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我国农业节水发展现状及发展趋势

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  [摘 要] 水资源是一种有限的自然资源,其是生命生存的根本。在我国特别是北方地区,水资源的供给一直处于高度紧张状态,而其中的用水大户是农业。因此,在农业生产上实现高效节水,对于我国节水发展有着十分重要的意义。基于此,本文简要分析我国农业节水发展现状,并总结我国农业节水灌溉的发展趋势。
  [关键词] 农业;灌溉;节水
  [中图分类号] F205 [文献标识码] A [文章编号] 1674-7909(2019)02-122-2
  1 我国农业节水发展现状
  农业用水是国家用水的主要去向,我国是一个传统的农业大国,但当下科技化农业灌溉设施在我国仍未得到大范围普及,我国的农业用水量仍然很大。据统计,我国每年淡水资源的65%以上被用于农业灌溉,因此注重农业节水发展是社会各界关注的核心。现如今,国际上已经出现了喷灌技术、微灌技术、渠道防渗工程技术、管道输水灌溉技术和地下灌溉技术等多种灌溉技术,其具有高技术、高投入和管理现代化等诸多优势,这些优势为发展高效益的节水灌溉农业提供了有力支撑。
  由于灌溉方式落后,当下我国农业用水的有效利用率不到30%。从灌溉方式来看,当下我国农村地区仍以沟渠和田埂的漫灌方式为主,这种传统的灌溉方式的水资源利用率不到15%。针对当下我国农业的发展现状,我国政府提出了节水农业的发展理念,其包括4个方面的内容:一是农艺节水,其内容是调整农业结构,改进作物种植布局,改善耕作制度,改进耕作技术;二是生理节水,即培养耐旱植物以达到节水的效果;三是管理节水,其内容是从水价和水费政策等方面入手加强配水控制和调节;四是工程节水,其内容是引进国外先进科技,发展节水农业[1]。
  2 我国农业节水灌溉发展趋势
  根据当下我国农业集约化、科技化的发展特点,结合政府出台的相关政策,今后我国农业节水发展有以下趋势。
  2.1 节水灌溉理念将会更加深入人心,节水农业覆盖范围和节水力度将会更大
  合理使用淡水资源、保护水资源是如今全球的发展共识,我国政府在该领域提出了持续性发展农业的指导方针,在“十三五”的农业发展规划中,我国明确提出了节水的农业政策和措施,提出了构建新型农业经营体系的战略目标。其内容是以解决地少水缺的现状为导向,推进农业发展方式的转变。针对此,国务院办公厅进一步提出了发展的细节,其中涵盖了管理制度、改造方式、农业配套设施、新型农业品种和农业水污染控制等方面的指导方案。从2015年5月20日农业部等八部委制定印发的《全国农业可持续发展规划(2015—2030年)》来看,节水农业的发展目标已经细分到了2030年。所以,在全球趋势和国家的指导下,未来节水灌溉农业势必成为我国农业的发展趋势。
  2.2 农业生产模式和灌溉模式将趋于多元化
  农业是一个国家的根本,在节水农業的发展趋势下,各国家、各民族根据自身的科技发展水平和环境需求,研究出以节水为宗旨的不同生产模式,如生态农业、有机农业、设施农业、立体农业等高效节水农业模式[2]。而在灌溉技术上,营养液喷、微灌、地下灌、膜下灌等具有发展潜力的灌溉模式百花齐放。这意味着未来农业发展模式将会表现出很强的地域性,因此灌溉模式趋于多元化将会成为必然。
  2.3 喷灌技术将会成为综合应用的主流灌溉技术
  喷灌技术是节水农业提出早期就已经开始发展的一项技术,其原理是通过增加设备将水源喷到空中再滴落到植物上的灌溉模式。该模式避开了农业漫灌方式的水源渗透环节,节水量在30%~50%及以上。该模式具有节水效果明显、不破坏土壤结构、调节地面气候且不受地形限制等优势,而且人工成本大大降低,可以大大提高农业生产效率。
  从喷灌系统的成熟度来看,喷灌模式是当下应用最广的灌溉技术,其从设备到系统体制上都出现了多种成熟的架构方式,如全自动喷灌机、软管卷盘式自动喷灌机及人工移管式喷灌机等都是热门的灌溉机。就喷灌系统而言,固定式喷灌系统、半固定式喷灌系统和移动式喷灌系统等多种模式已经出现[3]。从细节来看,如喷头种类、喷头布置方式又可分为多种。这些灌溉设备大大提高了喷灌技术在不同地形和环境中的应用率,因此在今后的较长时间内喷灌技术将占据实际应用的主流位置。
  2.4 更多的节水作物品种将会陆续出现
  注重农作物本身的生理节水特性,研发节水品种,减小对水源的依赖,提升其抗逆适应性,是一种从根本上入手的节水方式。我国作为传统农业生产大国和需求大国,对于农作物的品种培育和研发有自己独到的见解,这也是我国农业发展的优势之一。
  以2018年5月农业部在河北省石家庄市召开的交流会为例,在本次交流中,单是小麦的耐旱新品种就出现了7种,根据各地环境的不同,7种小麦分别覆盖了新疆、河北、山东、江淮、渭南和黄淮等不同区域。从其节水实效来看,其667 m2地的单次节水量可达50 m3,在全国范围内200万hm2地的节水总量达30亿m3。按照该比例推算,在未来实现了全面推广后,其节水总量将在20%以上。并且随着新品种的不断研发,作物品种的节水能力将会更强。
  2.5 地下灌溉将会凭借高效节能异军突起
  从节水效果来看,喷灌技术可以节约30%~50%的节水效果已经非常明显。但是,对于节水要求越来越高的农业发展来说,喷灌存在大量的蒸发浪费情况,因此其距离节水的极限指标还有很大的距离。而节水效果显著的地下灌溉模式将会异军突起。
  当下的地下灌溉模式以渗灌模式为主,该模式的实现方法是将管道埋在地下,直接作用于作物的根部绒毛实现灌溉。该模式大大降低了喷灌的蒸发浪费量,其水资源有效利用率高达95%,并且渗灌最小限度地影响了地表土壤和地面植物[4]。地下灌溉技术被大家公认为是最有发展前途的高效节水灌溉技术,尽管目前还存在一些问题,如其推广速度较慢、容易造成孔隙堵塞等。但是,相关专家相信,随着科技的进步,这些问题被解决后,地下灌溉技术的应用便会开始走向成熟。   2.6 计算机智能管理模式将会更加普及
  如今,计算机网络技术和自动化技术在农业领域的应用越来越普及。随着智能化机械系统的推广和机械制造成本的下降,机械将会逐渐取代人工对农业生产实现精细化、自动化和智能化管理,其可以根据植物生长特点进行精确的灌水管理,在保证节约用水的情况下有效地实现农业增产。同时,科学进行土地平整,实现长沟、长畦、大流量的智能灌水模式,这可以有效保证机械在时、空、量、质上全面达到领先于人工的巨大优势[5]。因此,在科技飞速发展的以后,必然会进一步普及智能化的生产管理模式。
  2.7 农业耕作方式将会得到优化,使用增墒保水机械进行旱地生产将会得到大面积推广
  在当下的农业生产中,从耕作模式入手進行节水是非常简便可行的措施。首先,保护性带状耕作技术以少耕、免耕和地表保护措施的融合,让农业生产的残留根茎在地块中腐烂,增加土壤肥力,让生产回归到更加自然的方式上,从而减少水土流失和土壤水源的直接蒸发,进而达到节水效果。其次,采用不同植物的搭配轮作种植方式,让土地最大限度地发挥其地表优势和地面空间优势,减少植物的蒸腾作用,从而达到节水目的。再次,深松深翻技术是专门针对蓄水进行开发的农业耕作模式,通过对土壤的翻耕和深耕,提升土壤对水源的渗透效果,从而达到深层储水、减小蒸发的效果[6]。最后,覆盖化学剂保水技术直接对土壤的蒸发进行控制,达到保水效果。
  参考文献
  [1]山仑,邓西平,康绍忠.我国半干旱地区农业用水现状及发展方向[J].水利学报,2014(6):101-102.
  [2]张江辉,白云岗,张胜江,等.大田棉花自压软管灌溉技术试验研究[C]//中国水利学会第三届青年科技论坛论文集,2007.
  [3]黄立春,赵晓明,蔺聪,等.节水农业的发展模式研究[J].安徽农业科学,2015(6):61-62.
  [4]山宝琴,刘亚锋.现代农业科技革命与我国节水农业的发展[J].安徽农业科学,2011(4):7-8.
  [5]苏宏超,巴音查汗,庞春花,等.黄土丘陵区基于土壤水分平衡的草地建设策略[J].灌溉排水学报,2010(4):90-91.
  [6]王道波,邢素丽,李会龙,等.河北平原农田用水现状及灌溉方式和保证率对农田用水的影响[J].干旱地区农业研究,2014(6):23-24.
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