農業水利工程中的灌溉技術與節水措施

楊兵來

民勤縣一干灌區水利站，甘肅武威 733300

為提高農作物的產量和質量，應在農業水利工程中大力運用灌溉技術和節水措施。通過綜合運用這些技術和措施，相關行業可以提高農業水資源利用效率，減少水資源浪費，并促進農業的可持續發展。深入探討灌溉技術與節水措施在農業水利工程中的應用，以供參考。

1 農業水利工程中使用灌溉技術和節水措施的關聯

農業水利工程中的灌溉技術和節水措施相輔相成，通過合理應用可以實現農業生產的高效、可持續發展。通過精細化灌溉技術和節水措施的實施，可以最大限度地減少水資源的浪費，降低土壤侵蝕風險，促進農業可持續發展，為糧食安全和生態環境的保護作出貢獻。因此，相關部門應在農業水利工程中充分發揮灌溉技術和節水措施的優勢，并加強相關研究和推廣應用，為實現可持續農業發展目標提供助力。

2 農業水利工程中灌溉技術的應用

2.1 表面灌溉技術

表面灌溉技術是一種傳統的灌溉方法，主要是通過使灌溉水從地表自然流動的方式進行水分供應。表面灌溉技術的原理是將水源引入田地，讓水沿地面坡度自然流動，覆蓋整個農田的表面。表面灌溉技術的優點在于簡單易行、成本較低，適用于大面積農田的灌溉。表面灌溉技術可以滿足農作物對水分的需求，促進植物的生長和發育[1]。

表面灌溉技術適用于各種作物，對于稻田和某些蔬菜作物灌溉的應用效果較好。在稻田中，可以通過設置排水溝和灌溉渠道，使水從一塊稻田流入另一塊稻田，從而實現有效的水分供應。目前，我國的農田水利系統中廣泛采用了表面灌溉技術，通過設計合理的排水系統和渠道網絡將水源引入農田，從而滿足大面積農田的灌溉需求。

然而，表面灌溉技術也存在一定的局限性：第一，由于水在地表流動，容易受到土壤滲透性的限制。如果土壤滲透性較差，水分難以滲透到根系深層，導致根部缺水。第二，表面灌溉還容易引起水分分布不均勻，過濕地區作物根部缺氧，過干地區植物生長不良，對于作物的生長和產量不利。

為了克服表面灌溉技術的局限性，農民可以采取一些改進措施：第一，可以通過土壤改良提高土壤滲透性，增加水分滲透能力和傳導性，確保水分能夠充分供應植物根系所在的深層土壤。第二，合理的水量控制和灌溉頻率非常重要，農民應根據作物的需水量、土壤水分狀況科學確定灌溉水量、灌溉時間，避免發生過度灌溉或不足灌溉的情況，提高水分利用率。

2.2 滴灌技術

滴灌技術是一種精確供水的灌溉方式，其原理是通過微小的滴水孔，使水以緩慢、穩定的速度滴入土壤，從而減少水分的浪費和土壤侵蝕[2]。

滴灌技術具有一定的優勢：第一，滴灌技術能夠準確地將水分送達到植物根系區域，避免浪費和不必要的水分蒸發。第二，滴灌技術可以根據植物的需求進行精確的水分供應，避免過度灌溉或灌溉不足的問題，提高水分利用效率。第三，滴灌技術能夠降低土壤侵蝕和鹽堿化發生風險，保持土壤健康、肥沃。

滴灌技術在不同作物中都得到了成功的應用。在果樹種植中，滴灌技術可以提供適量的水分，確保果樹正常生長和果實的質量。在蔬菜種植中，滴灌技術可以精確供應水分，避免水分浪費和營養物質的流失[3]。在荒漠地區，滴灌技術可以促進植被恢復和綠化工程，通過精確供水促進植物的生長，改善生態環境。因此，滴灌技術的應用不僅節水效果顯著，還具有經濟效益。雖然滴灌系統的建設和維護成本較高，但通過節約水資源和提高農作物產量，可以降低灌溉成本、獲得經濟回報。

2.3 噴灌技術

噴灌技術是一種通過噴嘴將水霧化噴灑到農田的灌溉方式。噴灌技術的工作原理是將灌溉水以噴霧或噴射的形式均勻分布在農田上空，從而覆蓋整個植物生長區域。

噴灌技術具有以下優勢：第一，噴灌技術可以使水分均勻分布在農田上空，避免發生傳統灌溉中水分集中流淌的問題。第二，噴灌技術可以減少水分蒸發和土壤侵蝕的風險，提高水分利用率。第三，噴灌技術還可以用于施加農藥和肥料，實現水肥一體化[4]。

噴灌技術在不同農作物中均得到了廣泛應用。在大田作物中，噴灌技術可以提供均勻的水分供應，促進農作物正常生長和發育。在果樹和蔬菜種植中，噴灌技術可以實現精確供水，避免水分浪費。在大規模農田灌溉中，噴灌技術可以提高水分利用效率和灌溉的均勻性。通過使用噴灌技術，農民可以根據作物的需求調節噴水量和噴水時間，實現靈活的水分調控。這不僅有助于提高農作物的產量和質量，還可以節約水資源，降低灌溉成本。

2.4 均勻性灌溉技術

均勻性灌溉技術是一種能夠保證灌溉水均勻分布的灌溉方式，其主要目標是在農田中實現水分的均勻分布，避免出現過度灌溉或不足灌溉的情況，從而減少水分浪費和土壤侵蝕，提高水資源利用效率。均勻性灌溉技術的實現依賴于合理的灌溉系統設計和科學的水分供應調控。灌溉系統的設計應考慮到田地地形和土壤特性，合理布置灌溉設施，確保水流均勻分布?？茖W的水分供應調控包括控制灌溉水量、灌溉頻率和灌溉時間，以適應作物的需水量和生長階段的變化。

均勻性灌溉技術的應用具有多重優勢：第一，均勻性灌溉技術有利于減少水分浪費。通過確保灌溉水的均勻分布，避免水分在田地中集中流動或局部滲漏，減少水分損失和浪費。第二，均勻性灌溉技術有助于減少土壤侵蝕。水分均勻分布可以避免因水流速度過快或水量過大而引起土壤侵蝕，保護土壤結構和肥力。第三，均勻性灌溉技術能提高作物產量和品質，促進農業生產可持續發展。

均勻性灌溉技術已經取得了一些成功的應用實例。在大面積農田中，采用灌溉噴頭或旋轉噴灌器可以實現水分均勻分布，通過調節噴灌設備的噴射角度和水流量，可以確保灌溉水覆蓋整個田地，并達到均勻的灌溉效果[5]。此外，現代技術還提供了自動化、均勻性灌溉系統，通過傳感器和控制器實時監測土壤水分狀況和作物需水量，實現精確的灌溉調控。

均勻性灌溉技術的應用還可以結合其他灌溉技術進行綜合利用。例如，將滴灌技術與均勻性灌溉技術相結合，既能實現水分精確供應，又能保證水分均勻分布，進一步提高灌溉效果和水資源利用率。

3 節水措施在農業水利工程中的應用

3.1 土壤改良技術的應用

3.1.1 有機質的添加和保持有機質的添加和保持對于土壤的改良和農作物的生長至關重要。第一，有機質的添加可以改善土壤結構。有機質可以增加土壤結構穩定性，改善土壤的透氣性和滲透性[6]。農民可以通過在土壤中添加有機肥料和秸稈等，提高土壤內部的有機質，使土壤更松散，根系更容易穿透，促進農作物的生長發育。

第二，有機質的添加可以提高土壤保水能力。有機質能夠吸附和保持水分，形成土壤團聚體結構，增加土壤孔隙和毛細管的數量，提高土壤保水能力。這對于干旱地區或水資源匱乏地區的土壤尤為重要，可以有效減少土壤水分蒸發和流失，提高土壤水分利用率，保證作物正常生長。

第三，有機質的添加可以增加植物養分。有機肥料中含有豐富的有機氮、有機磷、有機鉀等養分元素，這些養分以有機形態存在于土壤中，不僅可以為植物提供直接可利用的養分，還能激活土壤中的微生物，促進養分的釋放和轉化，增加土壤的養分供應能力，從而提高農作物產量和品質。

3.1.2 土壤覆蓋和保水膜的使用土壤覆蓋和保水膜的使用可以有效減少水分蒸發和土壤水分流失，幫助保持土壤濕度，促進植物正常生長。

一方面，土壤覆蓋是一種簡單、有效的方法。農民可以將各種覆蓋物，如秸稈、草木屑、稻草等，鋪蓋在農田土壤表面。這些覆蓋物可以形成一層保濕層，能有效減少土壤表面的水分蒸發和風蝕，有效保持土壤濕度。覆蓋物還能夠阻止降雨沖刷土壤，減少水分和養分的流失，有助于保持土壤肥力。

另一方面，保水膜覆蓋技術是一種先進、精確的方法。在灌溉后，農民覆蓋一層塑料薄膜在土壤表面可以有效防止土壤表面水分蒸發，形成封閉的濕潤環境，有助于植物根系吸收水分和養分。保水膜還可以減少降雨對土壤的沖刷和侵蝕，保持土壤的穩定性和肥力。此外，保水膜還可以調節土壤溫度，為植物提供更為適宜的生長環境，促進植物健康生長。

在使用土壤覆蓋和保水膜時，需要注意一些關鍵要點。首先，選擇適當的覆蓋物和保水膜材料。不同地區的土壤類型和氣候條件可能需要不同的材料。其次，覆蓋物和保水膜需要覆蓋整個農田表面，確保土壤均勻覆蓋，避免出現漏洞和缺陷。再次，及時進行補充和更換，以確保覆蓋物和保水膜的有效性和持久性。最后，要注意管理灌溉的水量和頻率，合理控制土壤濕度，避免出現過度濕潤或干燥的情況[6]。

3.1.3 調整土壤結構和改進排水系統調整土壤結構是改善土壤保水能力的關鍵。第一，農民可以采用不同的措施改良土壤結構，如施用石灰、有機肥料和改良劑等。石灰的使用可以調節土壤酸堿度，改善酸性土壤結構和肥力，增加土壤孔隙度，使其更適合水分滲透和儲存。有機肥料的施用可以增加土壤中有機質含量，提高土壤穩定性，增加土壤保水能力。改良劑的使用可以改善土壤物理性質，增加土壤通透性和保水性。

第二，良好的排水系統可以確保農田排水暢通，防止積水和土壤過度濕潤。過度濕潤的土壤會導致作物根部缺氧，影響植物正常生長和發育。農民可以采取一些措施來改善排水系統，如修建排水溝、開挖排水溝和設置排水管道等。這些措施可以有效地排除農田中的積水，減少土壤中的水分浪費，并保證作物正常供氧和排水需求[7]。

調整土壤結構和改進排水系統具有多重優勢：其一，可以增加土壤保水能力，減少水分流失和浪費，這對于干旱地區或水資源匱乏地區來說尤為重要，能夠使當地農民最大程度地利用有限的水資源進行農業生產。其二，可以改善土壤透氣性和通透性，有利于植物根系的生長和發育，提高農作物產量和品質。其三，能夠減少土壤侵蝕和水土流失風險，保護土壤資源和環境[8]。

為了調整土壤結構和改進排水系統，農民需要了解土壤的性質和特點，并根據具體情況選擇合適的改良措施。同時，科學、合理地管理水源和灌溉系統，避免過度灌溉和水分浪費。綜合運用調整土壤結構和改進排水系統的方法，可以實現農田水分的高效利用，提高農作物產量和質量，促進農業可持續發展。

3.2 植物生理調控的措施

3.2.1 選擇適應性強的作物品種第一，耐旱性強的作物品種能夠在水資源有限的條件下生長良好，能夠適應干旱的氣候條件，并能有效利用有限的水資源。在選擇作物品種時，農民應該重視品種的耐旱性指標，選擇在干旱條件下仍然能夠保持較高產量和優質品質的品種，減少植物對灌溉水量的依賴，降低農田水分消耗[9]。

第二，抗病蟲害能力高的作物品種能夠減少對農藥的依賴。部分作物具有較強的抗病蟲害能力，能夠在受到病蟲害侵襲時保持較好的生長和較高的產量。這意味著，其在生長過程中需要投入的農藥較少，有利于減少農藥對水資源的污染和浪費，從而降低農民進行農業生產活動的成本，改善農田生態環境。

在選擇作物品種時，農民應該根據當地的氣候和土壤條件，結合農田的水資源狀況，選擇適應性強的品種。這需要農民對于不同作物品種的生態特性和適應性均有所了解。此外，農民也可以借助相關農業科研機構和專業人員的指導，獲取品種選擇的建議和推薦[10]。

3.2.2 優化植株生長周期和生長方式優化植株的生長周期和生長方式是實現節水灌溉的重要方法。第一，選擇早熟品種是縮短植株生長周期的有效方案。早熟品種具有較短的生長周期，從播種到收獲的時間相對較短。這意味著植株在生長期內所需的水分量相對較少，對水資源的需求較低。農民可以選擇適應當地氣候條件和土壤特點的早熟品種，通過調整播種時間和生長周期，降低水分消耗，并在較短的時間內獲得豐收。

第二，合理的生長方式可以減少水分蒸發損失并提高水分利用效率。密植是一種常用的栽培方式，通過增加植株間的競爭，可以有效減少土壤表面水分蒸發，提高土壤水分利用率。此外，整枝修剪可以控制植株的生長方向和茂密程度，減少葉片表面積，減少水分蒸發的同時提高植物的光合作用效率。農民可以根據作物的特性和生長需求，采用適合的栽培方式，如行距、株行數、修剪等，以降低水分消耗，提高水分利用效率[11-14]。

4 結束語

農業水利工程中灌溉技術與節水措施的綜合應用，可以有效降低水資源的浪費和損失，提高灌溉水的利用率，并降低土壤侵蝕和環境污染的發生風險。然而，如果想要進一步推動農業可持續發展，相關工作人員需要持續進行研究和創新，不斷改進和完善灌溉技術與節水措施。同時，農民教育和意識提升也是農業水利工程中至關重要的一環，有助于使農民充分認識到節水的重要性，積極采納和應用先進技術和措施，從而實現農業可持續發展。