,逐步优化灌溉设备。无论是技术还是设备都需要国家的经济支持,有坚实的经济保障,才能推动技术和设备的研发。我国地域辽阔,部分地区经济发展相对缓慢,针对这一实际情况,国家应该制定相应的补贴政策,将其落实到灌溉设备更新、农业技术创新中。对于经济发展相对发达的地区,国家可以鼓励相关单位制定优惠贷款政策,用于农民购买节水灌溉设备。通过这些优惠政策,提高农民的参与度。对于一些已经开始逐渐落实优惠贷款政策的地区,可以从其他政策减免的角度提出优惠措施,以此来推动农业节水灌溉技术和设备的发展。

4.2 推广节水技术的应用

就当前我国节水灌溉的实际情况而言,要想提高灌溉效率,就需要将高新技术与常规技术结合起来,注重技术之间的相互配合。当前我国节水措施的使用还需要融合节水灌溉技术、田间工程技术、节水抗旱种类与高效种植技术、雨水积蓄使用技术、机械化保护耕地技术、土壤监测和信息管理技术[5]。节水灌溉的技术类型有渠道防渗、管道输水、喷灌、微喷灌、渗灌、滴灌、覆膜灌、痕灌等。我国传统的土渠道灌水系统中,大部分水在灌溉过程中蒸发或渗漏,灌溉效率十分低下。因此在后来渠道灌溉时,往往采用三合土护面防渗、堆砌卵石或石块防渗、修葺混凝土防渗以及覆盖塑料薄膜防渗等方式对渠道灌溉作出改进。管道输水是安装地上或地下管道,直接将水输送到需要灌溉的田间,在管道中储存和运输的水能够相对降低其蒸发渗漏的概率。喷灌技术是通过在一定范围内设计安装喷洒头,然后将管道中的水在压力作用下喷洒出来。这样的灌溉方式一般都是自动化或半自动化进行,省时省力且灌水均匀,非常适合在大面积的农业生产基地中使用,也是当前我国农业灌溉中利用率最高的方式之一。与之相应的微喷灌溉,则适合果树、经济作物、花草或是大棚中作物的灌溉,它在喷灌过程中的覆盖面积较小,但所灌溉的局部水资源利用率极高。滴灌技术是一种最常用且最适合应用于干旱缺水地区的灌溉方式,是一种通过管道将水运送到滴灌口,然后直接对植物的根部或其他需要水分的局部进行灌溉的节水方式。覆膜灌溉就是在种植农作物的土地表面覆盖上一层塑料薄膜,在种植植物的地方挖出一个小孔,以便于灌溉时水能够直接通过小孔进入到植物的根部及其附近,最大程度上减少水分的蒸发并让水分能够深入渗透到土壤底部。痕灌节水是普及率较低的一种灌溉方法,但其技术性和功能性都十分高大上。痕灌是通过安装痕灌水龙头和痕灌薄,并将控水头安装在作物的根系附近,感知土壤含水量的变化。当含水量降低时,控水头就向植物周围送水,直到作物“喝饱”为止。实验表明,痕灌的节水率比滴灌还要高出50%,被视为未来最有前景的节水灌溉技术之一。

4.3 精细化地面灌溉技术

在农业水利节水灌溉中,通过精细化地面灌溉技术,能够进一步提升节水效率。地面灌溉技术需要以平整土地作为支撑。在平整地面时,需要对技术进行改进,才能更加精准有效地进行灌溉调整。当前许多先进技术应运而生,可以使用激光发射装置对其进行合理有效的控制,帮助实现土地平整。传统的地面灌溉技术只是通过一系列工程设计,安装灌溉系统,但精细地面灌溉技术体系则是以作物的生长需求为基准,以更高的土地利用率和节水灌溉效率为原则,以精细化的控制手段和系统设计,改善土地状况、布施节水灌溉系统。通过精细化地面灌溉技术的使用,不仅能够改善节水灌溉系统的运行性能,还能够实现节水灌溉过程的控制,充分提高灌溉过程的管理水平,从而达到节能、节水、增加产量、提高效益等多重目的。

4.4 利用现代化方式发展节水灌溉

21世纪以来,节能减排早已成为社会最为关注的话题之一,提高水资源的利用效率、充分节约水资源是当今社会普遍关注的热点。我国作为农业大国,灌溉系统的重要性已是人尽皆知,且随着我国农业的进步和发展,灌溉系统更加注重自动化、高效率和节能化的发展。农业水利节水灌溉在经济较为发达的地区,以高新技术为发展手段,重点研究节水农业革新灌溉技术以及生产研发阶段各种配套设施的使用方法,通过一整套的设备研发,实现节水灌溉模式。在我国农业水利高效节水灌溉过程中,也应该积极推广现代化方式的节水灌溉技术。研究工作人员还应结合农作物实际生产情况以及土壤情况,不断进行专业研发,实行系统性的灌溉管理,以此来提高水资源的利用率。农业发展持续加快,传统的灌溉方式被淘汰,要想达到更好的灌溉效果,就必须以可持续发展的眼光和现代化的方式来发展节水灌溉技术。

5 结语

综上所述,在当前我国农业水利灌溉过程中,仍存在很多水资源浪费的问题,对于农业可持续发展有着不良影响。所以在今后农业水利灌溉过程中,应该加强农业节水工程建设,提高水资源利用率,以此来推进我国农业的健康发展。

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