我國設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展對策分析

姚光琴

（普洱市景谷縣土壤肥料工作站，666499，云南普洱）

中國作為農(nóng)業(yè)大國，一直以來用占世界極小的耕地面積養(yǎng)活了龐大的人口，這是令世界矚目的成績。現(xiàn)今國家繁榮富強(qiáng)、社會和諧穩(wěn)定，人們的思想觀念也發(fā)生了一定變化。我國早已倡導(dǎo)和踐行可持續(xù)發(fā)展的理念，近年來也一直致力于建設(shè)資源節(jié)約型社會。在推動農(nóng)業(yè)發(fā)展的同時，人們對于水資源的關(guān)注度也越來越高。在我國農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，有一個重要的制約因素就是水資源不足。水是維持生命和社會發(fā)展的基本需求，地球雖然有71%的面積被水所覆蓋，但是淡水資源卻非常有限[1]。我國是一個缺水嚴(yán)重的國家，淡水資源總量為28 000 億m3，占全球水資源的6%，位列世界第四；但是我們國家地域遼闊，人口數(shù)量多，人均水資源量僅為2 000 m3，是世界平均水平的1/4，因此我國水資源問題格外受到重視。要想保障農(nóng)業(yè)的發(fā)展，就需要保障農(nóng)業(yè)用水需求；但實(shí)際農(nóng)業(yè)用水資源的開發(fā)較為困難，因?yàn)樗枰馁Y金較大，見效卻慢，投資額度大，風(fēng)險更大，在短時間內(nèi)并不能解決大面積的農(nóng)業(yè)灌溉問題。針對這一現(xiàn)實(shí)問題，積極研究節(jié)水灌溉技術(shù)是十分重要且必要的。用最少的水量，獲得最大的產(chǎn)量，在保障農(nóng)業(yè)用水的同時，降低水資源使用量，這對于推動節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展有著重要意義。

1 我國設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的發(fā)展現(xiàn)狀

我國設(shè)施農(nóng)業(yè)種植通常采用溫室大棚種植，其農(nóng)產(chǎn)品包括經(jīng)濟(jì)作物、各種蔬菜等。在溫室大棚種植中，其灌溉使用的大多是傳統(tǒng)畦灌。畦灌技術(shù)要素包括單寬流量、畦田規(guī)格、灌水時間，這些因素對于適量灌水、濕度均勻有著重要影響。目前在設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉中，水的利用率僅僅為40%。農(nóng)業(yè)水資源的合理利用成為重點(diǎn)關(guān)注的問題。我國發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)，并從發(fā)達(dá)國家引進(jìn)了先進(jìn)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉、水肥同步管理和高效利用，先進(jìn)設(shè)備的廣泛應(yīng)用，使得節(jié)水效果明顯，同時也有效提高了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。

我國設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的發(fā)展主要經(jīng)歷四個階段。第一階段主要是在上世紀(jì)80 年代以前，在這一時期通過引進(jìn)國外滴灌產(chǎn)品來滿足作物種植的需要，主要安裝在果園應(yīng)用，在對引進(jìn)的產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)后，研制出小管出流產(chǎn)品。第二階段是上世紀(jì)八九十年代的過渡階段，在這一時期節(jié)水灌溉發(fā)展得較為緩慢，其原因還是設(shè)備、產(chǎn)品種類不足，即便有配套的產(chǎn)品，但也是質(zhì)量堪憂。也是在這一階段，對設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，開發(fā)出補(bǔ)償?shù)慰凇⒖卓诘晤^，并且在山東建立了相應(yīng)的示范點(diǎn)，進(jìn)一步展開研究[2]。雖然國家對于設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉足夠重視，但是由于設(shè)備老舊、技術(shù)落后、科研力度不足，節(jié)水灌溉設(shè)備并沒有大面積推廣。第三階段為上世紀(jì)90 年代，在這段時間內(nèi)，北方諸多地區(qū)出現(xiàn)干旱的情況，水資源短缺問題嚴(yán)峻。國家加大了對設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的投入力度，郊區(qū)與小城鎮(zhèn)逐漸建立起設(shè)施農(nóng)業(yè)示范點(diǎn)，溫室大棚數(shù)量不斷增加，促進(jìn)了灌溉技術(shù)的發(fā)展。在這一階段，補(bǔ)償式滴灌管、脈沖式滴灌設(shè)備逐漸被研發(fā)，許多新的設(shè)備應(yīng)用到節(jié)水灌溉中。同時也制定了灌溉設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，對設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉設(shè)備進(jìn)行綜合性開發(fā)。第四階段，從上世紀(jì)90 年代發(fā)展至今30 年來，我國農(nóng)業(yè)灌溉年均用水量基本維持在約3 400 億m3，占全社會用水總量的56%左右。在灌溉面積擴(kuò)大、灌溉保證率提高、糧食總產(chǎn)量穩(wěn)步增加的情況下，我國農(nóng)業(yè)用水總量基本維持穩(wěn)定，節(jié)水灌溉功不可沒。

2 當(dāng)前設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉存在的問題

在設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉中，地下滴灌及滲灌這兩種方式能夠有效減少水分的蒸發(fā)，提高水資源的利用率。同時對于農(nóng)作物來說，這兩種灌溉方式能夠及時向根系供水，效果較好。但是目前地下滴灌及滲灌面臨的最大問題就是滴孔容易堵塞、設(shè)備制作工藝粗糙。設(shè)備質(zhì)量不高，就會導(dǎo)致滲灌管出流不均勻。管路在停止供水以后滴孔處形成負(fù)壓，滴頭就會吸入土塊導(dǎo)致堵塞。

再者，我國目前設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉設(shè)備的技術(shù)水平還與發(fā)達(dá)國家存在差距，滴灌帶、滴灌頭的抗堵塞能力較差，施肥-灌溉-生長調(diào)節(jié)劑等一體化運(yùn)作水平不高，很多設(shè)備的研究還沒有系統(tǒng)化地展開。另外，設(shè)備的價格偏高、使用壽命短也是制約設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉發(fā)展的一個重要問題。

3 我國設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉發(fā)展策略

隨著時代的發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，人們在物質(zhì)生活得到保障后，對于生活質(zhì)量有了更高的要求。農(nóng)產(chǎn)品作為餐桌上的必需品，現(xiàn)今需求量越來越大，尤其是對于北方地區(qū)來說，反季蔬菜的需求量大幅增加。隨著供需矛盾的凸顯，大力發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)十分必要。在設(shè)施農(nóng)業(yè)種植中，通常使用傳統(tǒng)的畦灌方式；但是畦灌容易浪費(fèi)水資源，并且對于提高農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量沒有顯著作用，所以設(shè)施農(nóng)業(yè)的灌溉方式需要進(jìn)一步調(diào)整。在節(jié)能節(jié)源理念的影響下，現(xiàn)今人們對于水資源保護(hù)的概念越來越強(qiáng)化。大力發(fā)展我國設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉，對于促進(jìn)節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展有著重要作用。只有向著按需適量適時灌溉的方向發(fā)展，才能真正做到節(jié)水灌溉。當(dāng)前大力發(fā)展我國設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的主要對策包括以下幾方面。

3.1 灌溉系統(tǒng)多功能化

在我國設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉發(fā)展過程中，要想真正做到節(jié)水灌溉，就必須合理有效地利用水資源，對水資源進(jìn)行科學(xué)分配，以此來提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率。灌溉系統(tǒng)也不能僅僅局限于澆水，需要進(jìn)行更全方位的應(yīng)用。其中液體肥料的灌溉是需要重點(diǎn)關(guān)注的問題，對于不同類型的蔬菜、果樹需要準(zhǔn)備相應(yīng)的液體肥料。加強(qiáng)對水肥藥一體化灌溉專業(yè)技術(shù)的研究，包括水動精量注肥器、精量注肥技術(shù)等。以提高施肥效率、節(jié)約用水為主要目的，研究適應(yīng)蔬菜、果樹等農(nóng)作物用水需求的微噴灌制度[3]。此外，還應(yīng)按照農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)對環(huán)境、水、肥料的需求，研究相應(yīng)的設(shè)備，進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)量，用科技的力量推動灌溉事業(yè)的發(fā)展。

3.2 科學(xué)技術(shù)集成化

溫室節(jié)水灌溉是設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的重要工程，其中涉及到的專業(yè)技術(shù)非常多，并不是單一研究某一項(xiàng)目便能發(fā)揮效果的。在溫室生產(chǎn)中，需要提高對灌溉的重視程度，必須保障其灌溉的均勻度，用最少的水發(fā)揮最大的效應(yīng)，既能滿足農(nóng)作物對水的需求，又要保障農(nóng)作物健康成長，不至于空氣中含水量較大導(dǎo)致農(nóng)作物發(fā)生霉病。溫室節(jié)水灌溉既能提高農(nóng)作物的品質(zhì)，又能真正做到節(jié)約用水，增加產(chǎn)量。而這一方向的研究是當(dāng)前農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉設(shè)備研究中的關(guān)鍵。在研究過程中，要加強(qiáng)對農(nóng)作物的觀察，充分了解農(nóng)作物生長所需的水、環(huán)境等因素。現(xiàn)今隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，可以充分利用計(jì)算機(jī)設(shè)備，自動控制灌水量和把控灌溉時間，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)合理灌溉。另外還需根據(jù)農(nóng)作物的實(shí)際情況，加強(qiáng)研究各類設(shè)備，以此來實(shí)現(xiàn)環(huán)境管理、自動灌溉和施肥，滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需求。

3.3 灌溉系統(tǒng)國產(chǎn)化

如今在農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉中，其發(fā)展方向是適量灌溉、按需灌溉。必須正視的是，在溫室灌溉中，無論是技術(shù)還是設(shè)備，與其他發(fā)達(dá)國家相比，仍舊存在一定差距。需要根據(jù)灌溉現(xiàn)狀，真正解決灌溉問題。當(dāng)前，我國灌溉技術(shù)與設(shè)備的發(fā)展空間較大，現(xiàn)仍滿足不了溫室灌溉的要求。縱觀當(dāng)前溫室灌溉設(shè)備市場中的產(chǎn)品，大多數(shù)為進(jìn)口產(chǎn)品，并且在未來幾年，進(jìn)口產(chǎn)品仍將呈增長趨勢，占有比例較大。進(jìn)口設(shè)備雖然質(zhì)量好，種類更加豐富，但是有著價格昂貴的特點(diǎn)，在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，受資金因素的影響，節(jié)水灌溉的應(yīng)用率會降低，制約節(jié)水灌溉的發(fā)展，并且很多產(chǎn)品并不適應(yīng)我國農(nóng)業(yè)的實(shí)際情況。針對這一實(shí)際情況，就需要結(jié)合我國的基本國情及農(nóng)業(yè)發(fā)展特點(diǎn)，加快研發(fā)適合我國國情和滿足我國農(nóng)業(yè)發(fā)展要求的灌溉設(shè)備，代替進(jìn)口設(shè)備，大力推進(jìn)灌溉系統(tǒng)國產(chǎn)化，這是今后研究的重點(diǎn)。

3.4 地下滴灌廣泛運(yùn)用

在我國傳統(tǒng)設(shè)施農(nóng)業(yè)灌溉中，地上滴灌模式通常是通過安裝在毛管上的灌水器，一滴一滴地將水滴入到農(nóng)作物根部的土壤，保障水量小，滴水速度緩慢。這種方式的缺點(diǎn)是，長時間的紫外線照射會縮短設(shè)備的使用壽命，并且也會加大地表水分的蒸發(fā)。因此針對這一現(xiàn)實(shí)情況，應(yīng)積極采用地下滴灌模式來發(fā)展節(jié)水灌溉，將毛管埋于地下，通過灌水器將水或水肥的混合液輸送到植物根部的土壤中，有利于作物更好更快地吸收。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是能夠有效避免蒸發(fā)，幾乎可以完全消除水分在土壤表面的蒸發(fā)，土壤表面干燥，大大降低了地表空氣的濕度，也就降低了農(nóng)作物發(fā)生腐爛和病蟲害的幾率。同時，地下滴灌灌水器所濕潤的區(qū)域?yàn)榍蛐?，與地表滴灌比較，體積和表面積更大，有利于農(nóng)作物根系生長，吸收更多養(yǎng)分。另外，在地下滴灌情況下，土壤中水分和養(yǎng)分的分布更加均勻。在相同溫度環(huán)境下，地下滴灌相比于地上滴灌，農(nóng)作物根系扎得更深，設(shè)備因避免了陽光的直射和風(fēng)雨的侵蝕，使用壽命更長，降低了成本。地下滴灌還方便作業(yè)，不影響其他農(nóng)事活動的開展。

4 結(jié)語

我國水資源雖然總量大，但是人均水資源擁有量卻非常低?，F(xiàn)今國家各行各業(yè)發(fā)展迅速，水資源短缺的問題尤為突出。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中灌溉是非常重要的一個環(huán)節(jié)，通過節(jié)水灌溉，能夠有效節(jié)約農(nóng)業(yè)灌溉用水，解決水資源浪費(fèi)問題?，F(xiàn)今我國設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉應(yīng)該朝著適時適量、按需灌溉的方向發(fā)展，廣泛應(yīng)用地下滴灌，加強(qiáng)灌溉系統(tǒng)多功能化、科學(xué)技術(shù)集成化的設(shè)計(jì)研究，大力推進(jìn)灌溉系統(tǒng)國產(chǎn)化，合理有效利用水資源，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。