農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉設備的主要類型與普及情況分析

田玉萍

(同心縣農(nóng)業(yè)機械化推廣服務中心，寧夏 同心 751300)

0 引言

在現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，大量農(nóng)業(yè)機械的應用使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率得到明顯提升，農(nóng)業(yè)的實際產(chǎn)出受到農(nóng)機與農(nóng)藝技術的綜合影響也不斷提高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所創(chuàng)造的經(jīng)濟效益進步明顯，有效保證了社會生產(chǎn)和人們生活對于農(nóng)產(chǎn)品的需求。與此同時，機械化生產(chǎn)的過程也出現(xiàn)了土壤退化、水土流失、能源消耗量大、水源浪費、環(huán)境污染等問題，使農(nóng)業(yè)向科學化發(fā)展受到了較大阻力，長此以往我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展將受到制約。隨著近年來精細化農(nóng)業(yè)的理念逐漸深入人心，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也逐漸由傳統(tǒng)模式向著精耕細作的合理化方向轉變。從農(nóng)業(yè)用水資源的角度來看，我國長久以來實施的灌溉技術存在著一定的粗放型特點，不僅不利于水資源的充分利用，不合理的灌溉方式還會引起水土流失等很多不良問題，因此合理實施先進的節(jié)水灌溉技術具有重要意義。

1 節(jié)水灌溉技術及其輔助工程

節(jié)水灌溉的出發(fā)點就是利用現(xiàn)代化的水資源輸送和灌溉技術最大化利用灌溉用水，有效解決農(nóng)業(yè)合理灌溉和旱地節(jié)水的問題。也就是說，節(jié)水灌溉能夠通過盡量少的水資源灌溉更多的農(nóng)業(yè)耕地面積。節(jié)水灌溉的實施需要考慮多方面的技術問題，包括水的低損失輸送、灌溉效果的提升、水資源的管理、變量灌溉模式等。水的低損失輸送主要是優(yōu)化傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)用水輸送方式，減少輸送過程造成的水資源浪費?，F(xiàn)階段應用較多的包括渠道防滲技術和低壓管道技術，渠道防滲技術主要是針對傳統(tǒng)的渠道輸水進行的優(yōu)化，通過優(yōu)化渠道滲透性能和增加防滲層來減少水資源在輸送過程的滲透損失；低壓管道技術是通過低壓管道把灌溉水輸送到農(nóng)田的技術模式，這種方式不僅能減少滲漏問題，還能減少輸送過程的水分蒸發(fā)，具有輸水快、流量大的特點，其實施需要新建管道基礎設施，需要較高的經(jīng)濟投入，但灌溉效果好，后期的維護成本顯著降低。灌溉效果的提升主要通過新的灌溉方式實現(xiàn)，例如應用噴灌、微灌、滴灌等設備替代傳統(tǒng)的漫灌方式，同時利用灌溉用水的回收和綜合利用，能夠在管理方面提高灌溉用水量，并減少水資源的無用消耗問題。

2 農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉關鍵設備與技術特點

2.1 噴灌設備及其灌溉特點

噴灌作業(yè)的技術特點是利用專用的噴灌設備對水源進行加壓，再將其以小水滴的形式噴射出來，從而達到大面積范圍的有效灌溉效果?，F(xiàn)階段使用較多的噴灌設備包括大型平移噴灌機、小型分布式噴灌機組、滾移式噴灌機、紋盤式噴灌機等。根據(jù)不同的作業(yè)特點，噴灌機所用管道分為固定式和跟隨式兩種，以適應不同功能噴灌設備的作業(yè)要求。噴灌設備的作業(yè)優(yōu)勢是適用性好、灌溉均勻，但其實際噴施效果易受到自然風力的影響，因此在風力較大的地區(qū)則不適用，且噴灌設備的初期建設成本較高。

2.2 滴灌設備及其灌溉特點

滴灌技術需要在田間布置網(wǎng)狀的灌溉水管，并在固定間隔范圍安裝滴頭，低壓管道供水后水在滴頭處陸續(xù)滴出，達到直接用于作物根部的緩慢吸收效果。現(xiàn)階段的滴灌設備主要依托的技術在于滴頭的技術含量，滴頭的防堵性能對于實際的灌溉效果影響很大，在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際應用中，滴灌設備存在的最大問題是長期使用后堵塞的問題，且其初期建設費用也比較高，現(xiàn)階段的應用相對較少，但滴灌技術省水和增產(chǎn)的效果十分明顯，隨著滴頭技術的進步，其仍會具有較強的應用價值。

2.3 滲灌設備及其灌溉特點

滲灌技術是在地下進行灌溉的新技術，通過在耕地下方布置地下管道，在管道中設計滲水孔，實現(xiàn)在水輸送的同時將水柔和地滲入土壤中，再利用土壤的毛細作用實現(xiàn)灌溉效果的擴散，達到良好的根部供水效果。滲灌的實施過程由于存在水資源的逐步損失問題，會導致水源運輸越遠，滲透效果越弱，因此，可在滲灌水管布置時合理設計增壓機構位置，以保證灌溉效果的均勻性。滲灌技術能有效減少雜草生長和病蟲害，且不影響農(nóng)機的田間行駛，但其也存在著堵塞風險，且管道的后期維護難度較大。

2.4 微噴灌設備及其灌溉特點

微噴灌設備是針對傳統(tǒng)的噴灌和滴灌設備進行的綜合性改良，其通過加壓水源使水源在管道中實現(xiàn)輸送，并在田間以合理的密度布置微噴頭，微噴頭以較大的壓力實現(xiàn)灌溉水的霧化噴施，并利用空氣阻力將壓力轉換成小水滴，灑在地面作物上。微噴灌設備主要由水源、管網(wǎng)和微噴頭三大部分組成，微噴灌設備不僅能進行灌溉，還能實現(xiàn)水溶性化肥的施肥，有利于提高灌溉設備的利用效率，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的經(jīng)營成本?，F(xiàn)階段來看，微噴灌設備在現(xiàn)代化大棚種植中的應用已比較廣泛。

3 節(jié)水灌溉技術普及情況

3.1 普及制約因素分析

(1)生產(chǎn)現(xiàn)狀產(chǎn)生的影響。從我國現(xiàn)階段的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實施情況來看，大多數(shù)的耕地面積較小，農(nóng)民認為引進節(jié)水灌溉設備的實際作用不大，且對于大田而言，節(jié)水灌溉的很多設施會對機械化生產(chǎn)的實施產(chǎn)生影響；另一方面，農(nóng)機化作業(yè)也可能會對灌溉設備造成損壞，且節(jié)水灌溉設備前期建設成本較高，而農(nóng)民的經(jīng)濟能力有限，很多農(nóng)民在目前的生產(chǎn)收益情況下很難承擔節(jié)水灌溉設備的購置和基礎設施建設費用。

(2)農(nóng)民認識方面的影響。很多農(nóng)民會受到傳統(tǒng)的灌溉模式思想制約，不愿接受新的節(jié)水灌溉技術，一方面認為節(jié)水灌溉設備的引進和使用較為繁瑣，需要學習的知識較多，擔心使用不當會造成農(nóng)作物減產(chǎn)等問題；另一方面節(jié)水灌溉技術對于農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收方面的作用并不直觀，從節(jié)水方面來講，短時間內很難回收建設成本，加之節(jié)水灌溉設備的后期維護費用，使農(nóng)民對于技術的應用積極性不高。

(3)技術層面產(chǎn)生的影響。從現(xiàn)階段節(jié)水灌溉的實際應用來看，農(nóng)民更容易接受噴灌、微灌等與傳統(tǒng)灌溉技術類似的新技術，這些技術的共同點就是功能可靠、故障率低，而滴灌技術、滲灌技術都存在著一定的技術不足問題，導致農(nóng)民應用該技術的興趣不高，因此技術的可靠性對于節(jié)水灌溉的普及也具有重要影響。

(4)宣傳普及產(chǎn)生的認同性影響。新技術的普及和推廣需要做大量的前期工作，使農(nóng)民在了解新技術的基礎上逐漸接受與傳統(tǒng)生產(chǎn)模式不同的新技術。而從現(xiàn)階段的農(nóng)機技術推廣來看，工作重點仍位于產(chǎn)前、產(chǎn)中的動力機械，對于節(jié)水灌溉設備的推廣與示范工作相對缺失，農(nóng)民缺乏對節(jié)水灌溉技術的了解渠道，導致不愿輕易嘗試新技術。

3.2 應用情況與特點

從我國現(xiàn)階段的農(nóng)業(yè)灌溉情況來看，對于水資源的利用存在嚴重的浪費問題，對比來看，發(fā)達國家的農(nóng)業(yè)灌溉用水每1 t可生產(chǎn)2～2.3 kg糧食，而我國生產(chǎn)糧食水平僅達到0.8 kg，相差甚遠。從生產(chǎn)實際的灌溉條件來看，渠道輸水與大水漫灌仍然是主要的灌溉方式，渠道輸水和大水漫灌的方式會產(chǎn)生大量的水資源浪費，其損失率可達到60%～70%，遠高于國際平均水平。而從節(jié)水灌溉技術的應用來看，我國的大田應用率明顯較低，大棚生產(chǎn)中節(jié)水灌溉技術的應用相對更高，從作物品種來看，大宗糧食作物中的節(jié)水灌溉技術應用較少，果蔬等經(jīng)濟作物節(jié)水灌溉技術應用較多，導致總體的平均應用率不盡人意。

4 結語

淡水資源的危機已成為國際性問題，對水資源的利用與保護是現(xiàn)階段必須要做的工作，從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來看，我國灌溉用水的利用率還遠沒有達到合理水平，因此，大力推進節(jié)水灌溉技術的普及是未來應當加強的工作，我國農(nóng)民也應積極轉變觀念，認清水資源節(jié)約的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)科學和長久的發(fā)展。

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