农田水利工程中高效节水灌溉技术的应用及推广策略_董学良
S t a n d a r d T e c h n o l o g y / 标 准 技 术
农田水利工程中高效节水灌溉技术的
应用及推广策略
董学良
(甘肃宏翔工程建设有限公司,甘肃 兰州 730000)
摘要:农村经济目前已成为我国国民经济的关键要素,而农田水利工程是农村生产经济活动的重要组成部分,对此类工程质量进行严格的把控有助于农村经济水平稳步提升。灌溉技术很大程度上决定了农田水利工程落实质量以及工程水资源利用合理性,基于此,文章围绕农田水利工程中滴灌、防渗等高效节水技术的应用策略展开分析,并提出相关技术推广的建议,望推动全国各地农业建设水平的发展。
关键词:农村;农田水利工程;高效节水灌溉技术;技术推广
农村农业生产目前已进入一个技术化发展阶段, 农作物提供充足的养分,合理应用这一技术,可在保多种先进技术的应用提高了农业生产产值。农田水利 证农作物获得均匀灌溉的前提下节约灌溉成本。随着工程是农业生产及发展的一项关键要素,确保农田水 相关农业技术水平的发展,目前已有部分农田水利工利工程顺利落实对于农村经济建设具有积极影响。相 程在滴灌过程中融合地膜覆盖技术,进一步控制农作关文件要求显示,需要在节能、节水的前提下建设水 物土壤水分渗漏。某地对棉花田应用地膜下滴灌技术,利工程,促使此类工程更科学地服务于农业建设。多地 对比沟灌技术下的每公顷用水量可见,地膜下滴灌技当前的农田水利工程虽在技术层面具有显著的提升和创 术用水量控制在 3 400 m3/hm2,节约了 40% 左右的新,但对于水资源的应用尚欠缺一定合理性,尤其农田 浇灌用水。灌溉方面仍存在浪费水资源的问题。基于此,积极引 1.2 喷灌
入高效节水灌溉技术,减少因大量漫灌而引发的资源 与利用管路作用促使农作物根部土壤获得水分补
浪费,并通过合理的宣传方式加强广大农民节水意识, 充有所不同,喷灌技术主要利用喷射式节流技术来确
对于农村经济建设、农业发展均有着重要意义。 保灌溉区域内农作物获得精准、平均的水分支持,使
用灌溉水喷淋装置带动旋转器对农田进行浇灌,促进
1 农田水利工程中高效节水灌溉技术要点 水资源转换为一个个小的水分子,滴落于浇灌区域内
1.1 滴灌 土壤及农作物表面,操作方式较简便,喷淋装置运转
与传统的大面积灌溉技术相比,滴灌技术较能够 期间所产生的压力能够确保灌溉区域内水压平稳,应
针对农作物具体类型、生长规律,通过管道输送来针 用至大型农田当中能够确保大范围内的农田均获得充
对性地蓄水,确保不同类型农作物种植土壤表面均获 足、均衡的浇灌。应用该项技术时,需要充分考虑种
得润湿处理,提高灌溉水量控制的精确性,并减少农 植区域风向变化情况,促使喷头在风向与支管走向平
作物周围土壤的水分蒸发。此项技术主要利用保持恒 行时能够发挥最大的喷灌强度,在合理利用水资源的
定压力值的水经管网及出口管流入需灌溉的植物根部 基础上实现高效灌溉。有研究发现,喷灌技术的应用
土壤,将灌溉区域限制在农作物周围,合理调节周围 不仅对风向要求较高,还可能会受到地形因素影响,
区域土壤水分含量,起到减少农作物周围杂草生长的 在部分地形较陡峭的区域进行浇灌时需要合理调整灌
作用。采用滴灌技术浇灌的土壤不易形成地面径流体 溉制度,对整个种植区域进行划分,对每一处高程区
系,有利于农民根据农作物类型、种植时节来把控水 设置独立的调压池以缩小各个区域水压差值,增强水
深度,进而合理利用灌溉水资源。利用滴灌对土壤进 源灌溉的均匀度。实际投入使用时,加强对于喷灌管
行浇灌,不仅能够减少水资源的浪费,还可维持农作 道连接、水资源运输管道材料的管理,弱化地形对水
物种植土壤根部渗透性,促进水分与肥料相融合,为 压的影响,确保喷灌设备能够起到高效灌溉作用,可
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以根据灌溉面积、农作物灌溉水需求量、季节等因素, 度较高,此项灌溉技术的核心在于根据种植区域、作
灵活选择固定、半固定、移动式喷灌,促进水资源的 物类型来合理划分灌溉水分标准。以水稻浇灌为例,
高效利用。 应用薄、浅、湿、晒灌溉技术进行浇灌时,需在插秧期、
1.3 步行式灌溉 分蘖前期、抽穗扬花期、乳熟期等阶段分别采用不同
步行式灌溉技术进一步融合了电力、农业机械等 的水分控制标准,确保各个阶段土壤含水率达到田间高新技术,将水利工程灌溉技术与机械技术形成一个 持水率的 85%~90%。基于每个阶段农作物需水量来应用整体,操作者可根据农作物类型、种植面积、蓄 调节灌溉水量,能够节约大量的水资源,在初期使用水量等将对应的行走式机器设备,例如农用运输车、 薄水确保农作物含有足量的水分,后续在晒田等阶段拖拉机等设备等与灌溉设备进行装配,增强农业机械 保证农田湿润,防止土壤干裂而影响农作物培育进度。设备的可移动性、适应性,将其应用至范围较大的农 1.6 防渗漏
田中能够确保大面积农作物均获得充分的水分补充。 利用高效灌溉技术对农作物进行均匀浇灌的同
此种灌溉方式较适用于水资源需求量较大的农作物种 时,需要关注到灌溉用水流通渠道是否稳定、安全,
植地区,旨在解决当地因干旱而引发的“播不了种”“保 尽量避免流通渠道出现渗漏而导致水资源浪费,实现
不住苗”等问题,发挥行走式灌溉分区、局部浇灌优 农田水利工程水资源高效利用。实际开挖农田灌溉水
势促进农作物根部土壤充分吸收水分,解决干旱问题 路通道时,可能会受到人为操作水平、地形条件等因
的同时减少水资源浪费。目前,该项技术已在山东、 素影响而出现管道渗漏。部分地区在修建农田灌溉通
辽宁、宁夏等多个地区进行落点试验,促进了玉米、 道时,为节约成本往往会通过就地取土来进行建设,
小麦等农作物产值的提升,且相较于地面灌溉用水量 而就地取土所建成的土地密实度较差,后期易出现地
节约了 90% 以上,促使当地灌溉水利用系数由 0.4 上 下水反渗的情况,与地表灌溉水形成压力差,进而影
升至 0.7。合理利用步行式灌溉技术,可增强农田灌 响渠道土质结构,引发渗漏。此外,农田本身固有的
溉技术使用的灵活性,将灌溉设备与其他行动式设备 生物链系统、渠道建设材料质量等也可能会影响渠道
进行搭配,提升灌溉设备行动效能,适应多种复杂的 结构的牢固性。为防止上述管道渗漏情况发生,需要
地势条件,投入至多地、多类型农作物的农田浇灌工 相关人员积极运用防渗漏技术确保浇灌用水顺利流入
作当中,实现高效节水灌溉。 农作物种植土壤。针对全年气温较稳定的地区,可采
1.4 微灌溉 用简单的土料、水泥防渗技术,配合防冻、防风技术
微灌溉技术是多种浇灌技术的一个统称,其由滴 来提升防渗效果。针对地形较复杂的农田灌溉管道建
灌技术发展而来,具体包括脉冲式灌溉、微喷雾灌溉 设区域,可采用混凝土防渗技术,发挥此项技术抗压、
等多种技术,目前常用的微灌溉系统包括常压微灌溉 牢固、适宜大规模使用等特点充分适应农作物种植区
系统以及重力微灌溉系统,属于固定式浇灌设备,工 域复杂的地形,需要注意的是,应用混凝土防渗技术
作压力及灌水强度较低,灌溉位置较精确且浇灌周期 期间需要对应用地段进行定期的养护,完善缝隙处理
短。微灌溉系统基本组成要素包括喷头、输配水管网、 工作。针对部分全年气温较低的地区,可采用膜料防
首部枢纽以及水源工程,实际使用时根据农作物种类 渗,此类防渗材料的抗冻性能优于土料防渗材料,且
对微灌溉方式进行合理选择,运转时主要依赖设备上 具备抗腐蚀优势,但在使用周期上相对较短。由此可
分布的多个水孔将水源、营养液输送至农作物表层、 见,建设灌溉管道时,需根据地形、气温等条件灵活
深层土壤。利用这一灌溉系统,能够发挥该系统周期 选择防渗漏材料,最大程度减少灌溉水的浪费,实现
短的优势对农作物进行多次浇灌,且不易干扰到正常 高效节水。
的田间作业,确保农作物根系土壤湿度一直处在一个
稳定的水平。针对瓜菜类作物进行浇灌时,需尽量保 2 农田水利工程中高效节水灌溉技术应用及推广策略
证农作物处于适当的湿度条件下,可采用微灌溉中的 2.1 加强设备运行维护
滴灌技术;针对叶菜类作物进行浇灌时,考虑到此类 由于农田水利工程建设是一个长期过程,而不同
农作物需水量偏高,可采用微喷灌,相较于滴灌可为 的浇灌技术均具有明确的使用周期,因此,为了尽量
农作物提供更多的水分。基于上述特点可见,应用微 延长高效节水灌溉技术设备使用周期,应配合有效的
灌溉系统时可灵活根据作物需水量来选择灌溉方式, 设备运行维护措施。首先,相关部门需要加大对于农
确保农作物能够获得均匀、持续的水分及养分补充, 田水利工程高效节水灌溉技术管理的资金投入,确保
通过合理调控灌溉时间、水流量等来节约水资源。 局部地形复杂、气候多变、农作物需水量较大的地区
1.5 薄、浅、湿、晒灌溉 均能够及时修缮灌溉设备,在节约水资源的基础上促
薄、浅、湿、晒灌溉技术目前在广西地区应用程 进农业生产产值提高。其次,各地在落实设备管理方
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案时,针对损坏频率较高的灌溉设备应用区域加强检 的专题讲座,在宣教过程中综合分析当地的水利条件、查,采用精细化管理模式及时解决农田灌溉期间出现 地质条件、农作物种类、现有节水灌溉技术及应用效的渗漏、水量调节不均匀、农作物养分不足等问题, 果等,列举一些地区应用高效节水灌溉技术后水资源并对运行电流等组成部分的运行状态进行综合分析, 利用效率获得大幅提升的例子,并培养一些农民作为及时替换已出现生锈、严重磨损问题的零部件。为提 高效节水灌溉设备日常维护、检修人员,将设备维护高农田灌溉问题解决效率,可组建一支具备专业农业 过程作为其了解灌溉设备使用规范的途径,使其掌握技术理论、现代化设备管理技术及能力的人才队伍, 高效节水灌溉设备使用方法的同时避免因操作不熟练对农田水利工程实施动态化监管。此外,建立层层落 而导致设备损坏,一定程度上可减少额外的设备维修实的灌溉水量计价机制,通过量化用水数据来实现对 成本。可参考河西走廊高效节水灌溉技术推广策略,于区域灌溉用水合理性的评估,并调动信息化管理技 积极推广当地农民接受度高的节水灌溉技术,推行分术,及时上报分管区域内农田水利工程进度、故障分 组轮灌、远程控制灌溉等灌溉模式,部分农田节水灌析等数据,将区域内水源进行合理调配以促进各地水 溉技术示范试点基地还可以吸引农民前来了解先进的
利工程均能够获得充足的水源支持。 节水技术。
2.2 合理配置灌溉技术 2.4 提高现代化管理水平
考虑到各地农业产业政策会受到地域性因素影响 农田水利工程并非一类独立发展的工程项目,此
而有所不同,相关部门在选择高效节水灌溉技术时, 类工程得以发展,除技术设备、自然条件、人力资源
需要严格基于当地主要农作物类型、需水量、邻近水 的加持以外,还需要当地其他类型产业提供适当的资
源分布密度、既往常采用的灌溉方式、土壤质量等因 源支撑,来促进工程实现可持续发展。基于此,当地
素来选择相应的技术,在积极引入先进技术前首先评 各级管理部门应当通过发展相关农业产业来推动高效
估现有技术是否能够在原本基础上进行优化和组合, 节水灌溉技术的优化创新,为技术的推广宣传提供资
例如在步行式灌溉设备的组装方案上进行优化创新, 金、渠道支持。例如,对农田水利工程建设地区展开
以此节约设备引入成本、提高资源利用效率。各地农 调研,调查当地发展势头良好的农业产业,秉持集约
田水利工程建设相关部门之间还可以互相协助,发挥 化发展理念,将高效节水灌溉技术优势体现在相关农
协同作用,例如当地电力部门根据各个管辖区域灌溉 业产业建设当中,打造具备观赏性、实用性且绿色环
设备分布密度、农田面积等合理调配电力能源;当地 保的农业产业示范园区,带动相关产业发展的同时促
水利部门根据地区内房屋建设工程进度、栽种区地势 使农业产业辐射带动高效节水灌溉技术影响范围不断
条件变化等情况适时调整工程方案,避免当地水资源 扩大。此外,还可通过完善高效节水灌溉设备销售网
过度倾斜至农田水利工程建设项目当中造成资源分配 络的方式促进技术推广,利用设备销售获得的收益来
失衡的局面。此外,为均衡各个地区农田水利工程水 实现收支平衡。
资源的分配,可对部分水资源较匮乏、经济水平较高、
适宜种植作物种类较多的地区开展高效节水灌溉技术 3 结语
示范工程试点,以此带动当地农田水利工程技术水平 高效节水灌溉技术是农田水利工程建设中至关重
提升。同时,基于水利工程建设性价比来合理分配对 要的一项内容,滴灌、微灌溉、步行式灌溉等多种技
于各地的资金投入比重。某项水利工程在调配水资源 术在实际应用时需要严格基于当地的地质及气候条件
时能够将需水量评估细化至工业、生态、农业等多个 进行灵活选择,有效提高水资源利用效率。在此基础
方面,并开展时序规划来促进农田与城镇发展用水达 上通过现代化宣传、管理手段促进技术理念广泛传播。
到均衡状态,最终将喷灌、滴灌等装置分别投入“增
产稳产”“耕作效率提高”等区域,实现合理调配。 作者简介:董学良(1988-),男,籍贯:甘肃白银,
2.3 增强农民节水意识 学历:本科,职称:中级工程师,研究方向:水利工程。
农民在农田水利工程建设当中发挥着至关重要的
作用,增强农民自身的节水意识有助于进一步节约灌 参考文献:
溉水资源。日常针对高效节水灌溉技术的维修工作可 [1] 黎琨之 . 农田水利工程建设存在的问题及处理
以作为宣传节水灌溉技术的重要途径,发挥维护人员 [J]. 经济技术协作信息 ,2022(10):152-154.
的宣教作用,将合理利用水资源的方法在当地广泛传 [2] 王维 . 坡耕地喷灌工程技术应用及要点分析 [J].
播。此外,定期开展针对农田灌溉高效节水技术应用 水科学与工程技术 ,2021(3):32-36.
的讲座,邀请高效节水灌溉技术研发人员、农田水利 [3] 王炳奇 . 原州区高效节水灌溉项目的主要成效
工程建设经验丰富的人员对农民展开合理应用水资源 及做法 [J]. 中国宽带 ,2020(10):53.
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