農(nóng)田水利節(jié)水灌溉技術淺析

夏云林

（新疆伊犁花城勘測設計研究有限責任公司，新疆伊犁835000）

農(nóng)田水利節(jié)水灌溉技術淺析

夏云林

（新疆伊犁花城勘測設計研究有限責任公司，新疆伊犁835000）

我國是一個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國，水資源卻極度匱乏，農(nóng)業(yè)用水的利用率低，嚴重影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。要想提高農(nóng)業(yè)用水利用率解決糧食產(chǎn)量問題，必須大力發(fā)展節(jié)水灌溉技術，以獲得更高的經(jīng)濟效益。

農(nóng)田水利；節(jié)水灌溉；技術

1 概述

農(nóng)作物在正常的生長過程中進行灌溉時需要使用大量的水，除了在田中用到的水以外，在輸送和灌溉中還會損失一部分。我國水資源儲量有限，所以農(nóng)田灌溉中需要采取一定的措施提高水資源的利用率，減少損失量。農(nóng)業(yè)節(jié)水技術根據(jù)不同的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)類型可以分成工程節(jié)水技術、生物節(jié)水技術、管理節(jié)水技術、農(nóng)藝節(jié)水技術等四種類型。

如何判斷農(nóng)業(yè)節(jié)水技術的好壞可以通過節(jié)水灌溉率、灌溉用水的利用率參數(shù)以及灌溉用水定額評價。節(jié)水灌溉率指的是單位體積水的灌溉可以生產(chǎn)出的糧食產(chǎn)量；利用率參數(shù)則是指農(nóng)作物需水量和引進水量的比值；定額表示從播種前到整個生長發(fā)育期間單位面積的每次灌水量之和。想要提高水資源的利用率，就要提高利用率參數(shù)，減少定額。此外，根據(jù)不同地區(qū)的不同環(huán)境的農(nóng)田土地性質、農(nóng)作物種類、灌溉技術，要選用恰當?shù)墓喔燃夹g，提高農(nóng)業(yè)節(jié)水效率。

2 農(nóng)田水利節(jié)水灌溉技術

2.1 節(jié)水灌溉方法

農(nóng)田水利節(jié)水灌溉方法也叫做田間配水方法，合理的分配田間水源灌溉量，令其盡量均勻的分配到各個農(nóng)作物的根系中，根據(jù)分配途徑可以分成以下幾種方法。

2.1.1噴灌技術

采用一系列的機械設備，水泵、動力機并利用自然水下降時的勢能將水通過管道經(jīng)由噴嘴噴到空氣中，進而彌散成均勻的水滴狀分布到農(nóng)田中。該技術適合于大部分的農(nóng)作物，使用范圍廣闊。

2.1.2微灌技術

微灌技術是多種灌溉方法的統(tǒng)稱，包括：滴灌、脈沖滴灌、微噴霧、涌泉灌等方法。微灌設備采用的設備工作壓力可以采用常壓和重力，鋪設在地下或地面上，主要組成部分包括控制系統(tǒng)、水過濾系統(tǒng)和輸水管道，灌溉用水的控制效果較好。實際灌溉時，可以通過管道上的特質噴頭將農(nóng)作物需要的水和肥料等物質通過較小的流量速度輸送到農(nóng)作物的根系部位。這種灌溉技術更適合用在局部農(nóng)田灌溉中。

2.1.3灌溉渠道防滲處理

灌溉溝渠的滲水問題是灌溉水浪費現(xiàn)象的主要原因之一，需要進行一定的防滲處理。通常情況下，我們可以通過減低土溝渠的通透性或制造防滲水保護層進行防滲。

2.1.4低壓管道輸水

這種技術方式可以通過管道和提取機將井內(nèi)的水資源提取出來，并經(jīng)由灌溉管道降水輸送到農(nóng)田中，屬于地面灌溉方式。

2.1.5步行式灌溉

這種節(jié)水灌溉技術利用的是農(nóng)村現(xiàn)有的機械和動力，可以針對現(xiàn)有設備配備灌溉用的機械設備，加強移動性。該技術工程結構比較簡單，裝配和拆卸比較方便，使用條件要求比較低，針對灌溉需求比較急迫的農(nóng)田比較適合，灌溉的有效性得到了大幅度的加強。

2.2 輸水過程節(jié)水措施

我國目前的灌溉渠道利用率只能達到最高0.5的程度，利用率非常低，大量的水資源都在輸送的過程中浪費了，農(nóng)田水利工程的節(jié)水灌溉技術必須在輸水環(huán)節(jié)采用必要的措施。

2.2.1對渠道進行防滲處理

采用合適的防滲材料，如：干砌塊石、卵石、塑料薄膜、土工膜等等，最近利用較多的“三面光”渠道采用的就是這種處理方式。

2.2.2采用管道輸送水方式

渠道輸送水除了滲漏以外還會因為蒸發(fā)、雜草蒸騰這類原因損失水資源，這時，可以改用管道輸送水方式，根據(jù)需要進行噴灌、滴灌或是微灌采用高壓水管，地面灌溉則采用低壓水管。

2.3 節(jié)水灌溉制度

2.3.1不充分灌溉制度

雖然充分的灌溉方式可以獲得更高的單位面積農(nóng)作物產(chǎn)量，但是具體的經(jīng)濟收益并不是最高的。所以，近幾年，提出了不充分灌溉的理論，將原來的單位農(nóng)田面積產(chǎn)量的關注重點轉到了單位用水量的農(nóng)作物產(chǎn)量上，加強了對水資源的利用率。

2.3.2水稻薄淺濕曬灌的灌溉制度

水稻灌溉通常采用的都是長期的深水層灌溉方式，有些地區(qū)還采用過串灌和漫灌的模式，這種方式會造成比較嚴重的水肥流失。為此，有關專家提出了薄淺濕曬的灌溉制度，節(jié)水效果非常好。

2.4 田間輔助措施

灌溉農(nóng)田的用水方式通常都是濕潤農(nóng)作物的根系所在地層處的土壤，更方便農(nóng)作物的吸收。雖然吸收方便，但是難以避免有些沒有來得及被吸收的水分會直接蒸發(fā)掉，造成了浪費。所以，田間也要采取一定措施幫助節(jié)水灌溉。

2.4.1中耕保墑

灌溉過后將土壤翻松，令土層表面的水分不會被快速的輸送到地面上被蒸發(fā)掉。

2.4.2麥稈覆蓋

將麥稈或是其他植物莖葉切碎并鋪在農(nóng)田地表，減少水分的蒸發(fā)。

3 節(jié)水灌溉技術應用

3.1 存在的問題

3.1.1規(guī)劃設計問題與機制不完善

在做設計之前，工作人員會參看以前的資料，從而放松了對各項指標的實際測試。即使我國對于發(fā)展節(jié)水灌溉技術給予了重視，也投入了相當多的資金，但整個節(jié)水灌溉的工程機制仍然不完善。

3.1.2沒有健全的節(jié)水灌溉體系

國家大力興建節(jié)水灌溉項目，使得全國的節(jié)水灌溉技術有了一定的發(fā)展，但是人們節(jié)約用水的觀念還不是很強。再有，節(jié)水灌溉技術前期投入比較大，短時間內(nèi)不能立刻見到收益，所以節(jié)水灌溉技術的實際覆蓋范圍仍然較小。市場上節(jié)水灌溉技術設備的質量參差不齊，行業(yè)的行為準則也比較缺乏，沒有健全的節(jié)水灌溉體系。

3.2 解決措施

3.2.1選擇合適的灌溉技術

在考慮使用哪種技術時首先要考慮農(nóng)作物的類型和土壤的環(huán)境，兩者還要區(qū)分主次。對于重要的農(nóng)作物我們可以優(yōu)先考慮輸水的問題，相反，不太重要的農(nóng)作物就可以適當安排。因此，在選擇何種節(jié)水技術時，要因地制宜的根據(jù)不同情況安排不同的灌溉技術。農(nóng)田水利的節(jié)水灌溉技術在實施過程中有多種因素來影響和制約最終的結果。我們需要不斷探索來解決問題，這樣能夠緩解國家水資源的匱乏與農(nóng)業(yè)用水高消耗之間的矛盾。在實踐中應用好農(nóng)田水利節(jié)水的灌溉技術，以提高水資源的利用率。

在技術的選擇上要靈活，應變，隨時調(diào)整新的農(nóng)業(yè)種植方案：如種植結構有所調(diào)整，減少耕地面積同時擴張林草面積，重視經(jīng)濟作物的生長，大面積種植低耗水的作物等等。我們要根據(jù)調(diào)整來進行選擇適合的節(jié)水灌溉方式，達到利益最大化。

3.2.2合理配置水資源

在項目開始之初，設計人員要到實地去了解水資源的分布狀況，對于水資源的配置要心里有數(shù)。除了要建立高效的節(jié)水灌溉的工程，更要保護當?shù)氐沫h(huán)境，開啟農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。要科學合理的管理與監(jiān)督，相關管理部門要認真進行各項指標的評估和環(huán)境監(jiān)測。進行水資源的分配時要對總量進行監(jiān)控，明確每一個區(qū)域及每一個用水單位的責任，實施高效的管理。除此之外，更要讓人們樹立起節(jié)約用水的理念，將節(jié)水的觀念時刻記于心中，把有限的水資源用到最需要的地方。

3.2.3建立節(jié)水灌溉示范點，提高灌溉水利用系數(shù)

建立示范點對整個水利工程都有極大的榜樣作用。這個示范工程要強調(diào)高效，嚴格控制項目中的各項指標，使農(nóng)民增收、增產(chǎn)，生態(tài)環(huán)境平穩(wěn)發(fā)展，使生態(tài)效益與經(jīng)濟效益結合于一體，是具有現(xiàn)代化的特征的節(jié)水示范工程。建立這樣的示范工程要科學選址，合理考察。

3.2.4引進先進技術

技術是決定能否實現(xiàn)高效節(jié)水灌溉的主導性因素，所以，我們要學習和引進先進的技術，加強傳統(tǒng)節(jié)約用水的農(nóng)田水利節(jié)水灌溉技術和優(yōu)化調(diào)配水資源的技術，并要引進高效率的先進灌溉技術。

例如：新疆地區(qū)本身就普遍干旱，節(jié)水灌溉技術從傳統(tǒng)的灌溉技術轉換為噴灌、微灌的高效節(jié)水灌溉技術后，使得傳統(tǒng)的灌溉方式用水利用率較低的問題得到了根本性改觀。

從目前的情況來看，我們已經(jīng)廣泛的使用的新型、高效的農(nóng)田水利節(jié)水灌溉技術有以下形式。

（1）基于生物科技研究之上的節(jié)水灌溉技術

這種基于生物科技研究之上的節(jié)水灌溉技術是通過認真研究農(nóng)作物的生理方面的特征來發(fā)現(xiàn)該種農(nóng)作物的生理周期等指標，如農(nóng)作物可以在一定的生理期中虧水生長，這樣可以控制瘋長的農(nóng)作物，品質有所提升，高效率的節(jié)水問題和經(jīng)濟效益增長的問題就可以同時解決，可謂是雙贏的策略。

（2）基于3S技術研究之上的節(jié)水灌溉技術

3S即G P S、G I S、R S。G P S是全球衛(wèi)星的定位系統(tǒng)，G I S是地理信息的系統(tǒng)，R S是遙感技術。我們所說的3S技術可以利用計算機對農(nóng)作物生長方面的各種信息進行精準無誤的判斷與控制，這些

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10.3969/j.i s s n.1672-2469.2015.09.015

夏云林（1980年—），男，工程師。