農(nóng)業(yè)水利工程中的灌溉技術(shù)與節(jié)水措施

楊兵來

民勤縣一干灌區(qū)水利站，甘肅武威 733300

為提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，應(yīng)在農(nóng)業(yè)水利工程中大力運用灌溉技術(shù)和節(jié)水措施。通過綜合運用這些技術(shù)和措施，相關(guān)行業(yè)可以提高農(nóng)業(yè)水資源利用效率，減少水資源浪費，并促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。深入探討灌溉技術(shù)與節(jié)水措施在農(nóng)業(yè)水利工程中的應(yīng)用，以供參考。

1 農(nóng)業(yè)水利工程中使用灌溉技術(shù)和節(jié)水措施的關(guān)聯(lián)

農(nóng)業(yè)水利工程中的灌溉技術(shù)和節(jié)水措施相輔相成，通過合理應(yīng)用可以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高效、可持續(xù)發(fā)展。通過精細化灌溉技術(shù)和節(jié)水措施的實施，可以最大限度地減少水資源的浪費，降低土壤侵蝕風(fēng)險，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，為糧食安全和生態(tài)環(huán)境的保護作出貢獻。因此，相關(guān)部門應(yīng)在農(nóng)業(yè)水利工程中充分發(fā)揮灌溉技術(shù)和節(jié)水措施的優(yōu)勢，并加強相關(guān)研究和推廣應(yīng)用，為實現(xiàn)可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展目標(biāo)提供助力。

2 農(nóng)業(yè)水利工程中灌溉技術(shù)的應(yīng)用

2.1 表面灌溉技術(shù)

表面灌溉技術(shù)是一種傳統(tǒng)的灌溉方法，主要是通過使灌溉水從地表自然流動的方式進行水分供應(yīng)。表面灌溉技術(shù)的原理是將水源引入田地，讓水沿地面坡度自然流動，覆蓋整個農(nóng)田的表面。表面灌溉技術(shù)的優(yōu)點在于簡單易行、成本較低，適用于大面積農(nóng)田的灌溉。表面灌溉技術(shù)可以滿足農(nóng)作物對水分的需求，促進植物的生長和發(fā)育[1]。

表面灌溉技術(shù)適用于各種作物，對于稻田和某些蔬菜作物灌溉的應(yīng)用效果較好。在稻田中，可以通過設(shè)置排水溝和灌溉渠道，使水從一塊稻田流入另一塊稻田，從而實現(xiàn)有效的水分供應(yīng)。目前，我國的農(nóng)田水利系統(tǒng)中廣泛采用了表面灌溉技術(shù)，通過設(shè)計合理的排水系統(tǒng)和渠道網(wǎng)絡(luò)將水源引入農(nóng)田，從而滿足大面積農(nóng)田的灌溉需求。

然而，表面灌溉技術(shù)也存在一定的局限性：第一，由于水在地表流動，容易受到土壤滲透性的限制。如果土壤滲透性較差，水分難以滲透到根系深層，導(dǎo)致根部缺水。第二，表面灌溉還容易引起水分分布不均勻，過濕地區(qū)作物根部缺氧，過干地區(qū)植物生長不良，對于作物的生長和產(chǎn)量不利。

為了克服表面灌溉技術(shù)的局限性，農(nóng)民可以采取一些改進措施：第一，可以通過土壤改良提高土壤滲透性，增加水分滲透能力和傳導(dǎo)性，確保水分能夠充分供應(yīng)植物根系所在的深層土壤。第二，合理的水量控制和灌溉頻率非常重要，農(nóng)民應(yīng)根據(jù)作物的需水量、土壤水分狀況科學(xué)確定灌溉水量、灌溉時間，避免發(fā)生過度灌溉或不足灌溉的情況，提高水分利用率。

2.2 滴灌技術(shù)

滴灌技術(shù)是一種精確供水的灌溉方式，其原理是通過微小的滴水孔，使水以緩慢、穩(wěn)定的速度滴入土壤，從而減少水分的浪費和土壤侵蝕[2]。

滴灌技術(shù)具有一定的優(yōu)勢：第一，滴灌技術(shù)能夠準確地將水分送達到植物根系區(qū)域，避免浪費和不必要的水分蒸發(fā)。第二，滴灌技術(shù)可以根據(jù)植物的需求進行精確的水分供應(yīng)，避免過度灌溉或灌溉不足的問題，提高水分利用效率。第三，滴灌技術(shù)能夠降低土壤侵蝕和鹽堿化發(fā)生風(fēng)險，保持土壤健康、肥沃。

滴灌技術(shù)在不同作物中都得到了成功的應(yīng)用。在果樹種植中，滴灌技術(shù)可以提供適量的水分，確保果樹正常生長和果實的質(zhì)量。在蔬菜種植中，滴灌技術(shù)可以精確供應(yīng)水分，避免水分浪費和營養(yǎng)物質(zhì)的流失[3]。在荒漠地區(qū)，滴灌技術(shù)可以促進植被恢復(fù)和綠化工程，通過精確供水促進植物的生長，改善生態(tài)環(huán)境。因此，滴灌技術(shù)的應(yīng)用不僅節(jié)水效果顯著，還具有經(jīng)濟效益。雖然滴灌系統(tǒng)的建設(shè)和維護成本較高，但通過節(jié)約水資源和提高農(nóng)作物產(chǎn)量，可以降低灌溉成本、獲得經(jīng)濟回報。

2.3 噴灌技術(shù)

噴灌技術(shù)是一種通過噴嘴將水霧化噴灑到農(nóng)田的灌溉方式。噴灌技術(shù)的工作原理是將灌溉水以噴霧或噴射的形式均勻分布在農(nóng)田上空，從而覆蓋整個植物生長區(qū)域。

噴灌技術(shù)具有以下優(yōu)勢：第一，噴灌技術(shù)可以使水分均勻分布在農(nóng)田上空，避免發(fā)生傳統(tǒng)灌溉中水分集中流淌的問題。第二，噴灌技術(shù)可以減少水分蒸發(fā)和土壤侵蝕的風(fēng)險，提高水分利用率。第三，噴灌技術(shù)還可以用于施加農(nóng)藥和肥料，實現(xiàn)水肥一體化[4]。

噴灌技術(shù)在不同農(nóng)作物中均得到了廣泛應(yīng)用。在大田作物中，噴灌技術(shù)可以提供均勻的水分供應(yīng)，促進農(nóng)作物正常生長和發(fā)育。在果樹和蔬菜種植中，噴灌技術(shù)可以實現(xiàn)精確供水，避免水分浪費。在大規(guī)模農(nóng)田灌溉中，噴灌技術(shù)可以提高水分利用效率和灌溉的均勻性。通過使用噴灌技術(shù)，農(nóng)民可以根據(jù)作物的需求調(diào)節(jié)噴水量和噴水時間，實現(xiàn)靈活的水分調(diào)控。這不僅有助于提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，還可以節(jié)約水資源，降低灌溉成本。

2.4 均勻性灌溉技術(shù)

均勻性灌溉技術(shù)是一種能夠保證灌溉水均勻分布的灌溉方式，其主要目標(biāo)是在農(nóng)田中實現(xiàn)水分的均勻分布，避免出現(xiàn)過度灌溉或不足灌溉的情況，從而減少水分浪費和土壤侵蝕，提高水資源利用效率。均勻性灌溉技術(shù)的實現(xiàn)依賴于合理的灌溉系統(tǒng)設(shè)計和科學(xué)的水分供應(yīng)調(diào)控。灌溉系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)考慮到田地地形和土壤特性，合理布置灌溉設(shè)施，確保水流均勻分布?？茖W(xué)的水分供應(yīng)調(diào)控包括控制灌溉水量、灌溉頻率和灌溉時間，以適應(yīng)作物的需水量和生長階段的變化。

均勻性灌溉技術(shù)的應(yīng)用具有多重優(yōu)勢：第一，均勻性灌溉技術(shù)有利于減少水分浪費。通過確保灌溉水的均勻分布，避免水分在田地中集中流動或局部滲漏，減少水分損失和浪費。第二，均勻性灌溉技術(shù)有助于減少土壤侵蝕。水分均勻分布可以避免因水流速度過快或水量過大而引起土壤侵蝕，保護土壤結(jié)構(gòu)和肥力。第三，均勻性灌溉技術(shù)能提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。

均勻性灌溉技術(shù)已經(jīng)取得了一些成功的應(yīng)用實例。在大面積農(nóng)田中，采用灌溉噴頭或旋轉(zhuǎn)噴灌器可以實現(xiàn)水分均勻分布，通過調(diào)節(jié)噴灌設(shè)備的噴射角度和水流量，可以確保灌溉水覆蓋整個田地，并達到均勻的灌溉效果[5]。此外，現(xiàn)代技術(shù)還提供了自動化、均勻性灌溉系統(tǒng)，通過傳感器和控制器實時監(jiān)測土壤水分狀況和作物需水量，實現(xiàn)精確的灌溉調(diào)控。

均勻性灌溉技術(shù)的應(yīng)用還可以結(jié)合其他灌溉技術(shù)進行綜合利用。例如，將滴灌技術(shù)與均勻性灌溉技術(shù)相結(jié)合，既能實現(xiàn)水分精確供應(yīng)，又能保證水分均勻分布，進一步提高灌溉效果和水資源利用率。

3 節(jié)水措施在農(nóng)業(yè)水利工程中的應(yīng)用

3.1 土壤改良技術(shù)的應(yīng)用

3.1.1 有機質(zhì)的添加和保持有機質(zhì)的添加和保持對于土壤的改良和農(nóng)作物的生長至關(guān)重要。第一，有機質(zhì)的添加可以改善土壤結(jié)構(gòu)。有機質(zhì)可以增加土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，改善土壤的透氣性和滲透性[6]。農(nóng)民可以通過在土壤中添加有機肥料和秸稈等，提高土壤內(nèi)部的有機質(zhì)，使土壤更松散，根系更容易穿透，促進農(nóng)作物的生長發(fā)育。

第二，有機質(zhì)的添加可以提高土壤保水能力。有機質(zhì)能夠吸附和保持水分，形成土壤團聚體結(jié)構(gòu)，增加土壤孔隙和毛細管的數(shù)量，提高土壤保水能力。這對于干旱地區(qū)或水資源匱乏地區(qū)的土壤尤為重要，可以有效減少土壤水分蒸發(fā)和流失，提高土壤水分利用率，保證作物正常生長。

第三，有機質(zhì)的添加可以增加植物養(yǎng)分。有機肥料中含有豐富的有機氮、有機磷、有機鉀等養(yǎng)分元素，這些養(yǎng)分以有機形態(tài)存在于土壤中，不僅可以為植物提供直接可利用的養(yǎng)分，還能激活土壤中的微生物，促進養(yǎng)分的釋放和轉(zhuǎn)化，增加土壤的養(yǎng)分供應(yīng)能力，從而提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)。

3.1.2 土壤覆蓋和保水膜的使用土壤覆蓋和保水膜的使用可以有效減少水分蒸發(fā)和土壤水分流失，幫助保持土壤濕度，促進植物正常生長。

一方面，土壤覆蓋是一種簡單、有效的方法。農(nóng)民可以將各種覆蓋物，如秸稈、草木屑、稻草等，鋪蓋在農(nóng)田土壤表面。這些覆蓋物可以形成一層保濕層，能有效減少土壤表面的水分蒸發(fā)和風(fēng)蝕，有效保持土壤濕度。覆蓋物還能夠阻止降雨沖刷土壤，減少水分和養(yǎng)分的流失，有助于保持土壤肥力。

另一方面，保水膜覆蓋技術(shù)是一種先進、精確的方法。在灌溉后，農(nóng)民覆蓋一層塑料薄膜在土壤表面可以有效防止土壤表面水分蒸發(fā)，形成封閉的濕潤環(huán)境，有助于植物根系吸收水分和養(yǎng)分。保水膜還可以減少降雨對土壤的沖刷和侵蝕，保持土壤的穩(wěn)定性和肥力。此外，保水膜還可以調(diào)節(jié)土壤溫度，為植物提供更為適宜的生長環(huán)境，促進植物健康生長。

在使用土壤覆蓋和保水膜時，需要注意一些關(guān)鍵要點。首先，選擇適當(dāng)?shù)母采w物和保水膜材料。不同地區(qū)的土壤類型和氣候條件可能需要不同的材料。其次，覆蓋物和保水膜需要覆蓋整個農(nóng)田表面，確保土壤均勻覆蓋，避免出現(xiàn)漏洞和缺陷。再次，及時進行補充和更換，以確保覆蓋物和保水膜的有效性和持久性。最后，要注意管理灌溉的水量和頻率，合理控制土壤濕度，避免出現(xiàn)過度濕潤或干燥的情況[6]。

3.1.3 調(diào)整土壤結(jié)構(gòu)和改進排水系統(tǒng)調(diào)整土壤結(jié)構(gòu)是改善土壤保水能力的關(guān)鍵。第一，農(nóng)民可以采用不同的措施改良土壤結(jié)構(gòu)，如施用石灰、有機肥料和改良劑等。石灰的使用可以調(diào)節(jié)土壤酸堿度，改善酸性土壤結(jié)構(gòu)和肥力，增加土壤孔隙度，使其更適合水分滲透和儲存。有機肥料的施用可以增加土壤中有機質(zhì)含量，提高土壤穩(wěn)定性，增加土壤保水能力。改良劑的使用可以改善土壤物理性質(zhì)，增加土壤通透性和保水性。

第二，良好的排水系統(tǒng)可以確保農(nóng)田排水暢通，防止積水和土壤過度濕潤。過度濕潤的土壤會導(dǎo)致作物根部缺氧，影響植物正常生長和發(fā)育。農(nóng)民可以采取一些措施來改善排水系統(tǒng)，如修建排水溝、開挖排水溝和設(shè)置排水管道等。這些措施可以有效地排除農(nóng)田中的積水，減少土壤中的水分浪費，并保證作物正常供氧和排水需求[7]。

調(diào)整土壤結(jié)構(gòu)和改進排水系統(tǒng)具有多重優(yōu)勢：其一，可以增加土壤保水能力，減少水分流失和浪費，這對于干旱地區(qū)或水資源匱乏地區(qū)來說尤為重要，能夠使當(dāng)?shù)剞r(nóng)民最大程度地利用有限的水資源進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。其二，可以改善土壤透氣性和通透性，有利于植物根系的生長和發(fā)育，提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)。其三，能夠減少土壤侵蝕和水土流失風(fēng)險，保護土壤資源和環(huán)境[8]。

為了調(diào)整土壤結(jié)構(gòu)和改進排水系統(tǒng)，農(nóng)民需要了解土壤的性質(zhì)和特點，并根據(jù)具體情況選擇合適的改良措施。同時，科學(xué)、合理地管理水源和灌溉系統(tǒng)，避免過度灌溉和水分浪費。綜合運用調(diào)整土壤結(jié)構(gòu)和改進排水系統(tǒng)的方法，可以實現(xiàn)農(nóng)田水分的高效利用，提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

3.2 植物生理調(diào)控的措施

3.2.1 選擇適應(yīng)性強的作物品種第一，耐旱性強的作物品種能夠在水資源有限的條件下生長良好，能夠適應(yīng)干旱的氣候條件，并能有效利用有限的水資源。在選擇作物品種時，農(nóng)民應(yīng)該重視品種的耐旱性指標(biāo)，選擇在干旱條件下仍然能夠保持較高產(chǎn)量和優(yōu)質(zhì)品質(zhì)的品種，減少植物對灌溉水量的依賴，降低農(nóng)田水分消耗[9]。

第二，抗病蟲害能力高的作物品種能夠減少對農(nóng)藥的依賴。部分作物具有較強的抗病蟲害能力，能夠在受到病蟲害侵襲時保持較好的生長和較高的產(chǎn)量。這意味著，其在生長過程中需要投入的農(nóng)藥較少，有利于減少農(nóng)藥對水資源的污染和浪費，從而降低農(nóng)民進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的成本，改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境。

在選擇作物品種時，農(nóng)民應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蚝屯寥罈l件，結(jié)合農(nóng)田的水資源狀況，選擇適應(yīng)性強的品種。這需要農(nóng)民對于不同作物品種的生態(tài)特性和適應(yīng)性均有所了解。此外，農(nóng)民也可以借助相關(guān)農(nóng)業(yè)科研機構(gòu)和專業(yè)人員的指導(dǎo)，獲取品種選擇的建議和推薦[10]。

3.2.2 優(yōu)化植株生長周期和生長方式優(yōu)化植株的生長周期和生長方式是實現(xiàn)節(jié)水灌溉的重要方法。第一，選擇早熟品種是縮短植株生長周期的有效方案。早熟品種具有較短的生長周期，從播種到收獲的時間相對較短。這意味著植株在生長期內(nèi)所需的水分量相對較少，對水資源的需求較低。農(nóng)民可以選擇適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件和土壤特點的早熟品種，通過調(diào)整播種時間和生長周期，降低水分消耗，并在較短的時間內(nèi)獲得豐收。

第二，合理的生長方式可以減少水分蒸發(fā)損失并提高水分利用效率。密植是一種常用的栽培方式，通過增加植株間的競爭，可以有效減少土壤表面水分蒸發(fā)，提高土壤水分利用率。此外，整枝修剪可以控制植株的生長方向和茂密程度，減少葉片表面積，減少水分蒸發(fā)的同時提高植物的光合作用效率。農(nóng)民可以根據(jù)作物的特性和生長需求，采用適合的栽培方式，如行距、株行數(shù)、修剪等，以降低水分消耗，提高水分利用效率[11-14]。

4 結(jié)束語

農(nóng)業(yè)水利工程中灌溉技術(shù)與節(jié)水措施的綜合應(yīng)用，可以有效降低水資源的浪費和損失，提高灌溉水的利用率，并降低土壤侵蝕和環(huán)境污染的發(fā)生風(fēng)險。然而，如果想要進一步推動農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，相關(guān)工作人員需要持續(xù)進行研究和創(chuàng)新，不斷改進和完善灌溉技術(shù)與節(jié)水措施。同時，農(nóng)民教育和意識提升也是農(nóng)業(yè)水利工程中至關(guān)重要的一環(huán)，有助于使農(nóng)民充分認識到節(jié)水的重要性，積極采納和應(yīng)用先進技術(shù)和措施，從而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。