业内探索节水灌溉技术 助力农田水利基础设施完善

水利是农业的命脉。坚持节水优先,推动用水方式由粗放向节约集约转变,成为保障我国粮食安全的重要举措。近年来,我国农田水利基础设施日益完善,节水农业蓬勃发展,农业用水效率和效益不断提高。数据显示,占全国耕地面积54的农田有效灌溉面积,生产了占全国总量75以上的粮食和90以上的经济作物,为保障粮食安全和重要农产品有效供给作出了重要贡献。

当前,各地应因地制宜,根据水资源禀赋、灌溉条件差异,完善灌溉网、推广节水灌溉。从实践来看,农业节水潜力很大,节水灌溉技术有待继续推广和提升。

据了解,我国在大田农业中推广的高效节水灌溉技术主要有滴灌、微灌、喷灌、低压管道输水灌溉等,均为地表面灌溉技术,年平均水分蒸发大于30。如何避免地表面水分蒸发,进一步提高节水效率,成为业界研究重点问题之一。

“在农作物的生长期,运用地表面灌溉技术,无论地表面是否需要水肥,都需要先将地面浇透,才能浇灌到植物根部。如果只将水肥浇灌到植物根茎部位,就可以有效减少用水量,提高节水效率。”中国轮胎循环利用协会技术委员会副主任专家委员、北京润泽润丰应用技术研究院有限公司董事长任冬云认为,农业灌溉节水的关键在于,将水资源直接送达农作物根茎部位,避免不必要的水消耗。

为贯彻精确用水理念,实现“浇作物”不“浇土壤”,渗灌技术成为推动用水向节约集约转变的又一“新农具”。据了解,渗灌是一种地下微灌形式,在一定条件下,通过埋于作物根系活动层的灌水器微孔渗灌管,根据作物的生长需水量定时定量地向土壤中渗水供给作物。将胶粉基渗灌管埋入地下30厘米到50厘米之间,水可以从下向上渗灌,通过土壤温湿度传感器对不同深度层的土壤湿度监测,按照植物所需的水分湿度,通过电磁阀利用太阳能控制,将所需水量只渗灌到植物根茎部位。

任冬云介绍,渗灌技术没有地表面的水分蒸发,相较地表面节水灌溉技术节水30左右。由于渗灌是从下向上浇灌,地下湿度比地表面的湿度大,保墒时间长,有利于粮食增产。在水肥一体化技术下,可以同时节约水肥。根据不同农作物生长期对水肥使用量的不同需求,可通过土壤温湿度传感器和电磁阀的自动监控,实现智慧灌溉。此外,由于渗灌的管网都埋入地下,不会影响大规模的农机耕作,有利于加快推进现代农业机械化耕作。渗灌管的主要原材料之一为废旧轮胎胶粉,不仅可以有效减少轮胎黑色污染,也促进了循环产业的发展。

据介绍,北京化工大学乡村振兴科技帮扶示范项目——废胶粉基渗灌管高效节水灌溉,正在内蒙古通辽市科左中旗实施。“去年我们在100亩示范田里已经实现渗灌比滴灌技术节水23.6,玉米增产4.2。今年正在进行水肥一体化的节肥试验,今年预期在保持去年节水增产的基础上,再节肥30。”任冬云说。

今年的中央一号文件提出,要加强农业基础设施建设,统筹推进高效节水灌溉。而全面推广和使用高效节水灌溉技术,具备农作物增产、水资源节约等经济和生态双重效益。

“扩大渗灌技术应用,其节水量可以支撑扩大耕地面积。此外,渗灌也可以用于盐碱地改造、重金属超标土壤改造、牧场改良、城市绿化、沙漠绿化等方面应用。”任冬云表示,采用更高效的节水灌溉技术,可以更有效的利用水资源,实现节水、增产、节肥,减少对空气的污染和土壤的板结,并助力智慧农业发展。

在高效节水灌溉技术的引领下,农业正朝着更加智慧、可持续的方向迈进。渗灌技术作为其中的重要组成部分,以其独特的优势和应用潜力,为智慧农业带来了新的机遇。