高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用探討

張德芳

摘要 作為提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)保障，農(nóng)田水利工程在我國的農(nóng)業(yè)建設(shè)發(fā)展中占有重要的地位。高效節(jié)水灌溉技術(shù)能夠有效保障農(nóng)田水利工程的建設(shè)效果，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉用水提供更加高效的方式。針對高效節(jié)水灌溉技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況，結(jié)合農(nóng)田水利工程建設(shè)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，探究了相關(guān)技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 高效節(jié)水灌溉技術(shù);農(nóng)田水工程;農(nóng)業(yè)生產(chǎn);具體應(yīng)用

中圖分類號：S275 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號：2095–3305（2021）12–0154–02

我國是農(nóng)業(yè)大國，有著大量的耕地面積和生產(chǎn)需求，但水資源的地域分布卻存在較大差異，需要通過農(nóng)田水利工程的建設(shè)保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的灌溉用水需求。在水利工程建設(shè)方面，不僅有“南水北調(diào)”等大型工程，小范圍內(nèi)的溝渠工程建設(shè)也十分重要，是保障灌溉需求的具體措施。通過相關(guān)灌溉技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對農(nóng)田的高效灌溉，為農(nóng)作物的生長提供充足的水分。因此，要不斷探索和實(shí)踐高效節(jié)水灌溉技術(shù)，通過優(yōu)化和改進(jìn)灌溉技術(shù)提高農(nóng)田的灌溉效果。在高效應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)時(shí)，需要明確該技術(shù)在農(nóng)田水利工程和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的意義，根據(jù)農(nóng)田耕地的實(shí)際情況進(jìn)行規(guī)劃，確保相關(guān)技術(shù)在農(nóng)田水利工程中被有效應(yīng)用。

1 高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的意義

1.1 提高水資源利用率

水資源作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的必要元素，高效地利用水資源至關(guān)重要。在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，普遍采用漫灌的形式灌溉，這對水資源的利用率極低，大量的水分經(jīng)過土壤滲透至地下，或蒸發(fā)至空氣中，農(nóng)作物能夠吸收到的水分極少，導(dǎo)致灌溉效果不佳，水資源被浪費(fèi)。對此，采用高效節(jié)水灌溉技術(shù)改進(jìn)灌溉方式，將水資源通過節(jié)水灌溉作用到農(nóng)作物的根系，使其能夠更加有效地吸收水分，提高灌溉的效果。更多的水分被農(nóng)作物吸收，只有少量水分滲入地下或被蒸發(fā)，極大地減少了水資源的消耗，提高了水資源的利用率，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)田水利工程建設(shè)的主要功能之一[1]。

1.2 提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí)，需要投入的成本不僅有種子、化肥等，更關(guān)鍵的是水資源。大部分農(nóng)作物的生產(chǎn)都需要額外的灌溉用水，這使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要在水資源的使用上投入大量資金，成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)成本的重要組成之一。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)未注重水資源的利用效率，使同等單位的水資源灌溉面積較少，導(dǎo)致水資源浪費(fèi)的同時(shí)，增加了同等面積農(nóng)田的用水量，從而增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本投入。應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)能夠提高水資源的利用率，在保障同等灌溉需求的前提下，減少灌溉的用水量，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)節(jié)約大量的用水成本，有效提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

2 我國常用的節(jié)水灌溉技術(shù)

2.1 渠道防滲透技術(shù)

在灌溉用水中，水流對土壤的滲透性導(dǎo)致大量的水分在運(yùn)輸過程中流失，減少了灌溉用量。對此，我國采用了渠道防滲透技術(shù)減少水流在渠道運(yùn)輸過程中的消耗。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，初步挖掘的溝渠，在沒有進(jìn)行防滲透處理前，其水流運(yùn)輸?shù)膿p耗高達(dá)30%，而有效用于灌溉的水資源不足50%，土質(zhì)松軟、滲透力強(qiáng)的地區(qū)對水資源的利用只有30%左右。由此可見渠道防滲透技術(shù)的重要性[2]。該技術(shù)是借助三合土、砌石、混凝土以及塑料薄膜等防滲材料，對初步挖掘的溝渠進(jìn)行施工改造，對溝壁和溝底進(jìn)行防滲透處理，使水資源在運(yùn)輸過程中減少對土壤的滲透效果，從而保障水資源在溝渠運(yùn)輸中的消耗。采用該技術(shù)進(jìn)行溝渠施工，能夠保障從水源到灌溉農(nóng)田之間水流量的充足，為農(nóng)田提供足夠的灌溉用水，提高水資源的利用率。

2.2 噴灌及微噴技術(shù)

噴灌技術(shù)是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常用的灌溉技術(shù)，其通過高壓大面積地噴灑水流，使水分能夠均勻地灑落在農(nóng)作物表面，能夠有效提高灌溉效率。在灌溉過程中，借助管道和水泵設(shè)備從水源處取水，通過水泵對水流進(jìn)行加壓，在水管噴頭處采用細(xì)口設(shè)計(jì)，使水流呈放射性噴灑，其高效的噴灑能夠快速地灌溉農(nóng)作物。而微噴技術(shù)是噴灌技術(shù)改進(jìn)的一種，在噴灌的基礎(chǔ)上加強(qiáng)了噴灑水分的細(xì)化，使其形成水霧的形式，減少對農(nóng)作物花葉等脆弱部位的影響，同時(shí)也減少了水資源的消耗，能夠有效增加空氣濕度，多用于花卉、果樹等經(jīng)濟(jì)作物在花期時(shí)的灌溉。噴灌技術(shù)的應(yīng)用可以有效提高水資源的利用率，其模擬降雨的灌溉形式能夠清理農(nóng)作物表面的灰塵，使其能夠更好地進(jìn)行光合作用，在空氣中形成的水霧能夠改善空氣質(zhì)量，形成農(nóng)田間的小氣候，促進(jìn)農(nóng)作物的生長[3]。

2.3 滴灌與滲灌技術(shù)

滴灌技術(shù)在缺水地區(qū)是較為常用的一種節(jié)水灌溉技術(shù)，該技術(shù)以管道運(yùn)輸水資源為主，在農(nóng)作物的根系生長點(diǎn)鋪設(shè)管道，在水管處設(shè)置滴水孔，通過對農(nóng)作物點(diǎn)對點(diǎn)的滴水灌溉實(shí)現(xiàn)對水資源的最大利用，其水資源利用率高達(dá)90%以上。在此基礎(chǔ)上，分點(diǎn)進(jìn)行灌溉能夠減少人工的參與，既省時(shí)又省力。在滴灌技術(shù)上，發(fā)展出了滲灌技術(shù)，即將滴灌的管道鋪設(shè)至地表下20～30 cm處，通過水管滴孔在土壤中滲出水分，使附近農(nóng)作物根系能夠直接吸收水分，進(jìn)一步提高水資源的利用效率。使用水管運(yùn)輸?shù)乃帜軌虮苊飧邷睾涂諝鈱λ值恼舭l(fā)，避免了水資源的浪費(fèi)。滲灌技術(shù)相對于滴灌技術(shù)不僅有效地保護(hù)了管道系統(tǒng)的安全，還免除了滴水到植物根部的過程，避免了水分暴露在空氣中的蒸發(fā)作用，保證了水分被農(nóng)作物有效吸收，使水資源被最大程度地利用。

2.4 膜上灌與膜下灌技術(shù)

在農(nóng)田灌溉中，未生長農(nóng)作物部分的土壤對水分的吸收，一定程度上降低了水資源的利用效率。對此，可采用覆膜的方式減少空白地表對水資源的吸收，形成膜上灌技術(shù)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者在種植農(nóng)作物時(shí)，使用塑料薄膜覆蓋栽種間隙，在農(nóng)作物根部進(jìn)行預(yù)留開口。在灌溉時(shí)，水流會(huì)順著塑料薄膜表面流入農(nóng)作物根部，而農(nóng)作物之間的空白地表會(huì)受塑料薄膜的阻擋無法接觸水分，從而實(shí)現(xiàn)對灌溉用水的高效利用，同時(shí)地表薄膜的覆蓋也減少了水分的蒸發(fā)，更好地保留了土壤中的水分。

膜下灌技術(shù)是通過對農(nóng)作物種植的全范圍覆蓋，在膜下方進(jìn)行滴灌等灌溉措施。膜下灌能夠有效收集植物和地表蒸騰的水分，使其在膜表面形成水滴，重新進(jìn)行灌溉，同時(shí)還能為農(nóng)作物的生長提供保溫效果，從而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。

3 高效節(jié)水灌溉技術(shù)的規(guī)劃要求

3.1 施工前勘測與布局規(guī)劃

針對高效節(jié)水灌溉工程的施工需要提前進(jìn)行規(guī)劃，相關(guān)人員需要對灌溉地區(qū)的氣候因素、水源分布、用水需求等進(jìn)行調(diào)查，以當(dāng)?shù)氐慕邓亢退捶植甲鳛椴季忠?guī)劃的基礎(chǔ)，根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)類型合理地規(guī)劃灌溉用水。由于不同節(jié)水灌溉工程建設(shè)的成本不同，在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，需要明確當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)用水需求和儲(chǔ)備水量。針對水量較多的地區(qū)，可以采用成本較低的溝渠灌溉方式，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)。而在水量較少的地區(qū)，可以采用成本相對較高的滴灌或滲灌技術(shù)進(jìn)行建設(shè)，在地區(qū)農(nóng)業(yè)儲(chǔ)備水量和節(jié)水灌溉工程成本之間取其平衡點(diǎn)，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益最大化。對地形環(huán)境的勘測能夠保障高效節(jié)水灌溉工程的順利開展，保障農(nóng)田水利工程建設(shè)的有效性。

3.2 施工建設(shè)的材料要求

在高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用中，需重點(diǎn)關(guān)注相關(guān)農(nóng)田水利工程建設(shè)的材料性質(zhì)，在材料質(zhì)量、成本及使用壽命3個(gè)方面進(jìn)行斟酌，通過對比以選擇性價(jià)比最高的材料，保障工程的長期使用。在材料質(zhì)量方面，需要保障其抗腐蝕性，化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，避免對水資源造成污染;溝渠工程建設(shè)所使用的水泥要符合國家標(biāo)準(zhǔn)，保障其施工厚度，避免在使用過程中出現(xiàn)侵蝕損壞現(xiàn)象;在材料成本方面，要將其控制在工程建設(shè)的成本范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田水利工程的可持續(xù)性發(fā)展;在使用壽命方面，需要確保相關(guān)工程結(jié)構(gòu)的合理性，維持其穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田水利工程建設(shè)的長期運(yùn)作[4]。

4 高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的具體應(yīng)用

4.1 結(jié)合環(huán)境選擇節(jié)水灌溉技術(shù)

在農(nóng)田水利工程中運(yùn)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)時(shí)，需要根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行調(diào)整，對比不同高效節(jié)水灌溉技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，采用最適合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的灌溉技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，可以采用多種灌溉技術(shù)相結(jié)合的方式，在控制成本的同時(shí)，最大化地利用水資源。此外，不同的農(nóng)作物類型所適宜的灌溉技術(shù)也不同，需要根據(jù)農(nóng)作物的生長特點(diǎn)選擇，農(nóng)田水利工程的建設(shè)也應(yīng)符合農(nóng)作物的用水需求。針對全年降水不均的農(nóng)業(yè)地區(qū)，可以建設(shè)蓄水池工程，保障在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各個(gè)時(shí)期的灌溉用水，實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉的效果。

4.2 建設(shè)信息化節(jié)水灌溉系統(tǒng)

隨著科技的發(fā)展，相關(guān)信息技術(shù)也得以在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中實(shí)踐。實(shí)時(shí)收集農(nóng)作物水分需求數(shù)據(jù)與自動(dòng)化灌溉是信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)的重要功能。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)只能通過生產(chǎn)者的經(jīng)驗(yàn)來判斷農(nóng)作物生長是否缺水，具有一定的誤差。而信息技術(shù)中的傳感器技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)收集農(nóng)作物及土壤水分含量的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)處理和分析判斷是否需要進(jìn)行灌溉。一旦農(nóng)作物缺水，自動(dòng)化技術(shù)能夠及時(shí)進(jìn)行灌溉，同時(shí)在水分含量達(dá)到農(nóng)作物生長需求時(shí)，自動(dòng)停止灌溉，既避免了灌溉超量，又減少了灌溉水的浪費(fèi)，有效地節(jié)約了農(nóng)業(yè)灌溉用水量。

4.3 加強(qiáng)設(shè)施管理，提高灌溉水平

在農(nóng)田水利工程建設(shè)完成后，要有效地管理和維護(hù)相關(guān)設(shè)施設(shè)備，保障灌溉工程的穩(wěn)定運(yùn)行。因此，需要加強(qiáng)對相關(guān)設(shè)施的管理工作，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者進(jìn)行高效節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣和普及，使其充分了解相關(guān)技術(shù)的重要性，強(qiáng)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者節(jié)水灌溉意識(shí)，提高其灌溉水平，相互協(xié)同配合，對節(jié)水灌溉等農(nóng)田水利工程進(jìn)行有效管理，以確保高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的有效應(yīng)用。

5 結(jié)束語

高效節(jié)水灌溉技術(shù)作為提高水資源利用率的農(nóng)業(yè)技術(shù)，在農(nóng)田水利工程中的運(yùn)用能夠提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益，極大地減少農(nóng)業(yè)用水成本。在實(shí)際工程施工的應(yīng)用中，需要注重前期的勘測和規(guī)劃工作，確保工程建設(shè)的材料穩(wěn)定性，根據(jù)農(nóng)業(yè)用水需求選擇相關(guān)技術(shù)。通過后期對工程的管理保障農(nóng)田水利工程的有效運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的實(shí)踐應(yīng)用，促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[2] 崔瑞軍.節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的運(yùn)用探討[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)， 2021（15）：104-105.

[3] 張德儒.高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2021， 52（15）：78-79，88.

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責(zé)任編輯：黃艷飛

Application of High Effi-ciency and Water Saving Irrigation Technology in Farmland Water Conser-vancy Projects

ZHANG De-fang （River and Lake Man-agement Center of Water Affairs Bureau of Tianzhu Tibetan Autonomous County， Wuwei City， Gansu Province， Tianzhu， Gansu 733299）

Abstract As the basic guarantee to improve agricultural production efficiency， farmland water conservancy project plays an important role in China’s agricultural construction and development. With the development of society， people have more and more demand for agricultural production. The application of high-efficiency water-saving irrigation technology in water conservancy projects has also attracted a lot of attention. The application of this technology effectively ensures the effect of farmland water conservancy project construction and provides a more efficient way for irrigation water for agricultural production. According to the actual application of high-efficiency water-saving irrigation technology， combined with the needs of farmland water conservancy project construction and agricultural production， the specific application of relevant technologies in farmland water conservancy project was studied and discussed.

Key words High efficiency and water saving irrigation technology; Farmland water engineering; Agricultural production; Specific application