應(yīng)用農(nóng)田水利灌溉技術(shù)提升水資源利用率策略研究

常萬(wàn)元

（酒泉市肅州區(qū)水務(wù)局觀山河灌區(qū)水利管理所，甘肅 酒泉 735000）

0 引言

隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)科技的快速發(fā)展，一系列高效節(jié)水灌溉技術(shù)得到了廣泛普及和應(yīng)用，進(jìn)一步提高了水資源利用率，為各地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的高效開(kāi)展產(chǎn)生了良好的促進(jìn)作用。為確保農(nóng)田水利灌溉技術(shù)充分發(fā)揮其應(yīng)有價(jià)值，有必要對(duì)常見(jiàn)農(nóng)田水利灌溉技術(shù)進(jìn)行深入研究，從而促進(jìn)農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量不斷提高。

1 先進(jìn)農(nóng)田水利灌溉技術(shù)的應(yīng)用意義分析

合理運(yùn)用各種先進(jìn)的農(nóng)田水利灌溉技術(shù)，可以促使水資源利用率得到明顯提高，從而解決部分地區(qū)水資源供需矛盾問(wèn)題，甚至能夠?qū)⒉糠指瓯诨蛘呤腔哪D(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)業(yè)用地，達(dá)到進(jìn)一步促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的目的。因此，應(yīng)用各種先進(jìn)農(nóng)田水利灌溉技術(shù)有著極為重要的意義。

一方面，采用先進(jìn)的農(nóng)田水利灌溉技術(shù)往往能取得更好的節(jié)水效果。例如，噴灌技術(shù)相較傳統(tǒng)地面灌溉技術(shù)能夠節(jié)省20%～40%的水資源，同時(shí)可提高耕地實(shí)際利用率7%～15%。再如，我國(guó)目前仍有很多地區(qū)沿用傳統(tǒng)的漫灌技術(shù)（見(jiàn)圖1），需要提前開(kāi)展挖渠及打埂作業(yè)，實(shí)際耕地利用面積僅為90%，而通過(guò)對(duì)滴灌等節(jié)水灌溉技術(shù)的合理運(yùn)用，實(shí)際耕地利用面積能夠達(dá)到99%，且節(jié)水近82%。因此，做好農(nóng)田水利灌溉技術(shù)的推廣和應(yīng)用工作，既能夠進(jìn)一步提高水資源利用率，也能夠有效轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。

圖1 漫灌技術(shù)

另一方面，相較于傳統(tǒng)灌溉技術(shù)，采用先進(jìn)的農(nóng)田水利灌溉技術(shù)還能顯著提高人工管理效率及質(zhì)量，大大節(jié)省人工費(fèi)用、水費(fèi)等，有助于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益的進(jìn)一步提升。

2 農(nóng)田水利灌溉技術(shù)概述

農(nóng)田水利灌溉技術(shù)指的是在建設(shè)一系列小規(guī)模水利工程的同時(shí)，借助各種技術(shù)措施對(duì)各地區(qū)土地中的水分開(kāi)展調(diào)節(jié)工作，通過(guò)這些技術(shù)措施持續(xù)改善當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物生長(zhǎng)狀態(tài)。借助農(nóng)田水利灌溉技術(shù)，大多數(shù)農(nóng)業(yè)從業(yè)者均能夠結(jié)合當(dāng)年降水量、農(nóng)作物對(duì)水的需求以及土壤中的實(shí)際含水量等開(kāi)展科學(xué)合理的水資源調(diào)配工作，從而達(dá)到科學(xué)用水、促進(jìn)農(nóng)作物健康生長(zhǎng)的效果。目前來(lái)看，農(nóng)田水利灌溉技術(shù)大體上可以分為傳統(tǒng)灌溉技術(shù)和現(xiàn)代灌溉技術(shù)兩類。

2.1 傳統(tǒng)灌溉技術(shù)

傳統(tǒng)農(nóng)田水利灌溉技術(shù)一般涉及地面灌溉和普通噴灌等。其中，地面灌溉屬于最為傳統(tǒng)的農(nóng)田水利灌溉技術(shù)，主要包括渠灌、畦灌、溝灌、淹灌和漫灌等。地面灌溉技術(shù)具有耗水量大、水資源利用率低等缺點(diǎn)，目前較為常見(jiàn)的地面灌溉技術(shù)為渠道灌溉技術(shù)（見(jiàn)圖2）。

圖2 渠灌技術(shù)

2.1.1 渠灌技術(shù)。應(yīng)用渠灌技術(shù)，需要農(nóng)戶在灌溉水源和灌溉土地之間修建相應(yīng)的水道（可分為普通泥土水道和混凝土水道等），然后將從水源引取的水有效地輸送或者是分配到相應(yīng)的灌區(qū)。

2.1.2 畦灌技術(shù)。應(yīng)用畦灌技術(shù)，需要農(nóng)戶借助田埂有效地將灌溉土地劃分為若干個(gè)長(zhǎng)方形小畦，然后再將水引入相應(yīng)的畦田，在畦田上形成非常薄的水層，保證水資源能沿畦長(zhǎng)方向流動(dòng)。實(shí)際流動(dòng)過(guò)程中，水資源主要通過(guò)重力的作用來(lái)達(dá)到逐步濕潤(rùn)土壤的目的。

2.1.3 溝灌技術(shù)。應(yīng)用溝灌技術(shù)，需要農(nóng)戶在作物行間開(kāi)挖相應(yīng)的灌水溝，然后將水從輸水溝順利引入灌水溝。水在實(shí)際流動(dòng)時(shí)，主要是依靠毛細(xì)作用來(lái)逐步潤(rùn)濕土壤。這種方法不僅不會(huì)導(dǎo)致田面出現(xiàn)板結(jié)問(wèn)題，還可減少土壤水分蒸發(fā)損失。

2.1.4 淹灌技術(shù)。應(yīng)用淹灌技術(shù)，需要農(nóng)戶借助田埂有效地將灌溉渠分割成一系列格田，灌水時(shí)將相應(yīng)格田中的水加注到一定深度，保證水資源能借助重力作用濕潤(rùn)土壤。目前，水稻灌溉屬于最典型的淹灌。

2.1.5 漫灌技術(shù)。應(yīng)用漫灌技術(shù)，一般不需要農(nóng)戶在田間設(shè)置任何溝埂，實(shí)際灌水過(guò)程中任由水在地面進(jìn)行漫流，然后借助重力作用實(shí)現(xiàn)土壤濕潤(rùn)。該技術(shù)屬于較為粗放的一種灌水方法，通常灌水均勻性差，水資源浪費(fèi)問(wèn)題也相對(duì)嚴(yán)重。

2.2 現(xiàn)代灌溉技術(shù)

現(xiàn)代農(nóng)田水利灌溉技術(shù)一般包括噴灌、微灌等技術(shù)。應(yīng)用這些技術(shù)時(shí)，農(nóng)戶多數(shù)都需借助專門的動(dòng)力機(jī)、壓力水泵、專用管道等開(kāi)展加壓噴水灌溉，或借助水的自然落差開(kāi)展噴灑和噴淋作業(yè)。相較于傳統(tǒng)灌溉技術(shù)，現(xiàn)代灌溉技術(shù)的節(jié)水性能較為良好，實(shí)際水資源利用率較高，尤其是與先進(jìn)的信息技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行配套使用后，節(jié)水性能和水資源利用率將會(huì)得到進(jìn)一步提升。

2.2.1 噴灌技術(shù)。現(xiàn)階段噴灌技術(shù)（見(jiàn)圖3）屬于應(yīng)用范圍最廣，同時(shí)應(yīng)用效果最好的一種現(xiàn)代農(nóng)田水利灌溉技術(shù)。應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，要求農(nóng)戶在相應(yīng)的耕地中合理地鋪設(shè)管道，然后在管道上設(shè)置一系列噴頭，再借助水泵、動(dòng)力裝置等，向管道當(dāng)中的水體施加適當(dāng)壓力，促使其可以提升到預(yù)定高度，最終順利地進(jìn)入相應(yīng)的噴灌裝置，并以小水滴的形式快速地噴灑出來(lái)。實(shí)際噴灑過(guò)程中，灌溉水一般以線狀或者絲狀向四周開(kāi)展大面積農(nóng)田噴灌。該技術(shù)能夠有效控制實(shí)際灌水滲透量，保證灌溉均勻，提升水資源利用率，可達(dá)到良好的節(jié)水效果。

圖3 噴灌技術(shù)

2.2.2 微灌技術(shù)。微灌技術(shù)屬于一種較為新穎的高效農(nóng)田水利灌溉技術(shù)，實(shí)踐中通常需要用到水泵、電機(jī)、灌水器、過(guò)濾器和滴頭等一系列設(shè)備。現(xiàn)階段，此項(xiàng)技術(shù)在大棚種植中有著較為廣泛的應(yīng)用，其最大的優(yōu)勢(shì)在于操作便捷、整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用年限長(zhǎng)及成本低等，能夠有效獲得良好的節(jié)水效果。該技術(shù)包括滴灌技術(shù)、微噴灌技術(shù)和滲灌技術(shù)等。實(shí)際應(yīng)用中，農(nóng)戶需要結(jié)合地區(qū)情況以及不同農(nóng)作物等進(jìn)行合理選用。除此之外，農(nóng)戶在應(yīng)用微灌技術(shù)時(shí)，需在灌溉區(qū)設(shè)置相應(yīng)的輸送水管道以及安裝灌水器。

以滴灌為例，滴灌屬于微灌技術(shù)中現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛的一種技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)是利用塑料管道將水通過(guò)直徑約10 mm毛管上的孔口或滴頭送到作物根部進(jìn)行局部灌溉。在具體應(yīng)用中，一般可將毛管和灌水器放在地面（此種方式被稱為地表滴灌），或者是埋入地下30～40 cm（此種方式被稱為地下滴灌）。通常滴頭的流量為2～12 L/h，實(shí)際使用壓力處于50～150 kPa。

2.2.3 低壓管道技術(shù)。在農(nóng)田水利灌溉工作中，低壓管道灌溉技術(shù)也屬于現(xiàn)階段較為常用的技術(shù)之一。其本質(zhì)上來(lái)看，就是將傳統(tǒng)的渠道有效地替換為相應(yīng)的低壓管道，然后保持管道當(dāng)中的壓力始終處于0.2 MPa以下，屬于一種直接輸送水資源的方式，可以避免在輸送過(guò)程中產(chǎn)生水分滲漏及蒸發(fā)問(wèn)題，從而使灌溉水的實(shí)際利用率得到大幅度提升。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，該技術(shù)操作較為簡(jiǎn)便，一般傳統(tǒng)的塑料管便可以用作低壓管道，同時(shí)施工面積小，可以節(jié)約土地資源，所需電量一般也較少，有著較為良好的經(jīng)濟(jì)效益，值得廣泛推廣和應(yīng)用。

2.2.4 雨水集蓄技術(shù)。雨水集蓄技術(shù)主要指的是在相應(yīng)區(qū)域修建存儲(chǔ)量較大以及防滲漏性能良好的集雨場(chǎng)地，用來(lái)收集雨水，然后在農(nóng)田需要灌溉時(shí)將其輸送到相應(yīng)農(nóng)田中。此項(xiàng)技術(shù)一般在干旱以及季節(jié)性缺水的地區(qū)較為適用，不但可以提高水資源利用率，而且可以起到防止水土流失以及保護(hù)生態(tài)環(huán)境的作用。

3 借助農(nóng)田水利灌溉技術(shù)提升水資源利用率的對(duì)策

3.1 加強(qiáng)農(nóng)田水利灌溉技術(shù)宣傳

想要通過(guò)應(yīng)用農(nóng)田水利灌溉技術(shù)不斷提升水資源利用率，便需切實(shí)做好技術(shù)宣傳教育工作。唯有當(dāng)農(nóng)民充分認(rèn)識(shí)到各類農(nóng)田水利灌溉技術(shù)具備的重要價(jià)值和意義時(shí)，才會(huì)對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行積極運(yùn)用，從而在提升農(nóng)田灌溉效果的同時(shí)，達(dá)到提高水資源利用率的目的。

因此，有關(guān)部門應(yīng)進(jìn)一步強(qiáng)化技術(shù)推廣責(zé)任意識(shí)，積極打造專業(yè)性較強(qiáng)的技術(shù)推廣隊(duì)伍，以此確保農(nóng)田水利灌溉技術(shù)宣傳教育工作可以落實(shí)到位。有關(guān)部門應(yīng)在構(gòu)建優(yōu)質(zhì)技術(shù)推廣隊(duì)伍的基礎(chǔ)上，盡可能采取多樣化的方式來(lái)開(kāi)展全方位、立體化的宣傳教育工作，以此讓當(dāng)?shù)孛癖姵浞至私夂驼J(rèn)識(shí)農(nóng)田水利灌溉技術(shù)的價(jià)值和優(yōu)勢(shì)。例如，有關(guān)部門應(yīng)該繼續(xù)沿用傳統(tǒng)的發(fā)放宣傳手冊(cè)、粘貼橫幅及設(shè)置宣傳欄的方式開(kāi)展技術(shù)宣傳工作；借助媒體宣傳途徑擴(kuò)大宣傳范圍，提高技術(shù)宣傳的時(shí)效性，豐富宣傳內(nèi)容的展現(xiàn)形式，如電視、廣播、微信群、微信公眾號(hào)和抖音平臺(tái)等；采用音視頻、圖片及圖文結(jié)合等多種形式，向當(dāng)?shù)剞r(nóng)民直觀化、形象化地普及宣傳各類優(yōu)秀灌溉技術(shù)。此外，有關(guān)部門也可結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的興趣愛(ài)好，以民眾喜聞樂(lè)見(jiàn)的方式開(kāi)展宣傳教育，如可以定期舉辦相關(guān)文藝活動(dòng)、開(kāi)展群體性的宣傳教育活動(dòng)等，以促使當(dāng)?shù)剞r(nóng)民快速轉(zhuǎn)變農(nóng)田灌溉觀念，充分調(diào)動(dòng)農(nóng)民使用各項(xiàng)先進(jìn)農(nóng)田水利灌溉技術(shù)的積極性，從而達(dá)到提高水資源利用率的目的。

當(dāng)?shù)卣坝嘘P(guān)部門還應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況或者農(nóng)民的具體需求等，推出一系列惠民政策，從而鼓勵(lì)和引導(dǎo)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民積極主動(dòng)地運(yùn)用先進(jìn)農(nóng)田水利灌溉技術(shù)，并樹(shù)立技術(shù)應(yīng)用典型，充分發(fā)揮示范效應(yīng)。這樣既能夠提升宣傳推廣效果，也可以保證當(dāng)?shù)剞r(nóng)民積極參與到技術(shù)推廣應(yīng)用中來(lái)。

3.2 科學(xué)應(yīng)用農(nóng)田水利灌溉技術(shù)

在實(shí)際開(kāi)展農(nóng)田水利灌溉技術(shù)的推廣應(yīng)用工作時(shí)，相關(guān)工作人員需要充分發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢(shì)，為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民對(duì)各項(xiàng)節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用提供專業(yè)化的幫助和指導(dǎo)，提高農(nóng)田水利灌溉技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)性，從而確保水資源利用率能夠得到最大限度的提高。在實(shí)際工作中，相關(guān)工作人員應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)、土壤特性及農(nóng)作物種類等，為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民推薦最為適宜的節(jié)水灌溉技術(shù)。

例如，對(duì)于砂性土壤，一般比較適合應(yīng)用噴灌技術(shù)或者低壓管道技術(shù)；對(duì)于密植作物，一般可以選用噴灌技術(shù)；對(duì)于大棚蔬菜，一般可選用滴灌技術(shù)（見(jiàn)圖4）等。科學(xué)選用農(nóng)田水利灌溉技術(shù)，能夠大幅度降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，進(jìn)一步減少灌溉水資源存在的浪費(fèi)問(wèn)題，顯著提高水資源利用率。

圖4 大棚蔬菜水藥肥一體滴灌技術(shù)應(yīng)用

3.3 做好水量監(jiān)測(cè)工作

在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)高速發(fā)展的背景下，農(nóng)田水利灌溉的科學(xué)性及合理性也得到了進(jìn)一步提升。合理運(yùn)用各類信息化技術(shù)，可以對(duì)農(nóng)作物實(shí)際生長(zhǎng)情況開(kāi)展實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，有助于更好地了解農(nóng)作物在不同生長(zhǎng)階段的實(shí)際用水量，從而為制訂更為合理的灌溉方案提供數(shù)據(jù)支持，達(dá)到精準(zhǔn)灌溉的目的，既可以保證灌溉成效，又能提高水資源的利用率。

例如，相關(guān)部門可以借助信息化監(jiān)測(cè)技術(shù)針對(duì)農(nóng)作物水分蒸發(fā)量開(kāi)展實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并結(jié)合具體的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和判斷，然后采取相關(guān)措施減少水分蒸發(fā)，如在地表合理鋪設(shè)地膜等，使灌溉水的利用率得到進(jìn)一步提高。

3.4 做好技術(shù)的綜合運(yùn)用工作

綜合應(yīng)用農(nóng)田水利灌溉技術(shù)，可以進(jìn)一步提高技術(shù)應(yīng)用的合理性，使水資源利用率得到有效提高。例如，噴灌一般比較適合應(yīng)用于大面積的土地灌溉工作，但如果是灌溉對(duì)水要求相對(duì)較高的植株，灌溉效果并不理想；滴灌一般能夠滿足植株對(duì)水分的相關(guān)要求，但難以開(kāi)展大面積澆灌。因此，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，相關(guān)工作人員可以結(jié)合技術(shù)特性以及農(nóng)田實(shí)際需要對(duì)兩項(xiàng)技術(shù)開(kāi)展綜合運(yùn)用。例如，對(duì)于部分在同塊地中既種植蔬菜又種植果樹(shù)的農(nóng)場(chǎng)來(lái)講，便可以對(duì)兩項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行綜合運(yùn)用，可先借助噴灌的方式完成大面積灌溉，基本可以滿足蔬菜的用水需求，然后再借助滴灌技術(shù)對(duì)水量有較高要求的果樹(shù)開(kāi)展針對(duì)性灌溉，這樣不但可以提升灌溉效果，又能夠提升水資源利用率。

4 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段，水資源分布不均是限制我國(guó)農(nóng)業(yè)健康發(fā)展的一大難題。通過(guò)對(duì)一系列先進(jìn)農(nóng)田水利灌溉技術(shù)的運(yùn)用，可以提高水資源利用率，從而有效緩解部分地區(qū)水資源供需矛盾，使我國(guó)農(nóng)業(yè)能夠不斷向好發(fā)展。