时间:2022-09-02 07:25:42
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇农业节水灌溉,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
0 引言
面对我国日益复杂化的水问题,发挥农业的节水灌溉具有十分重要的意义,因此要求在我国的农业灌溉中,提高水资源的利用率,并且通过相关的技术,使水资源能够在农业灌溉中充分发挥其效果,同时,农业节水灌溉还在一定程度上迎合了我国科学发展观,因此大家农业节水灌溉的推广力度,不但能够提高我国农业的经济效益,还具有强烈的政治意义。
1 我国节水灌溉的现状
相比发达国家的农业灌溉系统,我国的农业灌溉系统因为起步较晚,技术相对落后,缺乏节水理念,而远远落后于英美等发达国家。但自从1999年以来,我国的节水灌溉面积逐年递增,已经取得了相当可观的成果。因此在一定程度上节约了我国宝贵的水资源,还减少了农民的负担。但相对来说,我国的农业节水灌溉也存在许多明显的问题,如农业节水基础设施紧缺的现象,就是导致我国远远落后于英美等发达国家的最重要的原因。除此之外,我国的农业还停留在粗放式,缺乏相应的节水理念,因此节水灌溉的措施的实施力度有限,这也是限制我国节水灌溉发展的重要因素,需要引起相关工作人员的重视。
2 我国农业节水灌溉中存在的问题
2.1 资金缺乏,基础设施落后
导致我国农业节水系统水平低下的主要原因是资金的缺乏,因此相应的基础设施落后,阻碍了我国农业节水灌溉相应技术的发展。农业节水灌溉在我国是一门新兴的技术,许多方面还存在着不完善的现象,因此需要开展相应的研究,作为我国农业节水灌溉事业的先导,但由于相关工作人员对自身的职能认识不足,国家对于这个行业的不理解,导致其基础科学与基础设施相对落后,阻碍了我国农业节水系统的发展。一定程度上增加了农民的负担,不利于我国可持续的经济发展[1]。
2.2 盲目引进,节水灌溉设备水土不服
盲目引进国外先进的节水灌溉系统设备导致节水灌溉的技术水平与节水灌溉设备发展不平衡的现象,这种现象在一定程度上阻碍了我国的农业节水系统的正常发展,让我国的农业节水灌溉系统的发展呈现畸形的发展趋势。导致大量的节水灌溉的基础设备浪费的现象,甚至给相关产业的发展带来深远的不利影响。
2.3 专业技术人员缺乏,服务不到位
由于我国基本的国情,我国农民的科学知识水平长期出于较为低下的局面,许多农民种田依靠的是经验,缺乏科学知识作为其农业方面的指导,这给农业节水灌溉在我国的推广应用造成一定的阻碍。同时专业技术人员缺乏也是导致我国农业节水灌溉水平低下的主要原因,由于缺乏具有一定知识背景的相关从业人员,使我国的农业节水灌溉的推进效率非常低,导致农民在开展农业节水灌溉时出现不会用的现象,不利于我国现代化农业的发展,阻碍了我国的节能事业。
3 加强农业节水灌溉水平的措施
3.1 建立健全并执行好相关的法律法规
将农业节水写进法律是提高我国农业节水灌溉水平的有效措施,通过颁布一系列的法律法规,如《中国人民共和国水污染防治法》,能够从根本上加强我国的农业节水灌溉的水平,从而让保护水资源,建设节水型的社会的理念深入每一个农民的心中,提高农业节水灌溉的可行性[2]。
3.2 完善节水农业体系
想要优化农业节水灌溉,首要先从完善节水型的农业体系入手,通过建立健全的农业节水体系,能够提高农业节水各环节工作的协调性。并且在节水设备的厂商与农户之间,建立一条有效的沟通渠道,促成农业节水朝着良性循环的趋势发展。要求相关工作人员要对农业节水系统有一个全面性的认识,借此保证农业节水系统的稳定性,促成施肥用药的一体化发展,从而增强我国节水型农业的发展水平。
3.3 加大资金支持
加大资金支持依靠社会力量与政府力量,政府的理解扶持是保证我国发展节水型农业的必要保障,不但要给农业节水灌溉提供技术与基础设施上的支持,还要投入一定的资金建立节水灌溉的示范园,以此引起其他农户的加入,强化农民的节水意识,为后续的农业节水灌溉的推进提供一定便利,同时开展农业节水灌溉的培训工作,通过长期的培训增强农民对农业节水灌溉的认识,从而让农业节水灌溉在我国得到充分的推广应用[3]。
3.4 因地制宜的发展当地的节水灌溉设备
节水灌溉设备的使用必须与当地的发展水平得到一定的平衡,否则就会造成节水灌溉技术远远落后于节水灌溉系统的现象,不利于我国现代化农业的发展。同时节水灌溉设备的使用与当地发展水平不平衡另一个缺陷在于,会造成大量农业基础设施浪费的现象,对于资源贫瘠的我国农业系统来说是一个沉重的负担。因此要求加大科普力度,建立可持续的节水灌溉系统,另一方面,定期开展专家讲座也能从一定程度上提高农民的忧患意识。相关技术人员对某地开展节水农业灌溉推广时,要根据当地的经济发展状况,环境以及水文地质条件,从事实出发,实事求是的开展具体的节水农业系统的建设
的一个重要因素就是干旱缺水。我国是一个农业大国,农业也关系到国家的战略安全,因此,应结合耕作制度改革和农业结构调整,改进地面灌溉技术,提高灌溉工程配套水平,加快基础设施更新改造,提高灌溉水的利用效率,以节水高效为目标,大力推进喷灌、滴灌、间歇灌、沟灌、膜上灌、小畦灌等节水灌溉技术。大力发展我国节水灌溉,促进农业经济发展,能够有效实现现代农业的建设目标。
发展节水灌溉的必要性
据相关统计资料表明,我国每年地下、地面水资源总量平均为27 210亿m3,其中河川年径流量占到了我国水资源总量的72%,大概为19 492亿m3,但是值得注意的一点是,我国河川径流量在地区和时间上的分配是非常不均匀,目前我国大概只利用和开发了不到30%的河川径流量。南方水量丰富,处在多水、丰水地带,但是耕地面积只占全国的36%,而水资源拥有量却占到了80%左右,但北方耕地多、降水少,水资源量只占20%,只是南方的四分之一。水资源在地区分布上的严重不平衡给我国农业生产带来较大的困难,就近几年来看,北方地区每年缺水量就已经达到了500亿时左右,成为了农业发展的制约因素,为了有效地改变这种状况,发展节水灌溉就显得尤为重要。
1)发展节水灌溉,能够实现节水高效目标,促进水资源优化配置,有效地减少水资源的不合理使用和过量开采,缓解了水资源供需矛盾,达到防止水环境恶化的目的;同时,还能够通过减少土壤水资源的蒸发和充分挖掘雨水资源潜力,改善了生态环境,促进区域水资源平衡、农户收入的增加和农业种植结构调整,以提高农业综合生产能力。采用节水灌溉普遍能取得增收、增产、省钱、省肥、省工、节地、节能、节水的效果。 2)发展节水灌溉技术,能够促进农民增收和农业增产,提高水的产出效益和有效利用率,促进发展高产、高效、优质农业,增强农业发展的后劲。发展节水灌溉,还可以快速带动节水灌溉设备制造产业的发展,促进了农业向现代化、产业化、机械化方向的发展,提高农业灌溉设备的科技水平。
3)发展节水灌溉技术,能够有效节约土地。传统的灌溉方法是水通过毛渠、斗渠、支渠、干渠等多级渠道输送到田间,而需挖大量的沟渠、畦、埂,这些就已经占了土地的20%到30%,而真正有效种植面积只有70~80%,而发展节水灌溉技术可增加15-20%种植面积。
2 如何有效发展节水灌溉来促进农业经济
2.1 广泛宣传,提高项目区农民参与的积极性和主动性 针对农民组织化程度低、对新技术接受能力差的实际情况,政府有关部门应该组织农业、水利等部门技术人员深入农户家中和田间地头,面对面地向农民宣传节水灌溉的重要性和紧迫性,算经济效益账,解决了群众不想干、不会干的问题。利用“世界水日”、“中国水周”宣传活动,广泛、深入地开展节水灌溉的宣传工作,通过新闻媒体及发放节水宣传材料等多种途径和方式广泛宣传,营造节水灌溉的浓厚氛围。
2.2 注重实效,因地制宜建设节水灌溉示范项目 始终坚持以农业科技为先导,以政策扶持为动力,根据耕地条件、经营模式、经营规模和农户情况,因地制宜地实施不同的节水灌溉模式。在地理位置优越、群众积极性较高、同一品种农作物种植较为集中的地方重点建设滴灌示范区;在土地实施规模经营、单户经营规模较大的地方推广和应用喷灌技术;在水源条件较好、地势平坦、承包农户较多、经营分散的地方推广管道沟灌和地膜覆盖技术;在农田井旁实施小白龙管灌。在节水灌溉工程的施工中,严把设备关、施工关、技术指导关,确保节水灌溉工程建设一处,成功一处,发挥效益一处。
2.3 采取多种投资方式来大力实施节水灌溉工程 我们以华北某县为例,该县采取项目资助、政府补助、企业及群众自筹的投资方式,大力实施节水灌溉工程,形成了特色农业与水文化相结合、以农业种植为载体、以水为依托的“节水灌溉模式”。 在全县发展农业节水灌溉面积3.8万亩;农业用水重复利用率提高到85%以上,在乡镇供水中,全部安装和使用了水表计量管理系统,防止了跑冒滴漏现象的发生,治理水土流失面积达10 km2,生态环境明显改善。同时,该县培育 了多种有序的用水管理组织。近几年,该县通过节水示范项目的实施培育了节水灌溉协会、股份制公司、水利合作社、节水灌溉公司等多种形式的基层用水管理组织。这些用水管理组织让更多的农民成为了节水的“主人”,使节水工程真正发挥了效益。 2.4加大节水灌溉资金的投入力度 节水灌溉的建设,投入是关键。
要使节水灌溉技术广泛推广应用,还要有一个好的激励机制,使广大农民在节水灌溉技术中获得收益,使投资者得到回报。政府有关部门应该充分运用经济杠杆引导和鼓励各乡镇、村组及农户大力发展节水灌溉为特点的农田水利基本建设。广西某县积极争取国家及省市项目资金及补助资金1 960万元:其中2010年重点县建设项目中央补助资金900万元,自治区财政补助资金1060万元,县财政给予资金补助798万元:县财政对自筹资金修建的高效节水工程,每亩65元的补助;对河水滴灌每个首部系统补助2万元;并对新增河水滴灌乡镇的镇村干部每亩奖励2元;完成任务的乡镇奖励2000元;完成高效节水工程第一名的乡镇奖励3 000元等补助措施。形成了国家、地方、集体、个人“四个轮子”一起转的投资格局。具体做法是:一是申请国家扶持一点;二是县政府从财政拿一点,项目法人贷一点;三是村组集体筹一点,四是受益农户按灌溉面积自筹一点。
参考文献
[1] 张金红. 大力推进节水灌溉 助推现代农业进程.河北水利 , 2008,(02):156-158.
[2] 张书彦. 推广农业节水灌溉的探讨.山东水利, 2003,(Z1):115-118.
[3] 平远. 农村急需农业节水灌溉设备.四川水利, 2003,(01):107-110.
关键词:节水灌溉;综合效应;评价;存在问题;对策
中图分类号:S274 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2013)-04-0278-1
0 前言
随着现代化进程的不断深入,我国已经成为发展中国家的佼佼者。但是作为一个农业大国,农业的发展关乎祖国的发展大计。近些年来,世界生态环境的恶化,水资源的保护与节约利用已经刻不容缓。我国的水资源占有量虽然在世界上不算最差的,但由于我国人口众多,土地辽阔,农业、工业等各个行业对水的需求量不断增加,导致我国水资源捉襟见肘,但农业节水灌溉技术的兴起缓解了这一难题。本文通过对节水灌溉综合效应评价的研究,更加认清了节水灌溉的实际意义。通过分析当前我国农业节水灌溉综合效应评价的研究进展,及其中存在的一些问题,笔者提出了一些相应的解决对策。
1 节水灌溉综合效应的含义
要解释节水灌溉的综合效应的含义,首先需要说明一下节水灌溉的含义及其在生产实践中的作用。节水灌溉是指在综合考虑当地的供水情况以及农作物的需水规律下,尽最大可能减少灌溉水的投入,来实现社会、经济和生态环境效益所采取的技术措施的统称。从节水灌溉的实际意义可以看出,节水灌溉的综合效应是指某一个区域(或地区)在采取了节水灌溉措施之后,对当地社会、经济和环境等方面产生的各种效益的总称,但由于事情的两面性,其综合效应包括正效应和负效应两个方面。我们一般认为,在制定的发展规划和技术措施正确可行的情况下,符合实际要求而且完成良好,并且得到了农民等受益者的认可,即说明节水灌溉取得较好的正效应。
2 节水灌溉综合效应评价研究进展
我国处于经济高速发展的阶段,农业作为我国的基础支柱产业,关乎着国家发展。但由于近年来我国部分地区地下水的过度开采,再加之其他各行业对水资源的需求量增加,水资源已经处于极度匮乏的境地,供需矛盾日益加剧。但近年来,随着我国对节水灌溉技术研究的不断深入,在农业节水灌溉综合效应的技术指标、评价理论以及方法等方面取得了一定的进展,这对于我国农业的发展起到了十分重要的作用。
2.1 单一工程单项效应评价
单项效应评价是指针对某一独立工程进行的技术及经济评价。这种评价方法早在上个世纪80年代就已经产生,那时比较偏重于灌水方法的研究。到了90年代,开始采用“AF”综合评价法对灌区水工程改造方案进行经济技术评价。21世纪以来,人们开始制定相应的评价指标,利用改进的层次分析法对评价指标进行定量化处理,然后建立农业节水生态环境效益评价模型。
2.2 多项工程综合效应评价
随着农业节水灌溉综合效应评价的不断研究,研究尺度不断变小,节水灌溉的形式也更具体,研究方法开始从定性转向定量,从规范性研究转向实用性研究。在这种方向的指引下,评价方法逐步多元化,评价指标更细。
3 农业节水灌溉综合效应评价存在的问题
近年来,我国在农业节水灌溉效应评价研究中取得了初步的进展,但是由于研究者对于研究的侧重点不同,节水潜力的认识不同等等,总结出的评价体系也有较大差异。客观上来说,这一领域还存在很多有待研究和探讨的问题,基本可以总结为以下四点:(1)缺乏较为完善的基础数据平台,无法提供可靠的数据支撑。(2)综合效应评价方法需实用化、普及化。(3)需建立不同层次评价需求的指标体系。(4)规划因人而异,缺乏科学规划方式指引,与生产实践脱节。
4 农业节水灌溉综合效应评价的解决对策
4.1 客观准确界定节水灌溉综合效应
正确、客观的评价结果能够全面的反应农业节水灌溉的综合效应,有利于实现我国农业的可持续发展。
4.2 构建合理的节水灌溉综合效应评价指标
评价指标代表一种规范,具有一定的约束意义,是研究节水灌溉综合效应的基本框架。在这其中,就需要确定节水灌溉的综合效应层次,理出一个能全面准确反映综合效应评价体系的具体指标。
4.3 建立健全节水灌溉综合效应评价方法
节水灌溉综合效应的研究方法大多是运用多元统计学方法。这种方法对于数据的采集和分析具有很强的不可控性。因此,其准确性与实验得到的数据有很大的出入。所以必须建立健全优先的评价方法,才能使节水灌溉的综合效应评价发挥最大的作用。
5 小结
农业节水灌溉技术在我国已经得到了普及,但是其综合效应评价的研究还没能突破限制,仍旧存在很多研究难点。因此加强节水灌溉综合效应的评价研究,制定规范的评价方法和评价指标,除了要在现有研究成果上进行系统的研究和制定规范之外,更重要的是根据节水灌溉综合效应的实际特点,研究和健全适用于农业节水灌溉综合效应的评价方法。我国在节水灌溉综合效应的评价研究上还要走很长的路。
参考文献
[1] 何淑媛,方国华.农业节水综合效益评价模型研究[J].水利经济,2008(3):48-49.
[关键词]新疆干旱区 水资源 节水灌溉 技术措施
中图分类号:S274 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)02-0331-01
我国是农业大国,农产品与经济作物的增产增收,绝大部分都依赖于水的供给,水资源不足已成为制约我国农业和经济发展的瓶颈。为保障国家粮食安全,我国一直在大力发展农业节水,全面推进西北节水增效等高效节水灌溉工程建设。
一、新疆节水灌溉的现状及问题
由于新疆水资源比较匮乏,同时在农业灌溉方面渠系水利用系数较低,由于灌溉系统的引输配水利工程老化和防渗率低,再加上不合理灌溉方式,因此浪费灌溉用水的现象十分普遍,而且较严重。随着逐年增加的工业用水和城市用水,更是加剧了新疆水资源的紧缺。因此,在新疆发展高效的节水灌溉已经迫在眉睫、势在必行。新疆从早期开始已经不断引入先进的节水灌溉技术,例如喷灌、滴灌等。随后又采用低压管道输水灌溉技术以及膜上灌溉新技术,并且取得了较大的成效。当前新疆节水灌溉存在的问题有:
1.水利用率低
新疆渠道一般具有渠线长、含沙量大、流量受季节变化影响较大等特点。目前新疆未防渗的渠道数量较多;加之新疆农业灌溉区大水漫灌田地,工程标准低、工程老化,渠系水利用率也只能达到50%。
根据近几年国内的实测结果,通过对渠道进行混凝土衬砌可减少的渠灌75%的损失,防渗后的渠道可将渠道的水利用率从0.5提高到0.7。所以加快渠道的防渗工作,减少水的渗漏是提高渠系水利用率的关键。
2.配套设施差
近些年来,新疆对整理区进行了节水改造、水库区除险加固等项目的建设,使区内主要基础设施有所改善和提高,但是由于新疆中小河流过多,属于点多面广的情形,仍然缺乏主要的水利设施,现状众多的渠道仍然属于不能有效利用的状态,为水资源的合理配置、量水调度、有效利用带来一定难度。
3.激励机制不健全及政策措施不到位
新疆一些地区对农业节水灌溉的积极性不够。由于补偿不够,影响了一些灌区管理单位和农民的积极性;由于农业用水总量控制和定额管理制度未完全落实,对浪费灌溉用水的行为缺乏制度约束;由于对节水灌溉特别是滴灌、喷灌等高效农业技术推广使用的总体补助力度不够。各级政府和一些农民在资金筹措上都存在一定困难。
节水政策体系不健全,尤其是节水灌溉政策、激励民众机制以及相应配套的法律法规等尚处于滞后状态,这在很大程度上影响了节水灌溉技术的应用与管理,导致了生产部门及用水户的节水意识淡薄,不利于节水工作实施。
二、新疆节水灌溉的对策与建议
1.加快渠道的防渗节水
输水系统的水量损失是灌溉用水总损失中的主要部分,可采用对渠道防渗处理来减少渠道输水损失和提高渠系水的利用系数。通常渠道防渗可采用混凝土衬砌,塑料薄膜等多种方法进行防渗,与不防渗的渠道相比可减少渗漏损失80%~90%,并加快了渠道输水速度,提高了渠系水利用系数。
2.采用适宜的田间灌溉技术
2.1 喷灌
喷灌是一种高效的节水灌溉技术,机械化程度高,具备节水、节地、高产、省劳力、适应性强等特点, 已在新疆大面积灌区试点推广,这种灌溉方式对地形、土壤等因素的适应性强,几乎适用于除水稻外的所有农作物,与地面灌溉相比,农作物喷灌一般可节水30%~50%,增产10%~30%,但是耗能多,技术复杂, 基建投资和运行成本较高,而且受风的影响大。
2.2 微喷灌和滴灌
微喷灌和滴灌都是现代化高效的节水灌溉技术之一,具有节水、节能、适应性强等特点,灌水同时可兼施肥,灌溉效率能够达到90%以上。近年来,新疆的滴灌技术发展十分迅速,特别是对棉花,已由膜上灌发展到膜下滴灌,并在新疆其他地区迅速推广。膜下滴灌技术把地膜栽培技术与滴灌技术有机地结合起来,通过管道系统供水,使肥、药、水融合后,定时、定量浸润作物根系发育区域,使作物根系区和土壤始终保持疏松和最佳含水状态,加之地膜覆盖,大大减少了地面无效蒸发和植株棵间蒸发,水的利用率达到国内先进水平,作物平均用水量是传统灌溉方式的12%,是喷灌的50%,是一般滴灌的70%。下面列举一个土地整理项目:“吉木乃县托普铁热克乡希阔尔加村土地整理项目”。 项目区现状喷灌系统老化失修,管道跑水、漏水严重。根据吉木乃县水利局提供的资料,现有喷灌系统设计标准和设计水平较低,灌溉水利用系数取0.80,由于工程老化等原因现状年项目区喷灌系统灌溉水利用系数只达到0.70。
为了提高经济效益,节省水资源,项目区规划后田间灌溉采用先进的膜下滴灌自压灌溉。农田水利工程分为:水源工程、输水工程以及滴灌系统工程。将原来高低不平的田块,整理为面积适中、田面平整的条田。用水管理方法得到改进。滴灌利用可靠的控制设备,实行按面积定量计划供水制度。灌溉水利用系数提高为0.9。
与大水漫灌相比,采用渠道防渗技术可节水20%~30%,喷灌可节水至少50%,微灌可节水至少60%~70%,膜下滴灌可节水至少80%以上,所以膜下滴灌技术可在棉花、番茄等作物生产上应该大力推广应用。膜下滴灌将是田间节水灌溉的重要措施,将对新疆乃至全国的节水灌溉事业带来一次历史性的变革。
三、重视节水灌溉管理技术的提高
实现节水灌溉,必须要有一整套的科学的用水、节水管理方法,需要对现行灌区用水管理制度进行改革。
1.加大农业资金的投入
节水灌溉的资金和基础水利设施投入的不足,是现阶段阻碍新疆节水灌溉技术发展的主要原因。新疆农业发展程度不高,人均收入水平较低,当地政府应该加强对农业节水工程资金投入的力度,积极引进先进的节水设备,鼓励先进的节水灌溉技术的推广,从而推动节水灌溉产业化,让农民真正受益。
2.加强对节水灌溉理念的宣传普及工作
新疆是一个多民族的自治区,应通过各种宣传方法和教育活动增强各民族对水资源严重短缺的忧患意识,提高对节水灌溉的自觉性,珍惜每一滴水,把建设节水型社会的精神变成新疆各族人民的自觉行为,为实现水资源的可持续利用奠定群众基础。
四、结语
综上所述,在新疆农业发展节水灌溉的重要性是显而易见的,虽然当前新疆的节水灌溉事业已经取得了较大的成效,但是在节水灌溉工作上仍然存在着较多棘手的问题,如何因地制宜、高效合理地发展的节水灌溉产业,是当前摆在各方面农田水利工作者面前的一个重要的课题!通过高效节水灌溉,可进一步改善农田水利设施条件,提高劳动生产率,降低生产成本。使农民切实得到土地整理带来的改善,有效增加农民收入,同时也进一步推动当地产业结构合理调整,可促进当地经济的快速发展。
参考文献:
[1] 王晓.新疆节水灌溉行业现状及未来发展趋势[J].中国水运,2010(10).
节水灌溉指的是采用微灌、喷灌等技术来减少灌溉用水量,同时能获得较高的产量。换一句话说,它指的是利用现代灌溉技术来增加每单位农作物的收益。这不仅是完善基础设施的举措,而且是生产技术类型之一,可显著提高农田的利用率,特别是对于干旱以及半干旱地区农业生产具有现实意义[1]。然而,在我国,水资源利用相对较低,而且存在严重的浪费现象,在农业用水方面也是。据权威机构的调查数据表明,我国灌溉水利用率只有50%。可见,分析节水灌溉现状显得尤为重要。本文针对其现状进行深入分析,剖析其中存在的困境,进而结合我国国情,提出行之有效的对策,旨在加强农业交流,为节水灌溉发展提供思路。
2.农业节水灌溉现状
现阶段,国内多数农村地区都采用粗放式灌溉,高效喷灌以及滴灌等有关设施尚未完善,而普遍分布落后的漫灌,这样对我国水资源造成严重浪费,同时也显著提高农民的生产成本,不利于农民增收。近年来,各级政府都强化节水灌溉设施的建设,强化财政投入力度,因此低压管灌、微灌、喷灌等节水技术在农村的分布范围越来越广泛[2]。2006-2013年期间,历年的节水灌溉面积分别为22426千公顷、23489.5千公顷、24435.5千公顷、25755.1千公顷、27313.9千公顷、29179.5千公顷、31216.7千公顷、27108.6千公顷,增长20.88%。在多种灌溉类型中,渠道防渗占全部节水灌溉面积比例最大,20162006-2013年期间,历年的渠道防渗面积分别为9593.7千公顷、10058.1千公顷、10447.7千公顷、11166.1千公顷、11580.3千公顷、12175千公顷、12823.4千公顷、13628.5千公顷,分别占比42.78%、42.82 %、42.76 %、43.35 %、42.40 %、41.72 %、41.08 %、50.27 %,可见该种节水技术占比始终保持在40%以上。占比第二的是喷灌,2006-2013年期间,历年的喷灌面积分别为2823.8千公顷、2876.5千公顷、2821.5千公顷、2926.7千公顷、3025.4千公顷、3181.8千公顷、3373.5千公顷、2990.6千公顷,占比分别为12.59 %、12.25 %、11.55 %、11.36 %、11.08 %、10.90 %、10.81 %、11.03 %。此外,2006年-2013年历年,微灌面积分别为754.9千公顷、977千公顷、1249.6千公顷、1669.3千公顷、2115.7千公顷、2613.9千公顷、3226.3千公顷、3856.5千公顷。
尽管近几年节水灌溉取得较大进步,但是仍然存在诸多问题:(1)财政扶持力度薄弱。1982年开始,我国经济发展逐渐由农村地区转向现代城市,在较长的一段时间时间内,国家的财政支持政策都倾向城市以及工业生产,致使长期“三农”问题的财政支持较为薄弱。在实地调查中,我们发现,尽管各个农村地区在2004-2015年期间的财政支出用于农业生产、农村建设等“三农”问题上的绝对数额在持续增长,然而这数额在财政总支出的占比却不高,约为10.6%,长期处于较低的水平[3]。在农业投入方面不足,导致两个方面影响:一方面造成基础设施落后,有的水利设施得不到及时维修,进行对生态环境造成破坏,抵抗自然灾害的能力逐渐下降。农民进行农业生产活动的条件也逐渐恶化,无形中增加生产成本,降低农业生产的综合能力,缺乏有利支撑,严重制约农民收入提高。另一方面,财政对农业支持力度不够,农民取得的其他收入就减少。因此,强化对农业、农村的财政支持是农业持续发展的必然趋势。(2)缺乏专业技术人员。农民的文化水平相对较低,缺乏对灌溉知识了解,往往是盲目灌溉,具体浇水量、浇水方法等知识了解很好。此外,农村地区缺乏专业技术人员进行灌溉指导,导致一些农民安装节水灌溉设备,但是也尚未达到科学利用的效果。(3)尚未形成农业推广体系。由多数农村地区都尚未形成农业推广体系,一些农民对节水设备以及技术不了解,盲目采用设备,导致他们难以达到预期生产效果,进而挫伤农民生产积极性。
3.发展对策分析
3.1强化投入力度
尽管近几年国家对农村地区基础设施投入金额增长,但是支出占比仍然较小。与此同时,由于农业基础设施投入主体主要是国家,因此强化投入力度是发展趋势。国家不仅要强化对设施投入力度,而且需要强化对农村培训、专业人员等方面的投入。一方面强化对农民培训。相关管理部门应当组织灌溉主体的培训班,鼓励农民参与学习过程,进而提高他们对灌溉的知晓率。另一方面通过优惠政策鼓励专业技术人员到农村指导。然而,专业技术人员培养需要教学,因此国家应重视此方面人才培养,优化教学结构。
3.2形成科技推广体系
现阶段,灌溉技术持有者、传播者、接受者三者间尚未形成相互促进的关系,而且缺乏沟通机制,但是很多农民购买设备后无法科学使用。为此,相关部门应当重视科技宣传力度,形成推广体系。
节水农业是提高用水有效性的农业,是水、土、作物资源综合开发利用的系统工程,是充分利用降水和可利用的地表、地下水资源,采取水利和农业措施,提高水分利用率和水的利用效率的农业。节水农业包括节水灌溉农业和旱地农业。其中节水灌溉农业是指合理开发利用水资源,用工程技术、农业技术及管理技术达到提高农业用水效益的目的。旱地农业是指降水偏少且灌溉条件有限情况下而从事的农业生产。节水农业是随着节水观念的加强和具体实践而逐渐形成的。它包括四个方面的内容:一是农艺节水,即农学范畴的节水,如调整农业结构、作物结构、改进作物布局、改善耕作制度(调整熟制、发展间套作等),改进耕作技术(整地、覆盖等);二是生理节水,即植物生理范畴的节水,如培育耐旱抗逆的作物品种等;三是管理节水,即农业管理范畴的节水,包括管理措施、管理体制与机构、水价与水费政策、配水的控制与调节、节水措施的推广应用等;四是工程节水,即灌溉工程范畴的节水,包括灌溉工程的节水措施和节水灌溉技术,如精准灌溉、微喷灌、滴灌、涌泉根灌等。本文主要介绍农业节水灌溉工程常用的几项技术。
1.渠道防渗技术 是为减少渠道的透水性或建立不易透水的防护层而采取的技术措施。渠道输水是本地区目前农田灌溉的主要输水方式,而传统的土渠输水渗漏损失严重,约为引水总量的50%~60%,可以说大部分水都渗漏和蒸发损失掉了。因此,大力发展渠道防渗技术是节水灌溉发展的重要途径。渠道防渗技术根据使用的材料可分为土料压实、三合土护面、砖石衬砌、水泥衬砌、塑料薄膜防渗和沥青护面防渗等。本地区的渠道防渗工作始终以开发性能好、成本低、易于施工、便于群众掌握的防渗材料为中心,同时研究推广新型防渗渠道断面形式和衬砌形式。
2.低压管道输水技术 简称“管灌”,是利用低压输水管道代替传统输水土渠,将水直接送到田间沟畦灌溉作物的灌水方法,以减少水在输送过程中的渗漏和蒸发损失。低压管道输水灌溉技术一次性投资较低,要求设备简单,操作管理方便,农民易于掌握,比土渠省水40%、省工、省地、省时,增产效益显著。因此,在无力发展喷灌和微灌的地方,采用“管灌”是一个方向。
3.喷灌技术 喷灌是利用专门的设备将有压水送到灌溉地段,并通过喷头分散成细小水滴,以自然降水的方式均匀喷洒到田间,对作物进行灌溉。这种方式需要在农田中布设喷灌头、连接管道、驱动装置等,较适合在山丘地区、干旱缺水地区和经济作物灌区发展。优点是灌水均匀,少占耕地,节省人力,对地形的适应性强。缺点是受风影响大,设备投资高,安装架设设备需要较高的技术水平。喷灌技术的形式很多,生产中常用的有固定管道式喷灌、半移动式管道喷灌、滚移式喷灌、时针式喷灌、平移式喷灌、绞盘式喷灌等。各种喷灌形式各有利弊,适合于不同的条件,应因地制宜选择应用。
4.滴灌技术 是利用塑料管道将水通过直径约10毫米毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉。它是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式,其水的利用率可达95%。滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果,同时可以结合施肥,提高肥效一倍以上。可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉,在干旱缺水地方也可用于大田作物灌溉。其不足之处是滴灌的管道和滴头易结垢和堵塞,因此使用该技术时必须对水源进行严格的过滤处理(安装过滤器)。使用时还需注意:滴灌不能调节田间小气候,不适宜结冻期灌溉,在蔬菜灌溉中不能利用滴灌系统追施粪肥;滴灌投资较高,要考虑作物的经济效益;在铺设滴灌管(带)时压紧压实地膜,使地膜尽量贴近滴灌管(带),地膜和滴灌管(带)之间不要产生空间,避免阳光通过水滴形成聚焦,产生透镜效应,灼伤滴灌管(带)。
5.微喷技术 微喷是新发展起来的一种喷灌形式。它是通过低压管道将水送到作物植株附近,并用专门的小喷头向作物根部土壤或作物枝叶喷洒细小水滴。微喷灌的工作压力低,流量小,既可定时定量增加土壤水分,又能提高空气湿度,调节局部小气候。该技术主要适用于局部农田灌溉。
6.膜上灌溉技术 用地膜覆盖田间的垄沟底部,引入的灌溉水从地膜上面流过,并通过膜上小孔渗入作物根部附近的土壤中进行灌溉,称作“膜上灌”。采用膜上灌,深层渗漏和蒸发损失少,具有节水、保肥、抑制杂草生长和促进作物高产、优质、早熟等特点。在地膜栽培的基础上不需再增加材料费用,并能对土壤起到增温和保墒作用。生产试验表明,膜上灌与常规沟灌相比,棉花节水40.8%,玉米节水58%,瓜菜节水25%以上。
作者简介 李萍(1981.3-),女,助理农艺师,从事农业技术推广工作。
1.1国外技术
在国外许多发达国家,利用计算机电子信息技术进行节水灌溉的技术已经开始高速发展。在这方面最有经验的当属以色列,以色列在电子信息技术应用于农业中技术走在国际的前端,水利自动化以及信息化建设在以色列的应用十分广泛。在以色列,农业灌溉技术一般采用滴灌或者是微灌的方式,其中微灌方式都是采用计算机控制,将湿度传感器埋在与土壤里,这种湿度传感器可以将土壤温度信息传回来。还有一些传感系统可以检测出植物的茎还有果实对的直径,并且根据这些信息来制定对于植物的灌溉的间隔。在以色列,科技已经发展到可以在家里利用电脑技术自由控制农业灌溉过程,以色列已经根据技术的发展研究出了一系列的农业自动灌溉的配套阀门,这些阀门对于农业灌溉的便利性有着突出的作用。世界上微灌面积最广的国家是美国,这是因为美国对于电磁阀品种的研究十分广泛,品种规格十分丰富。有的电磁阀一站可以在一天之内多次开启,所以对于微灌频繁的特点比较适合,在温室内的使用效果十分显著。
1.2国内技术
据统计,我国农业用水的灌溉用水系数为0.4~0.5,发达国家系数为0.7~0.8。所以我国的农业节水潜力还是很大的。我国的灌溉自动化技术以及电子信息化技术一般应用在高等院校或者科研中心,在农业技术方面还没有进一步推广,所以现在仍然属于实验研究阶段。目前的灌溉技术还是依赖于进口产品以及技术。
2.农业灌溉中的关键技术
我国是一个农业大国,在农业的发展中,农民实施的发展策略一直没有与现代化的信息技术相结合,我国的信息化农业一直处于试验阶段,没有真正的做到与实际相结合,所以信息技术以及手段的落后,导致了我国在农业发展中一直处于劣势地位。因此,发展信息技术对于新时期农业的发展来说就是当务之急。想要数字技术在农业中得以应用,主要要用到以下几方面技术:
2.1微电子中的传感技术
水利信息的自动化采集,是通过对于信息采集点的合理布置以及对于各种水利信息方面的监控指标通过传感器转化成电子信号,然后传送到控制中心,这样就实现了对于水利的远程自动化遥测以及遥控。
2.23S技术
水资源的空间分布以及信息可视化的有效手段。CIS技术中最大的特点就是CIS可以将水利信息中反映出来的各种信息与反应空间位置的图形有机的相结合,并且根据用户的需要对于所反映的数据进行分析与处理,把反映出的信息与空间信息结合起来,用可视化的手段将这些信息提供给使用者;RS技术在近年来广泛被应用于区域土壤以及制备的旱情监测中,并且正在成为水资源的合理配置以及灌溉决策的依据。
2.3通信技术的应用
水力资源的传播以及共享必须要依赖于通信网络技术,所以通信网络技术对于农业灌溉技术来说是十分重要的。
2.4计算机辅助的设计技术
计算机辅助设计是计算机辅助设计以及计算机辅助制造的简称,在水利勘测的设计和水电制造等等领域中中房都有着广泛的应用。
2.5专家系统的设计
专家利用知识库以及模型库、推理机等等技术,对于农业在节水方面的知识还有专家在这方面的经验进项定量化的表达和决策,尽量做到因地制宜和水利利用的随机应变。除此之外还有数学的模式技术以及数据库技术。这些技术都是农业灌溉中的关键技术,想要发展好农业技术就要保证这些技术的发展。
3.利用计算机技术对于农业生产过程进行控制
3.1农业的生产过程
一般情况下是在露天的环境中进行的,所以农业生产一般具有生产周期较长,受环境因素影响较大的特点。因此,为了提高农业的生产效率,可以采取利用计算机技术,对农业的生产过程进行模拟与控制,从而形成“工程化农业”这项技术的实施基础是计算机技术与数学模型,采用模拟过程与优化原理相互结合的手段进行农业生产过程的模拟实验。由于计算机的模拟过程具有多源、多维、动态、实时以及数据信息等比较全面的特点优势,所以这项技术可以对于农业生产过程中的现象以及过程进行一定的模拟,从而达到合理的利用农业资源、降低生成的成本以及盖身上台的环境的目的。从而可以提高农作物的质量和产量。这项技术已经在我国得到了一定的发展与利用,并且也取得了比较大的效益。计算机控制技术在改善生产产量与质量的过程中还做到了智能控制温室,并且对于温室中的温度与环境进行实时监测,利用普通日光温室的基础上利用现代计算机技术中的自动控制技术、智能传感技术以及人工智能技术还有专家系统等高科技的手段,在计算机技术的控制下使作物的生长于季节没有关系。
3.2节水灌溉计算机辅助设计系统
目前,在我国农业节水灌溉在我国的发展十分迅速,例如节水滴灌的方式就被广泛应用于我国的新疆地区,在新疆,每年都有广泛的土地需要进行节水灌溉的设计,所以现在节水灌溉的规划设计变得也越来越重要,管网的优化设计以及水利设计,制图材料的计算都需要花费很长的时间,以及大量的人力精力。据统计得出完成一个一般的项目需要熟练地节水灌溉设计人员设计三到四个工作日才可以完成。所以,国家为了解决这些难题,负责农业信息化的工程技术科技研究中心研制出计算机节水灌溉辅助设计系统。这种系统在人力、物力、财力等方面都达到了一定节约的目的。
4.结语
**管理区属典型的农牧交错地带,缺水非常严重,素有“十有九旱”之称,农牧业生产频频遭灾,农业经济脆弱,环境恶化,农作物产量低而不稳,饲草短缺,严重制约了项目区农业、畜牧业的发展。
一、基本情况
**管理区土地总面积34万亩。其中耕地16万亩,草场12.9万亩,林地3.4万亩。下辖四个管理处,24个自然村,总人口2.4万人。
区内地上水系主要有闪电河和沙井子河两条河流:闪电河南北贯穿全区,沙井子河东南、西北向流经小城子管理处大梁底草滩,汇入闪电河。浅层含水层系指处于地层最上部的孔隙潜水含水层。榆树沟管理处和小城子管理处位于闪电河两岸。以闪电河冲积成因为主,含水层连续性较好。闪电河两岸地下水水位埋深多为1—2m,其余地带地下水水位埋深一般在2—7m之间。含水层底板的埋深一般不超过20m,局部地段达30—40m,黄土湾东北部的含水层底板埋深只有10m左右。深层含水层为孔隙承压含水层,水量丰富。单井出水量普遍在100m3/h至200m3/h之间,属富水性强的含水层,为人畜集中供水及农田供水的理想含水层。当水位降深为10m时,各富水等级区的单井抽水影响半径均为387m。深层含水层的岩性为含泥质砂砾石,且泥质含量较高,透水性能相对较差,富水性属较贫水区。当含水层厚度为29m,水位降深值为10m,单井出水量为76m3/h。其单井抽水影响半径为274m。根据张市地质第三大队钻井记录和我区资料记载,项目区承压水含水层埋藏深度一般为150-175m之间,含水层厚度一般在20-65m左右,最大厚度为75.23m。根据资料计算,总补给量8278万立方米/年,调节储量6923万立方米/年,动储量1355万立方米/年,静储量15558万立方米。
二、节水灌溉发展情况
为改善管理区农业基础设施,提高农业经济效益,自XX年以来,我区大力实施节水灌溉。其节水灌溉经历了三个发展阶段,1998-XX年采用铝合金管道式全移动喷灌机,该灌溉方式较渠灌节水,但费时费力劳动强度较大;XX-XX年采用铺设地下防渗管道,地面建出水栓,利用卷盘喷灌机进行浇灌,该灌溉方式虽然节约人力物力,达到了节水的目的,但该喷灌机要求压力较高,需配套大功率高扬程潜水泵,因此该灌溉方式耗能较高;XX后以后采取铺设地下防渗管道利用指针式喷灌机进行浇灌,该灌溉方式达到了节水、节能、提高工作效率的目的。前两种灌溉方式无论从节水、节能和工作效率上都与后种灌溉方式相差悬殊,其唯独优点是不受地块限制,而后种灌溉方式受地块限制,一是要求面积要大,二是其浇灌范围内不能有障碍物。但我管理区大部分土地还属管理区支配,因此该灌溉方式目前在我管理区还是比较适宜的,是具有推广应用价值的节水灌溉方式。节水灌溉的建成使我区广大干部职工充分认识到喷灌机技术的先进性,以及带来的良好的经济效益。我们充分体会到它具有节地、节水、高产、高效等突出优点。农业基础设施的改善大大推进了我区种植业招商引资工作进展,截止目前来我区租赁承包土地的公司和个人11家,租赁承包土地19610亩,每年交纳承包费235万元。另外,租赁承包土地的公司和个人XX年种植马铃薯16000亩,具统计每亩马铃薯需人工费150元,16000亩马铃薯可为我区职工群众创利240万元。不但解决了我区剩余劳动力,同时也拉动了区域经济的发展,为社会主义新农村的建设奠定了坚实的基础。
二、旱作与节水推广应用状况
**管理区土地面积34万亩,其中耕地12.7万亩,XX年总播面积为11.7万亩,主要作物品种有:莜(燕)麦、马铃薯、经济作物、青玉米及青饲草等。莜(燕)麦占总播面积的30%,马铃薯占总播面积的14%,油料占总播面积的8%,青玉米占总播面积的48%。据统计数据表明莜(燕)麦水平年亩产量为62公斤,马铃薯亩产量旱地1000公斤,亚麻亩产量37公斤,青玉米亩产(青体)2500公斤。
关键词:节水灌溉;新理念;旱地农业;关系;结合措施
水利工程与农业生产之间有着密切的关系,因为水利工程是灌溉的主体和根本,而农业生产又不能脱离灌溉技术。尤其灌溉技术是保证农业产量和质量的重要因素,但是现阶段我国水资源缺乏的现象越来越严重,必须做好节水灌溉实现现代农业技术与农业可持续发展战略的融合。在我国内蒙古赤峰地区全年降雨量较少,属于典型的旱地农业,如何将旱地农业和现代节水灌溉技术实现融合,成为我国农业发展中的一个重点。文章就节水灌溉与旱地农业的关系进行分析,对符合实现旱地农业与节水灌溉的结合展开研究和讨论。
1 灌溉新理念
我国传统的农业灌溉属于浇灌类型,也就是对农作物进行灌溉,虽然充分的满足了农业作物生长需要的水分,同时也造成了水资源的浪费。而新的灌溉理念则是,在农业灌溉的过程中,不仅满足了作物生长的水分需求,还能最大程度的减少水资源的浪费,科学有效的提高农业作物的产量和质量。例如,作物在长枝叶的时候,不能进行灌溉,防止枝叶生长过快,影响开花结果。而在结果阶段进行适当的灌溉能够提高作物的生长质量。其次,灌溉新理念能够有效的减少人力、物力的投入,利用总控将水定量、准确的输入到作物根系位置,实现灌溉的产业化进程加速。
2 节水灌溉的作用
节水灌溉属于一种高新技术,是现代农业的重要组成部分,节水灌溉是实用科学,量大面广,土地分散,且必须充分考虑区域的地理、资源、生态环境条件,而这些环境条件总是处在不断变化之中。虽然我国节水灌溉的技术应用还不够成熟,但是总体利用节水灌溉技术有效的克服了传统农业灌溉的弱点,突破了传统灌溉思想和理念的局限性,为我国农业技术化、产业化的发展奠定了基础。
其次,我国很多地区对节水灌溉还处于研究的阶段,还在犹豫是否进行节水灌溉,改进新技术,但是在当今科学技术、信息技术等飞速发展的基础上,以及社会的市场激烈竞争下,如果不及时引进节水灌溉新理念和新技术,就难以有效的提高农业生产的产量和质量,失去本地区农业在社会市场中的竞争地位。
3 节水灌溉技术体系
水资源的合理利用是一项重要的现代化工程,是对自然状态下的水资源进行针对性和目的性的干预,实现水资源利用的合理控制和科学改造。我国现代农业节水灌溉技术包括输配水系统的节水技术、现代化的机械节水灌溉技术应该与生物技术进行结合等。利用最为广泛的是输配水系统的节水技术,是利用管道进行农作物的灌溉,分为喷灌、滴灌、渗灌、膜上灌和膜下灌等。现代化的机械节水灌溉技术应该与生物技术进行结合是未来农业灌溉的一个主要发展方向,对调整农作物种植灌溉结构发挥积极的作用。
4 节水灌溉与旱地农业的关系
赤峰地区位于内蒙古东南部,属中温带半干旱大陆性季风气候区,全年干旱少雨,主要依靠天然降水和采取一系列旱作农业技术措施,以发展旱生或抗旱、耐旱的农作物为主的农业,是在有限的灌溉的条件下进行农业生产。旱地农业更加注重对种植作物种类的选择,一般会选用抗旱能力较高的作物品种。但是节水灌溉技术在旱地农业种植生产区域的应用并不矛盾,而是呈现出一种相互补充的状态。
在我国山区旱地的面积高达70%,占耕总面积的73%,从数据上分析,我国旱地农业具有非常大的发展潜力。但是现在我国农业产量增值的主要地区是在降水量较为丰富的地区,我国应该及时解决旱地农业增产缓慢问题,尤其在现代农业技术不断发展的基础上,促进灌溉技术与农业生产的结合,可以显著的提高旱地农业的生产水平。尤其赤峰地区春旱和夏旱严重,必须积极引进农业节水灌溉技术,及时的促进旱地农业的发展,提高我国粮食生产的整体质量和水平。
5 旱地农业与节水灌溉相结合
我国西北的生态问题一直是制约其农业经济发展的重要因素,由于过去几十年,西北长期处于垦荒状态,呈现出一种越垦越穷的状态。最为突出的生态问题就是“水”,我国地势地形条件非常的复杂,降水分布极为不均,解决西北旱地农业生产问题的唯一出路就是利用节水灌溉技术。我国西北降水主要集中在6-9月份,占全年降水的70%,可以在雨季开挖水窖,蓄积雨水,在旱季的时候进行喷灌、微灌等技术的应用,节约用水的同时提高旱地农业质量和产量。
5.1 喷灌技术
喷灌是旱地农业节水灌溉中常用的一种灌溉技术,因为这种灌溉的技术条件要求较低,构建的成本也较低,所以在旱地农业节水灌溉中得到了广泛的应用。喷灌主要是在压力的作用下,将水喷射到空中,形成大片细小的水滴,洒落到农地和作物的表面。形成大片小水滴主要是利用喷头的作用,常用的喷头类型分为两种:摇臂式喷头和旋转式喷头,这两种喷头的运转方式不同,但是工作的原理是相同的。
第一,在管道压力的作用下,喷灌内的稳流器对流经的水进行速度的改变,将水流的压力势能转化为动能,在喷头出口处水流的速度瞬间升高,在喷头和空气阻力的配合下,水柱在空中形成无数小水珠,实施农地灌溉。第二,实际灌溉中常见的喷灌形式是扇形喷灌,这种喷灌方式在日常公园草坪灌溉中可以见到,工作原理是空心轴的限位环移动到具体工作需要的位置,转动到换向器的限位环时喷体开始转动,拨杆就会拨动换向弹簧,能够使摆块转动到能与反向钩相碰的位置。
5.2 微灌技术
微灌技术是节水效果较为突出的节水灌溉技术,其主要原理是将流经管道中的水流,转换成小水滴,在靠近作物根系的位置进行滴水灌溉,这种灌溉技术的优点不仅能最大程度的节约水资源,还能有效的减少水分的蒸发,并且在管道中可以加入适量的肥料、抗病虫药物等,特别适合在旱地农业中进行利用。但是这种灌溉技术对控制技术的要求较高,且建设需要足够的资金,所以政府应该高度重视我国旱地农业灌溉技术的发展,投入足够的资金,完善旱地农业灌溉技术,提高旱地农业生产效率。
6 结束语
综上所述,灌溉技术是保证农业产量和质量的重要因素,但是现阶段我国水资源缺乏的现象越来越严重,必须做好节水灌溉,实现现代农业技术与农业可持续发展战略的融合。政府要高度重视我国旱地农业灌溉技术的发展,分析节水灌溉与旱地农业的关系,利用喷灌、微灌等节水灌溉技术,实现旱地农业与节水灌溉相结合,对调整农作物种植灌溉结构发挥积极的作用,提高旱地农业作物质量和产量。
参考文献
[1]丁鹏飞,张俊生.浅析节水灌溉新理念及其与旱地农业的关系[J].大科技,2016(05).
[2]李怀林.金沟河流域旱地农业节水灌溉技术应用现状分析[J].吉林农业C版,2012(11).
关键词:农业;节水灌溉;技术措施;建议
中图分类号:TV文献标识码: A
引言
水是生命之源、生产之基、生态之要,是人类赖以生存和发展的基础,在国民经济和国家安全中具有重要的战略地位。随着经济社会的发展,世界范围的水问题日益严重,水资源的重要性日渐突出。为实现水资源的可持续开发利用,各国都在积极保护水源,努力提高水资源利用率。在我国,农业作为最大的用水行业,却利用率低下、浪费严重,在严峻的水资源形势下,我国必须加大农业节水灌溉推广的力度,逐步改变节水灌溉建设滞后的现状,不断提高水资源利用率。
一、节水灌溉技术的含义及内容
1、节水灌溉技术的含义
在农业生产中,灌溉用水依次经历了水源、农田、农作物、农产品等四个主要环节,与之相对应的就是水资源的调配输配、田间灌溉、农作物吸收、农产品贮藏等四个步骤。节水灌溉技术就是要在上述四个过程中,采取相应的节水措施,组成一个包括水资源的优化配置、灌溉用水的合理控制、农作物节水等技术在内的完整节水灌溉技术体系,相比传统的灌溉技术可以大大节约用水量,实现灌溉用水的高效利用。
2、节水灌溉技术的内容
2.1灌溉水资源的优化配置技术
这一技术主要包括联合调度地表水与地下水的技术,合理利用灌溉回归水的技术,综合利用多水源的技术,以及对雨水洪水的利用技术。
2.2灌溉用水的合理控制技术
这一技术实际上就是节水灌溉工程技术,其内容主要包括输水渠道的防渗漏技术,灌溉水管道输送技术,喷灌与微灌技术,抗旱点浇技术等多项内容,它是节水灌溉技术的主要内容。在这一环节中,采取相应技术的主要目的在于减少灌溉水在输送和配置过程中的跑冒滴漏损失以及农田在灌溉过程中的深层渗漏损失,提高灌溉的效率。
2.3农作物节水技术
这一技术也泛指农艺及生物节水技术,它主要包括优选抗旱品种,耕作与覆盖保墒技术等。不仅要搞好技术环节,还应该加强对节水灌溉过程的科学管理,运用现代化信息系统实现对灌溉用水的精确管理,例如可采用灌溉用水管理自动信息系统、输配水自动量测及监控技术等技术,或者建立相应的用水制度等。目前,节水灌溉技术已经从过去的单项节水技术发展到综合节水技术体系,将工程节水技术、管理节水技术、农艺节水技术等多个单独的学科或内容形成一个整体的农业节水体系进行研究,并开展综合性的试验。
二、农业节水灌溉技术措施
1、输水方法
渠系损失水量的大部分就是渠道渗漏水所造成的,一般占渠首引水量的30%~50%,有的灌区高达60%~70%。渠系水量损失不仅会降低渠系水利用系数,耕地面积减少,水资源被大量的浪费,而且会引起地下水位抬升,使农田发生盐渍化,减产等现象。但是通过渠道防渗工程和管道输水技术可以大大减少以上情况的发生,减少水量的损失。
1.1渠道防渗工程
就是杜绝或减少由渠道或渠床而流失的水量的各种工程。有以下突出的优点:减少渠道渗漏损失、节省灌溉用水量、更有效地利用水资源、减小渠床糙率系数,加大渠道内水流流速,提高渠道输水能力、减小渠床糙率系数,加大渠道内水流流速,提高渠道输水能力、防止渠道长草,减少泥沙淤积,节省工程维修费用、降低灌溉成本,提高灌溉效益。
1.2管道输水灌溉
管道输水灌溉就是田间渠系被管道系统所代替,在井灌区通过抽水设备(水泵)给灌溉水体施加少量压力,并通过管道直接将水送到田间的一种灌溉技术。灌溉管道系统有以下几个突出优点:节水。以管道代替土渠输水,大大减少了沿途渗漏和蒸发损失,质量好的管道可以做到基本没有输水损失。省时、省工。用土渠输水需要几十分钟到几个小时才能将水送到田间地头,沿途还要专人巡渠以防渠道跑水;管道输水速度快,电闸一合水就进地,既省时间又省工。省地。我国人多地少,修建渠道要占宝贵的耕地,管道输水,特别是把管道埋入地下,省去了土渠占地,提高了土地利用率。
2、灌溉制度
2.1充分灌溉制度
充分灌溉是指当作物在各个生育阶段所需的水分都得到充分满足,即指作物生长发育处于最佳水分环境时,在农业管理技术的运用下,从而使农作物的产量达到最大的一种较为先进的灌溉技术。长久以来,人们就是依据灌溉制度来规划、制定灌溉管理的,但是显然并不能达到节约水量的目的。
2.2非充分灌溉制度
非充分灌溉制度是指在作物生育期内部分满足作物水量需求的灌溉方式。非充分灌溉广义上可以理解为:灌水量不能完全满足作物的生长发育全过程需水量的灌溉。目前对于非充分灌溉理论研究比较狭小,主要是由于非充分灌溉具有一定的风险性和条件性,需要检测水源、雨情和墒情,而且将这些技术配套成相应的模式化技术还需要大量时间,所以应用的较低。
三、农业节水灌溉改革创新的建议
1、建立健全并执行好相关的法律法规
为合理开发、利用、节约和保护水资源,实现水资源的可持续利用,从国家层面陆续出台了《中华人民共和国水污染防治法》《中华人民共和国水土保持法》《中华人民共和国水法》等一系列相关的法律法规,制定了严格的水资源管理制度,积极倡导节水型社会的建设,各省市也出台了一系列保护水资源的地方性法规和应对措施。在国家出台相关法律法规的同时,根据形势及时完善相关的法律法规,并努力执行好相关的规定,制定切合实际、灵活性大、可操作性强的应对措施,切实推进节水型社会的建设。
2、完善节水农业体系
节水农业是一个完整的体系,涉及机械、塑料、肥料、农药等行业,政府应引导节水农业的体系建设,鼓励节水产业的发展,从金融、土地、税收等方面支持环保型节水设备的研发、试验、应用,协调节水设备厂商与农户的有效对接,形成设备生产、使用、回收的良性循环体系。同时,将节水灌溉与施肥、用药有机结合,建立水肥药一体化,形成节水农业的完善体系。
3、加大资金支持力度,搞好示范园、示范户
节水灌溉的初期投入比较大,在目前状况下全靠农民自行投入还不现实,政府需加大节水灌溉的资金支持力度,建立一批节水灌溉示范园、示范户,以点带面,增加农民对节水灌溉的了解程度,同时采用奖励和惩罚相结合的方法,奖励节水灌溉的行为,惩罚浪费水资源的农民,进而提高农民自愿投资节水灌溉的意愿。
4、因地制宜,发展适合当地的节水灌溉设备
在节水灌溉的推广过程中,需结合当地的实际情况,综合考虑水文、经济水平、种植结构、灌溉习惯等,因地制宜推广适合的节水灌溉设备。推广过程中要遵循“调查、试验、示范、推广”的方法,争取达到试验一片成功一片,推广一片普及一片的效果。
5、加大科普知识的普及力度,培养专业技术人员
我国农民学历水平整体偏低,年龄结构也偏大,科学种地、科学灌溉知识匮乏,节水、节肥意识也淡薄,节水灌溉的推广普及需国家不断加大宣传推广力度,采用技术专家下乡、专家讲座等方式提高农民科普知识。同时,培养专业技术人员,提供有利于专业技术人员的发展环境和条件,吸引越来越多的人员投入到为农服务的行业,不断扩充农化服务人员的队伍。
结束语
总而言之,节水灌溉技术应用的最终目的就是节约水资源,避免不必要的浪费,这种技术的应用是非常值得提倡的,也是非常受欢迎的。所以,我们要竭尽全力的支节水灌溉技术的应用和发展,为农业未来发展尽最大力量。
参考文献
[1]孟小涛,王春生.浅析农业水利灌溉模式与节水技术措施[J].中国西部科技,2009(06).
关键词:旱地农业;节水灌溉;微灌;膜上灌
中图分类号:S275 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2012)-11-0234-1
0 前言
旱地农业是指在降水量偏少、有水分胁迫而无充分灌溉条件的半干旱和半湿润偏旱地区,主要依靠天然降水从事农业生产的旱养农业。国际上通用的旱农定义是指在有限降水(典型的是在年降水少于500mm)的地区,不采用灌溉而种植作物的农业,或者“旱农是指在有限降水的半干旱气候或地区从事无灌溉的作物生产”。
在我国,旱地农业的面积约占全国陆地面积的56%左右,耕地面积约5.05×107hm2,占全国总耕地面积的55.4%,灌溉面积仅占全国的15.8%。主要分布在沿昆仑山–秦岭–淮河一线以北的广大地区。我国北方旱区水资源十分贫乏,大部分地区年降水量为300~500mm,水资源总量不足全国的20%;耕地平均水量越为5.580×103m3/hm2。自然降水年际间变率大,季节分布不均,旱灾频繁。严重的水资源短缺已成为农业和农村经济发展的“瓶颈”,因此要实现农业可持续发展,就要大力发展旱地节水灌溉节水。
本文介绍了金沟河流域旱地农业节水灌溉技术的发展现状,并在此基础上进一步探讨了旱地农业节水灌溉技术在整个新疆的应用,并结合干旱地区旱地农业的实际特点,展望了膜上灌溉技术在我国干旱地区的发展前景。
1 国内外农业节水技术的发展动态
节水灌溉技术是当前世界各国在农业灌溉技术发展方面的焦点。在节水灌溉技术的发展历程上,国外以微灌中的渗灌出现得最早。在1860年,德国首次利用了排水瓦管进行地下渗灌实验,实验结果表明:地下渗灌可使种植在贫瘠土壤上的作物在产量上增加倍余。1920年,在水的出流方面实现了一次的突破,并且成功研制出了一种带有微孔的陶瓷管。而这种带有微孔的陶瓷管能够使水流沿着管道从孔眼输送到土壤。在1923年,苏联和法国同时也进行了管道灌溉研究实验。而荷兰与英国则应用管道灌溉技术灌溉温室花卉与蔬菜。二战后,随着塑料工业的迅速发展,出现了各种塑料灌溉管道。由于塑料灌溉管道易于穿孔,且连接方便、价格低廉,使节水灌溉系统在管道输配水技术方面实现了第二次较大的突破。基本形成今天节水灌溉的技术体系。20世纪50年代中后期,以色列研制成功了长流道管式滴头,使在滴灌技术的输配水发展中迈出了至关重要的一步[3-5]。自20世纪70年代以后,世界很多国家对节水滴灌技术的重视程度日益提升。使节水滴灌技术在世界范围内获得了广泛的应用。
2 旱地农业节水灌溉技术在新疆的应用
旱地农业的各种节水灌溉技术几乎都在新疆这一片幅员辽阔、地形多变的土地上使用过。随着新疆水资源的日益紧张,昔日的大水漫灌、沟灌等已不符合农业的可持续发展要求。如今,微灌技术在新疆地区发展迅猛,前景看好。我们重点介绍在新疆发明的膜上灌技术的应用。
膜上灌技术集中了新疆兵团节水灌溉的技术成果。兵团多年来贯彻节水型建设和增水型建设相结合,以节水为主的水利建设方针,不断改进和完善灌溉条件,如渠道防渗、小畦灌溉、细流沟灌、地膜栽培等等,膜上灌水技术除了继承以上成果外,还像喷滴灌一样,把灌溉用水的防渗延伸到灌溉的全过程。正如农业部农垦局在简报中所评说:“膜上灌水是兵团的一项创新:其原理清楚直观,方法简便易行,效果十分显著”,“几乎与滴灌相当,而且一膜多用,既可节水,亦能保墒,抑草又为滴灌所不及”。有关专门资料显示:埂畦植棉膜上灌水的优越性有:“一节”即比平播膜侧沟灌节省水18.2%~37.7%;“二增”即增产11%~12%,平均每亩增产皮棉8~9kg,增加直接经济效益平均每亩259元;“三有利”即有利于一播全苗,有利于改善灌溉条件和灌水质量,有利于提高产品质量;“四防”为防风防寒、防旱、防渗和防治土壤次生盐渍化;“五保”即保土、保温、保肥、保水、保持土壤良好结构。
3 结语
旱地地区水资源量贫乏,只有靠灌溉才能维持农业的生存和发展。在这一地区发展节水灌溉技术,大有潜力。新疆地区地形复杂,膜上灌技术在这一地区发展前景看好。但是要实现本地区旱地农业的可持续发展,必须结合本地区特点,发展及研究推广适应各个区域的农业节水灌溉技术,因地制宜,合理采用灌溉技术设备,提高水的利用效率,树立灌作物而不是灌土壤的理念,争取实节水与增产双丰收。
参考文献
[1] 马耀光,张保军,罗自成.等.旱地农业节水技术[M].北京:化学工业出版社,2004:19~21.
[2] 夏智汛.节水农业技术研究成果[M].北京:中国水利水电出版社,2001:125-126.
[3] 陈尚谟.旱区施肥量与农田水肥利用率关系研究.中国农业气象,1994,15(4):12-15.
[4] 张旺锋.新疆高产棉花光合特性的研究[博士论文].山东泰安:山东农业大学,2001,48-49.
关键词:玉门市; 节水灌溉;综合效益
玉门市地处河西走廊西端,位于东经94°45′-98°30′,北纬39°40′-40°53′之间,总面积1.34万km2,其中绿洲面积1444.50 km2,仅占总面积的10.70%。项目区地表水补给主要为降雨、冰雪融水、泉水三种类型,受降雨时空分布影响,地表水分布不均匀,水资源供需矛盾严重。玉门市本次项目实施区主要为白杨河灌区和石油河灌区,两灌区现有有效灌溉面积3.45万亩,原工程经过三四十年的运行,水利工程老化,渠道渗漏、淤积、塌陷现象严重,田间工程配套不完善,渠系水利用系数较低,渠系建筑物破损老化问题突出,带病运行,隐患较多,造成灌溉定额偏大,灌溉水损失较严重,且高新节水灌溉技术发展缓慢,农业生产成本较高。在灌溉运行过程中,时不时有停水抢修现象,严重影响农户的正常灌溉。况且,农业用水的不必要浪费,加剧了水资源供需矛盾,制约了工业经济发展和农民生活水平的提高。因此,项目实施区节水潜力较大,普及推广节灌技术,不但能提高粮食产量,还可降低农业耗水量,缓解水资源严重短缺的矛盾。进一步加快农业生产由粗放经营向集约化经营的转变,推进农业可持续发展。
1 工程进展与综合效益
“玉门市农业节水灌溉项目渠灌工程”至2005年底我市已实施完该项目,共修建干、支、农渠 103条107.239km,其中斗渠21条53.191km,农渠82条54.048km,渠系配套建筑物2856座,完成总投资1182.34万元。同时,通过项目实施区节水工程的示范带动,在无法实现常规地面灌溉的冷凉灌区、偏远村组大力推广井灌、喷微灌节水技术,引导农户发展高效节水农业。农业节水灌溉工程实施后,改善灌溉面积3万亩,保灌能力得到提高,粮经比由项目实施前的56:44,转变为项目实施后的48:52。转变了灌水方式,提高了水的利用率,增强了农户的节水意识。同时,通过效益监测资料分析,节水灌溉项目实施后,各工程项目都不同程度减少劳动量、节省劳动工日。同时,近年来,大部分林草地因无水灌溉,致使灌区植被退化严重,滩涂沙化加剧。项目实施后,可减少输水损失,提高水资源有效利用率,缓解水资源供需矛盾,保障生态用水,改善灌区生态环境。
1.1改善农作物生产条件,提高灌区抵御灾害能力
由于“玉门市农业节水灌溉项目渠灌工程”的实施和节水灌溉技术的推广应用,两灌区干支渠道得到加宽加固和防渗衬砌,配套渠系建筑物逐步完善,灌区灌溉标准得到显着提高。同时项目实施区渠系险工险段明显比实施前减少,渠道糙率降低,过流能力明显提高,增强了实施灌区抗灾能力,在缓解、减轻当地灾情方面发挥了重要的作用。因此“玉门市农业节水灌溉项目渠灌工程”深受实施灌区农民群众热烈欢迎,都说该工程就象一场及时雨,有效缓解了灌区旱情。
1.2促进产业结构调整,提高农产品亩均产量,增加灌区农民纯收入
灌区渠系改造的逐步配套完善,逐步消除了制约灌区农业经济效益发挥的“关口”,为农业结构的战略性调整、发展高效、生态农业、逐步解决“三农”问题,促进农民增产、增收提供了水利基础设施保证,减少了群众用水纠纷。据统计分析,由于灌溉保证率的提高,加快了灌区高效生态农业的发展,灌区内经济作物种植比例明显提高,粮经比由项目实施前的56:44,转变为目前的48:52。同时随着灌溉制度改进、喷、微灌工程的实施,田间节水灌溉技术的推广应用,农产品生产能力得到进一步提高,据统计分析,实施灌区通过节水改造,改变了灌区的灌水方式,部分村组由项目实施前的“按亩收费”转变为“按方收费”,使用水户节水意识不断提高,灌区渠灌工程配套灌溉面积亩均灌溉水量减少38m3,亩均增加产值63元。农业效益得到了提高,缩短了轮期,保灌能力得到了增强,减少了灌水劳力,当地农业结构得到合理调整。因此“玉门市农业节水灌溉项目渠灌工程”作为社会主义新农村建设的一部分,已成为实施灌区农民群众的贴心工程、民心工程、爱心工程。
1.3提高灌区灌溉水有效利用率,缓解水资源供不应求矛盾
“玉门市农业节水灌溉项目渠灌工程”的实施,改变了多年来灌溉中“上游淹死,中游堵死,下游旱死”的现实状况,基本实现了灌区的渠通水畅,使渠系水利用率大大提高。同时为了切实高效地利用有限的水资源,通过大力推广应用喷微灌等高效田间节水灌溉技术,大幅度减小了农业灌溉用水量。随着灌溉面积的逐步减少、农业种植结构的调整和节水灌溉技术的逐步推广应用,项目实施后,农业灌溉全年可节水114.9万m3,完成节水效益7.469万元。这期间的农业节水主要为种植结构调整起了主导作用。进入21世纪,国家对大中型灌区节水配套改造的投入逐年加大,尤其是2003年 “玉门市农业节水灌溉项目”的启动,推动了全市灌区节水技术的全面实施,加快了喷、微灌工程的推广应用。
1.4缩短灌水周期,减少水事纠纷,降低农业生产成本
通过节水改造工程的实施,灌区渠系水利设施老化失修得到改善,渠系糙率减小,渠内水流速加快,供水效率显着提高,大大缩短灌水周期,据统计分析,灌区一次灌溉放水时间可由节水改造前的平均12 d减少到平均8d。而且灌区改造后大大缓解了上下游用水矛盾,即使在抗旱放水时也很少有水事纠纷发生,结束了以往灌溉高峰期镇(乡)、村干部、水管员齐上渠道,三步一岗,四步一哨的管水历史,为维护社会和谐稳定发挥了应有作用。且由于灌区渠系水利用系数和供水能力的提高,减少了灌区提水灌溉面积,节约了电能,加之灌溉用水和灌溉用工的减少,亩均灌溉用水费用大大降低,节约了农业生产成本。据统计分析,项目工程实施后,农业效益得到了提高,亩均水费得到了降低,保灌能力得到了增强,与项目实施前比较,渠灌工程渠系利用率、田间利用率和水的利用率分别提高9%、11%、15%。按灌区配套灌溉面积3万亩计算,亩均节水38 m3,灌区全年可节水114.9万 m3,完成节水效益7.469万元;根据实地典型调查,斗农渠改建后渠岸宽由原来的5-7.5m减少到4.4-6.2m,同时,通过改建折弯取直等措施,可以更大程度的增加农业用地,经实测,节地率为0.53%,完成年增产值198.69万元。这无疑也加强了农产品的市场竞争能力,对适应和促进当地农村经济的发展具有十分重要的意义。
1.5推动灌区管理体制和运行机制改革
玉门市“农业节水灌溉项目渠灌工程”的实施为灌区管理体制和运行机制改革提供了硬件支撑。实施灌区,为切实解决水管单位体制不顺、机制不活,水利工程运行管理和维修养护经费严重不足的被动局面,以节水续建配套项目建设为契机,经过深入调研和积极争取,有效的推动了水管单位体制改革和灌区水费征收体制改革。目前,石油河灌区的水费征收大厅已被酒泉市政府认定为“阳光水务”征收大厅,为灌区的可持续发展提供了强劲动力。工程运行后,灌区灌水方式由深沟漫灌转变到了“一支笔、一块表、一个本”的“按方收费”管理模式,有效的节约了水资源,提高了水的利用率。同时,田间灌水强度也得到降低。由建前的“灌前筑坝,提前准备”,转变到“一块闸板,轻松灌水”的局面。而且灌区农业灌溉用水由用水户承担.实行定额管理、总量控制、超定额部分加价收费。因此灌区水费征收改革,既有效延续了有偿用水制度,又体现了政府对“三农”的关心和支持。