淺析現(xiàn)代農(nóng)田水利技術(shù)的發(fā)展

李清貴

摘 要：目前我國(guó)的農(nóng)田水利技術(shù)在實(shí)踐、科研、技術(shù)創(chuàng)新方面都取得了一定成就，文章就有關(guān)農(nóng)田水利技術(shù)在發(fā)展中取得的成就進(jìn)行了論述，對(duì)農(nóng)田水利技術(shù)在今后的發(fā)展前景進(jìn)行了分析，以期可以為其成果在推廣應(yīng)用上起到一定的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：農(nóng)田；水利技術(shù)；發(fā)展

1 農(nóng)田水利的發(fā)展

1.1 理論研究

節(jié)能環(huán)保的高效技術(shù)是現(xiàn)代社會(huì)中各行各業(yè)發(fā)展的新要求，為了適應(yīng)時(shí)代的需要，在保證農(nóng)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展的基礎(chǔ)上，社會(huì)對(duì)農(nóng)田水利的發(fā)展提出了新的要求，農(nóng)田水利在發(fā)展的同時(shí)要向著更加高效、節(jié)能以及環(huán)保的方向發(fā)展。在這類領(lǐng)域中我國(guó)農(nóng)田水利技術(shù)已經(jīng)有了新的突破。諸如：從生理角度對(duì)作物用水進(jìn)行調(diào)控，提高水資源的利用率；對(duì)作物的水分進(jìn)行精準(zhǔn)的信息采集，通過分析結(jié)果進(jìn)行水量的精準(zhǔn)控制；提高劣質(zhì)水的利用率等方面都有了可喜的進(jìn)展。

前期的研究中基礎(chǔ)理論大多進(jìn)行單一研究，單純的針對(duì)土壤中水分的調(diào)控進(jìn)行研究，而目前基礎(chǔ)理論研究已經(jīng)開始向著多元化方向發(fā)展，形成了全方位的水分運(yùn)移的規(guī)律性研究，將研究對(duì)象轉(zhuǎn)向了“植物-土壤-大氣”這一連續(xù)水分運(yùn)移體。同時(shí)不僅僅只是進(jìn)行水分的研究，同時(shí)將其運(yùn)移規(guī)律同化學(xué)物質(zhì)運(yùn)移、水熱以及養(yǎng)分的運(yùn)移綜合起來進(jìn)行分析，其理論基礎(chǔ)為研究如何對(duì)養(yǎng)分、水分的利用率予以提高提供了基礎(chǔ)。并且，對(duì)于水分和養(yǎng)分的運(yùn)移規(guī)律研究上更加重視不同條件下的研究以及局部灌溉研究，在不同的耕作灌溉方式（溝壟、地膜覆蓋、帶狀種植、秸稈覆蓋、地下滴滲灌以及滴灌）下針對(duì)植物以及植物生長(zhǎng)的環(huán)境變化規(guī)律做出了詳細(xì)的研究，并從中得到了很大的啟迪。這些則成為了該研究領(lǐng)域想著更加科學(xué)、系統(tǒng)方向發(fā)展的基礎(chǔ)，為節(jié)水農(nóng)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步提供了更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚擉w系，是將實(shí)驗(yàn)研究轉(zhuǎn)變成現(xiàn)實(shí)技術(shù)的必經(jīng)過程。

農(nóng)田水利在對(duì)農(nóng)田水系研究上的研究對(duì)象主要有地表水、農(nóng)田大氣水、土壤水以及地下水和植物水，并著重研究不同水分之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。同時(shí)還對(duì)作物水分的蒸發(fā)量、蒸騰量以及流域的蒸發(fā)量進(jìn)行計(jì)算，在進(jìn)行這些研究的同時(shí)，現(xiàn)代農(nóng)田水利研究必須將高效節(jié)能作為工作的目標(biāo)。對(duì)節(jié)水高效的調(diào)節(jié)模型以及水量轉(zhuǎn)化效率的方法、原理予以重點(diǎn)突出，并深入研究水分生產(chǎn)率機(jī)理，對(duì)水分影響作物生理生態(tài)進(jìn)行分析，進(jìn)一步豐富非充分性灌溉的理論研究。將對(duì)作物水分的研究從單點(diǎn)性研究專項(xiàng)區(qū)域范圍性的研究，對(duì)水分的生產(chǎn)函數(shù)以及水分的敏感指數(shù)進(jìn)行空間性研究的初期分布規(guī)律。

傳統(tǒng)的農(nóng)田水利研究主要針對(duì)的是小麥、水稻、玉米等大規(guī)模生產(chǎn)種植的普通作物，而現(xiàn)代農(nóng)田水利的研究方向應(yīng)當(dāng)從這類作物中走出去，將研究方向轉(zhuǎn)向經(jīng)濟(jì)作物，通過對(duì)其水分生長(zhǎng)函數(shù)的分析、研究，尤其是對(duì)于作物在不同階段時(shí)對(duì)于水分的敏感程度的研究，通過結(jié)合作物根系的生長(zhǎng)、蒸騰的速率、氣孔效應(yīng)、光合作用速率、產(chǎn)物分配等條件的變化綜合研究，通過對(duì)在適度缺水的狀態(tài)下植物的生長(zhǎng)狀態(tài)研究，為我國(guó)的農(nóng)田水利的節(jié)水建設(shè)提供了有力理論基礎(chǔ)。通過充分的研究，對(duì)作物的經(jīng)濟(jì)灌溉額度予以確立，為灌溉制度向著更加節(jié)約、高效方向發(fā)展提供了有力的基礎(chǔ)保障，并適度的對(duì)調(diào)虧指標(biāo)以及調(diào)虧期予以確立。

1.2 設(shè)備、材料的節(jié)水研發(fā)

研制完成了節(jié)水節(jié)能灌溉新設(shè)備：外混式自吸泵、新型金屬快速接頭、地面移動(dòng)鋁合金管道系統(tǒng)設(shè)備、田間閘管系統(tǒng)設(shè)備、調(diào)壓給水栓、豎管萬向座、恒壓噴灌設(shè)備、絞盤式噴灌機(jī)、折射式微噴頭、旋轉(zhuǎn)式微噴頭、微灌用壓力-流量調(diào)節(jié)器、微噴連接件、水動(dòng)式施肥泵、水動(dòng)反沖洗沙過濾器、平面迷宮式滴頭、毛管移動(dòng)機(jī)具、滴灌設(shè)計(jì)CAD系統(tǒng)、地下滴灌專用滴頭、經(jīng)濟(jì)型內(nèi)鑲式滴灌管及配套設(shè)備、波涌灌設(shè)備、U型防滲渠道施工機(jī)械、SYZW-1智能型量水儀、WIS-2智能型量水儀、長(zhǎng)喉槽量水槽等24種節(jié)水新設(shè)備，其中16種產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。在節(jié)水新材料研究上，提出了適合U型渠道襯砌構(gòu)件的混凝土配合比，選用焦油塑料膠泥條和遇水膨脹橡膠止水條作為預(yù)制襯砌渠道伸縮縫材料，較好地解決了渠道接縫滲漏問題。

1.3 農(nóng)用水資源的合理開發(fā)及農(nóng)業(yè)節(jié)水新技術(shù)研究

在水庫(kù)灌區(qū)建立流域水資源優(yōu)化調(diào)度數(shù)學(xué)模型，根據(jù)徑流出水量預(yù)測(cè)蓄水工程的調(diào)蓄能力和灌區(qū)作物的種植結(jié)構(gòu)，并結(jié)合需水情況以及輸水渠系的輸水能力等因素進(jìn)行綜合分析，對(duì)灌區(qū)水資源進(jìn)行合理配置，并優(yōu)化調(diào)度，有效提高供水保證率。

在多灌溉水源地區(qū)，將分散灌溉的地表水與地下水工程實(shí)行聯(lián)網(wǎng)，確定水資源優(yōu)化配置方案，并與自動(dòng)化控制技術(shù)集成，實(shí)現(xiàn)了向農(nóng)田供水的分散水源的集中控制、統(tǒng)一調(diào)度，實(shí)現(xiàn)有限水資源的高效利用，提高了灌溉保證率。

在輸配水節(jié)水工程技術(shù)中，提出渠道剛性襯砌防凍脹破壞的內(nèi)力計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，并篩選出新型抗凍脹、防滲輸水技術(shù)和先進(jìn)實(shí)用的施工技術(shù)，形成渠道抗凍脹、防滲高效輸水技術(shù)集成模式。

在膜下滴灌技術(shù)中，綜合滴灌技術(shù)和覆膜技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，將水、肥、農(nóng)藥等通過滴灌帶直接作用于作物根系，加上地膜覆蓋，棵間蒸發(fā)甚微，十分利于作物的生長(zhǎng)發(fā)育。農(nóng)田生態(tài)保護(hù)、區(qū)域中，低產(chǎn)田治理和南方的澇漬治理技術(shù)也繼續(xù)得到提高。

2 農(nóng)田水利科技發(fā)展方向

2.1 作物節(jié)水高效灌溉制度研究

為了以最少的灌溉水投入獲取最高利益，應(yīng)制定相應(yīng)的灌溉方案，包括農(nóng)作物播種前及全生育期內(nèi)的灌水次數(shù)、灌水時(shí)間、灌溉定額。在灌區(qū)開展不同作物、不同生長(zhǎng)條件下的耗水量研究，特別是隨著作物種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，應(yīng)加大對(duì)各種經(jīng)濟(jì)作物的耗水量研究，尋求作物在不同生長(zhǎng)環(huán)境條件下的節(jié)水高效規(guī)律。以此為基礎(chǔ)，制定灌區(qū)在不同的供水、氣象、農(nóng)藝、管理等條件下的節(jié)水高效灌溉用水方案，采用現(xiàn)代化手段進(jìn)行灌區(qū)實(shí)時(shí)灌溉預(yù)報(bào)，指導(dǎo)農(nóng)民進(jìn)行灌溉。

2.2 采用地表水與地下水聯(lián)合運(yùn)用技術(shù)

在引河灌區(qū)運(yùn)用井渠結(jié)合灌溉，則是抗旱、防澇、治堿、節(jié)水、減淤等綜合開發(fā)利用河水和當(dāng)?shù)厮Y源的有效措施。對(duì)這類灌區(qū)可利用的水資源進(jìn)行優(yōu)化配置和高效利用，是當(dāng)前灌區(qū)節(jié)水技術(shù)改造研究的重要內(nèi)容。

2.3 農(nóng)業(yè)節(jié)水設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化

根據(jù)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向高效集約化經(jīng)營(yíng)發(fā)展的趨勢(shì)，節(jié)省勞力、生產(chǎn)效率高、自動(dòng)化程度高的節(jié)水灌溉機(jī)具應(yīng)成為今后研究、開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的重點(diǎn)。如機(jī)械移管的噴灌機(jī)具，地下滴灌設(shè)備，大、中、小型的渠道防滲襯砌機(jī)具，農(nóng)田精細(xì)平地、開溝、打畦機(jī)具，各種自動(dòng)閥門以及灌溉自動(dòng)化控制設(shè)備等。

2.4 高新技術(shù)的應(yīng)用研究

目前農(nóng)田水利建設(shè)中突出問題就是水資源的匱乏，由于用水的減少，在農(nóng)田灌溉上的供需關(guān)系就會(huì)出現(xiàn)矛盾，而在農(nóng)田相關(guān)的排水以及灌溉上又十分的復(fù)雜，所以，自動(dòng)化的智能農(nóng)田水利建設(shè)成為了必然的發(fā)展趨勢(shì)，通過各種先進(jìn)的職能技術(shù)，將可利用技術(shù)有效的轉(zhuǎn)變?yōu)樘岣咿r(nóng)田灌溉和排水的技術(shù)，應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)中，有效的消除不合理的農(nóng)田灌溉對(duì)生產(chǎn)以及生態(tài)的影響。這才是新時(shí)代的農(nóng)田灌溉所要發(fā)展的方向。

3 結(jié)束語(yǔ)

為了適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)田水利的新要求，其研究方向應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)，向著更加節(jié)能環(huán)保高效的方向發(fā)展，在研究過程中將可行性實(shí)驗(yàn)方案有效的轉(zhuǎn)變應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)中。當(dāng)然，其中不僅僅要考慮現(xiàn)代發(fā)展的節(jié)能需求，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)適應(yīng)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)性要求。通過多方位技術(shù)創(chuàng)新以及應(yīng)用推廣使得我國(guó)的農(nóng)田水利建設(shè)向著更加完善、健康的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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