節(jié)水灌溉技術(shù)在水資源高效利用中的運(yùn)用

伯玉麗

（惠民縣城鄉(xiāng)水務(wù)局，山東 惠民 251700）

0 引言

針對節(jié)水灌溉技術(shù)而言，其和以往地表漫灌、土渠輸水的形式不同，可憑借不同的節(jié)水方法控制灌溉作業(yè)所需水量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水。社會經(jīng)濟(jì)在獲得繁榮發(fā)展與長足進(jìn)步的同時(shí)，各行業(yè)領(lǐng)域隨之提高對水資源的使用需求。出于確保水資源的穩(wěn)定平衡供給，推進(jìn)資源節(jié)約型社會的構(gòu)筑，則應(yīng)重視水資源的高效利用。中國是世界上的農(nóng)業(yè)大國，而水資源問題始終是限制我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的主要因素。通過有效運(yùn)用節(jié)水灌溉技術(shù)，不僅可以扭轉(zhuǎn)過去漫灌式的農(nóng)業(yè)灌溉局面，還能為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展保駕護(hù)航。

1 節(jié)水灌溉技術(shù)運(yùn)用的價(jià)值

1.1 有利于水資源使用率的提高

水資源可謂是生命之源，水資源即使可以再生，可若是將其過度開采便會引發(fā)地下水位的快速下降，從而影響到人們的日常生產(chǎn)生活。即使中國的水資源整體儲量十分豐富，可卻存在著水資源分布嚴(yán)重不均的問題，多數(shù)地區(qū)面臨著缺水問題?；诖?，提高人們的節(jié)約用水意識和推廣使用節(jié)水技術(shù)，便是確保水資源得以穩(wěn)定安全供給的關(guān)鍵所在。過去在農(nóng)業(yè)灌溉中采用的地表灌溉形式，會嚴(yán)重浪費(fèi)水資源，因此應(yīng)在本質(zhì)上將其轉(zhuǎn)變，促進(jìn)自然和人類之間的和諧發(fā)展。

1.2 有利于社會用水壓力的緩解

水資源屬于社會發(fā)展與運(yùn)行所需的基礎(chǔ)要素，唯有保證穩(wěn)定的水資源供給才會真正促進(jìn)社會各行業(yè)領(lǐng)域的進(jìn)步發(fā)展。同樣水資源也是農(nóng)業(yè)發(fā)展的保障，現(xiàn)階段我國城市化進(jìn)程在不斷增速，加之逐漸擴(kuò)大的工業(yè)規(guī)模，供水重點(diǎn)不可避免會朝向城市發(fā)展和運(yùn)行傾斜，這也為農(nóng)業(yè)供水帶來巨大壓力。由此，通過這項(xiàng)技術(shù)的有效運(yùn)用，一方面有利于水資源使用效率的提高，另一方面減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的所需水量，若能達(dá)到以上兩個(gè)目標(biāo)，便能將社會用水壓力有效緩解。

1.3 有利于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)模式的轉(zhuǎn)型

“小農(nóng)經(jīng)濟(jì)”，是我國長時(shí)間以來的農(nóng)業(yè)發(fā)展形勢，在此形勢下不僅生產(chǎn)水平偏低，還限制了現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)的推廣使用。例如地表漫灌，就是傳統(tǒng)灌溉作業(yè)的代表形式，同時(shí)也體現(xiàn)出我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)整體水平較低。而使用與推廣節(jié)水灌溉技術(shù)，在高效使用水資源的基礎(chǔ)上，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)盡快實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、集約化發(fā)展，站在長遠(yuǎn)角度分析，這項(xiàng)技術(shù)會為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)模式的轉(zhuǎn)型提供動力，并進(jìn)一步提高農(nóng)民經(jīng)濟(jì)效益所得。

2 節(jié)水灌溉技術(shù)的運(yùn)用原則

2.1 因地制宜

為能將這項(xiàng)技術(shù)的作用、價(jià)值充分發(fā)揮出來，滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的用水需求，在使用技術(shù)時(shí)應(yīng)該依據(jù)因地制宜的基本原則。中國幅員遼闊，不同地區(qū)種植的農(nóng)作物無論是生長習(xí)性還是種類均存在一定差異，自然在用水需求方面也存在著區(qū)別?；诖耍瑧?yīng)立足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的具體用水需求、生產(chǎn)規(guī)模等相關(guān)特征，選擇合適的節(jié)水灌溉技術(shù)。也唯有選擇的技術(shù)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作需求相符，才會在確保農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，發(fā)揮技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益及節(jié)水價(jià)值。

2.2 重視維養(yǎng)

相比以往采取的農(nóng)業(yè)灌溉模式，這一技術(shù)針對硬件設(shè)備、儀器提出較高要求，只有保障其能穩(wěn)定安全運(yùn)行，才會達(dá)到預(yù)期的節(jié)水效果。因此，在實(shí)際應(yīng)用該技術(shù)時(shí)應(yīng)重視硬件設(shè)備、設(shè)備儀器的養(yǎng)護(hù)、管理工作，如果技術(shù)水平有限要盡量防止應(yīng)用精度較高的灌溉設(shè)備。另外，為保證儀器設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，要執(zhí)行科學(xué)的管理及養(yǎng)護(hù)方案，為此在技術(shù)使用過程中，加大管理養(yǎng)護(hù)與管理設(shè)備儀器的力度，在延長其使用周期的基礎(chǔ)上發(fā)揮更多的價(jià)值作用。

2.3 經(jīng)濟(jì)實(shí)用

從我國當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況來看，整體生產(chǎn)水平相對較低，在修建基礎(chǔ)設(shè)施方面經(jīng)常會被掣肘，由此應(yīng)依據(jù)經(jīng)濟(jì)實(shí)用的基本原則高效運(yùn)用節(jié)水灌溉技術(shù)。關(guān)于這項(xiàng)技術(shù)在近些年加大研究力度，在市場中引入很多現(xiàn)代化節(jié)水灌溉設(shè)備，這些設(shè)備雖然具備明顯的節(jié)水效果，可造價(jià)也十分高昂。有關(guān)人員，應(yīng)依據(jù)因地制宜地使用原則，選擇方便管理、造價(jià)低廉的技術(shù)方法，即通過盡可能少的經(jīng)濟(jì)投入達(dá)到預(yù)期節(jié)水效果。

3 節(jié)水灌溉農(nóng)田水利工程技術(shù)

3.1 渠道防滲技術(shù)

該項(xiàng)技術(shù)主要指的是為降低灌溉渠道輸水滲漏所擁有的技術(shù)舉措，其不僅是重要的水資源短缺環(huán)節(jié)渠道，還是重要的節(jié)水灌溉技術(shù)組成部分。在節(jié)省農(nóng)業(yè)灌溉用水的同時(shí)減少渠道滲漏，從而促進(jìn)渠系水資源使用率的提高。具體使用過程中，需要優(yōu)化渠道原本滲透性能、增加防滲層的方式增強(qiáng)防滲能力，這樣在達(dá)到防滲效果的同時(shí)強(qiáng)化輸水能力。

3.2 噴灌技術(shù)

針對噴灌而言，主要是特殊設(shè)備利用噴嘴把水噴射為小水滴，并讓其在土壤表面以滴落的形式加以灌溉，其也是當(dāng)前最常見的一種節(jié)水技術(shù)。當(dāng)前，我國有很多種噴灌類型，在眾多類型中相對常見的為半移動式、固定管道式等。從整體上來看，這項(xiàng)技術(shù)的功能優(yōu)勢體現(xiàn)在占用耕地面積小、灌水均勻及節(jié)省人力，等。至于缺點(diǎn)在于很容易遭受風(fēng)力影響，需要較高的設(shè)備成本。基于此，噴灌方式的選用應(yīng)和地方情況相結(jié)合，合理選擇噴灌技術(shù)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)水高產(chǎn)。

3.3 低壓管道輸水

這項(xiàng)技術(shù)是可利用低壓管道將水首先運(yùn)輸至農(nóng)田然后實(shí)施灌溉，當(dāng)前廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作中。主要優(yōu)點(diǎn)在于堵塞問題發(fā)生概率低、減少滲漏與降低蒸發(fā)損失、高效利用水資源，流量大且輸水快，不僅能明顯提高增產(chǎn)效益還方便農(nóng)民掌握。

3.4 滲灌技術(shù)

所謂滲灌技術(shù)，主要是指將水利用地下管網(wǎng)運(yùn)輸至在田間埋下的滲水管，通過毛細(xì)管道來濕潤土壤。常見的技術(shù)形式為地下滲水暗管灌溉。這項(xiàng)技術(shù)可以提升水資源使用率，能夠?yàn)檗r(nóng)作物的生長提供充足的土壤水分條件，不僅能降低地表蒸發(fā)量，而且埋在土壤內(nèi)的管道可以避免占用耕種土地。同時(shí)，滲灌技術(shù)還可以降低病蟲害及雜草生長，無論對田間耕作還是田間交通提供便利條件。可因?yàn)闈B灌管道容易發(fā)生堵塞、修理難度較大，而且埋藏深度受限于農(nóng)作物根深而難以確定，所以在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中難以實(shí)現(xiàn)滲灌技術(shù)的大范圍使用。

3.5 滴灌技術(shù)

其是通過一定壓力將水送入排水管與管網(wǎng)中，通過水滴的形式均勻且緩慢滲透到植物根系周圍的土壤，這項(xiàng)技術(shù)最明顯的特點(diǎn)為節(jié)約水資源、節(jié)約土地資源，地形適應(yīng)能力高等。可是由于設(shè)施設(shè)備需要較高投資成本，加之滴頭極易出現(xiàn)堵塞，這也是其應(yīng)用、推廣首先的主要原因。因此，需要依據(jù)具體情況選擇合適的滴灌技術(shù)，從而提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。

3.6 微噴灌技術(shù)

通過特定的噴灌設(shè)備利用一定壓力將水輸送到待灌溉地塊，讓其在微噴設(shè)備中噴灑。這項(xiàng)技術(shù)處在滴灌與噴灌中間，屬于局部性的灌溉舉措。針對微噴灌技術(shù)而言，主要由管網(wǎng)、水源以及微噴頭這三部分組成，實(shí)際噴灌過程中，空氣阻力會把水直接粉碎為若干小水滴，然后噴灑于農(nóng)作物?？傊?，微噴灌可以將化肥和水相融合，利用灌溉水澆灌到農(nóng)作物上，有利于化肥應(yīng)用率的提高，當(dāng)前微噴灌技術(shù)適用于花卉、蔬果等作物。

3.7 痕量灌溉技術(shù)

在作物水分需求被滿足的基礎(chǔ)上，通過專門的水噴頭，將低壓供水轉(zhuǎn)換為細(xì)微水流，讓其以緩慢、均勻的速度將水運(yùn)輸至作物根系周圍的土壤。具體來講，是依據(jù)膜過濾數(shù)以及毛細(xì)管力技術(shù)實(shí)現(xiàn)作物灌溉，基于毛細(xì)力并結(jié)合作物需求，應(yīng)通過極小速率把營養(yǎng)液或是水，直接運(yùn)輸至植物根系周圍。針對痕量灌溉技術(shù)而言，按照作物實(shí)際需求進(jìn)行供水，使用這項(xiàng)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用，還能節(jié)約一定的灌溉用水?，F(xiàn)階段，這項(xiàng)技術(shù)主要應(yīng)用在我國西南、西北地區(qū)。

3.8 水箱根灌節(jié)水

該技術(shù)會在最稠密的植物根系土壤淺層位置安裝水分輸導(dǎo)管道，這項(xiàng)水分可以直接滴灌在根系，以此提高水資源使用效率。另外，依據(jù)環(huán)境氣候與作物實(shí)際生長發(fā)育情況，按照適量適時(shí)原則利用多功能管道將水肥輸送至植物根系區(qū)。利用作物密集的根毛，水肥能直接作用到根系，相比傳統(tǒng)水肥施加方式具有更高的吸收利用率。因?yàn)楦鄬儆诰邆浼阅艿囊环N主動灌溉形式，所以能由“灌溉土壤”轉(zhuǎn)變?yōu)椤肮喔雀怠?，真正?shí)現(xiàn)水——肥——作物之間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，同時(shí)具備增水、蓄水及保水的“三水合治”的重要作用。

3.9 集雨開源技術(shù)

簡單來講，集雨技術(shù)主要是收集使用大氣降水，在空間和時(shí)間上對其進(jìn)行調(diào)控，不僅能保持水土還會提升大氣降水的使用效率，例如在坡耕地，將其和“三溝”治理模式相結(jié)合，可以在調(diào)控作物需水和不均衡降雨之間矛盾的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)高效種植與補(bǔ)灌抗旱。但是如果水池集水沒有進(jìn)行有效管理，后期也沒有采取相應(yīng)的維護(hù)措施，難以解決一些地區(qū)面臨的冬季缺水問題。而在冬季想要實(shí)現(xiàn)水資源的持續(xù)利用，一方面應(yīng)該在雨季做好雨水積蓄，另一方面雨水完成積蓄后應(yīng)采取必要的保護(hù)措施。但如果當(dāng)?shù)負(fù)碛芯薮蟮募疂摿Γ唧w表現(xiàn)在降雨量較大、已擁有完整的集水設(shè)備系統(tǒng)，加之運(yùn)用新式的節(jié)水利用技術(shù)，冬季持續(xù)用水的問題會被輕松解決。

4 節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展趨勢

4.1 有機(jī)融合網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)

現(xiàn)階段，越來越多的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)被廣泛運(yùn)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中。針對農(nóng)業(yè)信息化來講，具體包含技術(shù)自動化與設(shè)備信息化。有必要在節(jié)水灌溉方面引入人工智能、計(jì)算機(jī)、3s及大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代化技術(shù)，從而建立起信息化、智能化農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，而且對現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展而言，智能化、自動化的節(jié)水灌溉也是一種必然趨勢。

4.2 實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)灌溉

關(guān)于今后節(jié)水灌溉事業(yè)，按需供水和精準(zhǔn)化灌溉不僅是必然趨勢還是關(guān)鍵目標(biāo)。依托網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)完成對灌溉水流的速度、流量控制，從而提高灌溉的精確度。精準(zhǔn)灌溉一般會聯(lián)合精準(zhǔn)施肥共同使用，也就是實(shí)現(xiàn)水肥一體化。該系統(tǒng)依據(jù)作物具體的水資源需求，執(zhí)行科學(xué)合理的灌溉制度，這一技術(shù)的使用可以提高灌溉水平，避免人為操作帶來的隨意性，在降低管理成本的同時(shí)提升經(jīng)濟(jì)效益。能夠預(yù)見的是，這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展會助推節(jié)約型農(nóng)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，在為農(nóng)業(yè)自然生態(tài)環(huán)境提供保護(hù)平展的同時(shí)，促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)的持續(xù)性發(fā)展。

4.3 加大渠系維修改造力度

國內(nèi)多數(shù)灌區(qū)因?yàn)樾藿ㄇ档臅r(shí)間相對較早，所以會面對老化失修等問題，自然難以滿足當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的用水需求。當(dāng)前部分地區(qū)選擇不透水的渠道進(jìn)行灌溉水的運(yùn)輸，從某種角度來講不乏為有效地節(jié)約用水途徑，在一定程度上推動著農(nóng)業(yè)以及節(jié)水事業(yè)的發(fā)展。基于此，改造維修老化渠系是節(jié)水灌溉的未來發(fā)展主要趨勢。

4.4 綜合運(yùn)用節(jié)水灌溉技術(shù)

結(jié)合各地區(qū)的具體情況選擇最適宜的節(jié)水灌溉模式，綜合運(yùn)用節(jié)水灌溉相關(guān)技術(shù)，旨在提高經(jīng)濟(jì)效益與節(jié)水效果。但需要注意的是，各種因素之間的差異性均會對技術(shù)的選擇造成影響，例如地理?xiàng)l件、氣候情況、作物品種等因素的差異，選擇的節(jié)水灌溉技術(shù)自然也不盡相同。針對這種現(xiàn)實(shí)情況，節(jié)水灌溉需結(jié)合不同類型的節(jié)水灌溉技術(shù)，從中摸索滿足當(dāng)?shù)靥卣髑覍⒐?jié)水灌溉優(yōu)勢發(fā)揮出來的綜合類型。

4.5 優(yōu)化管理制度，推動水價(jià)有效改革

建立完備的節(jié)水管理制度，能夠在制度層面助力盡快建成節(jié)水型社會。促進(jìn)我國水價(jià)改革，構(gòu)建合理的形成機(jī)制，建議從最初的政府定價(jià)朝著市場定價(jià)轉(zhuǎn)變。這是因?yàn)樗畠r(jià)改革和用戶利益息息相關(guān)，在確保用戶切身利益的同時(shí)進(jìn)行水價(jià)改革，有利于居民提高自身的節(jié)水意識。

5 節(jié)水灌溉技術(shù)推廣建議

5.1 確保足夠的資金投入

因?yàn)楣?jié)水灌溉屬于現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，為實(shí)現(xiàn)大范圍的推廣應(yīng)用還應(yīng)以充足夠資金、資源提供支持，采購先進(jìn)設(shè)備并完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。但從當(dāng)前實(shí)際情況來看，農(nóng)戶因?yàn)榻?jīng)濟(jì)實(shí)力有限，難以承擔(dān)采購相關(guān)設(shè)備設(shè)施的高昂費(fèi)用，所以政府部門應(yīng)能在政策方面予以支持。相關(guān)政府部門應(yīng)予以用戶合適的資金補(bǔ)貼，例如無息分期付款，分減農(nóng)戶一定的技術(shù)使用成本壓力，這樣也有利于擴(kuò)大技術(shù)的使用范圍。

5.2 重視社會范圍宣傳

我國當(dāng)前在水資源供給上面對著巨大壓力，一些地區(qū)因該問題影響到社會經(jīng)濟(jì)的有效發(fā)展。為能實(shí)現(xiàn)高效使用水資源，必須提高人們的節(jié)水意識及做好社會宣傳工作，讓盡可能多的從業(yè)人員選擇節(jié)水灌溉技術(shù)。要求有關(guān)機(jī)構(gòu)組織和政府部門，從不同途徑宣傳節(jié)水的重要性，例如抖音、快手、微博等互聯(lián)網(wǎng)平臺。另外，對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)重點(diǎn)地區(qū)開展技術(shù)下鄉(xiāng)活動，積極傳播這項(xiàng)技術(shù)帶來的經(jīng)濟(jì)效益與自身突出優(yōu)勢，這樣能夠?yàn)閿U(kuò)大技術(shù)適用范圍奠定必要的思想認(rèn)知基礎(chǔ)。

5.3 其他推廣措施

打造技術(shù)示范基地，通過多點(diǎn)示范的形式發(fā)揮一定的輻射帶動作用。利用技術(shù)示范基地，能夠讓人們“摸得著”、“看得見”，以直觀生動的形式了解這項(xiàng)技術(shù)，還能擴(kuò)大技術(shù)的影響輻射范圍。對于農(nóng)田水利設(shè)施被嚴(yán)重破壞、管理薄弱、整體效益偏低的問題，地方政府要組織村委會和普通村民，建立管理維護(hù)工作小組，結(jié)合工作實(shí)際情況制定相關(guān)管理規(guī)章制度，明確具體的管理權(quán)責(zé)與科學(xué)劃分工作職責(zé)，這樣能為農(nóng)田水利工程發(fā)展提供保障，并由管理小組負(fù)責(zé)聘請或者選派專業(yè)人員，管理與維護(hù)水利工程設(shè)施，將其中的老化設(shè)施及時(shí)找出并更換。

6 結(jié)語

應(yīng)清楚認(rèn)識到，節(jié)水灌溉技術(shù)的積極使用與廣泛推廣，屬于新時(shí)期背景下我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的一種必然趨勢，更是提升資源使用率的一項(xiàng)關(guān)鍵舉措?，F(xiàn)階段，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的水資源匱乏問題仍很嚴(yán)重，同時(shí)也為經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來巨大負(fù)擔(dān)。面對這樣的現(xiàn)實(shí)情況，必須采用節(jié)水灌溉技術(shù)，以科學(xué)高效的方式應(yīng)用到各地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中，以此助推農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)性發(fā)展。