談機械化旱作節水機械技術應用

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摘要：為了解決我國西北、東北地區土壤水分難以保存，水資源利用率不高的問題。筆者根據多年的基層工作實踐，分析了機械化旱作節水機械類型及其技術內容和要求，闡述了重點發展機械化旱作節水農業的必要性。實踐證明：要想提高機械化旱作節水機械技術應用效率，就必須調查研究當地自然環境，選擇不同生態條件下相應的機械化旱作節水機械類型，保證農作物對水分的需求，實現我國旱作農業水資源的高效利用。

關鍵詞：農業機械化；土壤水分；旱作節水機械技術

我國西北、東北地區，干旱、半干旱農業廣泛存在。年降水量不足，地表植被涵養水源效果不佳，土地沙化問題日益嚴峻。面對這種土壤水分難以保存和科學利用、水資源利用率不高的問題，只有對傳統農業的生產方式和農業機械進行創新升級，才能真正實現鄉村振興以及農業農村的現代化。

1發展機械化旱作節水農業的必要性

目前，我國淡水資源儲備量已經跟不上經濟發展的需要，各產業經濟亦因淡水資源的缺乏，受到了一定程度的影響。因此，發達國家對保護淡水資源，特別是節約水資源高度重視。我國旱作農業由于各種因素的制約，農業生產多以自然降水為主要的水源補充方式。隨著我國機械化旱作節水技術的廣泛應用，自然降水的利用率也隨之不斷提高。由于各地區自然環境不同，土質也各有差異，要最大程度上提高機械化旱作節水機械技術的應用效率，就必須對當地自然環境進行深入調查研究，因地制宜地選擇不同生態條件下相應的節水技術類型，以保證農作物對水分的需求，不斷提高作物產量。

2我國機械化旱作節水機械技術的主要類型

2.1地膜覆蓋技術

地膜覆蓋技術就是為了防止由于地表裸露以及大風大雨對土壤的侵蝕而導致土壤沙化問題嚴重，土壤含水量急劇下降，對農作物的生長發育產生不良影響，因此利用地膜對地表進行全覆蓋或者半覆蓋。從而盡可能減少土壤蒸發和作物蒸騰作用而導致的農田水量失衡。防止作物嚴重缺乏水分的技術一般是年平均降水量250 mm～400 mm的北方干旱地區在早春或者播種之前廣泛利用，目前玉米、馬鈴薯及果蔬等作物使用較多。地膜覆蓋技術一般針對土壤含水量低于18%的旱作農田，采用壟作鋪膜施肥覆土聯合作業機等機械[1]。為了盡可能攔截降水，以及阻止徑流水對薄膜沖擊和破壞，同時也為了防止大風把地表所覆蓋的薄膜揭開，導致地表水分不能得到充分的利用。為保證作物生長期內地膜覆蓋的完整性，則需要機械作業時將壟溝覆蓋地膜用土壓實。并在完成起壟鋪膜后，如果天氣有下雨趨勢時，應當在壟溝內設置滲水孔，保證天然降水可以及時滲入地表。全膜雙壟溝播機械化技術難度較高，為保證其機械化技術發揮出應有的效果和潛力，應將良種選擇、配方施肥等各種相關農藝技術與機具功能充分融合起來。比如在馬鈴薯種植時，除了配套的農藝技術外，還需要技術人員適時在膜上打孔以利于薯苗破土出苗[2]。同時，及時做好查苗補苗、施肥補肥、病蟲害防治等田間管理工作。使覆膜保水技術能不斷適應作物生長發育的需求，為作物大幅度增產創造良好的生態環境。

2.2秸稈還田技術

1）秸稈還田技術就是充分利用機械技術對秸稈等作物進行回收處理，通過整稈還田、根茬還田以及水田秸稈還田等技術手段實現秸稈資源的高效利用，為土壤增加肥力、改善土壤團粒結構以及為后茬作物的高產打下良好基礎。同時這項技術也在很大程度上順應了我國保護農業生態環境、實現可持續發展的戰略，充分利用生物資源，減少環境污染，發展循環經濟。2）在實行秸稈粉碎還田技術時，如果是玉米秸稈，則需要盡可能將粉碎的秸稈長度壓縮到10 cm之內，然后將粉碎過后的秸稈進行均勻鋪撒在地里。如果是小麥秸稈，則需要利用聯合收割機將小麥的秸稈長度粉碎到15 cm之內，同樣也需要將秸稈均勻鋪撒到地面。尤其要注意秸稈粉碎過后的翻填深度，如果采用翻填還田技術，應保證耕深≥20 cm，而旋耕翻田時，則應該保證耕深≥15 cm。另外，在單季玉米種植區域，根茬還田技術則是在糧食收獲后，秸稈也一并去除，在農田內只留下秸稈根茬，并利用機械粉碎作物根茬。3）我國西北廣大的干旱半干旱地區屬于大陸型季風氣候，年降水量較少，土壤水分流失嚴重。在利用秸稈覆蓋技術后，有效延長了降水在地表留存的時間，增加了雨水的滲入量。在連續應用秸稈覆蓋技術一段時間后，技術人員對試驗田及對照田的土壤含水量進行了專業測量，實驗數據表明，旱作節水田土壤含水量明顯提高，抗旱增產效果明顯，收獲后測產，旱作節水田中的產量也顯著呈現增產增收的趨勢。

2.3機械化深松保水技術

機械化深松保水技術是通過機械化工程技術來實現土壤涵養水源，減少土壤水分蒸發的一種技術手段。對土壤進行深松，可在一定程度上打破土地犁底層，增加外源降水量滲入，提高土壤內含水量，保證作物的正常生長。深松技術可以有效降低土壤鹽堿化、洪澇災害嚴重等問題出現的概率。但是，深松作業也存在著一定程度的限制條件。機械化深松保水技術在對土壤進行深松時，只是單純將土壤進行疏松，所以對耕土層較深、需要進行翻地作業地塊的效果則受較大影響[3]。這種保水技術充分重視了天然降水的作用，通過技術手段將天然雨雪水最大程度上蓄積在土壤中，再通過精細的作業，使下滲的水分保持在1.5 m之內的土層中，保證充足的水量，提高秧苗成活率，增加作物產量。

2.4機械化免耕種技術

在很長一段時間內，傳統的工作方式容易對耕地進行過量的擾動，會導致耕地的土質較為疏松，一旦出現大風很容易將耕地上的土壤卷起，這就是沙塵暴的起源。耕地的土質越松散，沙塵暴中的土粒含量就會越大，長期的沙塵暴會導致土壤中的水分出現快速流失，最后導致日常的農業生產受到影響。為了使得這一現象得到進一步的改進，農業農村部嘗試機械化免耕種技術的推行，倘若能夠使用該項技術來進行日常的耕種，那么耕地就不會被過度松擾，也就無法形成較為強烈的沙塵暴。但想要進行該項技術的研發與推廣，首先要進行機械化器具的使用，因此進行器具的革新是十分重要的。在理想狀態下，相應的耕種器具除了進行播種之外，還需要有清草、開溝以及施肥等一系列的功能。只有擁有這些功能，相應的機械化耕種技術才能實現。

2.5機械鎮壓技術

機械鎮壓技術是在進行了耕地表面的松土流程之后，使用鎮壓技術來進行土壤中水分的保持，使得土壤中水分能夠滿足農作物的生長。之所以需要進行此類技術的研究，是因為在耕作播種的過程中很容易出現干旱問題，倘若出現了突發的干旱現象，擁有機械鎮壓技術，就能夠在短時間內保障土壤的水分不至于快速流失。由于土壤的土質不同，所處的地理環境有所不同，因此在進行增壓器選擇時，相關技術研究者應當根據實際情況來進行增壓器的選擇。常見的增壓器有圓柱形增壓器、V型增壓器以及錐形增壓器。除此之外，還有網紋型增壓器和鏈齒型增壓器。這些增壓器的使用場景有所不同，因此在使用的過程中，相應的研究人員要根據實際情況，使用貼合耕地狀況的增壓器，才能夠達到較為良好使用效果。

2.6機械化節水灌溉技術

為了使得日常農業生產過程中盡可能節約水資源，相應技術研究者嘗試使用機械化節水灌溉技術，來進行日常的農業灌溉。較為常用的機械化節水灌溉技術有以下幾種，第1種是渠道機械化的節水灌溉技術，這種技術在現今十分常見，具有較為明顯的優勢，相比較其他的節水灌溉技術而言，這類節水灌溉技術不需要進行過高的成本投入，并且在使用過程中也無需增添過多的維護費用，即便遭遇到極端天氣也可以正常使用。因此不具備過多資金進行節水灌溉技術投入的農業從業人員可以嘗試使用這種技術來達成日常的節水目標。第2種是行走式節水灌溉技術，需要使用較為特殊的儲水箱和灌溉設備，才能夠達到灌溉目標，因此在設備投入購買上需要花費一定的資金。需要注意的是，該種灌溉技術本身處于不斷的發展狀態，在傳統的行走式節水灌溉技術使用過程中，為了保障相關設備能夠正常運行，需要耗費大量的能源資源才能夠使得有關設備正常使用。但隨著依靠太陽能使用，灌溉設備逐漸推廣普及，該設備使用過多能耗的問題得到了改進與完善。因此，行走式節水灌溉設備本身的技術改進，將成為具有較大發展前景的灌溉技術，在未來能夠得到很好的運用[4]。第3種是噴灌技術，現階段的噴灌技術大體可以分為三類，固定式、半固定式、移動式的噴灌技術。但不論是使用哪類噴灌技術，都需要使用到加壓泵利用高壓水的噴射原理來進行灌溉。此節水灌溉技術的使用對駕駛室要求較高，工作人員需要坐在駕駛室內進行相應技術的使用，為了使得相關操作變得更加科學合理，駕駛室的舒適性也逐步為人所重視。隨著對噴灌技術的不斷研究與改進，有關研究人員發現，想要噴灌技術得到更好運用，就需要進行駕駛舒適性的調整，為此相關研究人員嘗試使用微氣候循環的方式，提升駕駛員的日常工作體驗，使得駕駛室內的各類指標能夠達到最佳狀態，這樣一來，駕駛員就能夠以更好的精神狀態進行日常的操作。這一種節水灌溉技術其實是人與機械結合的一種嘗試，將逐步發展成為專業的人機工程學。

3結語

綜上所述，我國農業隨著科學技術的進步，高度重視和高效利用淡水資源的重要性日顯迫切。在旱作節水農田的生產過程中，要采取旱作機械、生化、田間管理等各種先進技術和設備，最大限度減少淡水資源的浪費，提高天然降水的利用，走出旱作農業的困境。應當積極轉變思路，創新理念，通過發展以機械化旱作農田節水為主的各項節水技術，實現我國旱作農業水資源的高效利用，為我國農業經濟的轉型升級提供技術動力。

參考文獻：

[1]趙曉霞.機械化旱作節水機械技術應用實踐分析[J].產業科技創新，2020，2(6)：51-52.

[2]陳德春.旱作節水機械化技術在農業生產中的應用[J].現代農業，2019(2)：43.

[3]張英夫，劉遠和.全程機械化旱作節水玉米高產技術[J].農業開發與裝備，2017(9)：136-137.

[4]高云峰.旱作節水農業機械工程技術創新[J].農民致富之友，2017(4)：212-267.

作者：欒欣 單位：平涼市農業機械化技術推廣站