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摘要:我國是世界上水資源最為匱乏的幾個國家之一,水資源總量豐富,但是人均可用量卻少之又少,如何去節(jié)約可使用的淡水資源成了所有人需要共同面對的問題。就我國的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)而言,在農(nóng)產(chǎn)品種植和后期栽培中,淡水的使用量極大。在水資源日益缺乏的今天,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中浪費(fèi)水資源情況必須拿出對策予以解決。主要分析了農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù),闡述了其實用性和可發(fā)展性,并淺析了農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的未來發(fā)展趨勢。旨在倡導(dǎo)農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)約用水,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)灌溉;灌溉技術(shù);節(jié)約用水;節(jié)水灌溉
0引言
面對全球性水資源匱乏下的國家水資源匱乏,我國一直在努力貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀,倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展,建設(shè)資源節(jié)約型社會。然而,就今天中國的各項產(chǎn)業(yè)來說,還是普遍存在水資源浪費(fèi)的情況。在農(nóng)業(yè)用水方面,農(nóng)業(yè)用水的浪費(fèi)情況仍然得不到緩解,依然普遍存在,而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的水資源浪費(fèi)主要集中于灌溉環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉技術(shù)多為大面積灌溉,雖然使得農(nóng)作物得到了充分的水資源供給,但是這種灌溉方式浪費(fèi)了大量明明可以節(jié)約的水資源。除此之外,農(nóng)業(yè)用水資源浪費(fèi)還體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)灌溉用水使用率低下,新型的節(jié)水灌溉技術(shù)得不到普及,愿意將節(jié)水灌溉技術(shù)系統(tǒng)導(dǎo)入農(nóng)業(yè)種植中的從事者少之又少。對于農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)來說,技術(shù)本身的存在意義不是盡量減少水資源的使用,而是提高農(nóng)業(yè)灌溉用水的利用率。農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的主要內(nèi)容在于水資源的多方利用,在農(nóng)業(yè)灌溉用水方面,可以使用的不僅僅是降水資源和現(xiàn)有供給的淡水資源,還可以是經(jīng)過處理后的二次用水。除此之外,農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)還在于各項灌溉技術(shù)的創(chuàng)新,比如對于田間灌溉活動來說,噴灌、微灌、滴灌等先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)都可以在很大程度上做到節(jié)水灌溉。
1農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用狀況簡介
農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)很早就被國際社會所提出,受到歷史發(fā)展因素和地理環(huán)境因素的影響,國內(nèi)外的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展歷程有著極大的不同,應(yīng)用狀況也有極大的不同。
1.1國際節(jié)水灌溉技術(shù)簡述
從以前到現(xiàn)在,農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的研究一直是國際社會所共同關(guān)注的世界性難題。截至目前,國外使用農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的土地面積已經(jīng)超過了60%,以澳大利亞為代表的國家已經(jīng)研發(fā)出了較為成熟的灌溉控制系統(tǒng),澳大利亞目前正在嘗試推廣微灌。微灌技術(shù)應(yīng)用了補(bǔ)償式滴頭及微噴頭,在微噴頭上安裝有均流器,在灌溉過程中能夠做到全程保持均勻出水,并且噴灑模式多變,滿足了不同農(nóng)作物的不同灌溉時期的噴灑需要。同期的法國的節(jié)水灌溉技術(shù)水平已然領(lǐng)先于國際,DOSATRON肥料、農(nóng)藥混合器的應(yīng)用,為實現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)配農(nóng)藥濃度和精準(zhǔn)追肥提供了技術(shù)參考;對于位于我國附近的的日本,地下管道灌溉技術(shù)、農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備完善已經(jīng)達(dá)到了很高的水準(zhǔn);對于世界一流強(qiáng)國美國來說,其節(jié)水灌溉技術(shù)為世界頂尖級地位,美國的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)配套有一系列的先進(jìn)產(chǎn)品,并且仍然在致力于微灌技術(shù)研究。
1.2國內(nèi)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
在以往,中國的農(nóng)業(yè)灌溉主要采用噴灌技術(shù)。中國的農(nóng)業(yè)噴灌技術(shù)發(fā)展起步較早,于1970年左右,噴灌技術(shù)應(yīng)用下的農(nóng)業(yè)面積大約為5500萬km2,占當(dāng)時總耕地面積的40%。在二十世紀(jì)末期之后,受到國際大環(huán)境的影響,中國的農(nóng)業(yè)政策隨之發(fā)生了轉(zhuǎn)變,農(nóng)業(yè)部門開始提倡將節(jié)水理念融入于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。對于農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)來說,農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)在后來被深入到了農(nóng)業(yè)灌溉環(huán)節(jié)中,其中微灌技術(shù)的廣泛應(yīng)用為我國的農(nóng)業(yè)節(jié)水模式發(fā)展提供了技術(shù)支持,并得到了廣泛地應(yīng)用。微灌技術(shù)下的農(nóng)業(yè)灌溉面積超過了18.2萬km2,微灌面積在農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉總面積中占地超過了1%。對于目前的中國來說,我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)模越來越大,致力于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)研究的科技隊伍呈擴(kuò)大化的發(fā)展趨勢,農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)在不斷創(chuàng)新、水平也在不斷提高。
2農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)介紹
2.1農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)概念
農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)利用相關(guān)技術(shù)手段和設(shè)備對農(nóng)業(yè)灌溉環(huán)節(jié)進(jìn)行節(jié)水灌溉,從而提高農(nóng)業(yè)灌溉水的利用率和節(jié)水率。其技術(shù)理念是運(yùn)用盡量少的水灌溉盡量多的農(nóng)作物,盡量提高水資源的利用效率,從而得到更多的農(nóng)作物產(chǎn)量。農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)可以運(yùn)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié),從生成灌溉水資源環(huán)節(jié)到實際化的農(nóng)業(yè)灌溉環(huán)節(jié)再到農(nóng)作物生長環(huán)節(jié)統(tǒng)統(tǒng)可以利用農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)。
2.2農(nóng)業(yè)灌溉與高效用水
農(nóng)業(yè)灌溉的總過程分為三個環(huán)節(jié),第一個環(huán)節(jié)將水資源通過灌溉管道運(yùn)輸?shù)焦喔饶康奶镩g;第二個環(huán)節(jié)是通過鋪設(shè)相關(guān)設(shè)備將灌溉水從管道水引入地表水,再從地表水引入到土壤層水;第三個環(huán)節(jié)就是植物的吸收層,通過為植物提供有效吸收層,促進(jìn)植物將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,形成有機(jī)物。高效用水就是通過各種手段將農(nóng)業(yè)灌溉總過程的三個環(huán)節(jié)無縫隙銜接并且在銜接后的實際用水環(huán)節(jié)努力做到水資源高效利用,提高有效灌溉率和水資源轉(zhuǎn)化率,真正做到節(jié)水、高產(chǎn)。將農(nóng)業(yè)灌溉與高效用水結(jié)合起來就成了農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉系統(tǒng),通過第一環(huán)節(jié)實現(xiàn)管道無縫隙鋪設(shè),可以減少水資源在灌溉輸送過程中的蒸發(fā)情況和漏水情況;在第二環(huán)節(jié)上可以通過微灌設(shè)備鋪設(shè),精準(zhǔn)對農(nóng)作物將進(jìn)行灌溉,能夠做到有效提高水資源利用率;在第三個環(huán)節(jié)上通過鋪設(shè)相關(guān)膜層減少水資源蒸發(fā),就可以提高水資源被農(nóng)作物吸收的概率,從而有效提高農(nóng)作物產(chǎn)量。
3農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)
在我國,目前擁有的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)主要包括:膜層灌溉技術(shù),水稻業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)和蓄流分離灌溉技術(shù)等。
3.1膜層灌溉技術(shù)
膜層灌溉技術(shù)是通過將農(nóng)用水的水溶性肥料在進(jìn)行充分溶解后,形成比例恰當(dāng)?shù)姆仕芤?,再通過鋪設(shè)地膜下方的管道,通過細(xì)小滴管進(jìn)行肥水溶液滴灌到農(nóng)作物的根系,使其被農(nóng)作物高效吸收。使用膜層灌溉技術(shù),一方面可以使水資源得到高效利用,變水為肥省去中間浪費(fèi)環(huán)節(jié),還可以通過肥水溶液的使用進(jìn)行土壤改造,將貧瘠土壤變得肥沃,從而從根源上提高土地品質(zhì),提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量。
3.2水稻業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)
水稻業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)是通過在水稻生長的不同階段采用的不同灌溉方式實現(xiàn)節(jié)水灌溉?!皽\一濕一曬”的灌溉方法適用于水稻業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)。所謂“淺”指的是將水稻田間的水層深度全程進(jìn)行深淺度控制,基本將其控制在淺水狀態(tài),深度一般控制在5~20mm;而“濕”則主要針對土壤環(huán)境,對于水稻業(yè)的土壤環(huán)境來說,90%的土壤飽和含水量是水稻業(yè)土壤環(huán)境的重要標(biāo)準(zhǔn),常年必須控制在濕潤水平;“曬”是通過土壤中的含水情況進(jìn)行針對處理。適用于水稻種植業(yè),在整個灌溉過程中所有的節(jié)水灌溉技術(shù)也是動態(tài)化呈現(xiàn)的,插秧則淺,健苗則曬,成熟則斷。
3.3蓄流分離灌溉技術(shù)
蓄流分離灌溉技術(shù)是將水輸送到目的田間的分離式蓄流灌溉器,在經(jīng)過水的自重作用下,實現(xiàn)蓄流分離,自行灌溉。蓄流灌水器是蓄流灌溉技術(shù)中最出彩的設(shè)置裝置,因為蓄流分離器可以通過調(diào)節(jié)設(shè)計好需要灌溉水的用量,實現(xiàn)定額度水灌溉,從而實現(xiàn)節(jié)水和高效用水。
4農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展趨勢
目前的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)只能通過現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行節(jié)水工作,而農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展前景偏向于源頭性節(jié)水灌溉,比如污水處理后作為農(nóng)業(yè)灌溉用水。在經(jīng)過相關(guān)技術(shù)處理后,工業(yè)中產(chǎn)生的污水可以轉(zhuǎn)化成農(nóng)業(yè)用水。使用工業(yè)污水轉(zhuǎn)化成的農(nóng)業(yè)用水,可以盡可能減少淡水資源的浪費(fèi)率,是一種從根源上的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)。但是需要注意的是,工業(yè)污水轉(zhuǎn)化后的農(nóng)業(yè)灌溉用水往往在水質(zhì)中還存在一些難以處理的化學(xué)成分,一旦這些化學(xué)成分滲入到土壤中,有可能造成土壤污染,從而影響到農(nóng)作物的生長。所以,污水處理后變農(nóng)業(yè)灌溉用水的可行性仍然比較低,目前還在研究,當(dāng)前這種方法只適用于沙壤土質(zhì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
參考文獻(xiàn)
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作者:姚敏娜 單位:圍場滿族蒙古族自治縣農(nóng)牧局