在整個世界有能源、水源、食物、人口等多種危機(jī),其中危機(jī)程度最嚴(yán)重、影響最廣的是水資源的相對短缺。因?yàn)樗紫仁侨祟惿娴谋匾獥l件,其次水是農(nóng)業(yè)、國民經(jīng)濟(jì)的命脈,對于一個國家或地區(qū)而言,經(jīng)濟(jì)越是發(fā)展水也越顯不足。因此今后國家或地區(qū)間的爭端有可能主要表現(xiàn)在對于水的爭奪或占有上。我國是一個水資源相對貧乏的國家,近幾年,全國總供水量大約在5500億立米左右,灌溉用水量大約在3600億立方米,占全國總供水量的65%左右。是名附其實(shí)的用水大戶。而在山東菏澤,仍是山東平原面積最大,人口眾多的地方,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的增加、社會的進(jìn)步、工業(yè)和城市用水量的激增,農(nóng)業(yè)用水供需矛盾日益突出。一方面農(nóng)業(yè)缺水,另一方面農(nóng)業(yè)用水浪費(fèi)現(xiàn)象又普遍存在,我國目前的農(nóng)業(yè)用水有效利用率只有45%,也就是說有一多半的水在輸送和灌溉過程中被白白浪費(fèi)掉了,農(nóng)業(yè)灌溉水利用率、生產(chǎn)效率都很低,因此,解決我國農(nóng)業(yè)灌溉缺水問題必須要通過發(fā)展節(jié)水灌溉,采用先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)措施,提高灌溉水的有效利用率已成為實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的關(guān)鍵所在。
一、滴灌技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用
滴灌技術(shù)是一種于上世紀(jì)60年代由以色列斯邁哈博拉斯父子發(fā)明的節(jié)水灌溉技術(shù)。該種技術(shù)是通過干管、支管和毛管上的滴頭,將有已過濾的水分、肥料或其它化學(xué)劑等緩慢地滴入植物根部土壤的一種灌溉系統(tǒng)。滴入作物根部土壤的水分在重力和毛細(xì)管的作用下,將水分?jǐn)U散到整個根部,使作物主要根區(qū)的土壤經(jīng)常保持最優(yōu)含水狀況。由于灌水過程中對土壤結(jié)構(gòu)擾動較小,有利于保持作物根層疏松通透的環(huán)境條件,并可減少土面蒸發(fā)損失,故地下滴灌技術(shù)具有明顯的節(jié)水增產(chǎn)效益。此外,田間輸水系統(tǒng)地埋后便于農(nóng)田耕作和作物栽培管理,且地埋后管材抗老化性能增強(qiáng),且不易丟失或人為損壞。與傳統(tǒng)的灌溉方式相比,具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)能、灌水均勻
滴灌系統(tǒng)利用管道輸水,沿程輸水損失小,灌溉時只濕潤作物根部附近的部分土壤,灌水流量小,不易產(chǎn)生地表徑流和深層滲漏,不破壞土壤結(jié)構(gòu),灌后土壤保持疏松,無需中耕松土保墑,在節(jié)省大量勞力的同時改善了土壤環(huán)境,促進(jìn)根系發(fā)育提高單產(chǎn);另外,滴灌能適時適量地按作物生長需要供水,與其它灌水方法相比,水的利用率更高。滴灌的灌水器在有壓條件下運(yùn)行,一般工作壓力為5-10米水頭(0.5-10公斤),灌水器出水穩(wěn)定均勻,灌水均勻度高。其次,滴灌還擁有其它灌溉方式無法比擬的優(yōu)點(diǎn):適時適量地通過微灌施肥技術(shù)高效地將肥料、微量元素和農(nóng)藥等作物生長所必需的養(yǎng)分和物質(zhì)按比例精確的施用到作物根區(qū)土壤,既提高了肥料利用率,又能減少因灌溉淋洗產(chǎn)生的溶質(zhì)數(shù)量,減輕對地下水的污染,不僅節(jié)省了肥料,有效地防止了病蟲害,還節(jié)省大量施肥勞力。
2.對地形和土壤的適應(yīng)性強(qiáng)
滴灌技術(shù)不受地形限制,無需平整土地,無需修渠打畦,由于毛管上每個滴頭的工作壓力相同,滴水量均勻一致,即使在中等坡度梯田也能使用,不僅節(jié)省了大量的人力物力,還可節(jié)省耕地8%左右。根據(jù)土壤質(zhì)地的差異,設(shè)計最佳灌溉水量,減少水分課間蒸發(fā)和深層滲漏,最大限度抑制雜草生長,同時保護(hù)作物種植行間土壤干燥,便于農(nóng)事操作。
3.增產(chǎn)
滴灌能適時適量地向作物根區(qū)供水、施肥施藥,不僅使作物生長所需要的土壤和水分保持在最佳狀態(tài),而且及時提供了作物生長所需要各種養(yǎng)分,及時有效地防治了病蟲害。由于作物根區(qū)能夠保持著最佳供水狀態(tài)和供肥狀態(tài),因而有利于實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),提高產(chǎn)品質(zhì)量。實(shí)踐證明,滴灌較其他灌水方法一般可增產(chǎn)30%左右。
4.節(jié)省勞動力
由于株間未供應(yīng)充足的水分,雜草不易生長,作物與雜草爭奪養(yǎng)分的干擾大為減輕,減少了除草用工,而且滴灌不僅節(jié)省了大量施肥、施藥、中耕松土保肥保墑勞力,還不需平整土地,開溝打畦,可實(shí)行自動控制,因而田間灌水的勞動量和勞動強(qiáng)度也大大減少。
三、推廣節(jié)水滴灌技術(shù)的可行性
1.我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉現(xiàn)狀
(1)我國現(xiàn)行的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式大多是以家庭為單位,土地分布形式是一家一戶條塊分割的小田塊,難以形成大規(guī)模的機(jī)械化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及統(tǒng)一的田間管理,使先進(jìn)的農(nóng)業(yè)機(jī)械難以得到充分利用,先進(jìn)的農(nóng)業(yè)管理技術(shù)實(shí)施困難。在有灌溉條件的土地上,由于條塊分割造成灌溉用水的浪費(fèi)。
(2)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨嚴(yán)峻的水危機(jī)。我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中缺水與水資源浪費(fèi)并存。由于生產(chǎn)技術(shù)較為落后,我國農(nóng)業(yè)灌溉用水一直是各類用水的大戶。由于灌溉用水量大,農(nóng)業(yè)缺水干涸的土地越來越多,進(jìn)入90年代,每年農(nóng)田受旱面積2667萬hm2左右,受旱面積和受災(zāi)面積都比50年代成倍增長。雖然缺水,然而水的浪費(fèi)卻是觸目驚心。由于灌區(qū)設(shè)備配套不全,渠道大部分沒有襯砌,滲漏、漫灌等現(xiàn)象十分普遍。目前,全國農(nóng)業(yè)的渠系水利用系數(shù)平均只有0.5,每年損失的水量約2000億m3,相當(dāng)于全國工業(yè)和城市用水總和的2倍以上,農(nóng)田水分的利用效率平均不到1kg/m3,即1m3水生產(chǎn)不到1kg的糧食,而一些發(fā)達(dá)國家大體都在2kg以上,差距很大。另外,目前我國農(nóng)業(yè)用水主要為種植業(yè)灌溉用水,為進(jìn)一步改善和建設(shè)生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境,以及發(fā)展林牧業(yè),勢必出現(xiàn)與種植業(yè)爭水的矛盾。
2.推廣節(jié)水滴灌技術(shù)的可行性
(1)緩解水資源危機(jī),滿足生產(chǎn)和生活對水的日益增長的需要,使人類社會得以持續(xù)生存和發(fā)展。發(fā)展節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)是關(guān)系中國社會經(jīng)濟(jì)的持續(xù)生存和發(fā)展的大事,因此必須進(jìn)行以節(jié)水為中心的灌區(qū)續(xù)建配套和技術(shù)改造,大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)。
(2)發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)減少世界農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國家對中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的沖擊。由于我國農(nóng)業(yè)技術(shù)落后,經(jīng)營粗放,使得我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本很高,加入WTO后,我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)將不可避免的面對世界農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國家所帶來的強(qiáng)大沖擊,因此我國農(nóng)業(yè)必須改變粗放經(jīng)營模式走低成本,高產(chǎn)出的集約化農(nóng)業(yè)道路,建設(shè)節(jié)水高效農(nóng)業(yè)才能減輕加入WTO后所帶來的沖擊。
(3)發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)自身發(fā)展的需要。節(jié)水農(nóng)業(yè)是與農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化配套的多種措施中的重要組成部分之一,同時水土資源的高效利用,經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會效益的緊密結(jié)合是可持續(xù)農(nóng)業(yè)所追求的目標(biāo)之一,而根據(jù)水資源狀況和作物需水規(guī)律所實(shí)施的節(jié)水灌溉便是達(dá)到這一目標(biāo)十分重要的環(huán)節(jié)。
四、推廣節(jié)水滴灌技術(shù)的措施
1.要堅持因地制宜、以一切從實(shí)際出發(fā)為原則
堅持發(fā)展灌溉要從實(shí)際出發(fā),堅持因地制宜的原則。我國自然地理?xiàng)l件、經(jīng)濟(jì)條件、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展水平、農(nóng)業(yè)作物布局和管理水平都差別較大,要在充分考慮當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況的基礎(chǔ)上,量力而行,宜上則上;在發(fā)展規(guī)模、速度、檔次上更要因地制宜,不可盲目一哄而上。
2.重視規(guī)劃設(shè)計施工工作
我們首先要考慮水源、土壤、作物種類、管理水平等因素的基礎(chǔ)上,按照微灌工程設(shè)計規(guī)范進(jìn)行仔細(xì)設(shè)計,編制切實(shí)可行的設(shè)計文件和設(shè)計圖紙。二是要注意系統(tǒng)設(shè)備的完整配套性。過濾裝置、施肥裝置、量測裝置等設(shè)備應(yīng)配備齊全。若條件允許,應(yīng)考慮用全自動控制系統(tǒng)。三是要選用質(zhì)量有保證的設(shè)備。為減少投資而降低對質(zhì)量的要求以及減少配套設(shè)備的做法是得不償失的,將會付出更大的代價。工程施工更要精心組織,選有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)安裝隊伍嚴(yán)格按照設(shè)計和規(guī)范要求進(jìn)行施工,避免留下安全隱患。
3.重視滴灌制度研究
滴灌作為一種先進(jìn)的灌溉方式,必須配以先進(jìn)的灌水技術(shù)才能發(fā)揮其優(yōu)越性。灌水技術(shù)主要是指合理的灌水制度,包括不同作物、不同生育期的灌水起始點(diǎn)、灌水上限、灌水定額的確定、灌水時間、灌水次數(shù)、輪灌組的劃分等。在傳統(tǒng)溝灌方式下,農(nóng)民根據(jù)作物的長勢、生長階段及土壤的水分狀況,確定灌水時間和灌水量,具有比較成熟的經(jīng)驗(yàn)。而滴灌條件下,能夠給作物根系層土壤創(chuàng)造一個最適宜水分狀態(tài),而要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),必須根據(jù)不同地區(qū)土壤條件、氣候條件、作物種類,按照滴灌的要求特性及作物的生長狀況,制定出滴灌條件下適宜的灌溉制度,以指導(dǎo)農(nóng)民進(jìn)行合理灌溉,發(fā)揮出滴灌應(yīng)有的效益,促進(jìn)滴灌技術(shù)的發(fā)展。
4.加強(qiáng)基層專業(yè)管理部門建設(shè),做好技術(shù)推廣和培訓(xùn)工作
基層農(nóng)業(yè)部門直接面向生產(chǎn)第一線,是先進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的最有利的推廣者,必須進(jìn)一步加強(qiáng)建設(shè)。通過這些部門的協(xié)同工作,作好農(nóng)業(yè)的綜合配套技術(shù)服務(wù),能促進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)的順利發(fā)展。特別是滴灌技術(shù),滴灌制度的確定和應(yīng)用、滴灌技術(shù)的配套農(nóng)業(yè)技術(shù)措施等方面還存在眾多的誤區(qū),必須加大知識普及、宣傳教育以及技術(shù)培訓(xùn)的力度。

