淺談農(nóng)業(yè)高效節(jié)約用水措施

□文/武俊燕

農(nóng)業(yè)高效節(jié)約用水技術(shù)是指依據(jù)農(nóng)作物在不同生長(zhǎng)周期，六大器官（營(yíng)養(yǎng)器官——根、莖、葉；生殖器官——花、果實(shí)、種子）對(duì)于水分的實(shí)際需求，通過(guò)利用現(xiàn)代化技術(shù)與設(shè)備，進(jìn)行水分的精準(zhǔn)供應(yīng)，從而使得我國(guó)相對(duì)緊缺的灌溉水資源，滿足各地區(qū)農(nóng)作物茁壯生長(zhǎng)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展［1-4］。

一、提高農(nóng)作物種植模式與灌溉模式之間的匹配性

農(nóng)業(yè)高效節(jié)水技術(shù)的核心要點(diǎn)是服務(wù)于農(nóng)業(yè)，推動(dòng)農(nóng)作物栽培模式的持續(xù)性更新，而進(jìn)行農(nóng)作物種植模式的科學(xué)規(guī)劃是保證各項(xiàng)措施有效落實(shí)的關(guān)鍵。

首先，當(dāng)?shù)氐乃块T與農(nóng)業(yè)部門進(jìn)行有效的合作，利用地理信息系統(tǒng)對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物的栽培種類、種植面積以及各生長(zhǎng)階段的需水量進(jìn)行充分的調(diào)查，從而精準(zhǔn)掌握該區(qū)域農(nóng)作物在不同季節(jié)的精準(zhǔn)需水量。其次，水利部門對(duì)該地區(qū)的水位、各季節(jié)的降雨量、地表徑流總量以及地下水位情況進(jìn)行充分地調(diào)查研究，從而為農(nóng)業(yè)高效節(jié)水方案的落實(shí)提供一定的數(shù)據(jù)支撐。第三，以農(nóng)作物需水情況為X 軸，以各季節(jié)的可利用總水量為Y軸，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析出現(xiàn)階段農(nóng)作物種植模式與可利用灌溉水量之間的契合度，然后通過(guò)以下技術(shù)有效提高農(nóng)作物種植模式與可利用灌溉水量的匹配性：當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)部門利用宏觀調(diào)控和微觀調(diào)控的方式，對(duì)種植作物種類、栽培模式進(jìn)行調(diào)整，一來(lái)為灌溉用水的合理調(diào)控提供數(shù)據(jù)支撐，二來(lái)為現(xiàn)代化灌溉技術(shù)的引入奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。依據(jù)農(nóng)作物生長(zhǎng)的實(shí)際需求，結(jié)合地形地勢(shì)以及各季節(jié)可利用灌溉水的總量和水質(zhì)，進(jìn)行現(xiàn)代化灌溉技術(shù)的引入，并及時(shí)利用3D 建模的方式，論證該套節(jié)水灌溉體系的可行性，對(duì)于運(yùn)行過(guò)程中可能存在的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)修改，從而保證該工程建成后，可以提高灌溉效率，減少水資源的浪費(fèi)［5］。

二、高效節(jié)約用水的具體措施

（一）滴灌技術(shù)。指以運(yùn)輸管道為載體將水資源輸送至農(nóng)作物根系及其周圍的灌溉技術(shù)。滴灌技術(shù)的主要應(yīng)用場(chǎng)所包括溫室經(jīng)濟(jì)蔬菜模式、大田糧食作物種植模式、無(wú)土栽培模式等場(chǎng)所的應(yīng)用。

滴管技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)分析：（1）依據(jù)種植密度（農(nóng)作物種植行距、株距）、種植種類、土壤墑情（溫度、濕度、pH 值）、種植茬口，進(jìn)行灌溉模式（單行灌溉、雙行灌溉）、灌溉口分布密度、灌溉口大小的合理規(guī)劃。（2）依據(jù)種植面積、灌溉時(shí)間，進(jìn)行儲(chǔ)水池體積、主灌溉管道、分支灌溉管道直徑等指標(biāo)的合理規(guī)劃。（3）依據(jù)灌溉水的水質(zhì)以及灌溉孔的大小，進(jìn)行沉降池、透析膜等凈水裝置的合理布局。

滴灌技術(shù)的優(yōu)勢(shì)分析：（1）節(jié)水效率高，與灌溉渠技術(shù)、軟管灌溉技術(shù)相比較，滴灌技術(shù)可以節(jié)約1/4～1/3 的水資源。（2）抑制土傳病蟲害的傳播，由于滴灌孔一般分布在農(nóng)作物根系附近，其精準(zhǔn)的灌溉模式可以有效降低病原孢子隨水傳播的概率。（3）保持土壤結(jié)構(gòu)，與其他技術(shù)相比較，滴灌技術(shù)對(duì)于土壤的沖擊力較小，可以有效避免表層土壤中營(yíng)養(yǎng)成分的流失，保持土壤基本的結(jié)構(gòu)，為農(nóng)作物根系的呼吸以及有益微生物的繁殖提供良好的條件。

（二）微噴技術(shù)。微噴技術(shù)體系一般由水壓系統(tǒng)、噴射系統(tǒng)、水資源運(yùn)輸系統(tǒng)等組成，其中水壓系統(tǒng)主要是保證農(nóng)作物灌溉噴頭的水壓，從而保證灌溉的均勻性；水資源運(yùn)輸系統(tǒng)與噴射系統(tǒng)主要是負(fù)責(zé)水資源的輸送以及水資源的輸出，從而將水分供應(yīng)給農(nóng)作物的不同器官，從而充分保障農(nóng)作物不同部位在各生長(zhǎng)周期對(duì)于水分的需求，進(jìn)而保證其茁壯生長(zhǎng)的現(xiàn)代化灌溉技術(shù)。

微噴技術(shù)要點(diǎn)分析：（1）微噴管高度的調(diào)整，一般依據(jù)農(nóng)作物的種植高度以及莖葉的茂密程度，合理調(diào)整微噴管的高度，保證莖葉供水充足。（2）微噴水流速度的調(diào)整，要依據(jù)土壤墑情、農(nóng)作物的長(zhǎng)勢(shì)以及天氣情況，通過(guò)調(diào)節(jié)水壓、更換噴灌頭等方式，進(jìn)行供水量的合理調(diào)整，在保證農(nóng)作物生長(zhǎng)用水的基礎(chǔ)上，提高水資源的利用率。（3）噴射頭的規(guī)格要科學(xué)，既要保證良好的霧化作用，提高水資源在葉片、莖稈上的覆蓋率，又要進(jìn)行噴頭的合理分布，有效提高水資源的利用率。

微噴技術(shù)的優(yōu)勢(shì)分析：（1）充分發(fā)揮農(nóng)作物地上部分對(duì)于水分的吸收功能，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，農(nóng)作物的莖葉可以通過(guò)氣孔來(lái)吸收的水分占農(nóng)作物整個(gè)生命周期的20%～30%，微噴系統(tǒng)的引入可以有效彌補(bǔ)根系吸水量不足的現(xiàn)象。（2）維系農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的平衡穩(wěn)定，微噴系統(tǒng)可以通過(guò)調(diào)節(jié)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的溫度和濕度，調(diào)整利于農(nóng)作物生長(zhǎng)，而不利于有害生物擴(kuò)散的基礎(chǔ)環(huán)境。

（三）溝渠灌溉技術(shù)。主要是通過(guò)軟管和密閉型的渠道將水資源輸送至農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，然后再以大水漫灌的方式將水資源供應(yīng)給農(nóng)作物的根系。

溝渠灌溉技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)分析：（1）灌溉渠路線要科學(xué)，首先主干管道以及分支管道要合理規(guī)劃，并在分支處安裝智能閥門，這樣可以依據(jù)各支干管道的實(shí)際需水量進(jìn)行開合角度和開放時(shí)間的有效控制，實(shí)現(xiàn)水資源的精準(zhǔn)供應(yīng)。（2）軟管的鋪設(shè)路線要合理，并對(duì)有裂痕和孔洞的軟管進(jìn)行及時(shí)的修補(bǔ)或者更換，降低水資源運(yùn)輸過(guò)程中的浪費(fèi)。

溝渠灌溉應(yīng)用過(guò)程中存在的主要問(wèn)題分析：（1）主要是有效降低水資源在運(yùn)輸過(guò)程中的蒸發(fā)、滲透損耗，對(duì)于水資源有效利用率的提升效果比較有限（一般在10%～30%之間）。（2）田間仍然以大水漫灌為主，容易造成土傳病害的傳播以及水土流失現(xiàn)象。

溝渠灌溉技術(shù)的優(yōu)勢(shì)分析：（1）可以有效降低地溫，在炎熱的夏天，部分溫室大棚內(nèi)的地溫高達(dá)30℃以上，嚴(yán)重影響蔬菜根系的發(fā)育，抑制蔬菜的緩苗，而大水漫灌技術(shù)可以將地溫降低10℃以上，為農(nóng)作物毛細(xì)根的萌發(fā)以及主根的深扎創(chuàng)造良好的環(huán)境。（2）溝渠灌溉技術(shù)的運(yùn)作模式相對(duì)簡(jiǎn)單，綜合成本相對(duì)較低，灌溉時(shí)間相對(duì)較短。