農業節水灌溉技術的應用及發展

[摘 要] 為解決當前農業用水浪費、農田灌溉水利用系數不高等問題，在農業生產中應加強對節水灌溉技術的認識和推廣應用，同時探索促進農業節水灌溉技術持續發展的路徑，以充分體現農業節水灌溉的價值，為農業節水和高效用水提供保障。

[關鍵詞] 農業;節水灌溉;灌溉技術

[中圖分類號] S275 [文獻標識碼] A [文章編號]1674-7909（2020）05--2

中國是一個農業大國，是世界上水資源嚴重短缺的國家之一，農業用水在用水總量中占據較大比例。在農業生產中節水既是保護水資源的基本要求，又是促進農業現代化發展的重要選擇。如今，我國農業用水效率較低，不斷提高農業用水率能極大地節約水資源，幫助緩解水資源短缺和用水需求量大之間的矛盾。因此，在農業生產中促進節水灌溉技術的應用和發展具有重要意義。

1 農業節水灌溉技術的應用

農業節水灌溉技術，指的是應用高效的灌溉方法或比較先進的防滲材料來提高源頭水和輸水、灌水等環節的水資源利用率的技術措施。目前，應用于農業生產實際的節水灌溉技術主要包括噴灌、微灌、管道灌溉、渠道防滲等，不僅可以減少單位面積灌溉農田的用水量，在灌溉過程中減少水量損失，而且能改善農作物的品質，降低農戶用水成本，改善灌區生產條件及生態環境等。

1.1 噴灌技術

噴灌技術要依靠噴頭，在壓力的作用下實現對農作物的噴灑灌溉。根據各組成部分的可移動程度，噴灌系統大致可分成固定式、半固定式、移動式3種類型，其中固定噴灌在農業生產中的應用更為廣泛。應用噴灌技術能節省大量水資源和勞動力，適時適量噴灌還有助于滿足農作物用水需求，調節農田小氣候，促使農作物更好地生長[1]。應用噴灌技術灌溉農田，其均勻度約為90%，水資源利用率在60%～85%。但是，噴灌技術也有缺點，即易受風速影響，特別是在氣候干燥時期，在噴灑過程中蒸發損失量較大，會降低噴灌效果。

1.2 微灌技術

微灌技術的應用方式主要有滴灌、涌泉灌、微噴、小管出流灌等，其最顯著的特征是機械化程度高、灌水均勻、適用性廣，能很好地適應各種地形，并可同時將肥料、農藥等輸送至農作物根部。微灌技術使用封閉管道輸水，輸送過程的水量損失較小，與傳統灌溉技術相比節水率在30%～50%，有助于預防土壤板結。但是，微灌技術應用需要一次性投入較多資金，專業技術性要求較強，必須配合專業的維護。另外，滴灌技術屬于微灌范疇，其通過地下毛管進行滴灌，是最節水、較為先進的農業灌溉技術之一。滴灌技術通常是地表滴灌，地埋滴灌則集中在40 cm以上土層，耕作層原有的結構不會被破壞，其應用有助于保證土壤疏松，構建優良的水、肥、氣、熱環境，同時提高保墑效果以及作物對霜凍、干旱等自然災害的抵抗力。使用滴灌技術能達到25%～65%的節水率，但是其投資相對較大，并且滴頭容易被堵塞，因此，安裝滴灌系統時，必須配合使用精度較高的過濾系統，才能保證滴灌效果的良好發揮。

1.3 管道灌溉技術

管道灌溉一般是使用低壓管道灌溉農田，管道系統的工作壓力小于0.2 MPa[2]。該節水灌溉技術的應用能明顯減少滲水及蒸發，大大提高灌溉水利用系數。管道灌溉技術用水量是傳統灌溉技術用水量的1/3，具有成本低、效率高等優勢，適時供水能節省農業灌溉中的勞動力，縮短灌溉周期，控制水分損失，優化農田灌溉條件，從而滿足農作物生長所需水量，促進農業增產。

1.4 渠道防滲技術

渠道防滲灌溉的應用途徑較多，原理主要是在渠道表面襯砌混凝土防滲層，減少水資源滲漏損失，較大地提高渠系水利用系數[3]。應用渠道防滲技術不但能節約水資源，而且可以降低地下水位，避免土壤次生鹽堿化;防止渠道侵蝕、崩塌，提高輸水速度;縮小渠道建設規模，在一定程度上節約土地資源，控制建設成本、維護成本。當下，雖然我國已經建成的防滲渠道超過55萬km，但是其僅占渠道總長的20%左右，因而其應用和發展空間較大。

1.5 農藝技術

農業節水灌溉技術的應用需要農藝技術的支撐和配合，其主要涉及耕作覆蓋保墑、改進地面灌水、選擇抗旱節水農作物、水肥耦合高效利用、土壤保護劑和農作物蒸騰控制等技術。在農田節水灌溉中結合耕作保墑技術能疏松土壤，將其毛細管切斷，達到減少水分蒸發的目的，顯著提高土壤水利用率。覆蓋保墑技術的應用是將秸稈、塑料薄膜或其他材料覆蓋在耕地表面，對土壤水分蒸發產生抑制作用，減少地表徑流，有效蓄水保墑。地面灌水的改進主要有溝畦規格的改進、先進地面灌水技術的應用，前者包括將長畦改成短畦、寬畦改成窄畦以及短溝灌、細流溝灌等，后者包括波涌灌、膜上灌、隔溝灌、水平畦灌和細索灌等，當下推廣應用價值最高的技術是膜上灌、波涌灌。篩選節水農作物則是要按照本地干旱發生規律、降水分布、農作物水分特性等，因地制宜地壓縮需水量較大的農作物的種植規模，擴大雨熱同步及秋熟農作物的種植規模，盡可能選擇更多耗水少、水利用率較高的農作物，實現對農作物布局的調整，形成高效的適應型種植制度。在農業節水灌溉技術的應用中還可配合使用化學制劑，包括保水劑、黃腐酸、抑蒸抗旱劑、復合包衣劑等，以便在農作物的生長發育環節抑制水分過度蒸騰，預防奢侈耗水，降低干旱對農作物的危害，提高根系利用土壤深層儲水的效率，在提高農作物抗旱能力的同時提升水資源生產

效率。

2 農業節水灌溉技術的發展路徑

農業節水不但是國家走可持續發展之路的客觀要求，而且是由水資源配置失衡、水資源短缺等嚴峻形勢所決定的。在農業用水量不足、糧食需求量增加的矛盾下，我國需要進一步發展農業節水灌溉技術。

2.1 因地制宜發展節水灌溉技術

各地區應按照本地和灌區、農作物種植區等的實際情況，應用并發展相適應的節水灌溉技術，保證實現最大化效益。在山丘及干旱地區應發展滴灌技術、微噴技術，在干旱和半干旱山丘地區要引入雨水收集技術。針對井灌區域，應促進管道灌溉技術的應用和發展;在河灌區域，應大力發展渠道防滲技術;在經濟作物灌區，則應發展微灌技術。

2.2 引導農戶正確認識節水灌溉

由于農戶對農業節水灌溉的認識普遍不足，不了解其原理、應用和后期維護等，導致其缺少使用節水灌溉技術的動力。為此，相關部門應想辦法優化區域信息環境，采取科學有效的方式宣傳農業節水灌溉技術，如通過宣傳手冊、報紙、廣播、電視和網絡等媒介宣傳使用節水灌溉技術的效果和優越性，特別是側重宣傳其帶來的可觀經濟效益，促使廣大農戶特別是年輕男性農戶能正確認識農業節水灌溉技術的價值，進而對增加農業經濟收入有更強的欲望。針對經濟較為發達的地區，農民素質往往較高，有著主動學習的意愿，在農業生產中對于高科技有較高的認可程度，有助于促進農業節水灌溉技術的應用和推廣，同時強化后續服務。推廣人員還應走村入戶，在各村舉辦關于農業節水灌溉技術的有獎競猜、問答等活動，吸引農戶注意，使其積極參與技術應用[4]。

與此同時，增進各地區的相互交流，體現典型農戶使用農業節水灌溉技術取得的示范效應，從而帶動更多農戶積極使用節水灌溉技術，全面提高農業生產效率;按照氣象條件、農作物的需水規律等，完善制定節水灌溉制度并有效執行，及時在農作物生長的關鍵期應用節水灌溉技術;促進農業種植結構的調整、家庭式生產經營方式的革新，制定切實可行的、完整的節水技術體系，形成不同規模的節水灌溉模式，供農戶自主選擇;執行灌溉用水定額標準，針對超定額用水灌溉農田的行為實行階梯加價收費，未超定額的灌溉則提供經濟補償，激發農戶使用節水灌溉技術的積極性，促進技術發展。

2.3 推動節水灌溉可持續發展

在一些發達國家，高新技術和資本是其發展農業節水灌溉技術的保障，這些國家還將各項農業節水灌溉設施和后期輸水管道、噴頭、滴灌管等配備設備的研發作為重點，形成一整套高效節水灌溉模式。這值得農業科技研究者借鑒，要加強對其先進節水灌溉技術和設備研發的學習，堅持提高個人專業知識水平，保證熟練掌握各種農作物的生長發育、組成元素及土壤含水量等內容，促使廣大農戶能根據專家的數據和結果進行系統的、有效的灌溉，在提高水資源利用率的基礎上實現增產增收，讓農業發展更健康、更持久。例如，加強對農業節水灌溉配套技術的研發，結合3S技術和自動控制技術，發展農作物調虧灌溉技術，組織相關部門和農業科研院校進行聯合攻關，整合工程和節水灌溉。

3 結語

農業節水灌溉技術的推廣及應用是提升農業用水效率的關鍵性舉措，在農業生產實際中務必要加強對各種節水灌溉技術的科學應用，實現灌溉技術與農藝的結合，不斷提高農業生產效率。當然，農業節水灌溉是一項長期的系統性工程，今后應想辦法促進其技術發展，引導廣大農戶對節水灌溉形成正確的認識，通過多種渠道推廣農業節水灌溉技術，使其走上可持續發展道路，為區域經濟與社會的發展提供強有力的支持。

參考文獻

[1]達古拉.農業節水灌溉現狀及其發展趨勢[J].農民致富之友，2018（24）：61.

[2]吳程.試分析農業節水灌溉自動化設備與技術[J].內燃機與配件，2017（24）：132-134.

[3]吳迪，趙晶，畢彥杰，等.農業節水行動關鍵舉措探討[J].中國水利，2019（13）：7-11.

[4]楊青巖.農業水利工程的節水灌溉技術應用及其措施[J].建材與裝飾，2019（10）：289-290.

作者簡介：李銀華（1990—），男，本科，助理工程師，研究方向：節水灌溉、水肥一體化、水利水電。