高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)高效節(jié)水灌溉技術(shù)及推廣

（銅仁市萬山區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，貴州 萬山 554300）

引言

水資源作為農(nóng)業(yè)發(fā)展的根基，高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用不僅可以節(jié)約水資源，同時(shí)還能促進(jìn)農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)力的提高，貴州省銅仁市萬山區(qū)積極推進(jìn)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)，通過“廳長(zhǎng)包片、處長(zhǎng)包縣”的督導(dǎo)方式促進(jìn)農(nóng)業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。同時(shí)，銅仁市萬山區(qū)因地制宜的開展節(jié)水灌溉技術(shù)的研發(fā)和推廣，每畝節(jié)水可達(dá)100～220m3，糧食產(chǎn)量提高8～15%，經(jīng)濟(jì)作物增產(chǎn)20～30%，有效促進(jìn)了農(nóng)民增產(chǎn)增收，為推動(dòng)銅仁市萬山區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和節(jié)水農(nóng)業(yè)體系建設(shè)提供了重要的技術(shù)支持。

1.高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)中的主要節(jié)水灌溉技術(shù)

1.1 滴灌式節(jié)水灌溉技術(shù)

滴灌式節(jié)水灌溉技術(shù)是通過低壓管道將農(nóng)業(yè)灌溉水轉(zhuǎn)換成持續(xù)緩慢滲出的水滴，通過長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用可以讓植株根系地區(qū)的土壤水分處于最佳狀態(tài)，由于根系活躍區(qū)的含水量充足，能夠有效促進(jìn)農(nóng)作物根系發(fā)育，保障植株健康、旺盛的生長(zhǎng)。由于滴灌式節(jié)水灌溉技術(shù)可以只針對(duì)需要水的農(nóng)作物根區(qū)部進(jìn)行灌溉，同時(shí)由于農(nóng)業(yè)灌溉水是逐漸伸入到土壤中，不會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)，也很難出現(xiàn)地表徑流現(xiàn)象，因此，滴灌式節(jié)水灌溉技術(shù)不僅集約了農(nóng)業(yè)用水，還促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)和產(chǎn)量的提高。隨著滴灌技術(shù)的完善，可將滴灌技術(shù)和覆膜技術(shù)有效結(jié)合形成一種新的膜下滴灌技術(shù)，減少了土壤水分蒸發(fā)和化學(xué)肥料的使用，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。但是滴灌式節(jié)水灌溉技術(shù)受滴頭孔徑的影響，當(dāng)孔徑較小時(shí)容易出現(xiàn)流速低或堵塞，建議在使用時(shí)進(jìn)行灌溉水過濾處理。

1.2 噴灌式節(jié)水灌溉技術(shù)

噴灌式節(jié)水灌溉技術(shù)是指通過噴灌機(jī)灌溉時(shí)所產(chǎn)生的壓力將水運(yùn)送到管道頂部的噴頭，在噴頭的作用下降水均勻的噴灑至農(nóng)作物表面，可保證大面積的農(nóng)田接收到水資源。隨著噴頭的改進(jìn)，噴灌式節(jié)水灌溉技術(shù)的均勻度得到了較大的提高，目前可以實(shí)現(xiàn)90%以上農(nóng)田廣，且灌溉效果較好。該技術(shù)主要依靠動(dòng)力，由于噴灌設(shè)備均在地下，對(duì)地表種植影響微乎其微，可在不同地形農(nóng)田上進(jìn)行操作，管理難度低，與之前的大水漫灌方式相比，不僅減少了水資源浪費(fèi)，同時(shí)可通過機(jī)械的自動(dòng)化管理，節(jié)省了勞動(dòng)力。但是噴灌式節(jié)水灌溉技術(shù)占地面積較大，還需要輔助設(shè)備才能完成灌溉。

1.3 步行式節(jié)水灌溉技術(shù)

步行式節(jié)水灌溉技術(shù)是指利用電力和農(nóng)用機(jī)械作為農(nóng)業(yè)灌溉動(dòng)力，通過和配套的灌溉設(shè)備相結(jié)合進(jìn)而實(shí)現(xiàn)的一種移動(dòng)式灌溉技術(shù)。步行式節(jié)水灌溉技術(shù)難度低，操作較為簡(jiǎn)單，同時(shí)設(shè)備制造成本也相對(duì)較低，農(nóng)戶通常將節(jié)水灌溉機(jī)具放置在拖拉機(jī)或農(nóng)用運(yùn)輸車等動(dòng)力機(jī)械上進(jìn)行澆水灌溉。由于該技術(shù)對(duì)地形要求較低，無需進(jìn)行大量修渠工程，且機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，因此，步行式節(jié)水灌溉技術(shù)的適應(yīng)性高，可以進(jìn)行應(yīng)急灌溉。但與滴灌式和噴灌式節(jié)水灌溉技術(shù)相比，步行式節(jié)水灌溉技術(shù)更適用于小型農(nóng)作物，且無法滿足較大規(guī)模的整體灌溉需求。

1.4 微灌式節(jié)水灌溉技術(shù)

微灌式節(jié)水灌溉技術(shù)根據(jù)不同的灌溉形式可以分為脈沖微灌和滴灌等，大棚灌溉時(shí)由于大棚的保溫保水性強(qiáng)常用微噴技術(shù)和滴灌技術(shù)，這樣可以減少水資源浪費(fèi)，而露天種植常用脈沖微灌技術(shù)，可以在節(jié)約水資源的條件下提供充足的水分。微灌時(shí)可以將肥料和藥劑灌入到微灌系統(tǒng)隨灌溉水直接施到根系附近土壤中，實(shí)現(xiàn)水肥一體化，同時(shí)微灌技術(shù)可以讓農(nóng)作物根活動(dòng)層一直處于良好的水、熱、養(yǎng)分供給狀態(tài)，減少作物病蟲害發(fā)生。但是咸水微灌會(huì)容易積累鹽分，形成“鹽殼”，干旱、半干旱區(qū)域長(zhǎng)期使用會(huì)加速土壤惡化。

2.高效節(jié)水灌溉技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)

2.1 自動(dòng)化發(fā)展

高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)高效節(jié)水灌溉技術(shù)要向著自動(dòng)化方向發(fā)展，通過中央處理控制器對(duì)節(jié)水灌溉設(shè)施進(jìn)行操作，在運(yùn)行前可以認(rèn)為設(shè)定一個(gè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的日節(jié)水灌溉計(jì)劃，然后將計(jì)劃下發(fā)到灌溉控制器，并由數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行命令執(zhí)行。和傳統(tǒng)的人為操作不同，自動(dòng)化的節(jié)水灌溉體系會(huì)結(jié)合天氣、土壤含水量、農(nóng)作物葉面干濕度進(jìn)行節(jié)水灌溉計(jì)劃的修正，將每次的數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)收集的信息傳輸?shù)街醒胩幚砜刂破髦校缓笤俎r(nóng)作物和土壤缺水時(shí)進(jìn)行自動(dòng)灌溉，或延長(zhǎng)灌溉時(shí)間、增加灌溉次數(shù)滿足農(nóng)作物生長(zhǎng)需要，若土壤含水量較高時(shí)或外界環(huán)境濕度較大時(shí)，中央處理控制器會(huì)降低灌溉頻率和灌溉水量，以此減少水資源浪費(fèi)。

2.2 智能化發(fā)展

高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)高效節(jié)水灌溉技術(shù)要向著智能化方向發(fā)展，以構(gòu)建節(jié)水灌溉數(shù)據(jù)庫來實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉智能化操作。智能化系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)處理軟件平臺(tái)、網(wǎng)關(guān)，服務(wù)器、數(shù)據(jù)終端等系統(tǒng)構(gòu)成，農(nóng)戶通過智能化系統(tǒng)就能實(shí)時(shí)了解農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)展?fàn)顩r、農(nóng)田氣象環(huán)境、土壤結(jié)構(gòu)和溫濕度等信息，智能化系統(tǒng)在將數(shù)據(jù)收集、處理和整合后智能計(jì)算出一種合適的節(jié)水灌溉模型，一方面可在保障農(nóng)作物生長(zhǎng)的條件下最大程度的降低農(nóng)作物用水量，另一方面也可以根據(jù)土壤鹽堿性、濕度、微生態(tài)等指標(biāo)在灌溉的同時(shí)選用土壤肥料，進(jìn)行科學(xué)的水肥灌溉以促進(jìn)土壤環(huán)境的保護(hù)，這樣極大的推動(dòng)農(nóng)業(yè)信息化管理的建設(shè)。

2.3 網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展

高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)高效節(jié)水灌溉技術(shù)要向著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)水控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化灌溉。在物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，在計(jì)算機(jī)內(nèi)安裝一個(gè)高效節(jié)水灌溉軟件，并應(yīng)用于傳感器網(wǎng)絡(luò)中的路由協(xié)議，通過特定的算法和模型設(shè)計(jì)，最終將不同的傳感器構(gòu)成一個(gè)相互聯(lián)系的傳感器網(wǎng)絡(luò)，由相關(guān)的管理人員輸入命令進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)高效節(jié)水灌溉操作，再利用移動(dòng)設(shè)備，將PC端和移動(dòng)設(shè)備相連，這樣操作人員無需電腦操作，通過手機(jī)軟件控制即可完成農(nóng)田灌溉，這種灌溉模式有利于精準(zhǔn)灌溉的實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而提高灌溉用水利用效率。

3.高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)高效節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣

3.1 因地制宜開展高效農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)推廣

第一，提高節(jié)水灌溉效率。對(duì)銅仁市萬山區(qū)老化失修的灌溉區(qū)域進(jìn)行設(shè)備升級(jí)和技術(shù)改良，以渠道防滲、管道輸水、田間配套、更新改造為重點(diǎn)，在高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)中對(duì)農(nóng)田灌溉體系進(jìn)行逐步完善，不斷提升配套設(shè)備的灌溉節(jié)水利用率。第二，因地制宜開展節(jié)水灌溉技術(shù)推廣。銅仁市萬山區(qū)要根據(jù)不同區(qū)域地形地貌特征和農(nóng)作物種植類型及特點(diǎn)選擇合理的節(jié)水灌溉技術(shù)，以高新節(jié)水灌溉技術(shù)推廣為重點(diǎn)，因地制宜發(fā)展露地滴灌、固定噴灌、移動(dòng)灌溉、低壓管道輸水灌溉、露地滴灌和微噴灌等高新節(jié)水技術(shù)工程建設(shè)，引領(lǐng)全市農(nóng)業(yè)向著綠色、高效、節(jié)水方向轉(zhuǎn)變，不同提升傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)檔次。第三，合理優(yōu)化農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)。根據(jù)高效、高產(chǎn)、節(jié)水原則對(duì)各縣農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理調(diào)整，優(yōu)化種植模式和種植技術(shù)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)向著低能耗、高效益的節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展。

3.2 加強(qiáng)高效農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的運(yùn)行管理機(jī)制建設(shè)

第一，建立高效的水利工程管理機(jī)制，提高節(jié)水灌溉工程質(zhì)量。加強(qiáng)水利工程質(zhì)量管理，提高節(jié)水灌溉工程使用效率，同時(shí)定期對(duì)各縣的節(jié)水灌溉設(shè)施進(jìn)行維護(hù)和更新，保障高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田節(jié)水灌溉工作正常運(yùn)行。第二，明晰責(zé)任，深化農(nóng)業(yè)用水資源管理工作。逐步完善農(nóng)業(yè)用水資源管理規(guī)章制度，根據(jù)各個(gè)部門的職能劃分進(jìn)行權(quán)責(zé)明晰，將責(zé)任落實(shí)到人。同時(shí)對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行技能培訓(xùn)，通過相關(guān)的技術(shù)規(guī)范保障節(jié)水灌溉推廣有序進(jìn)行。

3.3 為高效農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)推廣提供更多的優(yōu)惠政策

第一，提高農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)使用補(bǔ)貼。政府通過金融政策和資金補(bǔ)貼吸引和調(diào)動(dòng)社會(huì)辦水利的積極性，嚴(yán)格落實(shí)配套資金使用，確保高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田節(jié)水 灌溉良性發(fā)展。第二，建立健全高效農(nóng)田節(jié)水多元化參與機(jī)制。加大節(jié)水灌溉技術(shù)宣傳，讓更多的農(nóng)戶支持和實(shí)踐節(jié)水灌溉技術(shù)，最終形成以國(guó)家為支持、地方為引導(dǎo)、農(nóng)民為主體的高效農(nóng)田節(jié)水多元化參與機(jī)制。

結(jié)語

綜上所述，銅仁市萬山區(qū)在高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)中加大推廣和應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)，在提升農(nóng)田灌溉水利用系數(shù)的同時(shí)促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的增長(zhǎng)。在今后的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)中，仍要以高效節(jié)水技術(shù)為依托，積極引導(dǎo)當(dāng)前農(nóng)戶根據(jù)農(nóng)田及種植情況選擇合適的高效節(jié)水灌溉技術(shù)，為農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境改善和綠色高效節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。同時(shí)，加大資金投入，促進(jìn)銅仁市萬山區(qū)高效節(jié)水灌溉技術(shù)向著自動(dòng)化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，以科技力量提高水資源利用效率，進(jìn)一步推動(dòng)農(nóng)業(yè)信息化管理的建設(shè)。