新時(shí)期農(nóng)田水利建設(shè)中節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展探討

杜霞麗

（甘肅省莊浪縣水務(wù)局韓店水利管理站，甘肅 平?jīng)?744609）

農(nóng)業(yè)是我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)，農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化是我國(guó)實(shí)現(xiàn)全面現(xiàn)代化的關(guān)鍵。但受很多因素的影響，農(nóng)業(yè)的發(fā)展還有許多困難需要克服，其中水資源的使用便是農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要影響因素，大力推廣節(jié)水灌溉技術(shù)十分重要且迫切。由于我國(guó)地大物博，不同的環(huán)境、地貌、氣候等因素，致使節(jié)水灌溉技術(shù)不能一概而論，有些節(jié)水灌溉技術(shù)實(shí)用性強(qiáng)、適用性高，但有些節(jié)水灌溉技術(shù)還存在不足、存在短板[1]。

1 節(jié)水灌溉技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的意義

近年來(lái)，我國(guó)水資源匱乏的程度日漸加深，提高對(duì)農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)的重視已經(jīng)刻不容緩，通過(guò)實(shí)施農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)，在讓農(nóng)作物充分均勻地獲取水資源的前提下實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水管理，是未來(lái)農(nóng)業(yè)發(fā)展的必由之路。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)得到了廣泛應(yīng)用，很多地區(qū)參照農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況及生長(zhǎng)特點(diǎn)結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡孛睬闆r與環(huán)境氣候等因素實(shí)施節(jié)水灌溉，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)作物的精準(zhǔn)灌溉[2]。實(shí)踐證明，使用農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)，不僅科學(xué)地促進(jìn)了農(nóng)作物的生長(zhǎng)，而且提升了農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，有效解決了傳統(tǒng)農(nóng)田灌溉水資源浪費(fèi)嚴(yán)重的問(wèn)題，節(jié)約了水資源，有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，對(duì)于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

2 節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展中存在的問(wèn)題

2.1 成本高

毋庸置疑，節(jié)水灌溉技術(shù)的好處很多。然而，這往往意味著高昂的成本。每畝1 000多元的成本對(duì)小農(nóng)戶來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大的負(fù)擔(dān)，這無(wú)疑增加了推廣節(jié)水灌溉技術(shù)的難度。

2.2 農(nóng)民的認(rèn)識(shí)不足

由于節(jié)水灌溉技術(shù)必須在農(nóng)民的認(rèn)可下進(jìn)行，這就要求農(nóng)民具備節(jié)水灌溉的意識(shí)和技術(shù)。現(xiàn)如今，農(nóng)村科普效果不明顯，傳統(tǒng)種植方法的觀念根深蒂固，節(jié)水灌溉技術(shù)的理論和技術(shù)一時(shí)難以被接受[3]。同時(shí)，農(nóng)民普遍對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)的重要性認(rèn)識(shí)不足。

2.3 收益不明確

目前，我國(guó)的水法體系還不完善，在許多方面存在模糊性。換句話說(shuō)，上游用戶在節(jié)水項(xiàng)目上投入了大量的經(jīng)濟(jì)成本，實(shí)施節(jié)水灌溉后，水資源卻沒(méi)有惠及自身。因此，上游用戶傾向于傳統(tǒng)灌溉，沒(méi)有節(jié)水灌溉的動(dòng)力。因此，我國(guó)急需建立農(nóng)田節(jié)水灌溉補(bǔ)償機(jī)制。

3 推廣節(jié)水灌溉技術(shù)的措施

3.1 加大研究開(kāi)發(fā)力度

目前的節(jié)水灌溉往往耗資巨大，收效甚微，這必然會(huì)加大推廣節(jié)水灌溉技術(shù)的難度。從這個(gè)角度出發(fā)，繼續(xù)開(kāi)展節(jié)水灌溉技術(shù)的實(shí)用性研究，以可操作性為出發(fā)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)在實(shí)用性上的創(chuàng)新[4]。

3.2 提高農(nóng)民對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)的認(rèn)識(shí)

政府有關(guān)部門(mén)要全面做好農(nóng)業(yè)、農(nóng)村和農(nóng)民工作。在推廣節(jié)水灌溉技術(shù)時(shí)，要加大對(duì)農(nóng)民進(jìn)行節(jié)水灌溉技術(shù)培訓(xùn)的力度，使他們認(rèn)識(shí)到節(jié)水灌溉技術(shù)的重要性，不斷提高自身素質(zhì)，擴(kuò)大節(jié)水灌溉技術(shù)的適用范圍。

3.3 增加節(jié)水灌溉補(bǔ)償

政府應(yīng)積極將節(jié)水灌溉項(xiàng)目納入財(cái)政預(yù)算，不斷增加節(jié)水灌溉技術(shù)投資；積極落實(shí)相關(guān)政策，促進(jìn)技術(shù)推廣，增加節(jié)水灌溉補(bǔ)償[5]。

4 農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)

4.1 地表層灌溉

地表層灌溉法通俗來(lái)講就是地面灌溉，它是一種傳統(tǒng)的灌溉方法，從前多數(shù)通過(guò)這種灌溉方式實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的澆灌，但這種方式由于不夠節(jié)約用水，現(xiàn)如今已經(jīng)被列為不夠成功科學(xué)的灌溉方式。但不能否認(rèn)，它在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展中起到了重要的作用。

4.2 間歇灌溉

間歇灌溉也被稱(chēng)為波涌式溝（畦）溉，就是在灌溉的過(guò)程中，間歇性地在溝（畦）中放入定量的水，并且每次灌溉后間隔十分鐘或幾十分鐘的時(shí)間，再引入水源進(jìn)行灌溉，此過(guò)程需要反復(fù)多次，使水資源能夠順著溝（畦）長(zhǎng)期均勻地流動(dòng)，以此實(shí)現(xiàn)灌溉[6]。

4.3 膜灌法

膜灌法顧名思義，是需要借助覆蓋在農(nóng)作物表層的防護(hù)膜進(jìn)行灌溉，首先要將防護(hù)膜做成地溝形狀，讓水資源可以沿著防護(hù)膜作溝狀流動(dòng)，然后水通過(guò)放苗孔或膜縫慢慢地滲到作物根部，實(shí)現(xiàn)灌溉。

4.4 噴灑灌溉

噴灑灌溉這一理念其實(shí)即使身處城市的居民也不陌生，能夠從公園等處看到噴灑灌溉，這一方式是利用壓力管道制造壓力，在空中進(jìn)行配水，讓水資源能夠均勻充分地實(shí)施灌溉，它有著非常顯著的優(yōu)勢(shì)，例如占地面積小，僅需要一根管道范圍，能減少對(duì)耕地的占用，解放人力資源，且平地、坡地、山丘、低谷等地形均不受限制，但它也有著一定的缺陷，如易受風(fēng)力的影響、設(shè)備建設(shè)時(shí)投資較高等[7]。

1）固定管道式噴灌。它是噴灌的一種形式。主要管道與支干管道都埋在地下或是讓其鋪在地表層，在需要灌溉的整個(gè)時(shí)節(jié)都不需要移動(dòng)，很大程度上節(jié)省了人工管理成本，且這種技術(shù)較為可靠，使用壽命非常樂(lè)觀，唯一不足之處便是在建設(shè)時(shí)投入成本較高。2）半移動(dòng)型管道噴灌。這種噴灌方式采用干管固定，支管能夠移動(dòng)的方式，以此來(lái)減少支管的投入量，節(jié)約成本。3）時(shí)針式噴灌。此類(lèi)噴灌方式是先建立起2 m~3 m的支架，支架自身要能夠移動(dòng)，將支管支撐在支架上，支管另一端固定在水源處，這樣使得支管能夠繞著中心點(diǎn)像時(shí)鐘一樣行走，在行走過(guò)程中實(shí)現(xiàn)灌溉，不僅能夠充分地實(shí)現(xiàn)灌溉，并且非常節(jié)約人力的投入[8]。4）大型平移式噴灌機(jī)。此類(lèi)灌溉方式是在時(shí)針型灌溉基礎(chǔ)上研發(fā)的平行式灌溉，能夠使灌溉面積呈矩形。5）絞盤(pán)式灌溉。絞盤(pán)式灌溉又是在平移式灌溉基礎(chǔ)上得到啟發(fā)的研制成果，它使用軟管給大噴頭進(jìn)行供水，軟管?chē)诮g盤(pán)上，灌溉時(shí)能夠隨灌溉過(guò)程將軟管?chē)诮g盤(pán)上，邊走邊進(jìn)行噴灌，能夠形成一個(gè)兩倍射程的矩形噴灌面積。6）中小型噴灌機(jī)。常見(jiàn)的中小型噴灌機(jī)，是用在柴油或電動(dòng)機(jī)的車(chē)上，用水龍帶與裝有水泵的動(dòng)力機(jī)相連，一般都配有1~8個(gè)噴頭，對(duì)動(dòng)力功率有一定要求。雖然使用較為靈活方便，但是在噴灌移動(dòng)的過(guò)程中較為費(fèi)力，一般適用于中小型的農(nóng)場(chǎng)，但投資成本較低。

4.5 滴灌

滴灌就是讓水資源以滴落的方式，將灌溉用水直接輸送至需要澆灌的農(nóng)作物根部附近進(jìn)行精密灌溉的方式。

1）固定式地面滴灌。固定形式地表滴管，通常情況下是將毛管與噴灌用噴頭均勻地固定于地表層，在需要灌溉的整個(gè)季節(jié)中都不需要對(duì)其進(jìn)行移動(dòng)，毛管的用量及使用效率很高，在初期建設(shè)成本上并不過(guò)多，顯著的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省人力，建設(shè)較為簡(jiǎn)單，且便于檢修與維護(hù)。但缺點(diǎn)是由于管道直接暴露在室外，容易造成管道的老化等問(wèn)題，并且不利于其他農(nóng)業(yè)操作，容易被人為破壞[9]。2）半固定式滴灌。半固定式滴灌需要將干管與滴灌都埋于地下，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)澆灌的是毛管與滴頭，這樣的設(shè)計(jì)可以很大程度上節(jié)省建設(shè)投資。3）膜下灌溉。地膜層下灌溉是將毛管與地表的農(nóng)作物布置在一起，這樣能夠使農(nóng)作物在覆蓋保護(hù)膜的情況下也能充分吸收水資源，且此種方式能夠減少水分蒸發(fā)。4）地下滴灌。地下層滴灌需要將全部運(yùn)輸水的管道埋于地下，這樣的設(shè)計(jì)能夠減少對(duì)其他耕作的影響，這就能夠避免人為因素可能帶來(lái)的損壞，也能不暴露于室外空氣陽(yáng)光下，延長(zhǎng)設(shè)備設(shè)施的使用壽命。但缺點(diǎn)是由于埋于地下層，一旦哪里出了問(wèn)題，難以進(jìn)行排查檢修，且容易受植物根莖的影響造成堵塞。

4.6 微型噴灌

微型噴灌是將滴管的噴頭進(jìn)行改裝，能夠使得噴頭擴(kuò)大流量，需要將配套的毛管進(jìn)行加粗設(shè)置，反之容易水壓不夠，這種裝置能夠很好地解決滴管?chē)婎^容易堵塞的問(wèn)題。

4.7 地下灌溉

地下灌溉能夠充分地利用控制水位實(shí)現(xiàn)灌溉，在農(nóng)作物需要進(jìn)行灌溉時(shí)，通過(guò)提高水位，對(duì)農(nóng)作物的根部進(jìn)行直接灌溉，灌溉結(jié)束后再將水位下降，這種方式可以非常有效地節(jié)約水資源。

5 節(jié)水灌溉技術(shù)的具體應(yīng)用

5.1 渠道防滲技術(shù)

與傳統(tǒng)灌溉技術(shù)相比，改進(jìn)渠道防滲技術(shù)可以有效減少農(nóng)田灌溉中的資源浪費(fèi)。在耕地灌溉的過(guò)程中，絕大多數(shù)供水渠道是通過(guò)人工挖掘形成的。由于技術(shù)不精，在排水過(guò)程中會(huì)發(fā)生漏水或者滲漏的問(wèn)題，降低水源利用效率，造成浪費(fèi)。此外，它還增加了耕地灌溉的成本。在農(nóng)業(yè)節(jié)水工程中，下水道保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用必須使用混凝土、石頭和其他材料。同時(shí)，可以通過(guò)塑料薄膜和磚塊來(lái)改善供水渠道，以補(bǔ)償傳統(tǒng)灌溉形式中的滲漏現(xiàn)象[10]。并且，必須維護(hù)和管理供水渠道，確保供水渠道的可靠性和完整性。

5.2 微灌技術(shù)

根據(jù)灌溉方式的不同，灌溉技術(shù)分為滴灌法和脈沖法。微灌技術(shù)在農(nóng)業(yè)灌溉中應(yīng)以農(nóng)業(yè)灌溉的實(shí)際情況為標(biāo)準(zhǔn)。溫室蔬菜水果種植一般采用微灌技術(shù)，灌溉時(shí)采用微噴法和滴灌法。微灌技術(shù)在灌溉中的應(yīng)用，可以加強(qiáng)灌溉技術(shù)的改造和創(chuàng)新，將作物所需的養(yǎng)分完全溶解在水中，通過(guò)科學(xué)灌溉發(fā)揮施肥作用，在一定程度上減少對(duì)耕地作物的人力資源投入。

5.3 雨水收集利用技術(shù)

高效實(shí)用的自然降水是降低成本的重要措施之一。雨水使用不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致大量水資源的浪費(fèi)，尤其是在沒(méi)有河流或湖泊的地區(qū)。如果自然降水資源得不到充分利用，這就是一個(gè)調(diào)水工程，會(huì)增加巨大的壓力?；诖耍梢猿浞值乩眉夹g(shù)手段或建設(shè)項(xiàng)目在雨季收集雨水，并利用雨水來(lái)進(jìn)行灌溉。雨水通過(guò)耕地的水保護(hù)系統(tǒng)輸送，以提高水的利用率。在通常情況下，我國(guó)的西北地區(qū)相對(duì)干旱，這種技術(shù)在中國(guó)西北地區(qū)最常用，但在東部和南部采取這種措施也是一種很好的節(jié)水政策。雨水收集利用技術(shù)不僅可以促進(jìn)雨水的開(kāi)發(fā)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，也可以保護(hù)自然環(huán)境。

5.4 噴灌技術(shù)

在眾多節(jié)水農(nóng)業(yè)項(xiàng)目中，最常見(jiàn)的灌溉項(xiàng)目是噴灌技術(shù)，這也是應(yīng)用最廣泛的技術(shù)。噴灌技術(shù)是指利用管道輸送水資源，在一定壓力下對(duì)耕地實(shí)現(xiàn)灌溉的目的。通過(guò)灑水器將水噴灑在作物上，完成灌溉，確保水源能均勻充分地噴灑于作物上，既能滿足作物的用水需求，又能節(jié)約用水。在噴灌技術(shù)中，作物的灌溉率可達(dá)到90%左右，很大程度上確保了作物的均勻灌溉。與傳統(tǒng)的地面灌溉技術(shù)相比，噴灌技術(shù)節(jié)水近40%。

5.5 步入式灌溉技術(shù)

步入式灌溉技術(shù)以農(nóng)村現(xiàn)有的各種農(nóng)業(yè)機(jī)械和電力為灌溉動(dòng)力，支持相應(yīng)的配套灌溉系統(tǒng)，提升移動(dòng)灌溉的適應(yīng)性。通過(guò)將噴灌系統(tǒng)與行走式噴灌技術(shù)的農(nóng)業(yè)機(jī)械和設(shè)備相結(jié)合，可以在耕地上進(jìn)行移動(dòng)式噴灌。步入式灌溉技術(shù)中使用的機(jī)械設(shè)備不需要配備復(fù)雜，它是由組件組裝而成的，適應(yīng)性強(qiáng)，流動(dòng)方便，可以灌溉急需水資源的地區(qū)和作物。步入式噴灌技術(shù)廣泛應(yīng)用于嚴(yán)重缺水地區(qū)，這種灌溉技術(shù)將節(jié)水理念滲透到農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備中。這一措施可以提高農(nóng)業(yè)設(shè)施在農(nóng)業(yè)發(fā)展中的節(jié)水灌溉水平，不需要大量的下水道建設(shè)項(xiàng)目，節(jié)省了人力和資金，確保了灌溉的有效性和經(jīng)濟(jì)性。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)灌溉已經(jīng)滿足不了當(dāng)下對(duì)于高質(zhì)量發(fā)展農(nóng)業(yè)的需要，節(jié)水灌溉是緊跟時(shí)代步伐的新型農(nóng)業(yè)灌溉方式，節(jié)水灌溉技術(shù)是一種能夠結(jié)合地貌地質(zhì)、環(huán)境等多方面因素進(jìn)行灌溉的新科技，并從根本上改變了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，提高了農(nóng)民收入，推動(dòng)了我國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村的可持續(xù)健康發(fā)展，助力了農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化。