農(nóng)田灌溉用水高效利用管理的運(yùn)用分析

李永鋒

（甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心，甘肅 景泰 730400）

農(nóng)業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱。 我國(guó)水資源分布不均衡，部分地區(qū)水資源相對(duì)缺乏，嚴(yán)重影響著我國(guó)農(nóng)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。在農(nóng)田水利灌溉中，廣泛應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)，可有效提高農(nóng)業(yè)用水的效率，推動(dòng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1 高效節(jié)水灌溉技術(shù)的類型

輸送灌溉水主要有管道輸送與渠道輸送兩種方式。渠道襯砌防滲作為最為常用的節(jié)水灌溉方式之一，應(yīng)用在農(nóng)業(yè)灌溉中可以有效防止輸水渠道沿途水分滲漏到深層土壤，能有效提高輸水利用率。通過(guò)管道輸送灌溉水，應(yīng)盡量避免灌溉水在輸送過(guò)程中過(guò)分蒸發(fā)或沿途滲漏，以提高輸水利用率。農(nóng)田高效節(jié)水灌溉，通常有地面灌溉、膜上灌溉、噴灌、滴灌、滲灌以及低壓管道輸水灌等多種方法。

1.1 地面灌溉

地面灌溉，是先在灌溉區(qū)域挖出一些溝洼，然后通過(guò)溝洼進(jìn)行灌溉。與大田漫灌相比，地面灌溉可以有效減少田間積水，避免地面水過(guò)分蒸發(fā)。采用地面灌溉的方法，雖然操作簡(jiǎn)單且成本較低，但是需要對(duì)每次灌水量進(jìn)行合理控制。如果灌水量過(guò)大，則可能會(huì)在地面產(chǎn)生徑流，造成農(nóng)田土壤深層水滲漏。

1.2 噴灌技術(shù)

噴灌技術(shù)作為高效節(jié)水灌溉技術(shù)之一，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。應(yīng)用噴灌技術(shù)，主要是通過(guò)噴灌機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)大面積灌溉。在具體的操作過(guò)程中，工作人員需要根據(jù)具體灌溉區(qū)域的實(shí)際情況，合理調(diào)節(jié)噴灌機(jī)械設(shè)備的相關(guān)參數(shù)。有效結(jié)合自動(dòng)化技術(shù)與信息技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)根據(jù)農(nóng)作物實(shí)際需求來(lái)實(shí)施的自動(dòng)化灌溉。應(yīng)用噴灌技術(shù)實(shí)施灌溉，操作較簡(jiǎn)單且管理難度較低。與傳統(tǒng)灌溉技術(shù)相比，應(yīng)用噴灌技術(shù)可以節(jié)約40%的水資源，能有效提高水資源的利用效率。應(yīng)用噴灌技術(shù)灌溉，是指讓灌溉水變成細(xì)小水滴后均勻降落在農(nóng)作物葉面與農(nóng)田地面上。應(yīng)用噴灌技術(shù)，需要選擇合適的噴灌時(shí)機(jī)，避免造成地面過(guò)度積水，降低騰發(fā)量。應(yīng)盡量避免在多風(fēng)或者強(qiáng)光天氣時(shí)噴灌，以避免灌溉水大量蒸發(fā)。與地面灌溉相比，噴灌可以有效節(jié)水30%～40%。

1.3 滴灌技術(shù)

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，應(yīng)用傳統(tǒng)灌溉技術(shù)會(huì)損耗大量水資源，造成大量水資源浪費(fèi)，不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用滴灌技術(shù)可以有效提高水資源的利用效率。應(yīng)用滴灌技術(shù)，是將滴灌口與土壤直接接觸，確保水可以直接滴灌在農(nóng)作物根部，保證農(nóng)作物可以直接有效地吸收水分。在具體應(yīng)用滴灌技術(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)農(nóng)作物種植的實(shí)際用水需求合理配置水資源，確保供水量與農(nóng)作物生長(zhǎng)的實(shí)際需求合理匹配。滴灌技術(shù)是節(jié)水效果最佳的灌溉技術(shù)之一。應(yīng)用滴灌技術(shù)，通過(guò)小流量出流來(lái)實(shí)現(xiàn)農(nóng)田整體灌溉，使水分與空氣的接觸時(shí)間較短、接觸面積較小，可以有效減少農(nóng)田騰發(fā)量。與地面灌溉技術(shù)相比，應(yīng)用滴灌技術(shù)可以有效節(jié)水50%～70%。

1.4 微灌技術(shù)

微灌技術(shù)是高效灌溉技術(shù)之一。在實(shí)際應(yīng)用中，通常將微灌技術(shù)作為一種輔助灌溉技術(shù)，結(jié)合噴灌、滴灌等技術(shù)實(shí)施農(nóng)田灌溉。應(yīng)用微灌技術(shù)，可以滿足不同農(nóng)作物生長(zhǎng)的需求，在農(nóng)作物大棚種植中的應(yīng)用范圍較廣；可以同時(shí)提高灌溉和施肥的科學(xué)性，將肥料直接通過(guò)小管道注入水中，讓肥和水同時(shí)流入農(nóng)作物根部，既為農(nóng)作物供水，又為農(nóng)作物供肥。應(yīng)用微灌技術(shù)，可避免水分蒸發(fā)流失，有效實(shí)現(xiàn)節(jié)約水資源的目標(biāo)。

1.5 滲灌技術(shù)

滲灌是地下微灌的一種形式。應(yīng)用滲灌技術(shù)，首先要在地表下的作物根系主要活動(dòng)層埋設(shè)灌水器，再通過(guò)灌水器并利用土壤毛細(xì)管的作用，根據(jù)農(nóng)作物生長(zhǎng)對(duì)水的需求量向農(nóng)作物根部土壤定時(shí)定量滲水。應(yīng)用滲灌技術(shù)，可以同時(shí)完成水與肥的供給，在控制農(nóng)田騰發(fā)量方面具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)，還能使灌溉水的利用效率提高40%。

在灌溉農(nóng)田時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際選用或綜合應(yīng)用滴灌、滲灌等灌溉技術(shù)，以最大程度地減少農(nóng)田騰發(fā)量、節(jié)約水資源。應(yīng)用傳統(tǒng)的農(nóng)田灌溉技術(shù)，由于在農(nóng)作物生長(zhǎng)期間的灌溉次數(shù)較少，并且單次灌水量相對(duì)較大，因此容易導(dǎo)致地面長(zhǎng)期積水、農(nóng)田騰發(fā)量較大。通過(guò)綜合利用多種科學(xué)合理的高效節(jié)水灌溉技術(shù)，并根據(jù)農(nóng)作物生長(zhǎng)的特征制定相關(guān)灌溉制度，能使高效節(jié)水灌溉技術(shù)的作用得到充分發(fā)揮。

2 農(nóng)田灌溉用水的高效利用管理

2.1 監(jiān)測(cè)土壤墑情

通過(guò)監(jiān)測(cè)土壤墑情，可以及時(shí)了解土壤水分情況，為節(jié)約灌溉時(shí)間與水量提供準(zhǔn)確信息參考。土壤墑情監(jiān)測(cè)的方法較多，有烘干法、中子儀法、透射法、電磁波法、電阻法、電容法、光電法等。這些方法在土壤商情監(jiān)測(cè)中均得到了不同程度的應(yīng)用。監(jiān)測(cè)土壤墑情，應(yīng)對(duì)不同時(shí)刻土壤水分含量進(jìn)行連續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，確保可以準(zhǔn)確有效地掌握土壤墑情信息。目前，時(shí)域反射法是較為先進(jìn)的土壤墑情監(jiān)測(cè)方法，是指通過(guò)對(duì)土壤水分變化過(guò)程進(jìn)行觀測(cè)，在不破壞土壤結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上快速詳細(xì)了解土壤水分。采用時(shí)域反射法，操作簡(jiǎn)單方便，可以持續(xù)工作，與采用其他測(cè)定方法相比，精度更高，更加方便。

2.2 管控土壤墑情

農(nóng)田墑情管理與農(nóng)田作物生長(zhǎng)有著密切的聯(lián)系。實(shí)施節(jié)水灌溉，應(yīng)從控制并減少農(nóng)田水分騰發(fā)著手，有效實(shí)施農(nóng)田水分與土壤商情的精細(xì)管理。管控土壤墑情，是指通過(guò)采取科學(xué)合理的措施，控制好在長(zhǎng)期農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的反映作物耕層土壤含水量情況的指標(biāo)。由于作物的生長(zhǎng)情況與耕層土壤的含水量之間具有密切聯(lián)系，因此土壤墑情直接影響著農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育以及產(chǎn)量。應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)，必須將減少農(nóng)田水分的無(wú)效消耗作為首要目標(biāo)。應(yīng)對(duì)土壤墑情進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)了解土壤情況，采取合理的措施進(jìn)行適時(shí)適量灌溉，使土壤墑情有利于農(nóng)作物維持正常的生長(zhǎng)，并有效避免農(nóng)田水分無(wú)效消耗。

2.3 應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)

在農(nóng)田灌溉中，應(yīng)用滴灌技術(shù)與滲灌技術(shù)，可將灌溉水緩慢滴出并在重力與土壤毛細(xì)管的作用下進(jìn)入作物主要根系附近土壤，使這些土壤始終保持最佳含水量；應(yīng)用滴灌技術(shù)，能有效節(jié)約水資源，降低人力投入，達(dá)到增加產(chǎn)量的效果；應(yīng)用滴灌技術(shù)，使水分與空氣的接觸時(shí)間短、接觸面積小，且不打濕農(nóng)作物葉面，能有效避免土壤表面和農(nóng)作物葉面的水分蒸發(fā)，極大降低了水資源的消耗；應(yīng)用滴灌技術(shù)，水量控制的操作簡(jiǎn)單，不會(huì)造成地面徑流或土壤深層滲漏，在農(nóng)田灌溉中可節(jié)約大量水資源；應(yīng)用滴灌技術(shù)，對(duì)農(nóng)作物根部附近的土壤實(shí)施定向精量供水和施肥，使農(nóng)作物壟間缺乏水與肥，能有效避免雜草與農(nóng)作物爭(zhēng)奪水與肥，使雜草生長(zhǎng)困難，有利于提高農(nóng)作物產(chǎn)量。

2.4 應(yīng)用自動(dòng)化滴灌控制技術(shù)

應(yīng)用自動(dòng)化滴灌控制技術(shù)，既能有效提高農(nóng)田灌溉水的利用率，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田精細(xì)節(jié)水灌溉，又能降低勞動(dòng)力成本，提高滴灌的效率與質(zhì)量。在滴灌系統(tǒng)中應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)，可自動(dòng)控制管道閥門(mén)的開(kāi)關(guān)以及流量，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的現(xiàn)代高效節(jié)水農(nóng)業(yè)灌溉管理。在泵房?jī)?nèi)設(shè)置自動(dòng)化控制系統(tǒng)主機(jī)，通過(guò)對(duì)農(nóng)田土壤水分監(jiān)測(cè)信息、水井和支管壓力傳感器的檢測(cè)信息進(jìn)行綜合分析與處理，自動(dòng)控制閥門(mén)的開(kāi)關(guān)以及流量，實(shí)現(xiàn)高效、精準(zhǔn)、科學(xué)的滴灌自動(dòng)化管理。

2.5 制定節(jié)水灌溉制度

減少農(nóng)田騰發(fā)量首先需要制定科學(xué)合理的節(jié)水灌溉制度，對(duì)灌溉時(shí)間、灌溉定額進(jìn)行合理控制。在傳統(tǒng)灌溉模式中，如果選擇在光照較強(qiáng)或者多風(fēng)天氣時(shí)灌溉，不但會(huì)造成水分滲漏，還會(huì)導(dǎo)致一部分水分被蒸騰蒸發(fā)。由于農(nóng)田騰發(fā)量過(guò)大不利于有效利用灌溉水，因此需要選擇合適的灌溉時(shí)間，盡量避免在光照較強(qiáng)或者多風(fēng)天氣時(shí)灌溉，比如：在農(nóng)作物需水期，可以選擇在夜晚通過(guò)自動(dòng)化控制進(jìn)行灌溉，避免灌溉水受到太陽(yáng)照射蒸發(fā)，讓灌溉水在夜晚滲入作物根部土壤，減少騰發(fā)量。在降低灌溉水量的同時(shí)增加灌溉次數(shù)，可避免在灌溉的過(guò)程中出現(xiàn)地面徑流與土壤深層滲漏等現(xiàn)象，有效降低農(nóng)田地面與作物葉面的蒸發(fā)。

3 高效節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展措施

3.1 加大推廣力度

為了推動(dòng)高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田灌溉工程中的應(yīng)用，需要進(jìn)一步加大高效節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣力度。應(yīng)深入廣大農(nóng)民群眾開(kāi)展宣傳工作，讓他們充分了解高效節(jié)水灌溉技術(shù)的優(yōu)勢(shì)；通過(guò)加大水資源保護(hù)的宣傳和培訓(xùn)力度，使他們可以在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中根據(jù)具體情況來(lái)選擇應(yīng)用合適的節(jié)水灌溉技術(shù)，有效提高高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用效率，避免造成水資源的浪費(fèi)。政府相關(guān)部門(mén)還可不定期入村下鄉(xiāng)開(kāi)辦相關(guān)技術(shù)講座，邀請(qǐng)相關(guān)專家為農(nóng)民講解高效節(jié)水灌溉技術(shù)有關(guān)知識(shí)和技能，積極推廣高效節(jié)水灌溉技術(shù)，使農(nóng)民認(rèn)識(shí)到應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)可以有效提高農(nóng)作物產(chǎn)量，提高他們對(duì)高效節(jié)水灌溉技術(shù)的信任度。針對(duì)一些農(nóng)民因資金不足而無(wú)法購(gòu)置高效節(jié)水灌溉設(shè)施的實(shí)際情況，政府可出臺(tái)相關(guān)政策，加大政策扶持力度，確保高效節(jié)水灌溉技術(shù)在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到有效推廣應(yīng)用。

3.2 合理配置水資源

由于我國(guó)水資源分布不均勻，因此在農(nóng)田灌溉過(guò)程中需要根據(jù)各地的實(shí)際情況合理配置水資源。只有對(duì)水資源進(jìn)行科學(xué)合理的分配利用，才能有效提高水資源的利用效率。在應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)時(shí)，需要有效結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇灌溉技術(shù)與方案。應(yīng)通過(guò)健全和完善農(nóng)業(yè)用水的管理與保障制度，確保高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可以得到有效應(yīng)用，使節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。

3.3 建立信息化灌溉管理系統(tǒng)

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)，不僅需要加強(qiáng)灌溉技術(shù)的推廣應(yīng)用，還需要加強(qiáng)信息技術(shù)的應(yīng)用，建立健全完善的農(nóng)田信息管理系統(tǒng)，確?？梢约皶r(shí)地收集、分析和處理相關(guān)數(shù)據(jù)。加強(qiáng)農(nóng)田灌溉的信息化監(jiān)測(cè)與管理，可以有效保證高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用效果，提高高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用效率。

4 結(jié)論與討論

應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)，是農(nóng)田水利灌溉未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。目前，在實(shí)際應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)的過(guò)程中，仍然存在一些問(wèn)題，如：推廣力度不大、推廣范圍不廣，直接影響了高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用。為了推動(dòng)高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田灌溉工程中的有效應(yīng)用，需要進(jìn)一步加大高效節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣力度，合理配置水資源，并建立信息化灌溉管理系統(tǒng)，以推動(dòng)高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。