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隨著經濟的持續、快速發展,我國的用水量大幅度增加,用水結構也發生較大變化,使水資源供需狀況進一步惡化,各個產業爭水的現象不斷增多,農業用水比例不斷降低,而且農業水資源環境不斷變差,導致我國的農業生產受到了嚴重的制約,影響了農作物的生產與供應。因此我國的農業灌溉節水潛力極大,需要水利工作者深入研究灌區節水技術,以推動我國農業節水灌溉的快速發展。
一、節水灌溉概述
與傳統的灌水技術相比,節水灌溉根據作物生長規律和需水特點以及地區土壤條件、氣象條件、水文條件等環境條件,利用工程、管理、農藝以及生物等方面的措施來合理控制灌溉用水,在充分利用降水等自然水資源的基礎上,在保證農作物產量、質量的前提下,提高灌水的社會效益和環境效益。節水灌溉不等同于減少灌溉用水,而是更科學、合理的利用灌溉用水。通過組合運用多種科學、可行的技術措施,提高農作物對自然水資源的利用效益,科學控制農作物蒸騰狀況,避免無異耗水,在不影響農作物生長、成熟甚至保質增產的前提下減少灌水量。
從我國的灌區工程來看,目前采取渠道防滲、噴微灌、管道輸水等技術措施是主要的節水灌溉手段,然而從灌區長遠發展的角度看,還需要加強灌溉用水管理,對水資源進行科學、合理的配置,注重天然水資源的有效利用和節水農作物的培育和推廣。
二、水利工程灌區節水技術
由于農田灌溉受工程、管理、農藝以及生物等因素的影響,采用單一化的節水技術措施無法滿足日益提高的灌溉節水要求。因此,必須綜合采用多種節水技術措施,通過多學科交叉、單項節水灌溉技術相互滲透來滿足節約水資源與能源、節省肥料與工作量、提高作物產量與經濟效益以及改善環境的需要。
在工程措施方面,灌區節水主要包括田間節水措施與輸配水渠系節水措施,具體有渠道防滲、噴微灌、平整土地、管道輸水、畦田改造等,通過控制渠道、田間滲漏和渠系、田間的蒸發水量,提高渠系、田間灌溉用水的利用系數,從而實現節水目的。
在管理節水技術方面,通過加強灌溉用水管理能夠有效提高水資源利用效益,達到節約用水的目的。第一,應優化灌區水資源配置,通過完善的灌溉用水監測、決策系統提高灌溉用水的管理水平;第二,根據水權理論對水價核定辦法進行改革,不斷完善水價制定機制,實行階梯制水價、差別水價或是定額水價等水價制定機制,統一不同水源、不同距離的水價,充分發揮水價的杠桿作用,利用水利優化灌區水資源配置,通過計量供水來促進灌溉用水的規范化管理,促進節水灌溉,改善水環境;第三,鼓勵用水戶參與到灌溉用水管理之中,并根據廣大用水戶的意見對田間工程管理進行科學、可行的改革。
在農藝節水技術方面,主要有耕作保墑技術和化學調控、作物栽培、土地免耕、作物套種、秸稈覆蓋、水肥耦合等技術措施。通過采取適合本地區自然條件與作物品種的農藝節水技術,能夠有效降低灌溉用水量,提高農作物產量。
在生物節水技術方面,主要是利用優良的農作物品種來降低農業用水量,提高農業生產的經濟效益。培育或選擇節水抗旱的農作物品種,應結合本地區光照、溫度、水資源、土壤等資源條件和生產力發展狀況,推廣適合于本地區實際情況的節水抗旱、高產優質品種,盡量培育能夠有效改善本地區土壤條件的優秀作物品種。另外在田間灌水技術方面,主要是通過膜上、間歇、分根交替及波涌等灌溉技術措施來降低土壤滲漏,最大化利用灌溉用水。
三、水利工程灌區改造技術
第一,灌區改造技術需要針對當前我國各灌區渠系不配套、滲透情況較為嚴重的問題,根據灌區實際情況適當增加渠道襯砌力度,使灌區渠系配套,添置必要的測水量水設施以降低滲透損失,避免偷水灌溉、跑水、漏水等現象,提高渠系灌溉用水的利用系數。
第二,受我國工業與生活用水不斷增加的影響,農業用水被擠占的問題越來越嚴重,因此灌區應針對本地區水資源情況,遵循宜渠則渠的原則合理確定水資源利用計劃,優化水資源配置,走以井保豐、井渠結合、井庫聯合調度的路子。
第三,由于我國多數灌區都屬于老灌區,農村各鄉各村都想開口建閘,甚至農戶也想獨自分水,由此導致灌區的管理混亂、調度困難,水資源被大量浪費。因此,需要改善渠系布置現狀,提高管理與調控的力度,增加灌溉面積,做好渠系調整或是合并工作。
第四,平整土地。平整土地是使用地面灌水技術的前提,提高土地平整程度是保證灌水質量的關鍵因素,能夠縮短灌溉所需的時間,對節水增產也有積極的推進作用。因此需要在灌區改造期間大力平整土地,盡量實現激光整平土地,并將長畦、寬畦改造為短畦、窄畦,以改善灌水均勻度,提高灌水效率。
第五,使用局部濕潤灌的方法。局部濕潤灌能夠有效降低土壤蒸發量并充分利用土壤水,改善土壤通透性,使作物根部深扎儲水,能夠節約灌溉用水30%以上。實踐也證明采用局部濕潤灌不僅能夠節水,還能夠增加8%左右的產量。
第六,使用間歇灌溉的方法。間歇灌溉能夠利用土壤的特性提高水流推進速度,同樣水量下間歇灌溉遠大于連續灌溉水流推進距離,有效降低了深層滲漏,灌水均勻度更高。
四、節水灌溉的發展趨勢
未來,我國應進一步對非充分灌溉技術進行研究,因不同的灌水地區、作物品種、土壤條件、水文條件、氣象條件下節水灌溉需要采用不同的制度與方法,所以應深入探討其非充分灌溉方法;對經濟作物灌水技術進行研究,由于蔬菜、果樹等經濟作物具備很好的經濟價值,種植經濟作物能夠有效增加農民的收入,促進當地經濟的發展,因此應深入探討不影響各種經濟作物產量與品質的灌水技術;對集約化經營進行研究,深入探討農業集約化經營的模式和方法,以推動目前實行的分散化經營向集約化經營的轉變,從而促進農村經濟的發展。
五、總結
綜上所述,我國的農業具有巨大的節水潛力,但我國目前的農業節水水平還未全完善,還需要積極推行各種先進、有效的技術措施來最大化挖掘農業灌溉的節水潛力,從而為我國農業的發展和生態環境的保護以及社會的發展提供水資源保障。
參考文獻
1、姚峰,白雙波.淺析水利工程灌區節水技術[J]. 黑龍江科技信息, 2009,(28)