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首页 > 学术论文库 > 农科论文 高效节水灌溉技术应用及优化措施分析论文

高效节水灌溉技术应用及优化措施分析论文

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2025-01-16 16:52:42    来源:    作者:liziwei

摘要:在介绍高效节水灌溉技术基本原理和特点的基础上,对其在农业生产中的应用情况进行了解释和分析,并对当前存在的技术瓶颈和优化方向进行了论述。高效节水灌溉技术对于提高农作物产量、节约水资源、改善土壤环境等方面具有显著作用和影响,能够有效促进农业可持续发展。高效节水灌溉技术的应用及其优化措施对于推动农业节水灌溉技术的发展和应用具有参考价值。

  摘要:在介绍高效节水灌溉技术基本原理和特点的基础上,对其在农业生产中的应用情况进行了解释和分析,并对当前存在的技术瓶颈和优化方向进行了论述。高效节水灌溉技术对于提高农作物产量、节约水资源、改善土壤环境等方面具有显著作用和影响,能够有效促进农业可持续发展。高效节水灌溉技术的应用及其优化措施对于推动农业节水灌溉技术的发展和应用具有参考价值。

  关键词:高效节水;灌溉技术;应用及优化;措施分析

  在现代化农业发展的背景下,传统的农耕灌溉技术已经无法满足农业生产需要,需要探索更高效合理的灌溉措施。农业灌溉是农业生产中重要的生产措施之一,在传统的农业耕种过程中,往往采用大水漫灌的灌溉措施,水资源无法得到高效利用,严重浪费水资源。因此,分析农业生产中高效节水灌溉技术的应用及其优化措施,提高水资源的利用效率,促进农业增产丰收具有重要意义。

  1.灌溉技术应用中存在的问题

  我国农田灌溉中的用水量占用水总量的61%,其中部分地区甚至超过了90%,虽然与1997年的灌溉用水量相比已经下降了很多,但是对灌溉水的利用率依旧很低,仅有45%左右。甘肃省位于我国的西北地区,气候类型多样,地形复杂多样,是一个水资源相对短缺的省份。所以甘肃省在农业可持续发展规划中重点要解决水资源短缺的问题。在节水灌溉技术中采用了喷灌、微灌、低压管灌等技术,在节水灌溉上发挥了一定的效果,但也存在一些不足之处。在喷灌技术中,存在喷灌的形式过于单一、喷灌的使用面积不大、喷灌设备不先进和自动化管理水平不高等问题;在微灌技术中,存在对水肥耦合研究不深入、土壤盐分含量高和覆膜材料污染土壤等问题;在低压管灌中,存在标准化工程建设水平不高,配套设备不齐全、管理制度不完善以及对低压管道的使用率低等问题。

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  2.高效节水灌溉技术的有效应用

  2.1喷灌技术应用

  在甘肃这一水资源相对匮乏但农业资源丰富的省份,探索高效节水灌溉技术对于促进农业可持续发展、保障粮食安全具有重要意义。喷灌技术作为现代农业节水灌溉技术,以其独特的优势和高效的运用策略,在甘肃农业中展现出了巨大的应用潜力和实际价值。

  2.1.1喷灌技术解析

  喷灌技术利用水泵、动力装置等现代化设备,通过精密设计的管道系统将水源加压后输送至密布于田间的细小喷头,以细腻均匀的丝状、线状水流覆盖农作物及其根系所在的土壤区域,这种灌溉方式不仅实现了灌溉的精准化与高效化,更以其卓越的灌溉均匀性成为提升水资源利用效率的关键手段。

  其一,灌溉均匀性。喷灌技术的核心优势在于其能够通过科学布局喷头与调整水压,确保每一片农田、每一株作物都能获得恰到好处的灌溉量。灌溉均匀度高达90%,远超传统灌溉方式,有效避免了水分在局部区域的过度积聚或缺失。

  其二,节水性能。喷灌技术通过减少灌溉过程中的水分蒸发和渗漏损失,显著提高了水的利用率。在甘肃这样的干旱地区,这一节水性能尤为重要,有助于缓解水资源短缺的压力。

  2.1.2喷灌技术应用以及效果

  第一,科学布局与调整。根据甘肃不同地区的气候条件、土壤类型和作物种类,科学布局喷头并调整水压,确保灌溉效果最大化。在干旱的河西走廊地区,喷灌技术的节水性能尤为突出,为当地农业提供了有力的水资源保障。

  第二,智能化管理。随着物联网技术的发展,甘肃的喷灌系统正逐步实现智能化管理,通过安装传感器和智能控制器,实时监测土壤湿度、作物生长状况及气象条件,实现灌溉的精准调控。这种智能化管理方式不仅提高了灌溉效率,还降低了水资源浪费。

  2.2微灌技术应用

  微灌技术以其独特的节水优势和精准的灌溉方式,在甘肃农业中展现出巨大的应用潜力和实际价值。

  2.2.1微灌技术解析

  微灌技术作为现代农业灌溉领域的先进技术,依托低压管道系统,以精细调控的微小流量,将水直接输送至作物根系最为关键的土壤区域,实现了对作物生长的精准“滋养”,该技术涵盖了滴灌、微喷灌、涌泉灌等多种灵活形式,具有节水、增产、适应性强的综合优势。

  一是节水性能卓越。微灌技术通过精准控制灌溉水量和灌溉区域,大幅减少了水分的蒸发和深层渗漏损失。相较于传统的灌溉方式,如喷灌甚至地面漫灌,微灌技术至少可比喷灌节水50%,在细节优化设计后,节水率甚至可高达70%,这种显著的节水效益,对于甘肃这一水资源紧张的地区而言,无疑具有极大的吸引力。

  二是水肥一体化管理。微灌技术的另一项重要创新在于其实现水肥一体化的管理模式,即通过将肥料溶解于灌溉水中,微灌系统能够在灌溉的同时为作物提供所需的养分,实现水肥同步供应和精准管理。这种管理方式不仅提高了肥料的利用率,减少了养分的流失和浪费,还简化了农业生产的操作流程,降低了生产成本。

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  2.2.2微灌技术应用分析

  一是适应性强,覆盖广泛。甘肃地形复杂,气候多样,微灌技术以其广泛的适应性,能够在不同类型的土壤和气候条件下发挥作用,无论是干旱的河西走廊,还是湿润的陇南地区,微灌技术都能为当地作物提供精准的灌溉和养分供给。

  二是促进作物生长,提高产量。微灌技术能够直接将水分和养分输送至作物根系附近,促进了作物的吸收和利用,在甘肃的农业实践中,微灌技术显著提高了作物的生长速度和产量。特别是在干旱年份,微灌技术的节水增产效果更加显著,为农民带来了可观的经济效益。

  2.3精确灌溉技术的核心应用

  2.3.1自动化控制系统的精准调控

  自动化控制系统是精确灌溉技术的核心,它通过集成传感器、执行器与智能算法,实现了对灌溉水量、灌溉时间及灌溉面积的精确控制与调节。在甘肃农业中,该系统发挥了以下关键作用:

  一是实时监测土壤水分。通过部署在农田中的水分传感器,精确灌溉系统能够实时采集土壤湿度、土壤张力等关键指标,为灌溉决策提供科学依据,这一功能在甘肃的干旱和半干旱地区尤为重要,有助于避免过度灌溉或灌溉不足的问题。

  二是智能分析作物需求。系统结合农作物的生长特性、气候条件等因素,运用智能算法对作物的水分需求进行精准分析,技术人员需充分考虑作物在不同生长阶段对水分的需求差异,确保灌溉的及时性和准确性。

  2.3.2互联网远程监测与智能决策

  互联网、物联网技术的融合应用,为甘肃农业的高效节水灌溉提供了强大的信息支撑,并通过部署在农田中的各类传感器与智能设备,互联网技术实现了对农田环境、作物生长状态及灌溉设备运行状态的远程实时监测。在此基础上,基于收集到的大量数据,利用云计算、大数据分析等先进技术,可以对灌溉需求进行精准预测与智能决策,这一功能不仅提高了灌溉的及时性与准确性,还显著降低了人力成本,使得灌溉管理更加科学、高效。

  3.高效节水灌溉技术优化措施分析

  甘肃省兰州市水资源丰富,但是水资源在地理分布上不均匀,以黄河及其支流湟水为主要水资源,在一定程度上能够满足农业灌溉用水的需要,但是也需要探讨高效节水灌溉技术的应用,提高水资源的利用效率。

  3.1提高农民对节水灌溉技术的应用,提高节水意识

  农民是农业生产的主体,所以在优化高效节水灌溉技术之前,必须要对农民进行知识普及。各县乡级政府部门可以每年为农民组织召开节水灌溉知识宣讲会,提高农民对节水灌溉技术的了解,提高用水效率,同时也能节约农民在农业生产中的用水成本,树立良好的节水意识。另外,相关部门要制定相关的水权使用分配制度和相关的节水规定,促进农业用水价格改革,进一步提高农民的节水意识,促进农业灌溉用水效率不断提高。

  3.2加大对高效节水灌溉技术的投入力度

  我国的经济发展与经济质量在不断攀升,人们的生活质量与生活需求也在不断进步。但是,在农业技术发展中,还需要进一步提高对高效节水灌溉技术的投入力度。高效节水灌溉技术设施价格相对昂贵,一般在规模化生产的大型农场中使用较多,特别是针对一些经济型作物,如茶叶、甘蔗等,为主要施用目标,对大规模的粮食生产作物使用频率较低。粮食作物生产作为灌溉水的主要使用途径,更需要采取高效节水灌溉的技术措施。所以,需要政府加大对农业生产资金与政策上的扶持力度,对实施高效节水灌溉技术的农民给予补贴,请专家到田间地头为农民普及高效节水灌溉的技术措施,为农民进行农业生产提供专业技术人员指导。

  3.3因地制宜,选择高效节水灌溉技术

  在高效节水灌溉技术的选择上,要遵循因地制宜原则,选择适合当地环境的节水技术来进行农业灌溉。综合甘肃省兰州市的地理、水文与气候环境特点,可以选择滴灌的高效节水灌溉技术模式。滴灌技术首先面对的是水源问题,需要有充足的水源来满足滴灌用水的需要,同时还需要提水泵站作为滴灌用水的输水动力,滴灌灌水器一般使用单翼迷宫式的滴灌带,根据种植的作物种类、土壤类型以及垄宽等因素,选择适宜内径宽度的管道和滴头水流量。在技术施工中,通过测量放线、土方开挖、铺设管网以及管道测试等流程,确保滴灌设施的有效使用,同时也要定期维护管理,提高滴灌带的使用寿命。

  4.结束语

  农业灌溉是农业生产中必要的生产措施,每年都需要消耗大量的水资源,如果不采取高效节水灌溉技术,那么将对我国的水资源造成严重的浪费。甘肃省是水资源相对匮乏的省份,所以要提高高效节水灌溉技术的应用范围,使农业生产保持可持续发展。

  参考文献:

  [1]何文瑞.推广高效节水灌溉技术促进节水高效农业发展[J].智慧农业导刊,2022,2(13):89-91.

  [2]韩辉生.甘肃地区高效节水灌溉技术的应用[J].农业开发与装备,2022(3):101-103.

  [3]王成业.高效节水灌溉发展存在的问题及对策[J].农业科技与信息,2021(1):78-79.