農業節水灌溉設備的主要類型與普及情況分析

田玉萍

(同心縣農業機械化推廣服務中心，寧夏 同心 751300)

0 引言

在現代化的農業生產過程中，大量農業機械的應用使農業生產的效率得到明顯提升，農業的實際產出受到農機與農藝技術的綜合影響也不斷提高，農業生產所創造的經濟效益進步明顯，有效保證了社會生產和人們生活對于農產品的需求。與此同時，機械化生產的過程也出現了土壤退化、水土流失、能源消耗量大、水源浪費、環境污染等問題，使農業向科學化發展受到了較大阻力，長此以往我國農業的發展將受到制約。隨著近年來精細化農業的理念逐漸深入人心，農業生產也逐漸由傳統模式向著精耕細作的合理化方向轉變。從農業用水資源的角度來看，我國長久以來實施的灌溉技術存在著一定的粗放型特點，不僅不利于水資源的充分利用，不合理的灌溉方式還會引起水土流失等很多不良問題，因此合理實施先進的節水灌溉技術具有重要意義。

1 節水灌溉技術及其輔助工程

節水灌溉的出發點就是利用現代化的水資源輸送和灌溉技術最大化利用灌溉用水，有效解決農業合理灌溉和旱地節水的問題。也就是說，節水灌溉能夠通過盡量少的水資源灌溉更多的農業耕地面積。節水灌溉的實施需要考慮多方面的技術問題，包括水的低損失輸送、灌溉效果的提升、水資源的管理、變量灌溉模式等。水的低損失輸送主要是優化傳統的農業用水輸送方式，減少輸送過程造成的水資源浪費?，F階段應用較多的包括渠道防滲技術和低壓管道技術，渠道防滲技術主要是針對傳統的渠道輸水進行的優化，通過優化渠道滲透性能和增加防滲層來減少水資源在輸送過程的滲透損失；低壓管道技術是通過低壓管道把灌溉水輸送到農田的技術模式，這種方式不僅能減少滲漏問題，還能減少輸送過程的水分蒸發，具有輸水快、流量大的特點，其實施需要新建管道基礎設施，需要較高的經濟投入，但灌溉效果好，后期的維護成本顯著降低。灌溉效果的提升主要通過新的灌溉方式實現，例如應用噴灌、微灌、滴灌等設備替代傳統的漫灌方式，同時利用灌溉用水的回收和綜合利用，能夠在管理方面提高灌溉用水量，并減少水資源的無用消耗問題。

2 農業節水灌溉關鍵設備與技術特點

2.1 噴灌設備及其灌溉特點

噴灌作業的技術特點是利用專用的噴灌設備對水源進行加壓，再將其以小水滴的形式噴射出來，從而達到大面積范圍的有效灌溉效果?，F階段使用較多的噴灌設備包括大型平移噴灌機、小型分布式噴灌機組、滾移式噴灌機、紋盤式噴灌機等。根據不同的作業特點，噴灌機所用管道分為固定式和跟隨式兩種，以適應不同功能噴灌設備的作業要求。噴灌設備的作業優勢是適用性好、灌溉均勻，但其實際噴施效果易受到自然風力的影響，因此在風力較大的地區則不適用，且噴灌設備的初期建設成本較高。

2.2 滴灌設備及其灌溉特點

滴灌技術需要在田間布置網狀的灌溉水管，并在固定間隔范圍安裝滴頭，低壓管道供水后水在滴頭處陸續滴出，達到直接用于作物根部的緩慢吸收效果?，F階段的滴灌設備主要依托的技術在于滴頭的技術含量，滴頭的防堵性能對于實際的灌溉效果影響很大，在我國農業生產的實際應用中，滴灌設備存在的最大問題是長期使用后堵塞的問題，且其初期建設費用也比較高，現階段的應用相對較少，但滴灌技術省水和增產的效果十分明顯，隨著滴頭技術的進步，其仍會具有較強的應用價值。

2.3 滲灌設備及其灌溉特點

滲灌技術是在地下進行灌溉的新技術，通過在耕地下方布置地下管道，在管道中設計滲水孔，實現在水輸送的同時將水柔和地滲入土壤中，再利用土壤的毛細作用實現灌溉效果的擴散，達到良好的根部供水效果。滲灌的實施過程由于存在水資源的逐步損失問題，會導致水源運輸越遠，滲透效果越弱，因此，可在滲灌水管布置時合理設計增壓機構位置，以保證灌溉效果的均勻性。滲灌技術能有效減少雜草生長和病蟲害，且不影響農機的田間行駛，但其也存在著堵塞風險，且管道的后期維護難度較大。

2.4 微噴灌設備及其灌溉特點

微噴灌設備是針對傳統的噴灌和滴灌設備進行的綜合性改良，其通過加壓水源使水源在管道中實現輸送，并在田間以合理的密度布置微噴頭，微噴頭以較大的壓力實現灌溉水的霧化噴施，并利用空氣阻力將壓力轉換成小水滴，灑在地面作物上。微噴灌設備主要由水源、管網和微噴頭三大部分組成，微噴灌設備不僅能進行灌溉，還能實現水溶性化肥的施肥，有利于提高灌溉設備的利用效率，減少農業生產過程中的經營成本。現階段來看，微噴灌設備在現代化大棚種植中的應用已比較廣泛。

3 節水灌溉技術普及情況

3.1 普及制約因素分析

(1)生產現狀產生的影響。從我國現階段的農業生產實施情況來看，大多數的耕地面積較小，農民認為引進節水灌溉設備的實際作用不大，且對于大田而言，節水灌溉的很多設施會對機械化生產的實施產生影響；另一方面，農機化作業也可能會對灌溉設備造成損壞，且節水灌溉設備前期建設成本較高，而農民的經濟能力有限，很多農民在目前的生產收益情況下很難承擔節水灌溉設備的購置和基礎設施建設費用。

(2)農民認識方面的影響。很多農民會受到傳統的灌溉模式思想制約，不愿接受新的節水灌溉技術，一方面認為節水灌溉設備的引進和使用較為繁瑣，需要學習的知識較多，擔心使用不當會造成農作物減產等問題；另一方面節水灌溉技術對于農業增產增收方面的作用并不直觀，從節水方面來講，短時間內很難回收建設成本，加之節水灌溉設備的后期維護費用，使農民對于技術的應用積極性不高。

(3)技術層面產生的影響。從現階段節水灌溉的實際應用來看，農民更容易接受噴灌、微灌等與傳統灌溉技術類似的新技術，這些技術的共同點就是功能可靠、故障率低，而滴灌技術、滲灌技術都存在著一定的技術不足問題，導致農民應用該技術的興趣不高，因此技術的可靠性對于節水灌溉的普及也具有重要影響。

(4)宣傳普及產生的認同性影響。新技術的普及和推廣需要做大量的前期工作，使農民在了解新技術的基礎上逐漸接受與傳統生產模式不同的新技術。而從現階段的農機技術推廣來看，工作重點仍位于產前、產中的動力機械，對于節水灌溉設備的推廣與示范工作相對缺失，農民缺乏對節水灌溉技術的了解渠道，導致不愿輕易嘗試新技術。

3.2 應用情況與特點

從我國現階段的農業灌溉情況來看，對于水資源的利用存在嚴重的浪費問題，對比來看，發達國家的農業灌溉用水每1 t可生產2～2.3 kg糧食，而我國生產糧食水平僅達到0.8 kg，相差甚遠。從生產實際的灌溉條件來看，渠道輸水與大水漫灌仍然是主要的灌溉方式，渠道輸水和大水漫灌的方式會產生大量的水資源浪費，其損失率可達到60%～70%，遠高于國際平均水平。而從節水灌溉技術的應用來看，我國的大田應用率明顯較低，大棚生產中節水灌溉技術的應用相對更高，從作物品種來看，大宗糧食作物中的節水灌溉技術應用較少，果蔬等經濟作物節水灌溉技術應用較多，導致總體的平均應用率不盡人意。

4 結語

淡水資源的危機已成為國際性問題，對水資源的利用與保護是現階段必須要做的工作，從農業生產來看，我國灌溉用水的利用率還遠沒有達到合理水平，因此，大力推進節水灌溉技術的普及是未來應當加強的工作，我國農民也應積極轉變觀念，認清水資源節約的經濟效益和生態效益，使農業生產實現科學和長久的發展。

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