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节水灌溉技术在农田水利工程中的推广研究

作者

张俊森

彭水县鞍子镇人民政府 重庆彭水 409634

摘要 本文分析了节水灌溉技术在农田水利工程中的重要性,概述了滴灌、喷灌、微灌和智能灌溉等常见节水灌溉技术,结合国内外推广案例探讨了其推广经验,提出了政策、技术、经济、教育和合作等多方面的推广策略,分析了当前存在的问题,并对未来发展方向进行了展望。

关键词:节水灌溉技术;农田水利工程;推广策略;智慧灌溉;可持续发展

一、引言

在农业发展中,水资源是不可或缺的生产要素。然而,我国水资源时空分布不均,部分地区农业水资源短缺,“浇地难”问题曾严重制约农田集约管理和农业高效耕作。节水灌溉技术的推广和应用,成为缓解水资源供需矛盾、提高农业用水效率、促进农业可持续发展的重要途径。本文旨在探讨节水灌溉技术在农田水利工程中的推广研究,为农业节水灌溉技术的普及和应用提供参考。

二、节水灌溉技术概述

节水灌溉技术是指通过改进灌溉方式和方法,减少灌溉过程中的水资源浪费,提高灌溉效率和效益的灌溉技术。常见的节水灌溉技术包括滴灌、喷灌、微灌和智能灌溉等。

(一)滴灌技术

滴灌技术是将水通过滴头或滴灌带缓慢地滴到作物根部附近,使水分和养分直接供给作物,减少蒸发和渗漏损失。滴灌系统通常由水源、首部枢纽、输配水管网和滴头组成。滴灌技术具有节水、节肥、省工、增产等优点,适用于果树、蔬菜、花卉等经济作物和大田作物。

(二)喷灌技术

喷灌技术是利用喷头将水喷射到空中,形成细小水滴,均匀洒落在作物和土壤表面。喷灌系统通常由水源、水泵、管道、喷头和控制系统组成。喷灌技术具有灌水均匀、适应性强、节省劳力等优点,适用于大田作物、蔬菜、果园等。

(三)微灌技术

微灌技术是介于滴灌和喷灌之间的一种节水灌溉技术,包括微喷灌、小管出流灌等。微灌技术通过低压管道将水送到作物根部附近,通过微喷头或小管出流装置进行灌溉。微灌技术具有节水、节能、适应性强等优点,适用于设施农业、温室大棚等。

(四)智能灌溉技术

智能灌溉技术是利用现代信息技术,如物联网、大数据、云计算等,对农田灌溉过程进行智能化管理和控制的技术。智能灌溉系统通过实时监测土壤水分、气温、湿度等环境参数,结合作物生长模型和灌溉制度,生成灌溉决策指令,再通过智能灌溉设备执行灌溉操作,实现农田水分的精准管理。智能灌溉技术具有精确控制、节水环保、自动化管理、远程监控等特点,能够显著提高灌溉效率和降低劳动力成本。

三、节水灌溉技术推广案例分析

1.包头市土右旗高标准农田节水灌溉工程

项目概况:包头市土右旗2024年争取国债资金,实施高标准农田建设8.25万亩,涉及多个乡镇和村庄。为推动黄河流域生态保护和高质量发展,有效解决黄灌区大水漫灌问题,土右旗依托高标准农田建设等项目资金,全力推进引黄灌区高效节水灌溉工程。

推广模式:

引黄蓄水二次澄清滴灌水肥一体化模式:利用黄河故道、坑塘等未利用地建成蓄水池,引黄河水入池澄清后滴灌,实现节水节肥、清除泥沙、中和盐碱等多重效益。

渠道引水直滤滴灌水肥一体化模式:在支斗渠上安装撬装式泵站或小型直滤水肥一体化泵站进行滴灌,解决修建大型蓄水池的占地问题,便于操作,灌溉效率高。

衬砌渠道节水灌溉模式:采用衬砌混凝土梯形渠替代土渠,防止水资源渗漏,提高渠道输沙防淤能力,缩短输水时间,提高灌溉水资源的整体利用率。

移动式直滤滴灌水肥一体化模式:购置移动式直滤引黄滴灌设备,在支斗渠上配备移动式小型泵站进行滴灌,推广玉米密植滴灌精准调控技术,改传统的大水漫灌为小水勤浇,水肥同施,实现黄灌区水肥一体化,提升粮食单产水平。

推广成效:土右旗引黄滴灌面积达到11.4万亩,计划2025年达到20万亩,到2030年达到80万亩以上。节水灌溉技术的应用,使灌溉用水量大幅降低,同时节省肥料和农药,提高了农田防涝抗旱能力,实现了农田增产、农业增效、农民增收。

2.宁夏盐池县农业高效节水灌溉

项目概况:宁夏盐池县地处毛乌素沙漠南缘,水资源极度短缺。为落实最严格水资源管理制度,盐池县强化监测管控,坚持节水开源,全面推行农业高效节水灌溉,不断在非常规水源利用上寻求突破,实现县城污水、雨水全收集、全处理,开辟生态建设的“第二水源”,在沙漠边缘筑牢了绿色生态屏障。

推广模式:

强化监测管控:加强对水资源的监测和管理,确保水资源的合理利用。

推行农业高效节水灌溉:采用滴灌、喷灌等节水灌溉技术,提高农业用水效率。

利用非常规水源:实现县城污水、雨水全收集、全处理,开辟生态建设的“第二水源”。

推广成效:宁夏盐池县农业高效节水灌溉的推广,提高了农业用水效率,缓解了水资源供需矛盾,促进了农业可持续发展。

四、节水灌溉技术推广策略

(一)政策支持

加大资金投入:政府应加大对节水灌溉技术的资金投入,支持节水灌溉技术的研发、推广和应用。

提供税收优惠:对采用节水灌溉技术的企业和个人给予税收优惠,降低节水灌溉技术的使用成本。

制定相关政策:制定节水灌溉技术推广的相关政策,如节水灌溉技术补贴政策、节水灌溉技术示范项目政策等,鼓励农民和企业采用节水灌溉技术。

(二)技术研发与创新

加强节水灌溉技术研发:鼓励科研机构和高校加强节水灌溉技术的研发,提高节水灌溉技术的水平和性能。

推广新技术和新产品:及时将节水灌溉新技术和新产品推广到农业生产中,提高农业用水效率。

加强技术交流与合作:加强国内外节水灌溉技术的交流与合作,引进先进的节水灌溉技术和设备,提高我国节水灌溉技术的水平。

(三)经济激励

建立节水灌溉技术补贴机制:对采用节水灌溉技术的农民和企业给予一定的补贴,降低节水灌溉技术的使用成本。

开展节水灌溉技术保险:开展节水灌溉技术保险业务,降低农民和企业采用节水灌溉技术的风险。

建立节水灌溉技术奖励机制:对在节水灌溉技术推广中做出突出贡献的单位和个人给予奖励,激发节水灌溉技术推广的积极性。

·五、节水灌溉技术推广面临的挑战与展望

(一)挑战

技术问题:部分地区仍然采用传统的灌溉方式,如大水漫灌,这种方式不仅效率低下,而且浪费严重。精准灌溉、滴灌等节水技术尚未在所有地区得到普及,部分原因是农民对新技术的接受程度有限,以及节水设备成本较高。此外,技术推广与培训不足,导致农民对节水灌溉的认识和操作技能有限。

管理问题:农田水利节水灌溉的管理涉及多个部门,缺乏统一的管理体制和协调机制,导致工作效率低下。在灌溉水的分配和利用上,缺乏精细化的管理,无法根据作物的实际需要和水资源的实际情况进行合理调配。同时,缺乏有效监管,导致设施损坏率高,使用寿命缩短。

(二)展望

技术发展趋势:节水灌溉技术在未来的发展中,技术含量会日益提高,朝着更加高科技的方向发展。同时,节水灌溉技术在未来的应用过程中,其管理也会逐渐朝着更加精细化和自动化的方向靠拢。农作物节水灌溉技术方面不单单局限于喷灌技术,而应当朝着综合化应用发展,进而更好地降低资源消耗。

智慧灌溉发展:智慧灌溉系统将深度整合作物的生长周期需求、实时环境状况及市场需求等多元因素,灵活制定并实施灌溉策略,旨在最大化地提升农业生产的综合效益。物联网与AI技术的深度融合将成为智慧灌溉行业发展的驱动力,借助物联网技术,智能灌溉系统能够与农户、农业专家及监管机构实现无缝对接,实时监控灌溉状况并实现远程操控。

结论

节水灌溉技术通过滴灌、喷灌等精准用水方式,显著提升水资源利用效率,促进作物增产与生态保护。然而,技术推广面临设备成本较高、农民接受度不足及后期维护复杂等挑战。为此,需加强政策支持,通过补贴降低初期投入;开展技术培训,提升农民操作技能;推动技术创新,研发适应性强、成本可控的智能灌溉系统。同时,建立示范工程,以点带面展示节水效益,激发农户参与热情。未来,随着物联网、大数据与农业深度融合,节水灌溉将向智能化、精准化方向迈进,为农业可持续发展提供坚实支撑。

参考文献:

[1] 李英能. 我国节水灌溉的现状与发展[J]. 水利水电科技进展,1998,18(1):2-7.

[2] 徐冠华. 我国节水灌溉技术的现状、问题与发展对策[J]. 中国农业科技导报,1999,1(4):3-5.

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