覃 瓊
(象州縣百丈鄉農業農村綜合服務中心,廣西壯族自治區 象州 545808)
農田水利灌溉以人工設施為載體,通過輸送的方式,將水送入到農田,為土壤補充水分,從而改善農作物的生長條件。正確的農田水利灌溉,能夠減少霜凍危害,提升土壤的耕作性能,稀釋土壤中的鹽分,改善田間小氣候,促進農作物的生長發育。但是在此過程中,普遍存在著水資源浪費現象。
目前我國的農田水利設施由于年代久遠,普遍存在農田水利設備設施老化、不配套、不齊全、效率低下的現象,絕大部分的灌溉工程沒有實現高配套設施建設。大部分的灌溉區由于存在鹽堿化、缺水等問題,以及人們在生活和生產中缺乏對農田水利設施的保護意識,導致原有的農田水利設施出現不同程度的損壞,限制了其作用的發揮,導致不同程度的水資源浪費,并且灌溉質量也無法得到保障,進而影響農作物的產量。
隨著農業的快速發展,國家對農田水利節水灌溉工程的重視程度不斷提升,節水技術措施在農業生產中得到越來越廣泛的應用。然而,由于節水灌溉管理制度不健全,無法對灌溉進行科學有效管理,造成水資源浪費。農民的節水意識不高,對節水灌溉缺乏認識,未能采用有效的節水技術措施,不但影響了灌溉效率,還降低了農作物產量,影響農戶收益。
在農田水利灌溉中,為實現節約用水的目標,可以采用節水效果較好的灌溉技術,如滴灌、微噴灌等。
滴管應用初期,由于本身價格較高,而導致其在附加值較高的經濟作物種植中,應用較為廣泛。隨著滴灌帶的出現,該技術的價格隨之降低,在普通農作物生產中得到廣泛應用[1]。
2.1.1 滴灌節水技術的優勢分析
(1)水資源利用率高。以滴灌的方式對農田進行灌溉時,能夠減少水分的蒸發速度,作物根部能夠汲取到更多的水分。其他部位沒有水分供給,不會滋生雜草,并且滴灌的水流非常小,不會產生徑流問題,節水效果顯著。
(2)環境濕度低。在滴灌時,與常規的灌溉技術相比,可節約用水35%~70%[3]。同時,此項技術的應用還能有效控制水量,減少深層滲漏的現象。將肥料加入水中,能夠在供水的同時,為農作物提供所需的養分,達到水肥同補的效果[2]。由于灌水區域內的蒸發量比較小,土壤濕度得到有效控制,有助于降低各種病害的發生概率。
(3)增產增收。在滴灌模式下,只有較小的區域能夠得到水分,而其他部位由于無水而在一定程度上減少雜草的生長,緩解雜草與農作物爭奪養分的情況,利于增產增收。
2.1.2 滴灌節水技術的應用要點
在應用滴灌節水技術時,全面了解并掌握其相關應用要點,有利于更好地實現節水目的。
(1)明確滴灌系統的構成。滴灌系統主要是由水源、樞紐、管道、滴頭等部分組成,其工作原理是水流入到灌水器后,灌水器會通過一定的壓力,將水從滴頭注入到土壤表面,從而達到灌溉的效果。
(2)滴水器的選用。滴水器作為整個滴灌系統的核心部分,在選用時應當滿足如下要求:所選的滴水器應當有穩定的流量,出水口的流量應保持在2.0~8.0 L/h。滴頭水流越細越好,直徑以2.0mm為宜。水流動時所產生的摩擦阻力會使壓力降低,使得處于末端的滴頭流量也會隨之下降[4]。
(3)滴灌帶的使用要點。在對滴灌帶進行使用的過程中,應當注意:由于疏水管道和滴頭比較容易發生堵塞,所以必須保證用于滴灌的水源水質達標,并且還要加裝過濾器,濾除雜質;當種植的作物為蔬菜時,不得通過滴灌的方式追施有機肥;在對滴灌帶進行敷設的過程中,應當將地膜壓緊,使之與滴灌帶緊密貼合,二者之間不得有空隙;滴灌帶使用中,應當定期對主過濾器進行清洗,并對二級過濾器進行檢查,看是否存在堵塞的情況,發現問題應及時處理。
微噴灌是利用低壓管道系統,將有壓力的水輸送到農作物的根部附近,然后以微噴頭或是微噴帶,將水直接噴灑在土壤表面,以此來達到灌溉的效果的一種新型節水灌溉方式。在微噴灌的過程中,水流會以相對較快的速度從微噴頭內噴出,細小的水滴落在土壤表面。與滴灌系統的滴頭相比,微噴頭的直徑更大,水流的流速更快,所以只要用于灌溉的水源水質達標,基本上不會發生堵塞的情況。微噴灌的噴水方式比較特殊,需要以空氣作為介質,通過吸水的方法對土壤表面進行潤濕,這是與滴灌最大的區別。
2.2.1 微噴灌的技術特點
微噴灌技術的特點主要體現在如下幾個方面:節水效果好灌溉質量高,通過微噴灌技術的合理運用,能夠提高農作物的產量,從而達到增收的目標;微噴灌對土壤和農作物具有較強的適應性,因噴頭孔徑較大且流速快,所以基本不會堵塞,防堵效果明顯;可以對農田附近的水源加以利用,不但節水而且節能。
2.2.2 微噴灌的主要參數
在農田水利灌溉中,對微噴灌節水技術措施進行應用時,應合理設定微噴頭的工作壓力。如果沒有特殊要求,則可將微噴頭的壓力設定在50~200 kPa,射流孔的直徑為0.8~2.2 mm,噴水強度應當保持在0.24m3/h以上,單個微噴頭的噴水量應當控制在0.25m3/h以內,射程以7.0 m左右為宜,這樣能夠達到最佳節約用水的效果[5]。
2.2.3 微噴頭的選擇
目前,比較常用的微噴頭有折射式、射流式、離心式等結構型式。
(1)折射式。這種結構型式的微噴頭主要是借助折射錐對水流進行分散,使水能夠更加均勻地散落到土壤表面。在壓力的作用下,水會從噴嘴以垂直向上的方式噴出,并在遇到折射錐后發生折射,從而被擊散為水層后沿著四周射出,受到空氣阻力后,會形成細小的水滴落在土壤表面,達到灌溉效果。該結構型式的微噴頭性價比較高,水的霧化效果好。
(2)射流式。這種結構型式的微噴頭由折射臂、支架、連接件、噴嘴組成。它的工作原理是:帶有壓力的水從噴嘴中射出后,會形成一束向上噴射到折射臂上,折射臂的流道會使水流按照一定的仰角從噴嘴處噴出,并使水舌在反作用力下形成力矩,以旋轉的方式快速噴出。這種結構型式的微噴頭具有水量損失小的特點,節水效果優于折射式,適用于果園、茶園、苗圃、蔬菜等的灌溉,在密植作物中的應用效果最佳。
(3)離心式。該結構型式的微噴頭由進水口接頭、導流芯、噴頭座、噴嘴組成。當帶有壓力的水從切線方向進入到離心式微噴頭內,水繞著垂直軸旋轉后,經噴嘴射出的水膜會同時具備離心速度、圓周速度2個速度,受到空氣阻力的作用,水膜會被粉碎成水滴落在土壤表面,達到灌溉的效果。這種結構型式的微噴頭具有體積小、壓力低、噴水流量小等特點,可靠性較高,適用范圍廣。
綜上所述,農田水利灌溉在農業生產中具有非常重要的作用,必須高度重視。為避免灌溉過程中造成水資源大量浪費,應當分析現存的問題,并采取有效的節水灌溉措施,以此來促進我國農業持續、穩定發展。