發(fā)展高效節(jié)水灌溉 建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田

侯江麗

（甘肅省定西市安定區(qū)水務(wù)局，甘肅 定西 743000）

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前我國多個地區(qū)的水資源利用結(jié)構(gòu)不是十分科學(xué)合理，尤其是在一些以農(nóng)業(yè)為主要產(chǎn)業(yè)的地區(qū)，農(nóng)業(yè)用水占了經(jīng)濟(jì)社會總用水量的很大比重，而對GDP的貢獻(xiàn)卻較少。很多地區(qū)存在農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)落后、水資源浪費(fèi)嚴(yán)重等問題。在此背景下，發(fā)展高效節(jié)水灌溉技術(shù)就顯得十分重要。

1 高效節(jié)水灌溉技術(shù)

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)揮著重要作用，合理運(yùn)用節(jié)水灌溉技術(shù)可以有效提高水資源利用率，提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量與質(zhì)量，為農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供保障。近年來，我國農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)有了很大的發(fā)展，技術(shù)類型也日益豐富，如滴灌、噴灌、微灌等技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用[1]。

1.1 噴灌技術(shù)

噴灌技術(shù)是利用水泵與管道系統(tǒng)對作物進(jìn)行給水灌溉。在灌溉時，通過給水泵施加一定的壓力將水噴灑到空中，高壓噴射出的水在空中形成細(xì)小的水滴落下來后均勻灑到田間，滿足作物對水分的需求。噴灌技術(shù)是當(dāng)前一項比較先進(jìn)的灌溉技術(shù)，在將該項技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中時，需要構(gòu)建起一個由輸配水管道系統(tǒng)、水源系統(tǒng)以及噴頭、田間工程及其附屬設(shè)配共同組成的噴灌系統(tǒng)。研究與實(shí)踐證明，噴灌技術(shù)的適應(yīng)范圍相對廣泛，機(jī)械化程度高，且具有節(jié)水、保土、增產(chǎn)等作用，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中一項不可缺少的節(jié)水灌溉技術(shù)手段。

1.2 微灌技術(shù)

微灌技術(shù)是利用專門的或自然的水源向設(shè)備進(jìn)行加壓，之后通過低壓管道系統(tǒng)的末級毛細(xì)管上的孔口或灌水器將有壓水流變?yōu)榧?xì)小水滴直接輸送到作物根區(qū)附近，使作物根須能均勻快速地吸收水分，滿足作物自身對水分的需求。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的微灌系統(tǒng)由以下幾部分構(gòu)成：灌水器、輸配水管道、首部控制樞紐工程以及水源工程。微灌技術(shù)節(jié)水效果十分理想，其要比噴灌技術(shù)更加節(jié)水。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中若能根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣?、水源條件以及作物生長需求等合理應(yīng)用微灌技術(shù)將獲得較好的生產(chǎn)效益[2]。

1.3 膜下滴灌技術(shù)

近年來，膜下滴灌技術(shù)被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動，該項灌溉技術(shù)是將覆膜栽培技術(shù)、工程節(jié)水技術(shù)等有機(jī)結(jié)合而發(fā)展起來的一項新型節(jié)水灌溉技術(shù)。膜下滴灌技術(shù)的灌溉原理以及操作方法：在覆蓋作物的地膜下面鋪設(shè)滴灌帶，然后通過滴灌帶將水輸送到作物根部。水到達(dá)作物根部后能被作物根系充分吸收，同時因為有地膜的覆蓋，水分的蒸發(fā)速度會大大減緩，因而水的有效利用率將大大提高。

2 發(fā)展高效節(jié)水灌溉建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的具體措施

2.1 灌溉工程建設(shè)

基于各項高效節(jié)能灌溉技術(shù)建設(shè)的實(shí)現(xiàn)，要根據(jù)區(qū)域內(nèi)的地形地勢、地塊地貌以及道路交通等實(shí)際情況，科學(xué)規(guī)劃，合理布局，構(gòu)建科學(xué)完善的灌溉系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)對灌溉系統(tǒng)的統(tǒng)一管理。在設(shè)計與建設(shè)灌溉工程時，灌溉用管道應(yīng)盡可能雙向分水，既能夠節(jié)約管材，又能為灌溉提供便利，有利于建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化農(nóng)田目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。在規(guī)劃與布置管網(wǎng)時要根據(jù)作物種類、作物需水情況等科學(xué)選擇合適的管網(wǎng)形式，合理設(shè)計管網(wǎng)結(jié)構(gòu)，確保管道能直接向田間供水。為提高田間灌溉效率，減少水資源的浪費(fèi)，在布置灌溉管網(wǎng)時盡可能地將干管布置在排水溝或生產(chǎn)路旁邊，并且將管道平行布置。布置管道時盡可能使管道順直，避免管道有較大起伏，通過順直的布置減少水流阻力與水頭損失。在設(shè)計與布置管道工程時，也需要根據(jù)水源位置、地表坡度以及灌溉管網(wǎng)的覆蓋范圍、作物種植方向等合理布設(shè)灌溉管道與有關(guān)設(shè)備，確保各項灌溉活動能順利進(jìn)行[3]。

2.2 田間灌溉信息化建設(shè)

為建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，要將水情信息化系統(tǒng)引進(jìn)田間灌溉工程，將信息化系統(tǒng)與各項高效節(jié)水灌溉技術(shù)有機(jī)結(jié)合，以此實(shí)現(xiàn)對農(nóng)田的標(biāo)準(zhǔn)化、自動化與精細(xì)化管理。水情信息化系統(tǒng)包含了管理機(jī)、服務(wù)器以及水電雙計智能灌溉控制器、無線傳輸網(wǎng)絡(luò)、流量計與IC卡等幾部分內(nèi)容。該系統(tǒng)的控制范圍廣、監(jiān)測與調(diào)控精度高，在田間構(gòu)建起水情信息化系統(tǒng)后，就能通過無線技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程通信，可遠(yuǎn)程對各種植區(qū)、作物生產(chǎn)區(qū)的用水、灌溉等情況進(jìn)行調(diào)查、分析與調(diào)控，從而讓農(nóng)業(yè)灌溉更加高效且智能。具體來說，可為項目區(qū)內(nèi)每臺水泵均配套1臺水電雙計智能灌溉控制器（取水計量一體機(jī)），每個農(nóng)戶發(fā)1張機(jī)泵灌溉射頻卡，每個村配置1臺計算機(jī)。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與灌溉過程中，由系統(tǒng)中的各智能設(shè)備讀取各控制器的數(shù)據(jù)，包括各泵站的總用電量、總?cè)∷俊⒛耆∷?。智能設(shè)備在獲得這些關(guān)鍵數(shù)據(jù)后再通過無線GPRS將各項數(shù)據(jù)上傳給控制中心，控制中心依據(jù)各項數(shù)據(jù)適當(dāng)調(diào)控灌溉方案，調(diào)控水泵站的供水量，從而使農(nóng)業(yè)灌溉更加科學(xué)合理。除此之外，在信息化系統(tǒng)的支持下，還可為區(qū)域內(nèi)的農(nóng)戶辦理IC卡，農(nóng)戶在取水灌溉時必須要刷卡，刷卡的過程中由系統(tǒng)自動扣除相應(yīng)數(shù)額的水費(fèi)并生成刷卡取水記錄。以這種方式徹底消除偷水或浪費(fèi)水的問題，最大化利用水資源[4]。

除了對田間灌溉活動進(jìn)行刷卡管理外，也可應(yīng)用智能灌溉信息化云平臺軟件、水電雙計智能灌溉系統(tǒng)以及視頻監(jiān)控系統(tǒng)、電量計量系統(tǒng)等對區(qū)域內(nèi)的灌溉工作進(jìn)行調(diào)控與管理，使田間灌溉實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。如在對農(nóng)田進(jìn)行灌溉時，應(yīng)用智能灌溉信息化云平臺軟件實(shí)時、動態(tài)采集區(qū)域內(nèi)的灌溉時間、灌溉次數(shù)、灌溉時長以及灌溉水量等，然后對各項灌溉數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，基于數(shù)據(jù)掌握灌區(qū)實(shí)際的灌溉情況，在此基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際的需要及時、適當(dāng)?shù)卣{(diào)整灌溉方案，使各項灌溉活動更加科學(xué)有效。為進(jìn)一步提高農(nóng)田灌溉管理的標(biāo)準(zhǔn)化程度，也可應(yīng)用信息化系統(tǒng)以及相關(guān)數(shù)據(jù)軟件對用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。如借助有關(guān)數(shù)據(jù)處理軟件實(shí)時記錄用戶灌溉次數(shù)、灌溉時長等。記錄用戶各項信息，一方面能方便用戶自己的查詢及應(yīng)用，使用戶能更詳細(xì)地了解自己的灌溉信息；另一方面可為控制中心的灌溉調(diào)控工作提供有效參考信息[5]。

3 結(jié)語

水資源是農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。在水資源日益短缺而農(nóng)業(yè)需水量又持續(xù)增加的背景下，必須應(yīng)用與發(fā)展高效節(jié)能灌溉技術(shù)，同時也要將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、移動通信與智能調(diào)控技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)手段積極引入農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，基于先進(jìn)的灌溉管理理念與技術(shù)手段建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，使農(nóng)業(yè)獲得更高質(zhì)量的發(fā)展。