創新節水灌溉 擰緊農業水龍頭

在現代化農業生產中，智能化管理技術能夠大幅提升水資源利用率，減輕環境負擔。農業水資源利用率低下和水資源短缺問題已成為制約農業可持續發展的重要因素。強化水資源綜合管控、推進生態保護、發展智能灌溉技術和污水回收利用是解決這一問題的關鍵路徑。然而，當前水資源分配不合理、基礎設施不完善等問題仍然存在。針對現狀，文章闡述了農業水資源利用現狀，分析了影響農業水資源利用率的主要因素，提出了提高水資源利用率、創新節水灌溉管理技術的路徑，希望能夠推動農業可持續發展。

水資源是保障糧食安全和農業可持續發展的關鍵因素之一。然而，全球范圍內水資源短缺問題日益嚴峻，特別是在我國，農業用水需求與有限的水資源之間的矛盾日益突出。傳統灌溉方式存在水資源浪費、效率低下等問題，嚴重制約了農業的高效生產和環境保護。因此，創新節水灌溉管理技術成為解決農業水資源高效利用的核心途徑。隨著科學技術的進步，智能化、精細化的灌溉技術逐漸應用于農業生產，不僅提高了水資源的利用率，還減少了對自然環境的負面影響。

農業水資源利用現狀分析

水資源供需矛盾依然嚴峻

農業是水資源消耗的主要領域，在農業依賴性強的地區，水資源供需矛盾尤為突出。全球氣候變化引發的降水模式變化，使一些地區的可用水資源減少，農業生產對水的依賴卻在持續增加。雖然我國不斷革新灌溉方式，如積極推廣滴灌，但從實際表現來看，當前農業生產用水仍然非常緊張，尤其是北方地區。地下水的開采量極大，地下水位不斷下降，但缺乏水源的有效補給，嚴重影響了水資源的供需平衡。灌溉水源的不穩定性還進一步加劇了農業生產的不確定性，影響了農作物的生長周期，降低產量的同時，也給農民的生計帶來風險。雖然部分地區通過建設水利設施，如水庫、引水工程等，來緩解這一問題，但由于自然條件限制和資金不足，整體效果仍不明顯。

水生環境狀況持續惡化

農業生產對水生環境的影響不僅體現在大量消耗水資源上，還體現在水體質量的惡化上。農業廢水中往往含有大量的化肥、農藥、除草劑等，這些物質通過地表徑流或地下滲透進入江河湖泊，導致水體富營養化，嚴重破壞生態系統的平衡。例如，化肥中富含的氮、磷等元素進入水體后，會引發水藻過度生長，形成水華現象，削弱水體的自凈能力，導致魚類和其他水生生物的死亡，破壞生態系統的完整性。此外，過度灌溉導致河流湖泊水位下降，甚至出現季節性或永久性的斷流現象，使濕地和湖泊周邊的生態環境遭到嚴重破壞。濕地是許多動植物的棲息地，其干涸直接威脅生物多樣性，降低生態系統的恢復能力。隨著水生環境惡化，農業與自然資源的矛盾變得更加尖銳，不僅影響農業生產本身，也會破壞人類賴以生存的生態環境。

水資源利用率依舊偏低

一方面，許多地區的農業生產仍然依賴傳統的灌溉方式，如大水漫灌、溝渠灌溉等。這些方法盡管成本較低、操作簡便，但由于缺乏科學規劃和精準控制，水資源浪費現象極為嚴重。在大水漫灌中，水在運輸過程中通過蒸發和滲漏大量損失，最終用于有效灌溉的水量僅占總用水量的一小部分。溝渠灌溉雖有一定改善，但同樣存在水資源浪費嚴重的問題。另一方面，部分農民缺乏先進的灌溉技術和節水意識，導致灌溉過度或不均，作物并沒有得到最優化的水資源配置。此外，不同作物的需水量差異較大，傳統灌溉方式無法滿足作物的個性化需求。即使在一些已引入節水技術的地區，由于管理不善或技術維護不當，水資源的利用率仍未達到預期目標。

污水回收再利用率不足

在農業生產中，污水的再利用潛力巨大，尤其是在水資源短缺的地區。然而，目前的污水回收利用遠未達到應有水平。首先，污水處理設施的覆蓋率較低，尤其在農村地區，許多農業生產產生的污水未經任何處理便被排放，這不僅浪費了寶貴的水資源，還對周邊環境造成污染。其次，現有的污水處理技術較為落后，部分地區雖然具備污水處理設施，但其處理能力有限，無法滿足大規模農業灌溉的水質要求。最后，農民和基層管理者缺乏污水再利用的意識和知識，對污水回收再利用的價值認識不足，導致污水資源的開發利用長期處于低水平。農村自來水管道的不斷完善和家庭用水設施的應用，增加了生活污水排放量。這些污水往往無序排放，沒有經過處理，對土壤、地表水及地下水造成嚴重污染。

水資源保護治理成效不佳

盡管近年來各級政府和相關部門相繼出臺了一系列政策措施，加強對水資源的保護和治理，但從實際效果來看，仍存在諸多不足。首先，部分地區在水資源管理上缺乏系統性和長期規劃，往往是針對短期問題采取應急措施，缺乏對水資源的全面評估和長期戰略。其次，水資源的治理工作多集中于工業和城市生活污水的處理，農業水資源的保護和治理相對薄弱，農村地區水資源的管理和監督力度不夠。最后，部分法律法規的實施力度不足，違法排污、過度抽取地下水等現象普遍存在，未能有效遏制水資源的破壞性使用行為。此外，一些地區在水資源保護和治理過程中，存在政出多門、責任不明的問題，導致政策落實不到位，治理效果大打折扣。

影響農業水資源利用率的主要因素

灌溉技術水平落后

目前，許多地區依然使用傳統灌溉方式，如漫灌和溝渠灌溉，蒸發和滲漏的損失較大，無法實現精準灌溉。相較于滴灌、微灌等現代節水技術，傳統灌溉方式過于粗放，難以根據作物的實際需水量進行科學合理的灌溉調控，從而導致水資源的浪費。此外，在一些水資源短缺的地區，雖然節水灌溉技術逐步推廣，但技術維護成本較高，管理人員技術水平不足，導致節水技術的實際應用效果不佳。這些都限制了水資源利用率的提升。

農田基礎設施建設不足

許多地區的水利設施，如輸水管道、蓄水池、排水系統等，建設不完善，導致大量灌溉水在輸送過程中因管道老化、滲漏等原因被浪費。部分地區由于資金短缺或管理缺位，水利設施缺乏維護保養，設施老化問題嚴重，進一步加劇了水資源的流失。沒有完善的農田水利基礎設施，即便采用先進的灌溉技術，也難以確保水資源的高效利用。

農民節水意識和技術知識不足

農民作為農業生產的主體，其節水意識和技術知識水平直接影響水資源的利用效果。部分農民對節約水資源的重要性認識不足，仍然習慣大水漫灌等浪費水資源的灌溉方式。由于缺乏對節水灌溉技術的了解和應用能力，農民往往不能有效利用已有的先進灌溉設備，甚至出現設備閑置的現象。此外，農民缺乏關于不同作物需水量和灌溉時機的科學指導，灌溉頻率和水量的隨意性較強，導致不必要的水資源浪費。因此，提高農民的節水意識和技術水平，是提高農業水資源利用率的重要舉措。

氣候變化與水資源管理不匹配

降水的不確定性和極端氣候事件的頻發，使農民在灌溉安排上面臨更大的不確定性。現有的水資源管理模式未能充分適應氣候變化的挑戰，水資源的調度和分配機制較為僵化，無法靈活應對季節性和區域性水資源供需失衡。跨區域的水資源調配和分配缺乏科學的規劃與協調，部分地區水資源浪費嚴重，部分地區則面臨供水短缺的局面。這種管理與實際需求不匹配的現象，進一步加劇了農業水資源利用率的下降。

提高水資源利用率，創新節水灌溉管理技術的路徑

推廣智能灌溉技術提升灌溉水平

智能灌溉技術通過精確監測和控制灌溉過程，可以顯著減少水資源浪費，提升用水效率。主要的智能灌溉技術包括傳感器、物聯網、大數據技術等，這些技術可協同作用，實現水資源高效管理。

1.傳感器

傳感器是智能化灌溉系統的核心組件之一，它能夠實時監測土壤的濕度、溫度、光照強度和作物的生長狀況。通過安裝在農田中的傳感器，農民可以精確掌握作物的需水情況，并根據實際需求進行灌溉調控，避免傳統灌溉中盲目澆水的浪費現象。傳感器不僅可以收集地表信息，還能夠深入土壤深層，提供更加全面的數據，使灌溉更加精準。數據化管理不再依賴經驗和直覺判斷灌溉時間，而是基于具體數據，確保每一滴水都被高效利用。

2.物聯網

物聯網技術在智能灌溉系統中起著至關重要的聯動作用，它能夠將傳感器收集到的數據通過無線網絡傳輸至管理平臺，農民和管理者可以遠程監控農田狀況，并通過手機或電腦實時查看作物的生長環境和水分需求。通過物聯網系統的自動控制，灌溉設備能夠根據傳感器的數據進行智能化調節，做到隨時響應土壤和作物的需求，實現精準灌溉。同時，物聯網的集成還能夠與氣象預報系統聯動，根據未來天氣條件自動調整灌溉計劃，避免不必要的水資源浪費。

3.大數據

大數據技術的引入為智能灌溉系統提供了更加科學的決策支持。通過分析傳感器和物聯網設備長期收集的數據，管理者可以深入了解不同作物在不同生長階段的需水規律，優化灌溉策略。例如，某些作物在特定的生長周期內對水的需求較高，在其他階段則需要減少灌溉。大數據可以幫助農業生產者積累和分析這些信息，為未來的生產提供更加精準的參考。同時，大數據還能對區域水資源的分布和使用情況進行綜合分析，幫助政府和農戶制定更合理的水資源管理計劃。

改善農田基礎設施提升用水效率

1.建設高效輸水管道系統

傳統的溝渠灌溉在水資源輸送過程中損耗較大，現代化的輸水管道系統可以顯著減少水的蒸發和滲漏損失。采用密閉式管道或防滲渠，可以有效防止水分流失，確保水資源直接輸送至作物根部，提高灌溉的精準性。特別是在干旱和半干旱地區，密閉式管道的應用尤為重要，可顯著減少水資源在長距離輸送中的損失。為提升輸水管道系統的運行效率，建議采用新型材料，如高密度聚乙烯（HDPE）管道，不僅耐腐蝕，壽命長，而且防滲性能優越，適合在復雜地形和惡劣環境下使用。此外，輸水管道系統應與智能灌溉技術結合，配備遠程監控和自動控制設備，實時監測管道的運行狀況，確保輸水過程中的安全性和高效性。

2.增加農田蓄水設施

農田蓄水設施，如蓄水池、集水溝等，是改善農業用水管理的重要基礎設施。在雨水充足的季節，這些設施可以有效收集并儲存水資源，為后續灌溉提供保障。通過合理布局蓄水設施，農田可以在干旱季節或降雨不足時有效利用儲水，緩解用水壓力。農田蓄水設施還可以與雨水收集系統結合，充分利用自然降水。例如，建設小型雨水收集池、集水溝等裝置，儲存雨季水量，在干旱時作為應急水源使用。

3.建立排水與再利用系統

完善的排水系統不僅可以避免水資源過量積累導致的農田土壤水分過飽和，還能實現水資源的回收利用。現代化的農田排水系統可以與污水處理技術結合，對排水進行處理后再次用于灌溉，形成水資源的循環利用。在建立排水系統時，應因地制宜，采用地表排水、地下排水相結合的方式，確保排水的有效性。同時，排水系統應與污水處理設備聯動，確保排水符合灌溉水質標準。排水再利用可以借鑒濕地過濾系統，通過植物過濾和沉淀分離等自然方式凈化水體，為農田提供符合標準的再生水源。

普及節水灌溉技術及加強農民培訓

節水灌溉技術的推廣需要考慮到農民的實際需求和認知水平。大多數農民對節水技術的認知有限，在日常生產中缺乏操作這些技術的經驗。因此，普及節水灌溉技術的關鍵在于提供針對性的教育和培訓，幫助農民了解不同技術的特點、使用方法和適用條件。例如，滴灌和微噴灌等技術在不同作物上的應用效果不同，農民需要掌握如何根據作物的需水特點選擇合適的技術，并且學會如何在具體的生產過程中操作和維護這些設備。除了技術操作，農民還需了解節水灌溉的經濟效益和環境效益。通過實際案例展示節水灌溉在降低用水成本、提高作物產量方面的效果，增強他們的接受度和參與積極性。

推廣節水灌溉技術的同時，還需要建立有效的技術支持體系，為農民提供及時的幫助和指導。灌溉設備的使用、維護和修理都需要一定的技術支持，如果沒有專門的人員或組織負責技術援助，農民在遇到問題時往往難以及時解決，從而影響技術的推廣效果。為此，可以建立農技推廣站、技術服務隊等，為農民提供便捷的技術支持。

動態優化水資源管理應對氣候變化

傳統的水資源管理方式往往基于固定的供水模式，難以適應氣候變化引發的降水量變化和季節性干旱等問題。動態優化水資源管理要求根據氣候預測和實時監測數據，靈活調整水資源的分配與調度，確保農業用水的持續供應，提高灌溉效率。借助氣象預報系統和大數據分析，預測未來的降水趨勢，提前制定用水計劃，避免盲目取水或過度灌溉導致的資源浪費。同時，跨區域水資源調配也成為應對氣候變化的有效策略，在降水豐沛地區儲存多余的水資源，通過管網系統向干旱地區輸送，合理配置區域間水資源。動態管理不僅需要技術支持，還需要政策的協調與各部門的合作，確保在用水高峰期、干旱時節或極端天氣下，農業用水能夠得到優先保障，有效降低氣候變化對農業生產的負面影響。

在水資源日益緊張的背景下，農業水資源的高效利用和節水灌溉管理技術的創新已成為農業可持續發展的關鍵問題。通過強化水資源的科學管理、推廣智能化灌溉技術和推動污水回收利用，農業生產不僅能夠有效應對水資源短缺的挑戰，還可以實現資源的可持續利用和生態環境的保護。隨著技術的發展和政策的持續推動，農業水資源利用率的提升將為農業的高質量發展提供有力支持，為糧食安全和生態保護作出積極貢獻。

（作者單位：山東省淄博市張店區公園街道中心幼兒園）