淺析農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水措施

戴冠男　楊艷云　閆曉童

摘要：我國(guó)是水資源大國(guó)，水資源總量居世界第六位，其中人均水資源不到世界水平的25%，而農(nóng)業(yè)灌溉用水卻有占據(jù)了三分之二還多。在廣大的南方地區(qū)依舊采用著較為原始的灌溉措施，在水的利用率上較低，加上近年來(lái)干旱問(wèn)題益發(fā)嚴(yán)重，如何節(jié)約農(nóng)業(yè)灌溉用水就是保障農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要前提，因此我國(guó)應(yīng)大力發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)；節(jié)灌溉技術(shù)；措施

我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，自古以農(nóng)立國(guó)。改革開放以來(lái)我國(guó)工業(yè)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，然而不論工業(yè)化如何發(fā)展，農(nóng)業(yè)發(fā)展依舊是我國(guó)的一個(gè)重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象。隨著農(nóng)村人口的不斷減少、城市化的規(guī)模不斷擴(kuò)大，發(fā)展農(nóng)業(yè)又一次被提上議程，而農(nóng)業(yè)灌溉又是發(fā)展農(nóng)業(yè)的重要基礎(chǔ)條件之一，受到各方面的關(guān)注。

我國(guó)處在亞熱帶地區(qū)，地形非常復(fù)雜。東臨太平洋，南靠大西洋，又受季風(fēng)影響，氣候多變，并且各地降水量在地區(qū)、時(shí)程分配上很不均勻，變率非常大。從南方到北方，從東邊到西邊，降水量不斷減少，形成東南部地區(qū)潮濕多雨，水資源豐富，西北部干燥少雨，水資源短缺的格局。就全國(guó)范圍而言，南方水多，水資源總量占全國(guó)的81%。人口占全國(guó)的54.7%，耕地只占全國(guó)的35.9%；北方（不含內(nèi)陸區(qū)）水資源總量只占全國(guó)的14.4%，耕地卻占全國(guó)的58.3%，人口占全國(guó)的43.2%。北方水資源短缺嚴(yán)重，這是制約農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素之一。

一、我國(guó)農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力

1.農(nóng)田灌溉水的利用率低，平均利用率僅為45%左右。

2.農(nóng)田對(duì)自然降水的利用率低，僅達(dá)到56%。

3.水分生產(chǎn)率不高，僅有1.0 Kg/m²左右，旱地農(nóng)田水分生產(chǎn)率為0.60～0.75 Kg/m³。而發(fā)達(dá)國(guó)家灌溉水利用率達(dá)到80%以上，水分生產(chǎn)率達(dá)到2.0Kg/m³左右。

二、農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水措施

1.農(nóng)藝節(jié)水措施。農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)主要是對(duì)作物的種植結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，對(duì)耕作制度進(jìn)行改善，以促進(jìn)耕作技術(shù)及溝畦灌技術(shù)的改進(jìn)，加大水稻淺、曬、濕節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣力度，采用立體復(fù)合種植的方式，提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。不同作物和同一作物的不同品種，對(duì)水分的吸收和利用差別很大，抗旱作物或品種多具有根系發(fā)達(dá)、葉片狹窄、表皮厚、氣孔小、呼吸強(qiáng)度及蒸騰作用弱等特點(diǎn)，能較好地適應(yīng)缺水少肥的旱地環(huán)境。

2.工程節(jié)水措施。灌溉水從水源通過(guò)各級(jí)渠道進(jìn)入田間，水量損失很大。主要通過(guò)渠底、邊坡滲漏損失，加上灌溉方式粗放，水利用系數(shù)很低。因此，要從減少水量損失，提高灌溉水有效利用系數(shù)人手，達(dá)到節(jié)水目的。工程性節(jié)水措施可具體分解為：（1）建設(shè)防滲渠道區(qū)，灌渠用各種類型的材料進(jìn)行硬化，如支、斗渠采用砼護(hù)坡板，農(nóng)、毛渠采用砼“U”型槽；（2）建設(shè)低壓管灌、滴灌、滲灌、噴灌、微噴等設(shè)施噴灌區(qū)，起示范區(qū)作用，主要用于高效農(nóng)業(yè)；（3）新建、改造機(jī)電灌溉站，擴(kuò)建地表蓄水工程和橋類、涵洞、水閘、渡槽、跌水、倒虹吸等各類水工構(gòu)筑物。①渠道防滲技術(shù)特點(diǎn)：一是提高渠道的抗沖能力；二是減少渠道粗糙程度、加大水流速度，增加輸水能力，輸水時(shí)間可縮短30%～50%；三是減少滲漏，防止鹽堿化發(fā)生。管道輸水灌溉技術(shù)在井灌區(qū)發(fā)展迅速。其特點(diǎn)主要有：管道系統(tǒng)水利用系數(shù)在0.95以上，比土渠輸水節(jié)水30%左右；能耗減少25%以上；與噴、微灌技術(shù)相比，能耗減少50%以上；一般在井灌區(qū)可減少占地2%左右，在揚(yáng)水灌區(qū)減少占地3%左右。可以說(shuō)，發(fā)展節(jié)水灌溉的重要途徑是大力發(fā)展渠道防滲技術(shù)。②管灌是以地埋管道代替明渠，將低壓水輸送到田間灌溉農(nóng)田的一種節(jié)水灌溉新技術(shù)，俗稱“田間水龍頭”。據(jù)實(shí)踐證明，管灌與土渠相比，可節(jié)水25.50%～40%，平均為32.80%；節(jié)地1.30%～2.90%，平均為1.90%；節(jié)省澆地用工和因?yàn)樘岣邼驳匦识鴾p少的用工兩項(xiàng)合計(jì)可省工32.50%～65.20%，平均為47.40%。由于節(jié)水，澆地周期縮短，經(jīng)濟(jì)上比較可行，再加上施工難度不大，取材方便，技術(shù)容易被群眾掌握，得到了較好的推廣。唯一的缺點(diǎn)是對(duì)水質(zhì)要求較高，泥沙含量過(guò)大容易造成堵塞，特別適合井灌區(qū)。2011年中央財(cái)政小型農(nóng)田水利重點(diǎn)縣建設(shè)項(xiàng)目，寺溝川道井灌區(qū)就采用管灌的方式，進(jìn)行農(nóng)田灌溉，以達(dá)到節(jié)水的目的。③畦灌是將平整好的田塊，用田埂將其分成一系列長(zhǎng)條形格田，叫做“畦”。水從農(nóng)渠或輸水壟溝引入畦田，形成一個(gè)薄薄的水層，沿畦面均勻往前推進(jìn)，使全畦均勻受水的灌水方法。畦灌的田面比較窄，在這樣窄的田面上，水流主要是向前流動(dòng)，基本上不橫向擴(kuò)散。入畦的水流對(duì)畦面土壤沖刷輕微，一邊流動(dòng)一邊慢慢下滲?？梢酝ㄟ^(guò)合適的人畦流量設(shè)計(jì)合理的畦面寬度，控制灌水時(shí)間，使全畦面受水均勻，計(jì)劃濕潤(rùn)層土壤含水率均勻度達(dá)到92%以上。灌水效率高，可以達(dá)到0.90，一般可節(jié)水30%左右。④滴灌是利用專門的管道系統(tǒng)和設(shè)備將低壓水輸送到灌溉地段并緩慢地滴到作物根部土壤中的一種灌溉方式。它使作物主要根系分布區(qū)的土壤含水量經(jīng)常保持在最優(yōu)狀態(tài)，保證土壤一水分一植物三者的協(xié)調(diào)關(guān)系。滴灌是目前最先進(jìn)的灌水技術(shù)，具有省水，省工，省地，省肥的特點(diǎn)，并且能控制溫度和濕度，保持土壤結(jié)構(gòu)，使農(nóng)作物增產(chǎn)增收。滴灌在干旱缺水地區(qū)有比較廣闊的應(yīng)用前景，由于受到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的阻礙，該方法在我國(guó)尚未得到廣泛適用，而在以色列等農(nóng)業(yè)水利比較發(fā)達(dá)的國(guó)家得到廣泛利用。⑤噴灌是由地面灌溉發(fā)展起來(lái)的，依賴于水源的輸送和分布形式，利用專門設(shè)備進(jìn)行灌溉的灌水方法。該設(shè)備主要利用有壓水，將水流噴射到空中散碎成水珠并且灑落到農(nóng)作物上，像天然降雨那樣降落到作物和地表面，具有節(jié)約用水、節(jié)省工時(shí)、提高土地利用率等優(yōu)點(diǎn)。噴灌可以有效控制水量的噴灑，噴灑的方向以及噴灑的時(shí)間，能夠避免產(chǎn)生地面徑流和深層滲漏損失，并且便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，節(jié)省大量勞動(dòng)力，更重要的是噴灌淋灑到農(nóng)作物上可以沖掉植物莖葉上的灰塵，有利于植物呼吸和光合作用，利于農(nóng)作物增產(chǎn)。

3.農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉管理技術(shù)

（1）節(jié)水組織管理。節(jié)水灌溉組織管理作為節(jié)水灌溉決策管理中的戰(zhàn)略性措施，其具有組織、計(jì)劃、指揮、協(xié)調(diào)、控制等一系列職能，體現(xiàn)在很多方面，如節(jié)水戰(zhàn)略規(guī)劃、政策法規(guī)體系建設(shè)及機(jī)制建設(shè)投入等方面。

（2）節(jié)水工程管理。所謂節(jié)水工程管理，即為根據(jù)作物的需水規(guī)律，對(duì)水源進(jìn)行控制及調(diào)配，以最大限度地對(duì)作物生長(zhǎng)中水分的需求進(jìn)行滿足，實(shí)現(xiàn)區(qū)域效益最佳的農(nóng)田水分調(diào)控。其主要包括以下幾個(gè)方面：節(jié)水灌溉配水技術(shù)、土壤墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)、灌溉用水管理自動(dòng)信息系統(tǒng)、節(jié)水灌溉灌水制度、輸配水自動(dòng)量測(cè)及監(jiān)控技術(shù)及節(jié)水灌溉量水技術(shù)等。

（3）節(jié)水經(jīng)營(yíng)管理。所謂節(jié)水經(jīng)營(yíng)管理，即為通過(guò)農(nóng)田高效用水的運(yùn)行管理體系的建立，主要實(shí)現(xiàn)適應(yīng)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下的農(nóng)田用水管理機(jī)制和價(jià)格體系的形成。

總之，大力發(fā)展節(jié)水灌溉對(duì)生態(tài)環(huán)境建設(shè)和保護(hù)有十分重要的意義。必須進(jìn)一步提高認(rèn)識(shí)，抓緊完善節(jié)水灌溉的規(guī)劃設(shè)計(jì)，大力推進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用，以更好地服務(wù)“三農(nóng)”，推進(jìn)社會(huì)的現(xiàn)代化進(jìn)程。