農(nóng)田節(jié)水技術(shù)研究

孫群

摘要：目前我國農(nóng)業(yè)用水緊缺的問題在很大程度上依靠節(jié)水方式來解決，亟待加強農(nóng)田節(jié)水技術(shù)研究。介紹當(dāng)前應(yīng)用較廣的農(nóng)田節(jié)水技術(shù)措施，提出建立完善的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)體系，以最大限度地提高水的利用率，達(dá)到節(jié)水、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和低耗的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：農(nóng)田水利；節(jié)水技術(shù)；措施；體系

中圖分類號：S274 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1161（2017）02-0048-02

人多、地少、水缺是我國的基本國情，其中缺水比少地更為嚴(yán)重。農(nóng)業(yè)是用水大戶，年用水總量近

4 000億m3，占全國總用水量的70%，其中農(nóng)田灌溉用水量占農(nóng)業(yè)用水量的90%以上。同時，農(nóng)業(yè)用水浪費現(xiàn)象嚴(yán)重，農(nóng)田灌溉水利用率僅為45%左右，農(nóng)田對自然降水利用率為56%左右。農(nóng)業(yè)缺水問題在很大程度上可以依靠節(jié)水方式來解決，這就需要加強農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)研究，建立和完善現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)體系，緩解我國水資源供需矛盾，實現(xiàn)有限水資源合理利用，推動農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，進而保障國家水安全、糧食安全和生態(tài)安全。

1 耕地整理節(jié)水技術(shù)

通過平整土地、暢通排灌、耙耱保墑以及修建攔水、蓄水設(shè)施等方式，可以達(dá)到節(jié)水的目的。例如，將坡耕地修成梯田，在田坡邊植樹種草，攔蓄地面徑流涵養(yǎng)水源，將引水溝由寬變窄，改大畦為小畦，改大水漫灌為快澆……這些方法已成為農(nóng)田整地作業(yè)的基本措施。同時，隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展和科技水平的提高，傳統(tǒng)地面灌溉技術(shù)正逐步向現(xiàn)代地面灌溉技術(shù)轉(zhuǎn)變。作為世界上最先進的土地平整技術(shù)，激光平地技術(shù)已成為改進地面灌溉質(zhì)量的有效技術(shù)手段，可使灌溉均勻度達(dá)到80%以上，田間灌水效率達(dá)到70%以上。目前，該技術(shù)在一些規(guī)?；锲秸刈鳂I(yè)中得到應(yīng)用，但因受到土地規(guī)模小、地塊分布散、耗費動力大等因素制約而沒有得到推廣。從發(fā)展趨勢上看，隨著我國大中型農(nóng)業(yè)動力機械的普遍應(yīng)用，激光平地技術(shù)將在水田節(jié)水領(lǐng)域大有用武之地。

2 微噴灌節(jié)水技術(shù)

微噴灌節(jié)水技術(shù)主要有溝灌、噴灌、微噴、滴灌、滲灌、低壓管灌、溝中覆膜灌等模式，其中噴灌可節(jié)水50%以上，微灌可節(jié)水60%以上，滴灌和滲灌可節(jié)水80%以上，溝中覆膜輸水和管道輸水可節(jié)水20%以上。在節(jié)水的同時，還有利于節(jié)約土地、節(jié)省能源、節(jié)約肥料、節(jié)省勞力，提高農(nóng)作物產(chǎn)量，實現(xiàn)節(jié)本增效的目的。從農(nóng)田工程實踐看：噴灌技術(shù)在大型農(nóng)場及草場應(yīng)用效果較好，節(jié)水灌溉效率較高，而在大田作物灌溉領(lǐng)域應(yīng)用得不多，主要原因在于管線布置受限、設(shè)備移動不便、使用成本較高等；微灌技術(shù)實施方便、操作簡單、布線容易、移動方便，是所有田間灌水技術(shù)中可實現(xiàn)作物精量灌溉的高效方法之一。近年來，通過將計算機模擬技術(shù)、自控技術(shù)、先進制造成模工藝技術(shù)相結(jié)合，開發(fā)出高性能的節(jié)水系統(tǒng)。在推廣節(jié)水灌溉技術(shù)過程中，應(yīng)根據(jù)不同作物的生長發(fā)育需要，來配套不同灌溉時期、不同灌溉次數(shù)、不同灌水量的調(diào)控技術(shù)，提高灌溉自動化管理水平。

3 管道輸水及防滲節(jié)水技術(shù)

管道輸水技術(shù)因其管理方便、成本較低、節(jié)水明顯、使用耐久性好等特點，而成為灌區(qū)節(jié)水的主要技術(shù)措施。通過渠道與管網(wǎng)相結(jié)合，實現(xiàn)灌溉輸水系統(tǒng)的管網(wǎng)化和施工手段的機械化，大大提高了節(jié)水工程施工效率和使用效率，減少來自農(nóng)田輸水系統(tǒng)的水量損失。同時，在渠道防滲技術(shù)領(lǐng)域開展深入研究，已開發(fā)出高性能、低成本的新型土壤固化劑和固化土復(fù)合材料，以及具有防滲、抗凍脹性能的復(fù)合襯砌工程結(jié)構(gòu)形式。

4 保護性耕作保水技術(shù)

在干旱地區(qū)和缺墑季節(jié)，采用地膜覆蓋、秸稈還田和深松深翻技術(shù)，可以達(dá)到蓄水保墑的效果，這是提高農(nóng)田水利用率和作物水分生產(chǎn)效率的有效途徑。通過“以松代耕”“以旋代耕”“高留茬免耕套播”等方式，增加水分入滲深度和蓄水保墑能力，減少水分流失，節(jié)約農(nóng)田用水。近年來，國家大力提倡保護性耕作，并對秸稈還田和深松整地作業(yè)提供項目補貼，大大改善了農(nóng)田再生產(chǎn)能力，減少了土壤水分的蒸發(fā)，增強了耕地的蓄水保水性能。實踐證明，由傳統(tǒng)犁耕到少、免耕，由表層松土覆蓋到作物殘茬秸稈覆蓋，由機械耕作除草到化學(xué)制劑除草，這些保護性耕作技術(shù)措施均可達(dá)到農(nóng)田保土、保肥、保水的效果，有利于促進作物生長和提高作物產(chǎn)量。

5 生物及化學(xué)制劑節(jié)水技術(shù)

國內(nèi)外已開發(fā)出多種生物和化學(xué)的抗旱保水劑、水分蒸騰抑制劑等抗旱節(jié)水制劑產(chǎn)品，在經(jīng)濟作物上使用后取得了良好的節(jié)水增產(chǎn)效果。農(nóng)用保水劑主要用于拌種、苗木移栽和扦插之前的浸根，以增強作物根部的吸水保水能力，提高出苗率和成活率。研究表明，將聚丙烯酰胺（PAM）噴施在土壤表面，可以起到抑制農(nóng)田水分蒸發(fā)、防止水土流失、改善土壤結(jié)構(gòu)的作用。

6 水管理節(jié)水技術(shù)

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，灌溉用水管理手段逐步向信息化、自動化、智能化方向發(fā)展，以滿足靈活、準(zhǔn)確和快捷的灌溉系統(tǒng)管理要求，實現(xiàn)在減少灌溉輸水調(diào)蓄工程的數(shù)量、降低工程造價費用的情況下，滿足用戶需求和有效減少棄水，進而提高灌溉系統(tǒng)的運行效率。為適應(yīng)不同灌區(qū)適時適量供水特點，結(jié)合灌溉輸配水系統(tǒng)運行模式和相應(yīng)自控技術(shù)，開發(fā)了灌區(qū)用水決策支持系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以通過模擬作物產(chǎn)量及其需水過程，預(yù)測土壤鹽分及水分脅迫對產(chǎn)量的影響，并根據(jù)實時灌溉預(yù)報模型，為用戶提供適于不同類型灌區(qū)的動態(tài)配水方案。目前，國外大多采用基于下游控制模式的自控運行方式，利用中央自動監(jiān)控系統(tǒng)對大型供水渠道進行自動化管理，開展灌區(qū)輸配水系統(tǒng)自控技術(shù)研究。

7 水肥耦合節(jié)水技術(shù)

把“以水調(diào)肥”和“以肥促水”作為技術(shù)核心，實現(xiàn)從單一澆水向澆營養(yǎng)液轉(zhuǎn)變，即肥隨水走，這樣不僅可以減少作業(yè)次數(shù)、降低生產(chǎn)成本，而且可使肥水利用率提高10%以上。通過改變灌水方式、灌溉制度和作物根區(qū)濕潤方式，開發(fā)出自控滴灌系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以向作物精確供水供養(yǎng)，不僅提高了水分和養(yǎng)分的利用率，而且最大限度地降低了水分和養(yǎng)分的流失與污染的危險，優(yōu)化了水肥耦合關(guān)系，有助于提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)。

8 結(jié)語

農(nóng)田節(jié)水技術(shù)種類很多，與傳統(tǒng)節(jié)水技術(shù)相比，現(xiàn)代農(nóng)田節(jié)水技術(shù)更多地融入了電子信息、計算機模擬、生物、高分子材料等高新技術(shù)，體現(xiàn)出多學(xué)科相互交叉、單項技術(shù)互相滲透的特征?，F(xiàn)代農(nóng)田節(jié)水技術(shù)將傳統(tǒng)工程節(jié)水技術(shù)與非工程節(jié)水技術(shù)相結(jié)合，形成從水源管理，經(jīng)輸水、配水，到作物吸收利用并轉(zhuǎn)化為最終收獲物的整個水分利用過程的節(jié)水技術(shù)體系，以最大限度地提高水的利用率，這是農(nóng)田節(jié)水技術(shù)的發(fā)展方向。因此，應(yīng)著力開展綜合農(nóng)田節(jié)水技術(shù)研究，因地制宜推廣農(nóng)田節(jié)水技術(shù)，達(dá)到節(jié)水、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和低耗的目標(biāo)。

參考文獻

[1] 段文成.節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)：文摘版，2015（9）：108.

[2] 馬忠明.北方灌區(qū)農(nóng)田節(jié)水技術(shù)研究現(xiàn)狀[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技，1993（5）：30-31.

[3] 王輝.農(nóng)田水利節(jié)水技術(shù)與措施探微[J].農(nóng)村經(jīng)濟與科技，2016（4）：24-25.

[4] 張瑨.淺談農(nóng)田水利灌溉節(jié)水技術(shù)[J].中國農(nóng)業(yè)信息，2016（11）：131-132.

Research on Farm Water Saving Technology

SUN Qun

（Donggang City Yiquan Water Conservancy Service Station， Dandong Liaoning 118306， China）

Abstract： At present the shortage of agricultural water depends， to a large extent， on the way of water saving in China， therefore it is urgent to strengthen the research on farm water saving technology. This paper introduced technical measures of farm water saving widely used at present， and put forward the construction of perfect technical system for water saving to increase mostly the efficiency of water， so as to achieve the objectives of water saving， high yield， good quality and low consumption.

Key words： irrigation and water conservancy； water saving technology； measure； system