[摘 要] 水資源是一種有限的自然資源,其是生命生存的根本。在我國特別是北方地區(qū),水資源的供給一直處于高度緊張狀態(tài),而其中的用水大戶是農(nóng)業(yè)。因此,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上實(shí)現(xiàn)高效節(jié)水,對(duì)于我國節(jié)水發(fā)展有著十分重要的意義。基于此,本文簡要分析我國農(nóng)業(yè)節(jié)水發(fā)展現(xiàn)狀,并總結(jié)我國農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的發(fā)展趨勢(shì)。
[關(guān)鍵詞] 農(nóng)業(yè);灌溉;節(jié)水
[中圖分類號(hào)] F205 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-7909(2019)02-122-2
1 我國農(nóng)業(yè)節(jié)水發(fā)展現(xiàn)狀
農(nóng)業(yè)用水是國家用水的主要去向,我國是一個(gè)傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國,但當(dāng)下科技化農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)施在我國仍未得到大范圍普及,我國的農(nóng)業(yè)用水量仍然很大。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國每年淡水資源的65%以上被用于農(nóng)業(yè)灌溉,因此注重農(nóng)業(yè)節(jié)水發(fā)展是社會(huì)各界關(guān)注的核心。現(xiàn)如今,國際上已經(jīng)出現(xiàn)了噴灌技術(shù)、微灌技術(shù)、渠道防滲工程技術(shù)、管道輸水灌溉技術(shù)和地下灌溉技術(shù)等多種灌溉技術(shù),其具有高技術(shù)、高投入和管理現(xiàn)代化等諸多優(yōu)勢(shì),這些優(yōu)勢(shì)為發(fā)展高效益的節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)提供了有力支撐。
由于灌溉方式落后,當(dāng)下我國農(nóng)業(yè)用水的有效利用率不到30%。從灌溉方式來看,當(dāng)下我國農(nóng)村地區(qū)仍以溝渠和田埂的漫灌方式為主,這種傳統(tǒng)的灌溉方式的水資源利用率不到15%。針對(duì)當(dāng)下我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,我國政府提出了節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展理念,其包括4個(gè)方面的內(nèi)容:一是農(nóng)藝節(jié)水,其內(nèi)容是調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu),改進(jìn)作物種植布局,改善耕作制度,改進(jìn)耕作技術(shù);二是生理節(jié)水,即培養(yǎng)耐旱植物以達(dá)到節(jié)水的效果;三是管理節(jié)水,其內(nèi)容是從水價(jià)和水費(fèi)政策等方面入手加強(qiáng)配水控制和調(diào)節(jié);四是工程節(jié)水,其內(nèi)容是引進(jìn)國外先進(jìn)科技,發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)[1]。
2 我國農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉發(fā)展趨勢(shì)
根據(jù)當(dāng)下我國農(nóng)業(yè)集約化、科技化的發(fā)展特點(diǎn),結(jié)合政府出臺(tái)的相關(guān)政策,今后我國農(nóng)業(yè)節(jié)水發(fā)展有以下趨勢(shì)。
2.1 節(jié)水灌溉理念將會(huì)更加深入人心,節(jié)水農(nóng)業(yè)覆蓋范圍和節(jié)水力度將會(huì)更大
合理使用淡水資源、保護(hù)水資源是如今全球的發(fā)展共識(shí),我國政府在該領(lǐng)域提出了持續(xù)性發(fā)展農(nóng)業(yè)的指導(dǎo)方針,在“十三五”的農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中,我國明確提出了節(jié)水的農(nóng)業(yè)政策和措施,提出了構(gòu)建新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營體系的戰(zhàn)略目標(biāo)。其內(nèi)容是以解決地少水缺的現(xiàn)狀為導(dǎo)向,推進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變。針對(duì)此,國務(wù)院辦公廳進(jìn)一步提出了發(fā)展的細(xì)節(jié),其中涵蓋了管理制度、改造方式、農(nóng)業(yè)配套設(shè)施、新型農(nóng)業(yè)品種和農(nóng)業(yè)水污染控制等方面的指導(dǎo)方案。從2015年5月20日農(nóng)業(yè)部等八部委制定印發(fā)的《全國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃(2015—2030年)》來看,節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)已經(jīng)細(xì)分到了2030年。所以,在全球趨勢(shì)和國家的指導(dǎo)下,未來節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)勢(shì)必成為我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。
2.2 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式和灌溉模式將趨于多元化
農(nóng)業(yè)是一個(gè)國家的根本,在節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)下,各國家、各民族根據(jù)自身的科技發(fā)展水平和環(huán)境需求,研究出以節(jié)水為宗旨的不同生產(chǎn)模式,如生態(tài)農(nóng)業(yè)、有機(jī)農(nóng)業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)、立體農(nóng)業(yè)等高效節(jié)水農(nóng)業(yè)模式[2]。而在灌溉技術(shù)上,營養(yǎng)液噴、微灌、地下灌、膜下灌等具有發(fā)展?jié)摿Φ墓喔饶J桨倩R放。這意味著未來農(nóng)業(yè)發(fā)展模式將會(huì)表現(xiàn)出很強(qiáng)的地域性,因此灌溉模式趨于多元化將會(huì)成為必然。
2.3 噴灌技術(shù)將會(huì)成為綜合應(yīng)用的主流灌溉技術(shù)
噴灌技術(shù)是節(jié)水農(nóng)業(yè)提出早期就已經(jīng)開始發(fā)展的一項(xiàng)技術(shù),其原理是通過增加設(shè)備將水源噴到空中再滴落到植物上的灌溉模式。該模式避開了農(nóng)業(yè)漫灌方式的水源滲透環(huán)節(jié),節(jié)水量在30%~50%及以上。該模式具有節(jié)水效果明顯、不破壞土壤結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)地面氣候且不受地形限制等優(yōu)勢(shì),而且人工成本大大降低,可以大大提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。
從噴灌系統(tǒng)的成熟度來看,噴灌模式是當(dāng)下應(yīng)用最廣的灌溉技術(shù),其從設(shè)備到系統(tǒng)體制上都出現(xiàn)了多種成熟的架構(gòu)方式,如全自動(dòng)噴灌機(jī)、軟管卷盤式自動(dòng)噴灌機(jī)及人工移管式噴灌機(jī)等都是熱門的灌溉機(jī)。就噴灌系統(tǒng)而言,固定式噴灌系統(tǒng)、半固定式噴灌系統(tǒng)和移動(dòng)式噴灌系統(tǒng)等多種模式已經(jīng)出現(xiàn)[3]。從細(xì)節(jié)來看,如噴頭種類、噴頭布置方式又可分為多種。這些灌溉設(shè)備大大提高了噴灌技術(shù)在不同地形和環(huán)境中的應(yīng)用率,因此在今后的較長時(shí)間內(nèi)噴灌技術(shù)將占據(jù)實(shí)際應(yīng)用的主流位置。
2.4 更多的節(jié)水作物品種將會(huì)陸續(xù)出現(xiàn)
注重農(nóng)作物本身的生理節(jié)水特性,研發(fā)節(jié)水品種,減小對(duì)水源的依賴,提升其抗逆適應(yīng)性,是一種從根本上入手的節(jié)水方式。我國作為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國和需求大國,對(duì)于農(nóng)作物的品種培育和研發(fā)有自己獨(dú)到的見解,這也是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)之一。
以2018年5月農(nóng)業(yè)部在河北省石家莊市召開的交流會(huì)為例,在本次交流中,單是小麥的耐旱新品種就出現(xiàn)了7種,根據(jù)各地環(huán)境的不同,7種小麥分別覆蓋了新疆、河北、山東、江淮、渭南和黃淮等不同區(qū)域。從其節(jié)水實(shí)效來看,其667 m2地的單次節(jié)水量可達(dá)50 m3,在全國范圍內(nèi)200萬hm2地的節(jié)水總量達(dá)30億m3。按照該比例推算,在未來實(shí)現(xiàn)了全面推廣后,其節(jié)水總量將在20%以上。并且隨著新品種的不斷研發(fā),作物品種的節(jié)水能力將會(huì)更強(qiáng)。
2.5 地下灌溉將會(huì)憑借高效節(jié)能異軍突起
從節(jié)水效果來看,噴灌技術(shù)可以節(jié)約30%~50%的節(jié)水效果已經(jīng)非常明顯。但是,對(duì)于節(jié)水要求越來越高的農(nóng)業(yè)發(fā)展來說,噴灌存在大量的蒸發(fā)浪費(fèi)情況,因此其距離節(jié)水的極限指標(biāo)還有很大的距離。而節(jié)水效果顯著的地下灌溉模式將會(huì)異軍突起。
當(dāng)下的地下灌溉模式以滲灌模式為主,該模式的實(shí)現(xiàn)方法是將管道埋在地下,直接作用于作物的根部絨毛實(shí)現(xiàn)灌溉。該模式大大降低了噴灌的蒸發(fā)浪費(fèi)量,其水資源有效利用率高達(dá)95%,并且滲灌最小限度地影響了地表土壤和地面植物[4]。地下灌溉技術(shù)被大家公認(rèn)為是最有發(fā)展前途的高效節(jié)水灌溉技術(shù),盡管目前還存在一些問題,如其推廣速度較慢、容易造成孔隙堵塞等。但是,相關(guān)專家相信,隨著科技的進(jìn)步,這些問題被解決后,地下灌溉技術(shù)的應(yīng)用便會(huì)開始走向成熟。
2.6 計(jì)算機(jī)智能管理模式將會(huì)更加普及
如今,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越普及。隨著智能化機(jī)械系統(tǒng)的推廣和機(jī)械制造成本的下降,機(jī)械將會(huì)逐漸取代人工對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)精細(xì)化、自動(dòng)化和智能化管理,其可以根據(jù)植物生長特點(diǎn)進(jìn)行精確的灌水管理,在保證節(jié)約用水的情況下有效地實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)。同時(shí),科學(xué)進(jìn)行土地平整,實(shí)現(xiàn)長溝、長畦、大流量的智能灌水模式,這可以有效保證機(jī)械在時(shí)、空、量、質(zhì)上全面達(dá)到領(lǐng)先于人工的巨大優(yōu)勢(shì)[5]。因此,在科技飛速發(fā)展的以后,必然會(huì)進(jìn)一步普及智能化的生產(chǎn)管理模式。
2.7 農(nóng)業(yè)耕作方式將會(huì)得到優(yōu)化,使用增墑保水機(jī)械進(jìn)行旱地生產(chǎn)將會(huì)得到大面積推廣
在當(dāng)下的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,從耕作模式入手進(jìn)行節(jié)水是非常簡便可行的措施。首先,保護(hù)性帶狀耕作技術(shù)以少耕、免耕和地表保護(hù)措施的融合,讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的殘留根莖在地塊中腐爛,增加土壤肥力,讓生產(chǎn)回歸到更加自然的方式上,從而減少水土流失和土壤水源的直接蒸發(fā),進(jìn)而達(dá)到節(jié)水效果。其次,采用不同植物的搭配輪作種植方式,讓土地最大限度地發(fā)揮其地表優(yōu)勢(shì)和地面空間優(yōu)勢(shì),減少植物的蒸騰作用,從而達(dá)到節(jié)水目的。再次,深松深翻技術(shù)是專門針對(duì)蓄水進(jìn)行開發(fā)的農(nóng)業(yè)耕作模式,通過對(duì)土壤的翻耕和深耕,提升土壤對(duì)水源的滲透效果,從而達(dá)到深層儲(chǔ)水、減小蒸發(fā)的效果[6]。最后,覆蓋化學(xué)劑保水技術(shù)直接對(duì)土壤的蒸發(fā)進(jìn)行控制,達(dá)到保水效果。
參考文獻(xiàn)
[1]山侖,鄧西平,康紹忠.我國半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)用水現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].水利學(xué)報(bào),2014(6):101-102.
[2]張江輝,白云崗,張勝江,等.大田棉花自壓軟管灌溉技術(shù)試驗(yàn)研究[C]//中國水利學(xué)會(huì)第三屆青年科技論壇論文集,2007.
[3]黃立春,趙曉明,藺聰,等.節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展模式研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2015(6):61-62.
[4]山寶琴,劉亞鋒.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技革命與我國節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2011(4):7-8.
[5]蘇宏超,巴音查汗,龐春花,等.黃土丘陵區(qū)基于土壤水分平衡的草地建設(shè)策略[J].灌溉排水學(xué)報(bào),2010(4):90-91.
[6]王道波,邢素麗,李會(huì)龍,等.河北平原農(nóng)田用水現(xiàn)狀及灌溉方式和保證率對(duì)農(nóng)田用水的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2014(6):23-24.