農(nóng)田水利工程高效節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

李 赟

（甘肅省莊浪縣水務(wù)局趙墩鄉(xiāng)水利管理站，甘肅 平?jīng)?744603）

推動農(nóng)田水利工程建設(shè)，對于保障糧食安全和提高農(nóng)民生活水平至關(guān)重要。通過采取有效的農(nóng)田水利高效節(jié)水灌溉技術(shù)，可以減少水資源的損失，保證農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。同時，高效節(jié)水灌溉技術(shù)可以極大地改善土壤質(zhì)地，減少污染，保證土壤肥力，從而有助于增加農(nóng)作物產(chǎn)量。因此，要明確不同節(jié)水灌溉技術(shù)的具體內(nèi)容和適用情況，提出應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)的措施，采取有效的節(jié)約型灌溉技術(shù)輔助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，為我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)、安全、高效地運行提供強有力的支撐。

1 高效節(jié)水灌溉技術(shù)概述

1.1 滴灌

通過使用特殊的滴灌系統(tǒng)，能夠?qū)⒋罅康乃畯牡孛嫔蟼鬟f到植物的根系周圍。這種技術(shù)的優(yōu)勢是它不需要使用大型的設(shè)備，就能夠?qū)⒋罅康乃畯牡孛嫔蟼鬟f到植物的根系周圍，減少對土壤的破壞。通過采取此類灌溉技術(shù)，不僅可以維護植物根系周圍的土壤潮濕狀態(tài)，而且還可以滿足農(nóng)業(yè)的灌溉要求，從而充分發(fā)揮水資源的最佳使用價值[1]?；诘喂囡@著的優(yōu)勢，它可以為需要持續(xù)澆水的植物提供水分，比如說水杉、水稻和水蜜桃。

1.2 噴灌

通過使用高效的噴灌系統(tǒng)，可以在沒有任何阻礙的情況下，通過控制水流來控制土壤的濕度。這種方法可以使土壤中的水分子凝結(jié)為細(xì)小的顆粒，滲透到土壤中，滋潤土壤，提高土壤的肥沃度和作物產(chǎn)量。噴水系統(tǒng)的發(fā)展使它成為一種多功能的農(nóng)業(yè)工具，應(yīng)用范圍廣泛，包括園林、園藝等。優(yōu)點包括：操控靈敏、節(jié)能、環(huán)保、高效、安全等。這項技術(shù)特別適用于山谷和平原地區(qū)。

1.3 微噴灌

使用微噴灌技術(shù)，可以通過使用折疊、旋轉(zhuǎn)和輻射的小型噴嘴，平穩(wěn)地向植株及其周圍的環(huán)境進行澆水。隨著技術(shù)的發(fā)展，微噴灌已經(jīng)成為一種新型的技術(shù)，它的操作非常簡易，適用于多種農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，如蔬菜、果樹、草坪、植被、花朵等。它不僅具有良好的節(jié)約用水能力，還具有實時的監(jiān)控與控制功能，這使得它的使用變得更為靈活。通過融入先進的智能灌溉技術(shù)，微噴灌有望大幅度改善當(dāng)前的農(nóng)業(yè)環(huán)境。

1.4 渠道灌溉

通過建立渠道，能夠把水從原來的位置引導(dǎo)至目標(biāo)位置，并且能夠有效地控制水流量，從而保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高效性。這種灌溉技術(shù)能夠滿足各種灌溉需求，特別是對于那些地勢較為崎嶇的地方。然而，這種灌溉技術(shù)也存在著潛在的缺陷，如果發(fā)生滲漏，就會導(dǎo)致大量的水資源浪費，并且影響水的使用效果。

2 農(nóng)田水利工程高效節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用的重要性

2.1 提升生產(chǎn)效率

采取多種節(jié)約型的澆灌工藝技術(shù)，如噴灌、滴灌、微噴灌，可以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要求，更加靈活地控制和調(diào)整澆水量[2]。采用節(jié)約用水的灌溉技術(shù)，可以有效地控制土壤的肥力。同時，充分考慮植物的特性，結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件，給予農(nóng)作物最佳的肥水條件，有助于農(nóng)作物的健康生長，避免澆灌過多所導(dǎo)致的污染。

2.2 保證經(jīng)濟效益

隨著技術(shù)的進一步開發(fā)，現(xiàn)代化的農(nóng)田水利建設(shè)已取代了以往的灌溉模式，它既節(jié)省了勞動力，又大大提高了效率，而且還能得到更多的經(jīng)濟效益。并且減少了種植業(yè)者的負(fù)荷，節(jié)省了財務(wù)支出，極大地促進了農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。為了改善農(nóng)田的水質(zhì)，實現(xiàn)高質(zhì)量的灌溉，可以采取節(jié)約型的灌溉方式。這些方法中就包括使用高科技的機器和管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對水的高效管理和優(yōu)質(zhì)供給，這也是高效節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。這樣，既可以保證土地的肥沃，又能增加農(nóng)戶收益。

2.3 滿足環(huán)保要求

通過采取高效節(jié)水灌溉技術(shù)，能夠有效降低水資源的消耗量，有效地實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，并且能夠大大提高農(nóng)田水利建設(shè)的效率與質(zhì)量[3]。水資源已成為當(dāng)今全球關(guān)注的焦點，它既影響著人類的日常需求，也影響著全球的經(jīng)濟發(fā)展。而采取節(jié)水灌溉技術(shù)，既可以減輕當(dāng)前的水資源緊張狀況，又能夠?qū)崿F(xiàn)水資源的可持續(xù)利用，提升水資源的循環(huán)利用率，更好地實現(xiàn)水資源的安全、高效、經(jīng)濟的綠色利用。

3 農(nóng)田水利工程高效節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用建議

3.1 優(yōu)化水利工程建設(shè)

高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的有效應(yīng)用，需要良好農(nóng)田水利工程建設(shè)成果的支持。首先，水利工程建設(shè)和管理中，灌溉水渠防滲、管道模式輸水是兩項重要的內(nèi)容。以往農(nóng)田灌溉系統(tǒng)中的水渠通常是由人工開挖而成，施工方法和設(shè)備相對簡單。然而，由于制造工藝和土壤性質(zhì)的限制，在輸送水源時，會出現(xiàn)一定的水損失，特別是在一些砂質(zhì)水渠中，滲漏率更高，從而導(dǎo)致水資源的浪費。為了有效地解決渠道滲水問題，采用高效節(jié)水的工程建設(shè)是必不可少的。如在建設(shè)灌溉水渠時，應(yīng)該根據(jù)土質(zhì)類型，選擇合適的建筑材料，例如漿砌塊石，以減少滲漏現(xiàn)象的發(fā)生。其次，傳統(tǒng)的灌溉系統(tǒng)存在著多種潛在的水資源損失，包括滲漏、蒸發(fā)等，而且當(dāng)環(huán)境溫度升高、灌溉速度減緩時，這些損失會明顯增加，不僅無法起到較好的灌溉作用，也與高效節(jié)水灌溉要求不相符。因此，為了能夠減少水資源浪費，要選擇更加先進的技術(shù)，避免潛在損失的發(fā)生。實踐中，基于工程建設(shè)的角度，要選擇適合的輸水模式，對傳統(tǒng)的輸水體系進行健全和完善，更好地實現(xiàn)高效節(jié)水灌溉[4]。如可以選擇防滲漏效果好的輸水管道作為主要材料建設(shè)輸水系統(tǒng)，替代傳統(tǒng)的輸水方法。由于管道屬于封閉性系統(tǒng)，出現(xiàn)滲漏、蒸發(fā)的概率較小，因此可以避免水資源的大量損失。

3.2 合理選擇灌溉技術(shù)

在農(nóng)田水利工程中，應(yīng)該充分考慮各種農(nóng)作物的特點，并采取有效措施來提高灌溉效率。例如，花生等農(nóng)作物對水資源的需求量較小，可以通過增加兩次灌溉的間隔時間來提高灌溉效率，從而達到節(jié)約水資源的目的；水稻作物對水資源的需求量很大，必須增加灌溉頻率，以確保水資源的可持續(xù)利用。在應(yīng)用這些技術(shù)時，必須牢記節(jié)約水資源的原則，并且確保農(nóng)作物的健康生長。同時，為了更好地利用水資源，需要采取針對性的措施，以確保農(nóng)田水利工程的高效節(jié)水效果。由于我國幅員遼闊，各個地域都有適合的農(nóng)作物，而且每個地方的土壤條件和氣候狀況各異[5]。因此，在使用高效節(jié)水灌溉技術(shù)時，必須充分考慮到各個地域的氣候條件，并結(jié)合本地的環(huán)境條件，采取適合的措施，以達到最佳的水資源利用效果。在種植農(nóng)作物時，需要仔細(xì)考慮如何使用最適合當(dāng)前情況的灌溉技術(shù)。在考慮使用哪種技術(shù)時，需要結(jié)合當(dāng)前地區(qū)的經(jīng)濟狀況，采取適當(dāng)措施。例如，在貧困地區(qū)，建議采取草坪覆蓋等措施，降低土壤溫度，從而實現(xiàn)更高的節(jié)水效率。在富裕地區(qū)，建議使用噴灌和滴灌等技術(shù)。

3.3 強化技術(shù)應(yīng)用管理

為了達到節(jié)水、高效的雙重發(fā)展要求，應(yīng)該采用更加先進的灌溉技術(shù)，例如噴灌技術(shù)。與傳統(tǒng)的漫灌方式相比，噴灌技術(shù)的最大優(yōu)勢在于它能夠利用較低的水壓來滿足更大范圍的灌溉需求。一旦確定了灌溉區(qū)域，技術(shù)人員就可以在該區(qū)域安裝灌溉設(shè)備，使得水資源能夠以持續(xù)的方式從噴頭中噴射出來。隨著灌溉技術(shù)的不斷發(fā)展，以噴灌技術(shù)為基礎(chǔ)，微灌技術(shù)也應(yīng)運而生[6]。同時，要做好節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用管理，包括管理制度、體制的健全和完善。為了能夠真正實現(xiàn)高效節(jié)水灌溉，要重視對國外先進理念、經(jīng)驗的總結(jié)和應(yīng)用，結(jié)合地區(qū)的實際要求，制定出更加適合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)灌溉需求的高效節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用管理制度體系[7]。如對于我國的北方，大部分為干旱地區(qū)，土質(zhì)較硬，直接采用外國的設(shè)備或者技術(shù)，容易導(dǎo)致設(shè)備被損壞。因此，使用設(shè)備或者技術(shù)之前，要按照實際情況對設(shè)備、技術(shù)進行改造，研究出可以適應(yīng)實際情況的設(shè)備，為更好地實現(xiàn)高效節(jié)水灌溉目標(biāo)提供支持。此外，為了更有效地利用水資源，應(yīng)該充分利用高效的節(jié)約用水技術(shù)，并且精確掌握使用的參數(shù)，同時與周邊環(huán)境進行協(xié)調(diào)配合，以此來極大地改善農(nóng)業(yè)生態(tài)，增強農(nóng)業(yè)的可持續(xù)性，最終達到雙贏的局面。在推動高效節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用方面，應(yīng)該優(yōu)先考慮那些經(jīng)濟實力較強、社會環(huán)境良好、文化素養(yǎng)較高的地方[8]。通過引入最前沿的技術(shù)，能夠讓那些不斷變革的社會環(huán)境得到充分的改善，并且能夠吸引到大量的資本投入，以推動農(nóng)田的改造。還應(yīng)該充分利用本土的勞動力，來提升農(nóng)田的生產(chǎn)能力，促進農(nóng)村的繁榮昌盛。

3.4 注重技術(shù)創(chuàng)新開發(fā)

要想真正實現(xiàn)高效的節(jié)水灌溉，創(chuàng)新技術(shù)是關(guān)鍵。因此，實踐操作中，要重點關(guān)注先進技術(shù)的引入和應(yīng)用，有效提升節(jié)水灌溉的效率[9]。目前基于節(jié)約水資源的角度，已經(jīng)開始實施灌溉用水資源優(yōu)化調(diào)配等技術(shù)，其他的技術(shù)也在逐步開發(fā)和應(yīng)用，為高效節(jié)水灌溉工作的有效開展提供了有力支持。技術(shù)創(chuàng)新開發(fā)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：一是通過對生物技術(shù)的研究，開發(fā)出更加簡單易用的調(diào)控灌溉技術(shù)。通過對農(nóng)作物生理特征的深入研究，發(fā)現(xiàn)它們的主要生理周期，并利用這些信息，使它們能夠在特定的生理期內(nèi)進行虧水生長，從而有效地抑制農(nóng)作物的過度生長，提升其品質(zhì)，并達到節(jié)約用水、提高經(jīng)濟效益的最終目標(biāo)。二是通過應(yīng)用3S 技術(shù)，開發(fā)出高效、節(jié)水的灌溉方法。GPS、GIS 和RS 現(xiàn)代化技術(shù)，即3S技術(shù)，為農(nóng)業(yè)灌溉提供了一種有效的方法[10]。它們能夠精確捕捉農(nóng)作物生長的各種信息，并通過計算機分析，找出最適宜的灌溉時期，從而達到節(jié)約水資源的目的。三是通過將微電子、IT、自動化、智能化以及生物學(xué)等多種技術(shù)有機地結(jié)合起來，實現(xiàn)創(chuàng)新技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。利用先進的微電子、信息、自動化、智能化技術(shù)與生物學(xué)相互協(xié)同，構(gòu)筑新型、可持續(xù)發(fā)展、高效節(jié)約用水的灌溉系統(tǒng)[11-13]。該系統(tǒng)可以對植物的發(fā)育、土壤中的水分等參數(shù)進行實時監(jiān)測，并且可以根據(jù)不同情況采取相應(yīng)措施，從而達到最佳的節(jié)約用水狀態(tài)[14-16]。

4 結(jié)語

農(nóng)業(yè)是我國的重要產(chǎn)業(yè)之一，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，實現(xiàn)農(nóng)民增收，是農(nóng)業(yè)發(fā)展中必須要實現(xiàn)的目標(biāo)。采用先進的灌溉方法，高效建設(shè)和利用農(nóng)田水利工程，可以大大減少水資源的損失，從而達到更好的水利管理和利用效果。經(jīng)過多年的研究和實際操作，我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)清楚地認(rèn)識到，采用高效節(jié)水灌溉技術(shù)可以顯著提升工程的水利管理水平。因此，相關(guān)部門應(yīng)該對其給予充分的重視，并且采用更多舉措，把新興技術(shù)推廣至全國各地，從而促進農(nóng)業(yè)經(jīng)濟可持續(xù)健康發(fā)展。