企业名称:陕西智高节水科技有限公司
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每年春耕前夕,各级政府管理部门开始紧锣密鼓地部署新一轮春耕用水工作,做好新一年农业生产备耕。我国农业用水量大,占总用水量的70%左右,而发达国家农业用水量不到总用水量的一半。为节约、合理利用水资源,近几年农业节水已成为“国家行动”。2017年12月起,农业用水开始交税;《乡村振兴战略规划(2018~2022年)》指出要发展节水农业、实施国家农业节水行动,建设节水型乡村。在春耕前夕,《农村新技术》精心策划,为大家介绍农业用水现状,分析春耕农业节水的案例、方法,助力农民新一年春耕备耕工作。
推行高效节水农业势在必行
我国是一个干旱、缺水的国家。淡水资源总量为2.8万亿立方米,占世界水资源总量的6%,仅次于巴西、俄罗斯和加拿大,居世界第四位。但人均水资源占有量仅为世界平均水平的1/4,因此当前水资源是比耕地资源更紧缺的资源。我国水资源分布很不均匀,北方水资源贫乏,南方水资源相对丰富。我国农业用水量占全国用水量70%左右,而根据《全国农业可持续发展规划(2015~2030年)》,到2020年,我国农田灌溉用水量保持在3720亿立方米的红线,为此需要我们大力推行和发展现代高效节水农业,使农业由粗放经营管理走向集约经营管理,推进农业供给侧结构性改革,实现农业水资源利用现代化。
农业节水多措并举
“今年打算试着种地膜玉米,节水耐旱。”陕西省蒲城县巷刘村村民孙公利说,因去年大旱,他家的玉米地几乎绝收,但桥陵镇节水示范区的地膜玉米却是大丰收。蒲城县农技站站长党高兵说,示范区的玉米用上了膜下滴灌技术,能节水三分之二,即使遇到旱情也能满足生长需求。据陕西省财政部门测算,在灌区平均每增加500克粮食生产能力需投入4~6元;而在旱区推广全膜双垄沟播等旱作农业技术,平均每增加500克粮食生产能力仅需投入2元。
陕西省通过综合旱作节水农业技术推广应用,因地制宜发展地膜玉米、马铃薯、向日葵等区域优势作物,形成了一批有较强竞争优势的农产品产业带。
在河北省邯郸市永年县余刘营村的地头,移动喷灌设备每8小时移动1次,能浇10亩地,可以24小时不间断工作。“这叫小麦无畦全密节水种植模式。过去大水漫灌,1亩地要浇60立方米水,如今只用30立方米。”永年县农业局副局长赵建彬告诉记者,县里建设了2万亩节水稳产农业示范片。“邯郸水资源严重短缺,农业用水占总用水的70%,其中小麦灌溉用水又占农业用水的70%以上。”邯郸市农技站站长段美生说,市里计划利用3年时间,实现农田节水综合技术普及率达到90%,节水3.5亿立方米以上。
此外,节水品种的选育推广也是农业节水的一大着力点。“我今年10亩小麦全部种抗旱节水品种‘2030’,亩产超过了750千克。”在河北博野县程委镇中阳庄村,村民肖梦属正在卖新收获的小麦,亩产小麦750千克,这样的数据他过去连想都没想过。肖梦属说的小麦节水优种“2030”是该村初元专业合作社针对当地水源严重不足的现状,从中国农科院引进的优质节水小麦品种。
由于这种小麦根系发达、抗旱能力强,整个生长过程只浇2次水。
春耕节水从灌溉着手
每年春耕,各地都不同程度地出现春旱、缺水灌溉的现象,对此,可充分利用现代节水灌溉技术,用尽可能少的灌溉水量来满足作物需水,提升灌溉水的最大利用率,获得农业生产的最好效益。与传统的灌溉技术相比,现代节水灌溉为解决我国农业水资源短缺问题提供了技术保障,在提高农业用水效率、农民增产增收及生态环境建设等方面发挥着重要作用。现代节水灌溉主要分为滴灌灌溉、喷灌灌溉及地面灌溉3种类型。
1.滴灌灌溉。它是将作物生长所需的水分和各种养分适时适量地输送到作物根部附近的土壤,即通过低压管道系统和特别的小塑料管及滴头将水和营养直接传导至作物的根部。此种灌溉方式精密度良好,作物可直接、均匀吸收。
相比其他灌溉方式,该法节水效果显著,对于提升作物产品品质、增产增收作用明显。同时其存在一些不足,主要为滴头的流道较小,易导致堵塞,且滴灌灌水量较小,易造成盐分积累等问题。滴灌技术适用于一切地形和土壤,特别是在干旱缺水地区近年来得到广泛应用。
2.喷灌灌溉。俗称“人工降雨”,其主要是利用专用设备将有压水送到灌溉地段,并喷射到空中散成细小的水滴,均匀地降落到田间进行灌溉的方法。与其他灌溉技术相比,由于水分输送全部在管道内进行,高效节约水资源,一般可节约40%的水资源,同时人工可根据作物需水情况调节喷灌强度和时长等技术指标,从而保证灌溉质量,有利于改善土壤结构,以提高水肥利用率。该方法适用的设备较多,仅喷头就包括多种类型,如垂直摇臂式喷头、摇臂式喷头、全射式喷头等。喷灌技术又可细分为固定式、半固定式、移动式3种喷洒方式。其不足之处在于受风力和温度影响较大,在风力较大、炎热气候条件下,水量损失较大。
3.地面灌溉。地面灌溉仍是当前占主导地位的灌溉技术,同时也是最古老和常见的灌溉方法,是我国北方地区灌溉方式的主体。灌溉水依靠重力并利用沟、畦、格田引入农田,渗入土壤。这种方式田间工程设施简单,不需要能源,易于实施,但水资源浪费较为严重,目前正在进行各方面技术改进。通过长沟改短沟、大畦改小畦的沟畦改进技术,同时采用渠道防渗灌溉技术和北方井灌区大力推进的管道输水灌溉,均有效减少了水资源在输送过程中的浪费。为了提升灌溉效果,需要进一步布置完整的田间输水渠道网,确定合理的沟、畦和格田规格,着力改善灌水工具,提高土地平整精细度。该灌溉方式也存在易导致表层土壤板结、水利用率较低、灌水均匀度较差等缺点。目前我国一些南方地区正在大力推进渠道防渗技术、低压管道技术提升农业节水灌溉效率,并结合水肥一体化技术,推动节水技术与农艺农技相融合,促进高效节水农业发展。
农业节水从农艺变更做起
农业节水需要广大农业生产者从自身做起,从身边的一些农艺技术变更做起,具体可从以下6个方面入手。
1.精细整地和蓄水保墒。精细整地和蓄水保墒是夺取农作物全苗且保证丰收的关键。因此,在前茬作物收获后,要及时做好精细整地和蓄水保墒工作。播种后保墒,可以减少土壤水分蒸发、减少灌溉单元。保墒方法:由大水漫灌改为小单元灌溉,由2000平方米为1个灌溉单元改为350平方米为1个灌溉单元。这样可以有效减少灌水的渗漏量,达到节水目的。
2.使用抗旱保水剂。抗旱保水剂被人们称为微型水库,是一种三维网状结构的有机高分子聚合物,可将土壤中的雨水迅速吸收并保存,变为固态水而不流动、不渗失,长期保持恒湿,天旱时会缓慢释放供给作物利用。抗旱保水剂特有的吸水、储水、保水性能,在农作物种植、园林绿化等抗旱中显现出较大威力,是全世界公认的抗旱保墒最有效的微水灌溉用品,可以节省大量的灌溉用水和浇灌养护劳动力。
3.地膜覆盖。地膜覆盖可使蒸发的水分在膜内形成水珠后再落入地表浇灌作物和湿润土壤,从而减少土壤水分损失;还可保蓄土壤水分,提高土壤水分利用率;同时也可提高地温,促进农作物正常生长发育。
4.土壤深松。土壤深松是保护性耕作的重要技术环节之一。用土壤深松机将土壤深松到40厘米左右,达到上虚下实。土壤深松后表面耕作层(15厘米以上)的土壤被松碎,深处犁底层形成通气、蓄水的鼠道,下雨时雨水通过土壤虚部渗入鼠道,鼠道即形成田间自然地下水库。鼠道中的水冬暖夏凉,能为农作物生长发育创造适宜的土壤环境,为农作物抗旱夺取丰收打下坚实的基础。
5.秸秆粉碎还田。秸秆粉碎还田可使土壤中的微生物增加18.9%,接触酶活性增加33%,转化酶活性增加47%,尿酶活性增加17%,土壤溶重降低1.5克/立方厘米,孔隙度增加5%,含水量增加1.5%;还可增加土壤中水、肥、气、热的协调能力,以提高土壤保水能力,延迟作物灌水周期,减少作物灌水量。
6.坡地综合治理。①将坡地改造成水平等高台地,实行水平等高耕作,使土壤有效积蓄雨水,减少水土流失。②作物在水平台地上采取沟垄或穴窝种植,即农作物种在沟底或穴内,相当于抗旱深种。沟底或穴内可积蓄雨水,减少雨水地表径流,待作物抽穗扬花时,结合追肥培土,将原土垄培向作物根部,防止作物倒伏。③在台地路边和沟边种植果树、梯岸梯壁种植牧草,不但可以发展农业经济,还可提高耕地土壤水分涵养率。