高效节水灌溉技术对于农田效益的提升价值及建设措施_张德儒
2023 年 7 月上 |
高效节水灌溉技术对于农田效益的提升价值及建设措施 *
张德儒
(甘肃省景泰川电力提灌水资源利用中心,甘肃 白银 730400)
摘 要:【目的】我国农业领域用水处于紧张状态,传统农业灌溉方式容易造成水资源浪费,且农田灌溉质量水平不高,而采用高效节水灌溉技术可以有效改善此局面。【方法】笔者详细介绍了现阶段我国高效节水灌溉技术,包括微灌技术、低压管道灌溉技术、井灌式节水灌溉技术、喷灌技术、滴灌技术等,阐述了高效节水灌溉技术在经济、社会、生态三方面对于农田效益的提升价值,并提出了加大推广力度、完善高效节水灌溉技术管理、合理配置水资源、加大新型技术使用力度等高效节水灌溉工程提升农田效益的建设措施。【结果】在我国各地区农田发展中,引入高效节水灌溉技术取得了显著的效果,农业灌溉服务水平得以有效提升,充分满足了农田灌溉需求,提高了水资源利用率,优化了农作物品质,实现了农业增产增收,提升了农田经济价值、社会价值以及生态价值。【结论】高效节水灌溉技术实现了水资源节约、保护环境的伟大战略目标,进一步推动了中国农业的健康可持续发展。
关键词:节水灌溉工程;农田效益;提升价值;建设措施
中图分类号:S274 文献标志码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-3872.2023.13.022
近年来,随着国内有关学者在农田水利工程方面的研究,高效节水灌溉技术逐步得到了广大农民的广泛使用,并且取得了较好的成效。实践证明,在我国农田灌溉工程建设过程中,采用高效节水灌溉技术可以进一步实现农田灌溉的优化管理,提高灌溉效率,确保资源节约,全面提升农田生产效益。鉴于此,在农田水利工程建设中,应注意农田高效节水灌溉技术的科学、合理应用,并不断优化创新农业的发展模式。
1 高效节水灌溉技术
- 1 微灌技术
现阶段我国农田水利工程建设中,微喷雾、脉冲灌溉等技术是普遍使用的微灌技术。例如,大棚蔬菜种植时,大多会采用微灌技术实施灌溉,具体操作流程为:在灌溉区域的内部装设专门独立的通水管道,于管道周边范围设置灌水器,在设置好的管道中放入利于植物健康生长的水分、肥料和营养物质等,然后将其放在植物的根部,通过水分重力,促进管道中物质有效与农田融合,实现植物高效灌溉。此项技术与其他的灌溉技术相比,不但能够更好地避免水分泄露
和过度蒸发等问题的出现,而且设备操作简便,组成成本较低,可保证水资源的合理利用 [1]。
- 2 低压管道灌溉技术
该技术主要是指在低能耗机泵设备支持下,或因
当下地形落差导致的自然压力水头,向水资源施加较低的压力。利用管网输送给农田实行灌溉,避免水资源在输送途中出现渗透,尽可能地减少损失。同时,切断水资源和外界的联系,能够降低水资源蒸发率,规避深层渗水现象,使得土地资源合理有效使用 [2]。
1.3 井灌式节水灌溉技术
井灌式灌溉技术的科学运用,可以提高水资源利用高效性,减少地下水低水位问题的发生。在具体应用过程中,使用人员要根据农田水资源的实际情况,设定科学、合理的具体灌溉位置。通常情况下,最佳的位置是农田的中心处,形成移动井灌溉形式,科学配置水资源,合理运用,保证节水高产模式顺利规范地实施 [3]。
1.4 喷灌技术
在喷灌高效节水灌溉技术实际应用中,借助动力机与增压水泵设备,在喷灌机运行压力下,带动卷盘运转,实现软管的灌溉作业。该技术大多在规模较大的农田灌溉模式当中广泛使用,一般在喷灌机上设置喷头,从而完成农作物的喷灌。农田灌溉时,根据需求引用移动喷灌机,结合具体实况科学设计农田灌溉路线,从而实现农田的全面灌溉。这种操作方法简单便利,可以进行自动化控制,灌溉时间短。
基金项目:甘肃省水利技术推广项目“景电灌区主要农作物适宜灌溉制度及水分利用效率和光能利用效率研究”(22GSLK024);甘
肃省水利技术推广项目;“景电灌区典型农作物节水控盐施肥灌溉制度研究”(22GSLK023)
作者简介:张德儒(1970—),男,甘肃景泰人,本科,工程师,研究方向为农业水利管理和高效节水灌溉技术。
1.5 滴灌技术
滴灌技术主要技术原理是在管网和出水管等支持下,把过滤好的压力水在农作物根部位置慢慢地滴入,使作物根部的土壤表面湿润,以防止土壤中水分过度蒸发。该技术由于滴灌只湿润作物根部周围的土壤,其他土壤区域的含水量较低,从而有效抑制了杂草的生长 [4],显著提升了灌溉水的利用效率。
2 高效节水灌溉技术对于农田效益的提升价值
- 1 经济效益价值
在经济效益方面,农田灌溉工程建设中,采用高效节水技术可以扩增灌溉面积,改良目前的农田灌溉现状,进一步优化农田整体的灌溉质量,实现农作物提效增产,提高农户的经济效益。高效节水灌溉技术可以有效节约地下水资源,还能够发挥节地价值和效用。由于管道铺设活动不可避免地会占据大范围的土地,所以通过新型灌溉技术,可以很大程度地降低
土地的占用面积,提高农业经济效益 [5]。
2.1.1 国民经济评价
根据国家推行的水利建设项目经济评价规范、节水灌溉工程技术规范,按照水利水电工程规划报告编制规程要求,对高效节水灌溉技术在农田灌溉工程项目中的应用,开展国民经济评价 [6]。
1)效益。应用高效节水灌溉技术之后,通过水利分摊系数 0.43 进行测算,截至 2018 年,每年增产所获得的效益达到 90.88 亿元。
2)农田灌溉工程项目建设费用具体有:项目固定资产投资、运作管理费用。其中,运作管理费用包含水费、电费、管理人员费用、维修养护费用、高效节水灌溉技术费用等,具体情况如表 1 所示。项目全部建成后,年需运行管护费用 37.94 亿元。
表 1 农田灌溉工程项目建设应用高效节水灌溉技术所用
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费用情况 |
单位:万元 |
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项目/设备/技术 |
亩均水电费 |
管理人员工资及 |
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维修养护费 |
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水田控制灌溉工程 |
28 |
15 |
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管道输水灌溉工程 |
17.5 |
80 |
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大型喷灌机 |
24.5 |
50 |
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绞盘式喷灌机 |
20 |
18 |
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小型喷灌机组移动式喷灌 |
14.5 |
26 |
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经济作物微灌技术 |
35 |
30 |
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经济作物喷灌技术 |
25 |
30 |
|
玉米膜下滴灌技术 |
10 |
110 |
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2.1.2 国民经济分析与评价
根据项目产生的效益和运行费用等,编制规划的现金流量表,并进行国民经济分析,如表 2 所示。按社会折现率 12%,高效节水灌溉技术投入农田灌溉工程使用 6 年,以 2015 年为折算点进行计算,经济内部收益率 EIRR=12.90%,经济净现值 ENPV=169 475 万元,效益费用比 1.033 8。
2.2 社会效益价值
农田水利工程建设中,引进高效节水灌溉技术,科学规划灌溉流程,可有效发挥水利工程其他功能,缓解农业与工业用水和居民用水之间的矛盾,同时还能够防止水资源紧缺,促进当地经济的良好发展。随着现代化农业建设的深化,采用高效节水灌溉技术,可在提高技术应用效率的同时,改善现有的农业生产条件与现状,推动农田灌溉区域水利发展,形成一套合理完善的保障措施 [7]。
2.3 生态效益价值
高效节水灌溉技术的应用可以实现国家节约用水目标,改善水资源紧缺问题,防止农业水资源受到大程度的污染。高效节水灌溉技术成功打破了传统灌溉技术与模式的限制,降低了水土流失的发生率,
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表 2 |
国民经济效益费用流量表 |
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单位:万元 |
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项目 |
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高效节水灌溉技术投入农田灌溉工程项目建设使用期 |
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2016 年 |
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2017 年 |
2018 年 |
2019 年 |
2020 年 |
2021 年 |
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效益流量 B |
907.920 |
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908.822 |
910.654 |
906.768 |
908.921 |
907.920 |
|
粮食增产增收效益 |
876.371 |
|
877.370 |
880.372 |
875.278 |
876.371 |
876.371 |
|
经济作物增产增收效益 |
32 547 |
|
31 648 |
32 548 |
33 447 |
34 517 |
32 546 |
|
费用流量 C |
379 371 |
|
378 372 |
369 272 |
379 372 |
378 360 |
389 372 |
|
年运行费 |
378 372 |
|
379 372 |
379 871 |
36 894 |
38 456 |
379 372 |
|
净效益流量(B-C) |
529 546 |
|
530 556 |
528 763 |
529 546 |
530 443 |
530 560 |
|
累积净效益量 |
-3 072 927 |
-2 543 378 |
-2 013 832 |
-1 484 285 |
-954 740 |
-42 593 |
|
|
净现值 |
300 478 |
|
285 467 |
268 284 |
239 542 |
213 876 |
190 961 |
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经济净现值 |
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169 475(社会折现率 12%) |
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经济内部收益率 |
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12.90% |
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经济效益费用比 |
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1.033 8 |
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维护了农田周围地区的生态环境。与此同时,水环境污染情况得到了有效优化与改善,水生生物的日常生存环境得到充分的保障,灌溉效率提升,保肥保水与保湿效益进一步优化,调节了田间小气候,促进了生态环境良性循环,推进了人与自然和谐发展。
3 高效节水灌溉工程提升农田效益的建设措施
- 1 加大推广力度
为了更好地强化高效节水灌溉技术在我国农田灌溉工程当中的使用,应注重对这一技术的推广,积极开展人民大众宣传工作,确保群众深刻地认识到该技术的实际价值和优势,通过水资源保护宣传工作,在农业生产中,结合实际,选用最适宜的节水灌溉技术,最大限度防止水资源浪费。
首先,在农田灌溉工程建设中引入高效节水灌溉技术,通过组织专家开展技术讲座,向广大农户讲解高效节水灌溉技术的优势、具体操作流程和方式,提高农户对高效节水灌溉技术的接受度。其次,由于部分农民因资金不足无法引进先进的高效节水灌溉设
施设备,所以相关部门可以实行有关政策予以技术财
政保障,不断扩大高效节水灌溉技术的应用范围 [8]。最后,全面增强农户的环境意识,切实贯彻落实新的生态保护理念,提高农田灌溉工程项目建设水平,提
升高效节水灌溉技术的使用效率,促进我国农业健康和持续发展 [9]。
3.2 完善高效节水灌溉技术
高效节水灌溉技术在我国水田灌溉工程建设发展当中的使用成效直接取决于技术管理质量的高低。因此,农户需要采取科学技术手段,做好相关技术管理工作,建立健全管理机制,客观看待既有的管理制度。结合实际情况,优化和整改,确保管理体制落实落地,充分发挥其在高效灌溉技术使用中的功能和作用,提高灌溉技术成效,促进农业经济高质高效发展。
3.3 合理配置水资源
目前,我国水资源处于紧缺状态,一些地区存在严重的干旱问题。对此,各个地区应该根据土壤含水量,拟定配套规划制度,完善方案,科学配置水资源,使水资源配置合理化。在高效节水灌溉技术正式投入农田灌溉工程使用前,有必要针对当地区域水、土地资源的实际分配状态进行现场调研,然后根据调查结果,拟定科学有效的水资源利用方案,严格践行水资源节约与保护工作,实现高效节水灌溉技
术快速推广 [10]。
3.4 加大新型技术使用力度
国内外学者一直在研究灌溉技术,各种新技术相继开发,例如高产地下高效节水灌溉技术。这些先进技术能够推动我国农业种植技术良好发展,且节水效果更理想。据此,有关部门要着重推广和使用现代化信息技术,在使用期间做出适当的调整与改进,以确保新技术的使用质量。
4 结语
综上所述,我国农田灌溉工程建设发展进程中,对高效节水灌溉技术的合理、充分利用,可以实现比较理想的灌溉成效,提高农业生产力。一些传统技术在灌溉时会出现水资源分配不均衡,造成大量水资源浪费,引发用水纠纷问题。因此,当地的部门和参与建设的工作人员要在高效节水灌溉工程建设上投入更多的精力,加大力度,提高高效节水灌溉技术的使用程度,充分借助各项技术优势,提升农田经济价值、社会价值以及生态价值。加大推广力度、完善高效节水灌溉技术管理、合理配置水资源、加大新型技术使用力度、注重生态环保理念的落实,在节约水资源的同时,也能减少整体成本的投入,提高每亩经济作物的年产量,实现农业效益最大化。
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