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摘要:在節(jié)能節(jié)源觀念的影響下,現(xiàn)今人們對(duì)于水資源的關(guān)注度越來(lái)越高。我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),加強(qiáng)對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的研究,能夠有效緩解水資源短缺的問(wèn)題,有利于節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展。文章結(jié)合我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的發(fā)展現(xiàn)狀,分析當(dāng)前設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉存在的問(wèn)題,提出相應(yīng)的灌溉對(duì)策,以便推動(dòng)設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展,助力資源節(jié)約型國(guó)家的建設(shè)。
關(guān)鍵詞:設(shè)施農(nóng)業(yè);節(jié)水灌溉;問(wèn)題;措施
中國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó),一直以來(lái)用占世界極小的耕地面積養(yǎng)活了龐大的人口,這是令世界矚目的成績(jī)?,F(xiàn)今國(guó)家繁榮富強(qiáng)、社會(huì)和諧穩(wěn)定,人們的思想觀念也發(fā)生了一定變化。我國(guó)早已倡導(dǎo)和踐行可持續(xù)發(fā)展的理念,近年來(lái)也一直致力于建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)。在推動(dòng)農(nóng)業(yè)發(fā)展的同時(shí),人們對(duì)于水資源的關(guān)注度也越來(lái)越高。在我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展過(guò)程中,有一個(gè)重要的制約因素就是水資源不足。水是維持生命和社會(huì)發(fā)展的基本需求,地球雖然有71%的面積被水所覆蓋,但是淡水資源卻非常有限[1]。我國(guó)是一個(gè)缺水嚴(yán)重的國(guó)家,淡水資源總量為28000億m3,占全球水資源的6%,位列世界第四;但是我們國(guó)家地域遼闊,人口數(shù)量多,人均水資源量?jī)H為2000m3,是世界平均水平的1/4,因此我國(guó)水資源問(wèn)題格外受到重視。要想保障農(nóng)業(yè)的發(fā)展,就需要保障農(nóng)業(yè)用水需求;但實(shí)際農(nóng)業(yè)用水資源的開(kāi)發(fā)較為困難,因?yàn)樗枰馁Y金較大,見(jiàn)效卻慢,投資額度大,風(fēng)險(xiǎn)更大,在短時(shí)間內(nèi)并不能解決大面積的農(nóng)業(yè)灌溉問(wèn)題。針對(duì)這一現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,積極研究節(jié)水灌溉技術(shù)是十分重要且必要的。用最少的水量,獲得最大的產(chǎn)量,在保障農(nóng)業(yè)用水的同時(shí),降低水資源使用量,這對(duì)于推動(dòng)節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展有著重要意義。
1我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)種植通常采用溫室大棚種植,其農(nóng)產(chǎn)品包括經(jīng)濟(jì)作物、各種蔬菜等。在溫室大棚種植中,其灌溉使用的大多是傳統(tǒng)畦灌。畦灌技術(shù)要素包括單寬流量、畦田規(guī)格、灌水時(shí)間,這些因素對(duì)于適量灌水、濕度均勻有著重要影響。目前在設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉中,水的利用率僅僅為40%。農(nóng)業(yè)水資源的合理利用成為重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。我國(guó)發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù),并從發(fā)達(dá)國(guó)家引進(jìn)了先進(jìn)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉、水肥同步管理和高效利用,先進(jìn)設(shè)備的廣泛應(yīng)用,使得節(jié)水效果明顯,同時(shí)也有效提高了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的發(fā)展主要經(jīng)歷四個(gè)階段。第一階段主要是在上世紀(jì)80年代以前,在這一時(shí)期通過(guò)引進(jìn)國(guó)外滴灌產(chǎn)品來(lái)滿足作物種植的需要,主要安裝在果園應(yīng)用,在對(duì)引進(jìn)的產(chǎn)品進(jìn)行開(kāi)發(fā)后,研制出小管出流產(chǎn)品。第二階段是上世紀(jì)八九十年代的過(guò)渡階段,在這一時(shí)期節(jié)水灌溉發(fā)展得較為緩慢,其原因還是設(shè)備、產(chǎn)品種類不足,即便有配套的產(chǎn)品,但也是質(zhì)量堪憂。也是在這一階段,對(duì)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn),開(kāi)發(fā)出補(bǔ)償?shù)慰?、孔口滴頭,并且在山東建立了相應(yīng)的示范點(diǎn),進(jìn)一步展開(kāi)研究[2]。雖然國(guó)家對(duì)于設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉足夠重視,但是由于設(shè)備老舊、技術(shù)落后、科研力度不足,節(jié)水灌溉設(shè)備并沒(méi)有大面積推廣。第三階段為上世紀(jì)90年代,在這段時(shí)間內(nèi),北方諸多地區(qū)出現(xiàn)干旱的情況,水資源短缺問(wèn)題嚴(yán)峻。國(guó)家加大了對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的投入力度,郊區(qū)與小城鎮(zhèn)逐漸建立起設(shè)施農(nóng)業(yè)示范點(diǎn),溫室大棚數(shù)量不斷增加,促進(jìn)了灌溉技術(shù)的發(fā)展。在這一階段,補(bǔ)償式滴灌管、脈沖式滴灌設(shè)備逐漸被研發(fā),許多新的設(shè)備應(yīng)用到節(jié)水灌溉中。同時(shí)也制定了灌溉設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范,對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉設(shè)備進(jìn)行綜合性開(kāi)發(fā)。第四階段,從上世紀(jì)90年代發(fā)展至今30年來(lái),我國(guó)農(nóng)業(yè)灌溉年均用水量基本維持在約3400億m3,占全社會(huì)用水總量的56%左右。在灌溉面積擴(kuò)大、灌溉保證率提高、糧食總產(chǎn)量穩(wěn)步增加的情況下,我國(guó)農(nóng)業(yè)用水總量基本維持穩(wěn)定,節(jié)水灌溉功不可沒(méi)。
2當(dāng)前設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉存在的問(wèn)題
在設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉中,地下滴灌及滲灌這兩種方式能夠有效減少水分的蒸發(fā),提高水資源的利用率。同時(shí)對(duì)于農(nóng)作物來(lái)說(shuō),這兩種灌溉方式能夠及時(shí)向根系供水,效果較好。但是目前地下滴灌及滲灌面臨的最大問(wèn)題就是滴孔容易堵塞、設(shè)備制作工藝粗糙。設(shè)備質(zhì)量不高,就會(huì)導(dǎo)致滲灌管出流不均勻。管路在停止供水以后滴孔處形成負(fù)壓,滴頭就會(huì)吸入土塊導(dǎo)致堵塞。再者,我國(guó)目前設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉設(shè)備的技術(shù)水平還與發(fā)達(dá)國(guó)家存在差距,滴灌帶、滴灌頭的抗堵塞能力較差,施肥-灌溉-生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等一體化運(yùn)作水平不高,很多設(shè)備的研究還沒(méi)有系統(tǒng)化地展開(kāi)。另外,設(shè)備的價(jià)格偏高、使用壽命短也是制約設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉發(fā)展的一個(gè)重要問(wèn)題。
3我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉發(fā)展策略
隨著時(shí)代的發(fā)展,人們的生活水平不斷提高,人們?cè)谖镔|(zhì)生活得到保障后,對(duì)于生活質(zhì)量有了更高的要求。農(nóng)產(chǎn)品作為餐桌上的必需品,現(xiàn)今需求量越來(lái)越大,尤其是對(duì)于北方地區(qū)來(lái)說(shuō),反季蔬菜的需求量大幅增加。隨著供需矛盾的凸顯,大力發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)十分必要。在設(shè)施農(nóng)業(yè)種植中,通常使用傳統(tǒng)的畦灌方式;但是畦灌容易浪費(fèi)水資源,并且對(duì)于提高農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量沒(méi)有顯著作用,所以設(shè)施農(nóng)業(yè)的灌溉方式需要進(jìn)一步調(diào)整。在節(jié)能節(jié)源理念的影響下,現(xiàn)今人們對(duì)于水資源保護(hù)的概念越來(lái)越強(qiáng)化。大力發(fā)展我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉,對(duì)于促進(jìn)節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展有著重要作用。只有向著按需適量適時(shí)灌溉的方向發(fā)展,才能真正做到節(jié)水灌溉。當(dāng)前大力發(fā)展我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的主要對(duì)策包括以下幾方面。
3.1灌溉系統(tǒng)多功能化
在我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉發(fā)展過(guò)程中,要想真正做到節(jié)水灌溉,就必須合理有效地利用水資源,對(duì)水資源進(jìn)行科學(xué)分配,以此來(lái)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率。灌溉系統(tǒng)也不能僅僅局限于澆水,需要進(jìn)行更全方位的應(yīng)用。其中液體肥料的灌溉是需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題,對(duì)于不同類型的蔬菜、果樹(shù)需要準(zhǔn)備相應(yīng)的液體肥料。加強(qiáng)對(duì)水肥藥一體化灌溉專業(yè)技術(shù)的研究,包括水動(dòng)精量注肥器、精量注肥技術(shù)等。以提高施肥效率、節(jié)約用水為主要目的,研究適應(yīng)蔬菜、果樹(shù)等農(nóng)作物用水需求的微噴灌制度[3]。此外,還應(yīng)按照農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)對(duì)環(huán)境、水、肥料的需求,研究相應(yīng)的設(shè)備,進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)量,用科技的力量推動(dòng)灌溉事業(yè)的發(fā)展。
3.2科學(xué)技術(shù)集成化
溫室節(jié)水灌溉是設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的重要工程,其中涉及到的專業(yè)技術(shù)非常多,并不是單一研究某一項(xiàng)目便能發(fā)揮效果的。在溫室生產(chǎn)中,需要提高對(duì)灌溉的重視程度,必須保障其灌溉的均勻度,用最少的水發(fā)揮最大的效應(yīng),既能滿足農(nóng)作物對(duì)水的需求,又要保障農(nóng)作物健康成長(zhǎng),不至于空氣中含水量較大導(dǎo)致農(nóng)作物發(fā)生霉病。溫室節(jié)水灌溉既能提高農(nóng)作物的品質(zhì),又能真正做到節(jié)約用水,增加產(chǎn)量。而這一方向的研究是當(dāng)前農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉設(shè)備研究中的關(guān)鍵。在研究過(guò)程中,要加強(qiáng)對(duì)農(nóng)作物的觀察,充分了解農(nóng)作物生長(zhǎng)所需的水、環(huán)境等因素?,F(xiàn)今隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,可以充分利用計(jì)算機(jī)設(shè)備,自動(dòng)控制灌水量和把控灌溉時(shí)間,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)合理灌溉。另外還需根據(jù)農(nóng)作物的實(shí)際情況,加強(qiáng)研究各類設(shè)備,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)環(huán)境管理、自動(dòng)灌溉和施肥,滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需求。
3.3灌溉系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化
如今在農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉中,其發(fā)展方向是適量灌溉、按需灌溉。必須正視的是,在溫室灌溉中,無(wú)論是技術(shù)還是設(shè)備,與其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比,仍舊存在一定差距。需要根據(jù)灌溉現(xiàn)狀,真正解決灌溉問(wèn)題。當(dāng)前,我國(guó)灌溉技術(shù)與設(shè)備的發(fā)展空間較大,現(xiàn)仍滿足不了溫室灌溉的要求??v觀當(dāng)前溫室灌溉設(shè)備市場(chǎng)中的產(chǎn)品,大多數(shù)為進(jìn)口產(chǎn)品,并且在未來(lái)幾年,進(jìn)口產(chǎn)品仍將呈增長(zhǎng)趨勢(shì),占有比例較大。進(jìn)口設(shè)備雖然質(zhì)量好,種類更加豐富,但是有著價(jià)格昂貴的特點(diǎn),在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,受資金因素的影響,節(jié)水灌溉的應(yīng)用率會(huì)降低,制約節(jié)水灌溉的發(fā)展,并且很多產(chǎn)品并不適應(yīng)我國(guó)農(nóng)業(yè)的實(shí)際情況。針對(duì)這一實(shí)際情況,就需要結(jié)合我國(guó)的基本國(guó)情及農(nóng)業(yè)發(fā)展特點(diǎn),加快研發(fā)適合我國(guó)國(guó)情和滿足我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展要求的灌溉設(shè)備,代替進(jìn)口設(shè)備,大力推進(jìn)灌溉系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化,這是今后研究的重點(diǎn)。
3.4地下滴灌廣泛運(yùn)用
在我國(guó)傳統(tǒng)設(shè)施農(nóng)業(yè)灌溉中,地上滴灌模式通常是通過(guò)安裝在毛管上的灌水器,一滴一滴地將水滴入到農(nóng)作物根部的土壤,保障水量小,滴水速度緩慢。這種方式的缺點(diǎn)是,長(zhǎng)時(shí)間的紫外線照射會(huì)縮短設(shè)備的使用壽命,并且也會(huì)加大地表水分的蒸發(fā)。因此針對(duì)這一現(xiàn)實(shí)情況,應(yīng)積極采用地下滴灌模式來(lái)發(fā)展節(jié)水灌溉,將毛管埋于地下,通過(guò)灌水器將水或水肥的混合液輸送到植物根部的土壤中,有利于作物更好更快地吸收。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是能夠有效避免蒸發(fā),幾乎可以完全消除水分在土壤表面的蒸發(fā),土壤表面干燥,大大降低了地表空氣的濕度,也就降低了農(nóng)作物發(fā)生腐爛和病蟲(chóng)害的幾率。同時(shí),地下滴灌灌水器所濕潤(rùn)的區(qū)域?yàn)榍蛐?,與地表滴灌比較,體積和表面積更大,有利于農(nóng)作物根系生長(zhǎng),吸收更多養(yǎng)分。另外,在地下滴灌情況下,土壤中水分和養(yǎng)分的分布更加均勻。在相同溫度環(huán)境下,地下滴灌相比于地上滴灌,農(nóng)作物根系扎得更深,設(shè)備因避免了陽(yáng)光的直射和風(fēng)雨的侵蝕,使用壽命更長(zhǎng),降低了成本。地下滴灌還方便作業(yè),不影響其他農(nóng)事活動(dòng)的開(kāi)展。
4結(jié)語(yǔ)
我國(guó)水資源雖然總量大,但是人均水資源擁有量卻非常低。現(xiàn)今國(guó)家各行各業(yè)發(fā)展迅速,水資源短缺的問(wèn)題尤為突出。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中灌溉是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),通過(guò)節(jié)水灌溉,能夠有效節(jié)約農(nóng)業(yè)灌溉用水,解決水資源浪費(fèi)問(wèn)題?,F(xiàn)今我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉應(yīng)該朝著適時(shí)適量、按需灌溉的方向發(fā)展,廣泛應(yīng)用地下滴灌,加強(qiáng)灌溉系統(tǒng)多功能化、科學(xué)技術(shù)集成化的設(shè)計(jì)研究,大力推進(jìn)灌溉系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化,合理有效利用水資源,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。
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作者:姚光琴 單位:普洱市景谷縣土壤肥料工作站