高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利中的應用及提高效果研究

王振軍

農(nóng)田水利工程是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要的基礎性工程，對于水資源缺乏的地區(qū)來說，可以顯著提高農(nóng)業(yè)灌溉水平。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展理念的不斷深入，再加上水資源緊缺的現(xiàn)狀，各地也提高了對高效節(jié)水灌溉技術(shù)的重視。就山東省萊西地區(qū)來說，當?shù)剞r(nóng)業(yè)種植面積較廣，灌溉需求較大，但是種植戶在灌溉中采用的是傳統(tǒng)的大水漫灌，導致水資源浪費比較嚴重，因此必須加強高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應用，以便可以充分發(fā)揮農(nóng)田水利的作用?；诖?，本文就高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利中的應用進行了探討，以期能夠為當?shù)剞r(nóng)業(yè)灌溉提供科學的指導，實現(xiàn)灌溉水平的提升以及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的保護。

一、高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利中的應用價值

1、有利于提升淡水資源的利用率

我國是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面積較大，同時對灌溉需求也比較高，但是我國還存在水源分布不均衡的現(xiàn)實問題，因此針對淡水資源的利用還存在諸多的矛盾問題。就農(nóng)業(yè)灌溉來看，其主要利用的是地下水資源，但是較大的灌溉需求使得地下水資源被過度利用，一方面會導致水資源變得越發(fā)緊張，另一方面也會對當?shù)氐淖匀簧鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的破壞，雖然農(nóng)田水利的建設可以蓄積大量的淡水資源，但是利用率較低的問題仍舊威脅著水資源的儲量，而高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應用會讓人們逐漸形成節(jié)約水源的意識和理念，不僅關(guān)注水資源的利用效率，還注重對當?shù)刈匀簧鷳B(tài)環(huán)境的保護，在各種先進高效節(jié)水灌溉技術(shù)的支持下，淡水資源的利用率可以得到較大程度的提升，從而減少用水矛盾。

2、有利于提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益

高效節(jié)水灌溉技術(shù)能夠在有限的水資源總量上發(fā)揮最佳的灌溉質(zhì)量，因此對于缺水地區(qū)來說可以有效地提高水資源利用率并減少水資源的浪費，而且，所采用的技術(shù)還可以節(jié)約灌溉所需的人力、物力和財力，更是有效地保護了當?shù)氐乃Y源生態(tài)系統(tǒng)，在生產(chǎn)中可以減少開采地下水，避免出現(xiàn)水位下降和水資源枯竭的問題。在此基礎上可以最大程度上保障農(nóng)作物的需水量，滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，最終可以實現(xiàn)農(nóng)戶增收增效的目標。

3、有利于加快節(jié)水技術(shù)創(chuàng)新

一直以來，為了滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求，人們就不斷探索并實踐多種節(jié)水灌溉方式。這些實踐旨在實現(xiàn)有限水源的最大化利用，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供持續(xù)可靠的水源。隨著各種技術(shù)手段的應用與創(chuàng)新，越來越多的先進技術(shù)與節(jié)水灌溉開始相互融合，再加上農(nóng)村地區(qū)的農(nóng)田客觀條件有所不同，在推廣和應用節(jié)水灌溉技術(shù)過程中必然會遇到一些技術(shù)應用的難點，要解決這些問題，就需要以農(nóng)業(yè)水利灌溉的實際需求為標準，對節(jié)水灌溉技術(shù)進行針對性的調(diào)整和優(yōu)化，甚至進一步創(chuàng)新技術(shù)，以滿足不同地區(qū)、不同作物的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要，并且節(jié)水灌溉技術(shù)的應用將更加廣泛，更加多元化。

二、高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利中的應用

1、微灌溉技術(shù)的應用

微灌溉技術(shù)是農(nóng)田水利中比較常見的灌溉模式，其類型較多，有微噴霧灌溉、滴灌、涌泉灌溉等，但是其系統(tǒng)組成比較復雜，在前期的投入也比較大，具體包括泵房、水泵、過濾器、輸水管路、微噴管以及微噴頭等，其中輸水管路上分布著微噴頭來向土壤中輸送水資源，在實際應用中主要表現(xiàn)出以下優(yōu)勢：一是節(jié)水效果較好，其主要是通過管路輸送水源，水源會直接進入作物根部附近的土壤中，因此可以減少水資源輸送過程中的蒸發(fā)量，輸水過程也不會造成較大的浪費，水資源可節(jié)約15%～25%；二是節(jié)能效果比較突出，微灌技術(shù)在使用中可以針對農(nóng)田的局部位置進行灌溉，且輸水管線壓力較低，因此能耗水平相對來說較低；三是灌溉比較均勻，在微灌技術(shù)的應用中采用的是灌水器，其會通過均勻的分布來保障灌水的均衡，其灌水的均勻度可達到80%～90%；四是適應性較強，該技術(shù)只需要在前期進行一定的系統(tǒng)建設，包括管路鋪設等，在較陡的坡地上也可以利用系統(tǒng)壓力實現(xiàn)有效輸水，而且噴灌設備既可以設置在地面上也可以設置在地下，各種土壤類型均可使用該技術(shù)，使其在基層農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著較為廣泛的應用。

2、渠道防滲漏技術(shù)的應用

渠道防滲技術(shù)在實際應用中主要就是對輸送水源的渠道進行防滲處理，一般采用防滲材料來處理水源運送的渠道，常見的就是在基礎面層上涂抹防水涂料，如JS防水涂料，再將水泥覆蓋在防水涂料外層，起到保護作用，以此可以有效地降低渠道的滲透性。目前農(nóng)業(yè)灌溉的時候采用的基本是水庫、河流等灌溉水源，因此渠道是完成水資源調(diào)配的重要方式，但是，過去在渠道施工中還存在技術(shù)落后、材料質(zhì)量不高等問題，使得水資源的傳輸過程中有很大一部分水會流失掉，不僅影響了農(nóng)田的灌溉效率，也給農(nóng)民帶來了不小的經(jīng)濟損失。這就需要水利部門在建設渠道的時候能夠采用渠道防滲技術(shù)，可以使用混凝土、水泥及瀝青混凝土等改善水資源運輸渠道，以便可以節(jié)約水資源，并充分發(fā)揮其灌溉作用。

3、噴灌技術(shù)的應用

噴灌技術(shù)在灌溉中利用的是壓力灌溉的原理，水受到壓力的影響會輸送至灌溉區(qū)，灌溉末端設置的噴頭就可以將水源噴射至空中，噴射距離較遠且能夠覆蓋較大區(qū)域，不僅可以保障灌溉均勻，還能夠提高水資源利用率。噴灌系統(tǒng)主要由水泵、輸水管網(wǎng)、灌溉噴頭以及動力機械組成，目前常用的主要是移動式的噴灌系統(tǒng)，其灌溉效率更高，對農(nóng)田灌溉的均勻程度也非常高，且有著較高的節(jié)水率，因此應用效益較高。在該技術(shù)的使用中，我們還需要特別注意對輸水管道、混凝土材料和鋼材料等常用材料進行科學的篩選，選擇具有良好密封性能、耐壓性能和耐腐蝕性能的材料，以確保水在管道中的流暢傳輸。為了確保這些材料能夠具備強大的承壓性能，我們應該在安裝前進行嚴格的承壓測試，以確保它們能夠承受住噴灌系統(tǒng)的壓力。此外，對于承壓管道的外層，我們還需要進行防腐處理，以進一步保障噴灌系統(tǒng)的良好運行，并滿足農(nóng)業(yè)灌溉的實際需求。

4、膜上灌溉技術(shù)的應用

針對使用地膜栽培的農(nóng)作物就可以采用膜上灌溉技術(shù)，苗孔布置不僅使作物在生長過程中得到了更好的光照和養(yǎng)分，同時也方便了農(nóng)民進行田間管理。而膜上滲水孔的布置則更進一步地提高了灌溉效率，使得水分能夠從滲水孔中滲入膜下，有效地避免了水分的蒸發(fā)和流失。采用這種方法可以節(jié)約25%的水資源。此外，膜上灌溉技術(shù)還可以與管道輸水灌溉技術(shù)相結(jié)合，從而進一步提高水資源的利用率，使水資源利用率可以達到80%，甚至更高，在農(nóng)業(yè)灌溉中的應用效果較好。

5、雨水收集技術(shù)的應用

雨水資源也是重要的灌溉用水來源，其主要就是選用先進的雨水儲存結(jié)構(gòu)，然后再利用管道將水資源輸送到農(nóng)田，以此可以較好地利用雨水資源，保證農(nóng)作物良好生長。目前該技術(shù)在諸多干旱地區(qū)得到了良好的實踐應用，需要進一步向全國范圍內(nèi)進行推廣，真正地發(fā)揮雨水資源的價值。

6、步行式灌溉技術(shù)的應用

步行式灌溉技術(shù)主要是利用組裝的方式進行機器裝配，因此具有適應性強、流動方便且灌溉針對性強等諸多優(yōu)勢，在實際應用中還可以配合一些硬件設施進行組裝使用，這樣就可以在不同的地形條件下實現(xiàn)有效的灌溉，因此其性價比較高，已經(jīng)成為基層農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一種重要灌溉形式。

7、自動化節(jié)水灌溉技術(shù)的應用

近年來，我國科技信息技術(shù)發(fā)展水平有了質(zhì)的飛躍，各行業(yè)在信息化建設上也逐漸步入了正軌。就農(nóng)業(yè)灌溉領(lǐng)域來說，高效節(jié)水灌溉技術(shù)的信息化建設也表現(xiàn)出了較為優(yōu)異的應用效果，自動化節(jié)水灌溉技術(shù)逐漸受到人們的重視，其主要是利用計算機系統(tǒng)對灌溉系統(tǒng)的各種參數(shù)進行設置，還要利用閥門精確控制水資源的流量，并且每一個閥門對應一個農(nóng)田灌溉區(qū)域，因此可以實現(xiàn)對灌溉區(qū)域的精確化控制。另外，在自動化灌溉技術(shù)的支持下還能夠結(jié)合不同農(nóng)作物的用水需求開展灌溉，實現(xiàn)對水量的精準控制，因此具有較為優(yōu)異的節(jié)水效果。

三、提高高效節(jié)水灌溉技術(shù)應用效果的建議

1、做好高效節(jié)水灌溉技術(shù)的宣傳與培訓

意識是行動的先導，要想真正落實高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利中的應用，首先要做的就是加強宣傳與培訓，以便可以樹立廣大基層農(nóng)戶們的節(jié)水意識，從而主動地采用各種高效節(jié)水灌溉技術(shù)。在實際工作中，一是需要地方政府、農(nóng)業(yè)部門以及農(nóng)田水利管理部門等派遣出具有較高專業(yè)知識的人員組成專門的小組積極下鄉(xiāng)進行宣傳，宣傳期間要注意普及保護水資源的重要性，節(jié)水的意義以及高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應用價值等，可以采用一對一的宣傳方式，也可以利用電視、廣播、微信公眾號、微博、短視頻平臺等多種渠道強化宣傳效果。在宣傳過程中還要重視培訓工作，確保相關(guān)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者能夠掌握高效節(jié)水灌溉技術(shù)的操作要點，規(guī)范相關(guān)技術(shù)的使用，不僅可以保障相關(guān)設備的良好運行，也能夠真正地起到節(jié)水節(jié)能的效果。

2、健全高效節(jié)水灌溉管理制度

完善的制度保障是規(guī)范高效節(jié)水灌溉技術(shù)使用的基礎，以此也能夠充分發(fā)揮相關(guān)技術(shù)的效能，真正地提高基層農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展水平，因此農(nóng)田管理部門要立足于高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應用，健全其管理制度。管理部門在高效節(jié)水灌溉工程中扮演著重要的角色，應該充分行使管理職能，進行全面、細致的調(diào)研。在這個過程中，要及時發(fā)現(xiàn)工程中存在的問題，這些問題可能涉及設備的運行狀況、工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、水資源的配置和利用效率等，另外，還需要與當?shù)氐墓ぷ魅藛T進行有效地溝通，建立完善的反饋渠道。通過這些反饋渠道，可以及時了解工程的實際運行狀況，以及農(nóng)民在使用高效節(jié)水灌溉工程中的感受和需求。在了解實際情況后，管理部門需要對維護制度、反饋通道及技術(shù)管理制度等進行完善，可以設立高效節(jié)水灌溉工程的管理機構(gòu)，并組建專業(yè)的管理團隊負責設備及工程結(jié)構(gòu)的維護及管理，以便能夠及時發(fā)現(xiàn)并解決設備運行中可能出現(xiàn)的各種問題。

3、強化高效節(jié)水灌溉示范工程建設

高效節(jié)水灌溉示范工程建設在促進水利工程發(fā)展方面扮演著重要的角色，它不僅可以在很大程度上提高人民群眾的生活質(zhì)量和生活水平，還可以為水利工程的可持續(xù)發(fā)展提供強有力的支持。工作人員要充分對當?shù)氐那闆r有深入地了解，在示范工程建設中應該選擇水資源比較短缺，且進行二次灌溉很難的區(qū)域，還要選擇經(jīng)濟發(fā)展良好，且經(jīng)濟類作物較多的地區(qū)。這樣可以保證示范項目在經(jīng)濟上具有可行性和可持續(xù)性，從而保證示范項目能夠得到當?shù)厝罕姷闹С趾驼J可，從而更好地發(fā)揮其作用。

4、優(yōu)化節(jié)水灌溉技術(shù)

對高效節(jié)水灌溉技術(shù)進行優(yōu)化也是提高其應用效果的關(guān)鍵，一是要保證灌溉方案的科學，相關(guān)技術(shù)人員應該深入了解區(qū)域內(nèi)的農(nóng)田類型、數(shù)量、耕種面積及農(nóng)作物各時段的需水量，掌握其準確參數(shù)，然后以此為依據(jù)設計灌溉方案，以確保均勻、充分的灌溉，還要綜合考慮地區(qū)降水量及氣溫變化情況，科學地調(diào)整灌溉水量及澆灌時間，確保農(nóng)作物得到適量的水分，同時避免因過度灌溉而造成的水資源浪費。二是要促進節(jié)水灌溉技術(shù)的智能化發(fā)展，節(jié)水灌溉的應用程度越來越高，為了提高其應用水平，還需要強化對各種先進技術(shù)手段的應用，比如可以將生物學、智能化、信息化等技術(shù)相融合來提高灌溉的智能化，在實際應用中，可以安裝傳感器來對作物的生長狀態(tài)進行監(jiān)控，了解其生長特點并進行針對性的灌溉，以此也能夠制定更加科學、合理的灌溉計劃，進一步提高灌溉效率和灌溉效益；三是要配備和節(jié)水灌溉技術(shù)相適應的配套設施，要及時更換新的設備設施，考慮其設計觀念是否符合節(jié)水的標準，以及與其相關(guān)的配套設施是否完整。比如在渠道防滲技術(shù)的應用中，主要就是考慮渠道在水資源運輸上的效果，因此要嚴格地選取防滲材料，比如使用塑料薄膜可以提高其防滲性能，由于管道在輸送水資源的過程中，水資源會出現(xiàn)蒸發(fā)現(xiàn)象，特別是在夏季，溫度較高，加速了水資源的蒸發(fā)速度，造成了浪費。因此，為了降低蒸發(fā)速度，提高水資源的利用率，應該在離農(nóng)作物最近的地方設置管道。這樣不僅可以減少水資源的浪費，還可以提高農(nóng)作物的生長效率?？傊诟咝Ч?jié)水灌溉技術(shù)的應用中要立足于區(qū)域灌溉的實際要求進行科學地調(diào)整，以便可以充分發(fā)揮高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應用效果。

5、加大設備維護力度

高效節(jié)水灌溉技術(shù)的使用中會用到諸多設備，設備的運行狀態(tài)也直接關(guān)系到灌溉的質(zhì)量，由于農(nóng)業(yè)灌溉時間比較集中，高強度的灌溉極有可能會對設備造成一定的損害，使得灌溉質(zhì)量受到較大的影響，因此還需要加大設備維護力度，以便保障高效節(jié)水灌溉技術(shù)的高質(zhì)量應用。一是要加大設備檢修力度，管理部門要制定科學的檢修制度，通過定期檢查的方式，我們可以及時發(fā)現(xiàn)設備存在的問題，并全面排除潛在的風險，在后期使用高效節(jié)水灌溉設備時，我們可以結(jié)合實際，對設備進行合理的維護，避免設備或部件發(fā)生損壞，從而提高高效節(jié)水灌溉技術(shù)的使用效果。這不僅有助于提高灌溉效率，還可以延長設備的使用壽命；二是要利用信息化手段加強對設備運行的監(jiān)測工作，保證其良好的運行狀態(tài)。

綜上所述，高效節(jié)水灌溉技術(shù)可以更好地發(fā)揮農(nóng)田水利在農(nóng)業(yè)灌溉中的價值，采用管道輸水、渠道防滲、微灌、噴灌等技術(shù)，可以取得較好的節(jié)水效果并提高水資源的利用率，這對保護生態(tài)環(huán)境促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，有著重要的作用。因此，地方政府以及相關(guān)部門要提高重視，健全相關(guān)制度以便更好地規(guī)范高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應用，還要強化高效節(jié)水灌溉示范工程建設，充分挖掘高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應用價值，最終可以為實現(xiàn)基層農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供堅實保障。