農田排水資源化利用的研究進展與展望

李琦

摘 要：隨著農田排水資源化的有效利用，對提升灌溉水資源的整體水平有著重要的意義，可以避免化肥及其農藥的過度流失，進一步預防農業排水對水體帶來的不利影響，保護生態平衡，從而促使節水及其水資源可以達到再利用的效果起到了積極的作用。基于此，本文主要從以下幾個方面進行分析，并提出自己的一些看法，供以借鑒。關鍵詞：農田排水；水資源高效利用；生態環境效應；排水管理隨著當前我國水資源出現了供不應求的局面，也導致環境受到一定的威脅，農田排水資源化的使用當作節水及其相關水資源實現再利用的目的有著調控的手段，對推動節水，減少農藥出現流失的情況，對于水體富營養化起到了預防的作用，避免出現農藥殘留的情況會對水體產生影響，對優化某些地域的環境，避免一些地域農業面源發生污染等有著積極的作用。基于此，本文主要從以下幾個方面進行分析，提出自己的一些看法，提供給相關人士，供以借鑒。1 農田排水資源化利用的基礎性研究1.1 農田排水對地下水和地表水體的影響農田徑流中的氮素和磷素等營養物質通過農田滲漏到地下水中，導致地下水硝酸鹽污染。中國許多地區特別是北方農業集約化程度高、氮肥用量大的地區，已面臨著嚴重的地下水硝酸鹽污染問題。在歐洲國家農田徑流污染是造成地下水硝酸鹽污染的首要來源，同時也是造成地表水體中磷富集的重要原因。農田排水對地表水體的另一種影響是導致水體鹽化。某些研究人員的研究表明，春灌和秋冬灌季節，大量農田排水造成塔里木河礦化度升高，塔里木河源流區河水礦化度小于1g/L，而干流上游下段和中游由于受礦化度高達6～13g/L的農田排水影響，河水礦化度高達5g/L。1.2 利用農田排水再次灌溉對土壤的影響旱作地的大量研究表明，微咸排水再次灌溉，短期內不會導致土壤退化，但長期使用時則要采取適宜的灌溉制度和科學的耕作管理措施。我國一些相關研究人員在某地區利用礦化度為1.17～1.26g/L的農田排水，以6750m3/hm2的定額灌溉含鹽量為2.52g/kg的輕鹽堿化土壤，在排水良好條件下，土壤脫鹽效果明顯，但土壤pH值、含鹽量和堿化度較淡水灌溉較高；若長期使用，則不容忽視對土壤鹽堿化的影響。還有一些研究人員在在某地區的研究表明，采用冬小麥、夏玉米一年兩作的種植模式，微咸排水灌溉引起的土壤鹽分積聚主要在冬小麥生長期，在夏玉米生長期內并不明顯，有效地控制地下水水位有助于減少土壤鹽分積累，維持作物根區的鹽分平衡。2 農田排水資源化利用的技術措施研究通常情況下，農田排水資源化使用的技術主要包含以下幾個方面：第一是灌水方法；第二是灌溉方式；第三是灌溉制度；第四是農藝管理措施。相關部門使用恰當的手段是確保農田水資源化使用的重要因素。2.1 灌水方法、灌溉方式與灌溉制度研究依據相關國內外調查可以看出，無論是微咸水還是咸水都和淡水是相同的，通常使用到地下灌溉、滴灌手段中較為適宜。和地面灌溉進行比較可以得知，微咸水及其咸水通常使用到的技術主要有兩種：一種是灌溉方法；另一種是滴灌方法。當相關部門在使用滲灌及其溝灌的過程中，倘若科學的使用灌水技術和農技手段有機結合起來，那么就可以得到預期的目的。一般情況下，滴灌使用到微咸水灌溉中有著以下幾種優點：一種是減少葉面出現燒死的情況；另一種是因為滴灌的淋洗產生的作用，在滴頭所呈現出來的形狀中為作物生產帶來益處，而且也會保持較高的基質。研究者們針對各研究區的具體情況和農田排水水質特性，也提出了一些有價值的灌水方法、灌溉方式和灌溉制度。相關研究人員提出采用“作物輪種，水輪灌”的方式利用農田咸排水。某些研究人員]建議采用混灌、輪灌和施改良劑等措施改良灌溉水質。還有一些研究人員建立了利用農田排水再灌溉的適宜灌溉方式和灌溉制度：第一，控制水質，將農田排水與淡水摻半，保證混合水水質指標處于安全范圍內；第二，控制灌溉時間，春季幼苗期早灌混合水；第三，控制空間，保證0～40cm土層根區淡化，農田排水與淡水輪灌沖洗，降低根區內土壤含鹽量。2.2 農藝管理措施研究依據相關調查可以看出，農田排水資源化使用的農藝管理手段科學的選擇土壤種類、排水方式等相關因素存在著息息相關的聯系。相關部門這個時候需要應用農田排水第二次對灌溉加大農業耕作的力度，并做好平地、灌后等一系列環節在最短的時間做好鋤地工作，這樣做的目的是可以避免水分蒸發的速度加快，減少土壤出現返鹽的情況。我國某些研究人員就提出了關于排水資源的管理手段及其相關解決措施，并利用作物種類及其栽培管理方式、排水管理手段等相關手段，加大鹽漬農業管理的力度。還有一些研究人員建立了相應的灌溉體系，并且對灌溉的實際用水量、土壤性質、氣候等有關環境引起必要的重視，從而促使農田排水資源可以得到充分的利用。還有一些研究人員加大農田排水工程手段的力度，對地下水位做好科學的控制，這樣做的目的是可以減少上層土壤積鹽的數量，對維護作物根區鹽分處于平衡的狀態提供重要的保障。3 農田排水資源化利用研究有待進一步探討的問題3.1 排水條件下農田排水的水質水量變化規律研究相關部門需要加大鹽分、農藥出現流失的流動，對鹽分、有毒化合物等相關模擬做好深入的分析，并對各個區域所處的氣候條件做到熟練掌握，不僅僅如此，還對作物、耕作形式、應用農藥方式等相關內容下產生適量的鹽分、毒化合物等相關轉化規律。3.2 農田排水資源化利用的灌排方法和農藝管理模式研究相關部門需要制定出切實可行的灌水方式、排水形式等，只有這樣才能夠促使農田排水資源可以朝著可持續發展的道路前進。不僅僅如此，相關部門還需要依據地區各自的特征，對農田排水資源化的有關技術做好深入的分析，通常涵蓋著諸多的內容，例如作物、氣候等內容的混灌、水質標準；科學的灌水手段及其相關技術要點等。制定出滿足當地土壤性質、氣候條件的灌溉機制，并選擇較為科學的種植形式、土壤改良等相關管理手段，對提升水肥綜合灌溉機制、相關生物改良手段研究質量。在此發展形勢下需要建立相應的控制技術標準系統為宜。4 結束語通過以上內容的論述，可以得知：筆者依據自身多年經驗，從以上幾個方面對農田排水資源化利用的研究做出了深入探討，并提出了自己的一些看法，提供給相關人士，旨在可以進一步推動農田水利工程得到不斷的進步。參考文獻[1]許迪，丁昆侖，蔡林根，PSMinhas.黃河下游灌區農田排水再利用效應模擬評價[J].灌溉排水學報，2004（05）.[2]黃爽，張仁鐸，程曉如，邵東國.石家莊污灌區污水灌溉技術的研究[J].灌溉排水學報，2003（05）.[3]喬玉輝，宇振榮.河北省曲周鹽漬化地區微咸水灌溉對土壤環境效應的影響[J].農業工程學報，2003（02）.[4]王全九，徐益敏，王金棟，王永平，蔣慶華.咸水與微咸水在農業灌溉中的應用[J].灌溉排水，2002（04）.