新型高效節水灌溉技術在農田水利灌溉中的廣泛應用

周 姚

在農業基礎設施建設過程中，需要重視水資源利用效率，這是保障農業灌溉效率的基礎條件。目前，為了切實促進現代農業可持續發展，需要應用更為先進的節水灌溉技術，節約灌溉資源、精準灌溉，有利于提高農產品的品質和產量，增加農戶收益，并從根源上提高農田水利工程水資源的利用效率，為促進社會經濟發展、助力鄉村振興保駕護航。

農業灌溉中常常出現灌溉方法不當的情況，在一定程度上降低了農作物灌溉的效率，并造成大量自然資源的損失，阻礙了農作物灌溉技術的健康發展。若想從根本上解決這一難題，就必須廣泛采用新型的農業節水灌溉方式，建立節水型和效率型的農業灌溉方式，從而實現對自然資源的節約，有效增加農業生產價值，并改變農業生存條件。

一、高效節水灌溉技術的概念

高效節水灌溉技術是一種在保證作物生長的前提下，減少灌溉用水量，提高灌溉用水利用率和農業水資源利用效率的一系列技術措施。其目的在于實現農業可持續發展，保障農業生產的需求，同時減少對水資源的浪費和環境的污染。這些措施包括灌溉制度的優化、灌溉設施的改進、灌溉量的準確計算、土壤水分監測和管理、作物種植適應性調整等，可以有效地提高灌溉水利用率，減少水資源的浪費和環境的污染，對于實現可持續發展和保障農業生產具有重要意義。

二、高效節水灌溉技術在農田水利灌溉中的應用意義

1、提升淡水資源利用率

我國淡水資源分布呈南多北少的特點，北部降水具有明顯的季節性，冬季和春季易發生旱災，導致北方農田水利建設的水資源供應短缺，水資源利用率低，難以滿足農業生產的正常需求。此外，在廣大農村地區，許多農民缺乏節水意識，在農業生產中不能采取綜合、高效的節水措施，導致水資源浪費現象嚴重。通過推廣高效節水灌溉技術，可以在一定程度上解決農業水利工程用水短缺問題，提高水資源利用效率，促進農業水利工程的持續健康發展。

2、提高農業經濟效益

旱災是較為嚴重的自然災害，大力推廣高效節水灌溉技術，在降雨較多的時候集中保存淡水資源，在旱季利用儲備的淡水資源進行農業生產，減輕旱災對農業生產的不利影響。通過此方法，可以充分利用淡水資源的生產能力，減少水資源的浪費，保障水資源的供應，提高農業生產安全性，降低旱災對農田水利建設的不利影響，提高農業經濟收益。

3、提高農業產量

如果將高效節水灌溉技術運用于現代農業，可以極大地提高農業產量，滿足人們糧食需求，推動經濟發展。高效的節水灌溉技術可以根據不同的條件，對作物的品質進行相應調整，從而提高產品品質，增強農產品市場競爭力。此外，可以針對本地的特點，對優勢產業進行改造和升級，改善本地農業產業結構，為長期發展打下堅實基礎，助推農業現代化。

三、高效節水灌溉技術在農田水利灌溉中的應用

1、噴灌技術的應用分析

噴灌節水技術在實際的應用過程中，主要工作原理是借助水壓的推動作用結合管道噴頭等設施完成對水資源的平均噴射，保證水資源能通過均勻噴射完成灌溉作業，這項技術在實際的應用中能保證農田的各個區域都能得到均勻灌溉，有效保證了灌溉效果。同時這項技術還能夠極大地節省人力，并且在實際的應用過程中水資源利用效率較高，僅僅需要較少的水量就可以實現對多種地形進行灌溉。但是在實際操作時，相關人員需要密切關注風向和風力，假如風力過大就需要及時停止灌溉，避免因為風力過大對噴灌的射程以及均勻性帶來不利影響，可以選擇在風力較小的時間或者夜間進行噴灌作業，在夜間進行噴灌還能有效避免水分蒸發過多，從而實現對水資源最大程度地利用。噴灌技術在前期需要投入大量的資金，這就要求相關人員需要根據實際情況對這項技術進行選擇。

2、滴灌技術的應用分析

滴灌技術主要是利用PVC 管將水資源運輸到農田中完成灌溉。在實際的應用中通過低壓管道將水資源轉化成持續緩慢滲出的水滴，并且通過長時間的滴灌過程能保證植株根系周圍的土壤水分能處于最佳狀態，從而有效促進農作物的根系發育，為農作物的健康旺盛生長提供有力保證。滴灌技術在實際的應用過程中由于只針對農作物根部進行灌溉，并且水資源是逐漸滲入到土壤結構中，因此不會對土壤結構造成破壞，與此同時還有效避免了水資源在運輸中的蒸發消耗，有效解決了水資源的浪費問題。滴灌在使用過程中很難出現地表徑流現象，從而為水資源的高效利用提供了有力保證。相關人員還可以通過自動化裝置對滴灌的出水量以及出水速度進行控制，從而讓這項技術的應用性能得到有效提高，讓滴灌技術能在多種地形中應用。但是該技術由于受到滴頭孔徑的影響，所以容易出現泥沙堵塞的問題，在實際的應用中需要重點關注。

3、微灌技術

微灌技術屬于一項比較普遍的灌溉方法。當前，規定在農田水利工程中所采用的微灌溉方法，必須具有一項最基礎的工程技術要求，即技術設備條件。同時，這種方法一般具有兩種不同的技術類型：常壓微澆體系和自重微澆體系。一般情況下基礎灌溉系統主要有以下兩種方法，分別為地下微澆方法和地上微澆方法。從實質上來說，微澆方法是基礎灌溉系統、水資源輸送渠道、水資源過濾系統等一系列整合運行下的一種灌溉方法，因此，具有水資源管理的基本特征。具體使用方面，其技術原則是在滴灑頭、噴帶和滴灌帶等分液器的有效協助下，在農作物表面噴施已水解的化學肥料，確保農作物的正常生長發育。

4、渠道防滲技術

傳統的渠道灌溉技術，其水分流失達到50%。而渠道防滲技術在實際的操作過程中，可以最大限度地降低系統內部渠道的水資源滲透性能，避免水資源的浪費。在現階段，高效節水灌溉主要使用整體斷面為U 型的管道作為水資源的運輸渠道，其核心材料為瀝青混凝土、混凝土及水泥土，被稱為瀝青護面防滲技術，還有塑料薄膜防滲、混凝土襯砌及磚襯砌等類型。比如，砌石防滲運用的是片石、塊石及卵石，塑料薄膜防滲，在其內部襯好薄膜后，再用石料、混凝土、涂料做好防滲。同時，這種灌溉渠道防滲技術的實際運用及操作，還具有有效控制地下水資源、運輸速度較快、維修成本低的優勢，避免次生鹽堿化的弊端。在渠道防滲施工的過程中，需要滿足以下要求：其一，應通過水力計算的方式確定防滲渠道斷面尺寸，流量＜1m3/s 時可以采用U 形斷面，流量＞1m3/s 時應采用弧形底梯形斷面或弧形坡腳。其二，對于標準凍深＞10cm 的地區，當襯砌渠道的地基凍脹量比允許位移大時，可以使用防凍脹的技術。其三，小型灌區面積應≥70%、中型灌區面積應≥50%、大型灌區面積應≥40%，且井灌區固定渠道需做好全部防滲、井渠結合灌區可降低。其四，應將伸縮縫設置在剛性材料渠道防滲結構中，伸縮縫的間距，應依據護面厚度及渠道斷面規定選擇。其五，地下水位比埋鋪式模料和防滲渠道渠底高的情況下，為確保排水口的暢通，應將排水設施設計于渠底。

5、步行式灌溉及雨水收集技術

農田水利灌溉過程中，可以充分利用雨水資源對農業灌溉方面使用的水資源進行彌補。在使用高效節水灌溉技術進行農田灌溉的過程中，也應注意步行式灌溉的技術優勢，這是高效節水灌溉與農業生產中的機械化技術進行融合的模式。其作用在于通過移動的方式進行灌溉，也可以引入其他硬件及不同的灌溉技術，以提高步行式灌溉的質量及效率。再者，全新高效節水灌溉技術的實施，是節水技術與硬件機械操作模式相結合的方式，在操作環節，搭配設施及操作技術都相對簡單，且其自身的可移動優勢，使得不同地形、不同外部環境的農作物都可以通過步行灌溉的方式灌溉。同時，雨水收集技術是指在農田水利工程建設過程中，充分利用雨水資源對農業灌溉方面使用的水資源進行彌補。在我國農業科學發展技術水平不斷提升的當前階段，雨水收集技術也獲得了不斷突破，通過科學手段進行雨水儲存，可以通過管道在農田結構中傳輸水資源。此外，干旱地區特別適合使用雨水收集技術，而且，這種技術不僅能解決農作物生長的缺水問題，也能通過深度過濾，供應正常的生活用水，以提高水資源利用率。

6、膜上灌溉技術

膜上灌溉技術的主要特點是在地膜種植的基礎上，由原來的地膜灌溉方式向薄膜上灌溉方式轉變，促進農作物的進一步成長。膜上灌溉方式的重點是地膜上的苗孔，同時薄膜上也要設置一定的滲孔，在薄膜上澆水后，會使水分從滲孔中進入薄膜內，由于混合土的存在可以減少水分的揮發速度，使土地長期保持濕潤狀況。膜上灌溉技術的廣泛使用，能夠進一步節約灌溉過程中25%的水資源，也能夠使整個水資源的利用效率提高至80%。如果在實際使用過程中，將膜上澆灌技術和管網式輸水澆灌技術兩者結合，能夠實現90%水資源的利用效率，從而產生更大的經濟效益。

四、高效節水灌溉技術的應用策略

1、合理調整農業種植結構

合理調整農業種植結構，能適應并支持節水灌溉技術的應用，進而改善相應的節水效果。各地相關部門應當以發展節水農業為導向，以種植結構調整為抓手，加快調整種植結構，并為節水灌溉的發展提供有力支持。務必做到因地制宜優化種植結構，發展適水種植模式，根據地方農業特性和發展方向，探索自然休耕、生態休耕、旱作雨養等不同種植模式，為節水灌溉奠定良好基礎。積極推動農業種植規模化發展，配合農田水利工程的修建與運行調整農業種植結構，進而更加科學地發揮節水灌溉優勢、優化水資源配置、強化節水效果。積極推動高標準農田建設，大力應用和發展高效節水灌溉措施，配合土地經營權流轉管理等形成大面積、高標準的農田，從而為噴灌、滴灌等節水灌溉技術的應用創造有利條件。此外，還需要大力推行農機農藝融合、良種良法配套，做好農技推廣工作，優選節水品種作物，落實農機深松、播后鎮壓、虧缺灌溉等配套節水種植技術的推廣工作，做好農業節水宣傳服務工作，積極爭取有關項目資金，引導社會資本加大農業節水投資，有效構建高標準農業節水灌溉模式。

2、制定高效節水灌溉技術應用方案

在推進高效節水灌溉技術時，要從區域農業生產的實際出發，充分考慮技術因素，對制約我國節水灌溉技術發展的原因進行深入剖析。同時，兼顧農民的利益和農業條件，最大程度地克服高效節水灌溉技術推廣的局限性，將各種資源整合起來，杜絕重技術、輕管理的弊端。在制定和實施節水規劃前，必須對土壤條件有全面的認知，并根據不同的作物，采用最適合的灌溉技術。在大力發展滴灌的基礎上，促進農民改變農業生產模式，進一步優化農業結構，提高水資源利用率。

3、定期檢測灌水量

在現代科技和信息技術快速發展的背景下，大規模農田灌溉系統的智能化節水技術也得到了明顯提升。將現代農業信息化和現代農業節水技術有機地結合起來，制定一套科學合理的農作物日用水量精準灌溉實施計劃，真正達到精準水量灌溉的主要目的，實現農作物水量灌溉技術現代化。在特定地區，尤其是新品種作物的苗圃，在新品種的秧苗生長速度加快的時期，要利用高效節水灌溉技術，定期對新品種的秧苗進行節水灌溉，以保證新的作物秧苗健康生長。另外，為了在實際應用中有效降低物料的水分蒸發量，必須對物料的實時監控數據進行準確的分析，在物料表面覆蓋一層薄膜，以確保噴灌后的蒸發能得到合理地利用。

4、提升高效節水灌溉技術

要想高效節水灌溉技術得到更好的應用，并發揮該項技術的主要作用，從而進一步提升高效節水灌溉技術的成熟度，重點應該對以下幾方面進行改進：首先，需要有相應的設施配備。在高效節水灌溉技術使用前期，必須完善配置各項設施，在完善的硬件設施基礎上，保證將高效節水灌溉技術應用在農田水利灌溉中；其次，必須有專業人員的配備。通過專業技術人員對設備進行調試以及維護，能夠進一步發揮該技術最大的作用，從而提高經濟效益。因此，必須采取多元化的人才培養方案，著重提高技術工作人員對設備的使用熟練度，更要著重掌握設備應急問題的解決方法和保養常識，使得高效節水灌溉技術的使用情況更加成熟、穩定。

5、加大高效節水灌溉技術的推廣力度

為了推動高效節水灌溉技術在全國各地的應用，必須加強對節水灌溉技術的改進與完善，根據不同地區的農業生產灌溉需求、土壤情況，采用較為合理的技術方案。應根據灌溉情況建立相應的管理體系，進一步保障灌溉作業的順利進行。另外，相關單位和機構必須加大高效節水灌溉技術的宣傳力度，可以邀請相關專業人員深入農田中，向廣大農戶詳細介紹高效節水灌溉技術的理論知識與操作方法。同時，利用各類傳媒渠道向農戶傳播使用先進灌溉方法的意義，以此增強農戶的節約用水意識，從而使農戶可以更好地應用高效節水灌溉技術。有關部門必須派遣專業的維修技術人員，經常對農田水利灌溉工程的運行狀態進行嚴格檢測，及時發現存在的問題并解決，以保證整個農田水利灌溉工程保持良好的運行狀況，實現更為理想的灌溉目標。

綜上所述，高效節水灌溉技術能提高水資源利用率，擴大灌溉面積，且可以使農產品的產量及質量得到提升。尤其是我國作為一個農業大國，應采取高效節水灌溉措施提高農田灌溉效率及質量。當前相關部門對高效節水灌溉技術進行深入研究，在節水灌溉技術上有所突破，需要通過多元化的方式，完善農田水利灌溉的發展，應用先進的高效節水灌溉技術，確保在節約水資源的情況下，促進農業發展。