節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利中的應(yīng)用研究

甘肅省白銀市會(huì)寧縣河道管理站 姚玉峰

一、節(jié)水灌溉技術(shù)和農(nóng)田水利建議概述

（一）節(jié)水灌溉技術(shù)

灌溉技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)扮演關(guān)鍵角色，其中，節(jié)水灌溉旨在保持灌溉效果的同時(shí)，減少用水量，實(shí)現(xiàn)水資源的合理利用。節(jié)水灌溉技術(shù)既能保障灌溉需求，又能減少水資源緊張的問題，代表了一種環(huán)保的農(nóng)業(yè)發(fā)展方式，非常適合在我國推廣。目前，包括滴灌、移動(dòng)灌溉、噴灌、管道輸水、微灌和渠道防滲等在內(nèi)的主要節(jié)水技術(shù)各有特點(diǎn)，但共同目標(biāo)是優(yōu)化降雨和土壤水分利用，滿足作物生長的需求，同時(shí)提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利設(shè)施中顯示出顯著優(yōu)勢(shì)，鑒于我國水資源短缺的現(xiàn)狀，促進(jìn)這些技術(shù)的持續(xù)發(fā)展顯得尤為關(guān)鍵。

（二）農(nóng)田水利建設(shè)

農(nóng)田水利建設(shè)指在農(nóng)業(yè)中興建水利工程設(shè)施并對(duì)水資源的利用進(jìn)行科學(xué)管理，確保滿足作物對(duì)水資源的需求。無論是簡(jiǎn)單如井或溝渠，或覆蓋整個(gè)村落、區(qū)域的水利系統(tǒng)，都屬于農(nóng)田水利范疇。此類工程旨在服務(wù)農(nóng)業(yè)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)步。在干旱季節(jié)可以保證充足的農(nóng)田用水，洪澇季節(jié)可以保證排水工作。我國大部分地區(qū)的農(nóng)田水利工程取得了階段性成果，部分農(nóng)村的水利工程已經(jīng)具有完整的灌溉措施，實(shí)現(xiàn)了插卡即出水，提高了灌溉的方便性與快捷性。但該方面的修建還有待提高，需要將理念與實(shí)際相結(jié)合，更好地為農(nóng)業(yè)服務(wù)。

二、農(nóng)田水利中應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

（一）合理利用水源，改善生態(tài)環(huán)境

水資源短缺的現(xiàn)象日益嚴(yán)重，水資源的有效利用也成為重點(diǎn)，農(nóng)業(yè)灌溉需要大量的地下水資源，地下水資源的過度利用對(duì)生態(tài)環(huán)境造成難以恢復(fù)的破壞。因此，降低農(nóng)田灌溉對(duì)地下水資源的影響、提高水資源利用效率成為迫切任務(wù)。必須采納科學(xué)的灌溉方法，高效合理使用地下水。節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用不僅能優(yōu)化水資源管理，還能促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高質(zhì)量發(fā)展。這項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用有助于增強(qiáng)農(nóng)民的節(jié)水意識(shí)，實(shí)現(xiàn)水資源的有效利用，同時(shí)促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的改善。

（二）提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)效益

節(jié)水灌溉技術(shù)的廣泛應(yīng)用是個(gè)緩慢過程，初始需選取某區(qū)域作為試驗(yàn)場(chǎng)，通過實(shí)踐發(fā)展得出有效策略，逐步以點(diǎn)及面推廣其應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)技術(shù)價(jià)值。節(jié)水灌溉技術(shù)減少了水資源在農(nóng)田灌溉中的浪費(fèi)，并降低灌溉所需的人力、物力及經(jīng)濟(jì)成本，有利于地下水保護(hù)。使用節(jié)水灌溉技術(shù)，結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本與產(chǎn)值，確保滿足農(nóng)業(yè)對(duì)水的需求，同時(shí)保護(hù)地下水資源。節(jié)水灌溉技術(shù)不僅能夠提高農(nóng)作物生產(chǎn)的品質(zhì)，還有助于提高農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。

三、農(nóng)田水利節(jié)水灌溉技術(shù)推廣中存在的問題

（一）農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施條件整體薄弱

為了提高農(nóng)業(yè)水利灌溉的效果，提高水資源利用效率，必須有一定的基礎(chǔ)設(shè)施支撐。隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展及農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施投入的加大，部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)的水利基礎(chǔ)設(shè)施得到了一定程度的改善。然而由于我國領(lǐng)土廣闊，地理環(huán)境多樣，部分農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施水平仍相對(duì)落后。主要問題集中在農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施的短板：一是相關(guān)設(shè)備已趨老化，無法充分發(fā)揮其應(yīng)有功能；二是設(shè)施分布不均衡。

（二）農(nóng)民節(jié)水灌溉意識(shí)不強(qiáng)

農(nóng)民對(duì)節(jié)水意識(shí)的重要性尚未得到充分認(rèn)可，這與農(nóng)村的基礎(chǔ)設(shè)備狀況密切相關(guān)。在農(nóng)田耕作過程中，農(nóng)民往往難以全面理解并充分利用農(nóng)田水利灌溉的效能與影響。此外，受城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響，部分農(nóng)村年壯年的勞動(dòng)力選擇放棄農(nóng)耕活動(dòng)，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨嚴(yán)峻的老齡化挑戰(zhàn)。由于農(nóng)村老年群體的教育水平相對(duì)較低，阻礙了農(nóng)田水利灌溉技術(shù)的推廣與應(yīng)用。

（三）灌溉管理體系有待優(yōu)化

我國農(nóng)村地區(qū)長期受到歷史遺留的制約，傳統(tǒng)的農(nóng)田灌溉方式至今仍被廣泛應(yīng)用，已無法滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求，尤其那些以大規(guī)模水流量灌溉為主的粗放式灌溉方式，已與現(xiàn)代社會(huì)對(duì)水資源節(jié)約利用的核心理念相悖。因此，為確保農(nóng)業(yè)發(fā)展的步伐與時(shí)代同步，需要采用創(chuàng)新的管理理念和農(nóng)田灌溉技術(shù)，以提高水資源利用效益。農(nóng)業(yè)水利灌溉技術(shù)的推進(jìn)應(yīng)被視為一項(xiàng)持久且全面的工程項(xiàng)目。在灌溉管理中，需要對(duì)其進(jìn)行有序的管理與維護(hù)，并適時(shí)進(jìn)行修復(fù)，確保灌溉設(shè)施得以持續(xù)發(fā)揮其效用，防范實(shí)施過程中出現(xiàn)的管理疏漏，避免后期維護(hù)失誤，從而確保灌溉項(xiàng)目整體收益不受影響。

四、不同節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利中的應(yīng)用

（一）滴灌技術(shù)

滴灌技術(shù)在農(nóng)田水利灌溉領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，通過塑料管道和約10 mm 直徑的滴灌噴頭，直接將水資源輸送至作物根部實(shí)施精確灌溉。滴灌技術(shù)旨在提高水資源使用效率，減少浪費(fèi)，確保作物通過根部有效吸水，對(duì)促進(jìn)其生長極為關(guān)鍵。與其他灌溉技術(shù)相比，滴灌能用更少的水資源滿足作物需求，但成本較高，需要有足夠的資金支持。

工藝過程：主反應(yīng)鍋中加入A相攪拌，加熱至70～75 ℃，加入混合好的B相，攪拌溶解均勻后加入C相，攪拌溶解。冷卻至40～45 ℃時(shí)加入D相，混合均勻，繼續(xù)冷卻至30～35 ℃，加入E相。攪拌均勻，至25～30 ℃時(shí)加入F相、G相，混合均勻。

滴灌技術(shù)貼合我國綠色可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，節(jié)水效果顯著，發(fā)展?jié)摿Υ?。技術(shù)專家依據(jù)不同地理環(huán)境不斷優(yōu)化創(chuàng)新，在技術(shù)升級(jí)上取得進(jìn)展。農(nóng)業(yè)從業(yè)者根據(jù)作物需求調(diào)整滴灌使用策略，能夠有效降低生產(chǎn)成本，提高效率。在不同區(qū)域，因土壤、氣候差異，應(yīng)用滴灌時(shí)需考慮作物特性、土壤條件等，調(diào)整使用方法，促使作物更好地成長。

（二）步行式灌溉技術(shù)

步行式灌溉技術(shù)是一種將現(xiàn)代電力與農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)相結(jié)合的創(chuàng)新方法，通過整合水利灌溉與機(jī)械技術(shù)，形成一體化的灌溉模式。此技術(shù)允許操作者依據(jù)作物品種、土地面積及水分需求靈活選擇適配的機(jī)械設(shè)備，如拖拉機(jī)和運(yùn)輸車，與灌溉系統(tǒng)協(xié)同工作，提高灌溉的靈活性和適應(yīng)性。這種方法的應(yīng)用擴(kuò)大了灌溉技術(shù)的覆蓋范圍，確保作物能夠獲得充分的水分供應(yīng)。步行式灌溉技術(shù)的顯著優(yōu)勢(shì)是其在農(nóng)田灌溉過程中，無須鋪設(shè)固定的輸水管道，這一點(diǎn)不僅降低了灌溉成本，也極大提高了設(shè)備的使用靈活性，擴(kuò)大了灌溉面積。此外，該技術(shù)操作簡(jiǎn)便，不依賴高端或復(fù)雜的設(shè)備，即便是最基礎(chǔ)的機(jī)械設(shè)備也能完成灌溉任務(wù)，使灌溉工作更加具有針對(duì)性。

在實(shí)際應(yīng)用中，步行式灌溉技術(shù)已在多個(gè)地區(qū)如山東省、遼寧省、黑龍江省等地進(jìn)行試驗(yàn)，并已成功提高了如玉米、黃豆等多種農(nóng)作物的產(chǎn)量。與傳統(tǒng)的地面灌溉技術(shù)相比，步行式灌溉技術(shù)能夠節(jié)省90%以上的用水量，大幅提高了水資源的利用效率。這種技術(shù)的成功應(yīng)用不僅提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，還促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式向更加節(jié)水、高效、環(huán)保的方向發(fā)展，符合當(dāng)前對(duì)可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求。

（三）噴灌技術(shù)

噴灌技術(shù)運(yùn)用機(jī)械設(shè)備及壓力系統(tǒng)，結(jié)合信息技術(shù)與自動(dòng)化，以確保灌溉效率和合理性。該技術(shù)能夠根據(jù)土壤的特性調(diào)整設(shè)備參數(shù)和操作方法，以優(yōu)化適應(yīng)不同的土壤環(huán)境條件。與人工灌溉相比，該技術(shù)能夠節(jié)省成本。與傳統(tǒng)灌溉技術(shù)相比，噴灌技術(shù)主要是利用噴灑式節(jié)流來實(shí)現(xiàn)灌溉區(qū)域內(nèi)農(nóng)作物均勻地獲取水分，使用噴灌技術(shù)灌溉農(nóng)田能夠促進(jìn)水資源轉(zhuǎn)化成小的水分子，滴落于農(nóng)作物表面，操作簡(jiǎn)單，實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的壓力能夠保證灌溉區(qū)域內(nèi)的水壓穩(wěn)定，應(yīng)用該技術(shù)時(shí)應(yīng)該考慮風(fēng)向及風(fēng)速的情況，以確保在灌溉時(shí)能夠均勻噴灑，防止發(fā)生灌溉不全面的問題，在合理利用水資源的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高效灌溉。

研究表明，噴灌技術(shù)會(huì)受到風(fēng)向、風(fēng)速和地形等因素的影響。在地形較為陡峭的區(qū)域，需要針對(duì)地形作出調(diào)整，并對(duì)種植區(qū)域進(jìn)行合理劃分。為降低水壓差異，確保灌溉的均勻性，不同高度的區(qū)域應(yīng)設(shè)立獨(dú)立的調(diào)壓池。在應(yīng)用噴灌技術(shù)時(shí)，還需加強(qiáng)管道連接與物資運(yùn)輸?shù)墓芾?，以減少地形對(duì)噴灌效果的負(fù)面影響，并據(jù)此調(diào)整噴灌策略，以實(shí)現(xiàn)水資源的有效利用。

（四）管道輸水技術(shù)

管道調(diào)水技術(shù)是指將管道直接連接到農(nóng)田，代替渠道進(jìn)行儲(chǔ)水和作物灌溉。為了減少運(yùn)輸過程中水資源的損失，有必要根據(jù)作物的需水量合理規(guī)劃水源，從而更好地完成水資源的配置。金屬管道、PE管、混凝土管等新型材料可作為管道輸水技術(shù)的施工材料。

（五）微灌溉技術(shù)

微灌溉技術(shù)包括灌水器、水過濾器、水泵、滴頭等，主要應(yīng)用于大棚。該方法具有操作簡(jiǎn)單、成本低、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。微灌溉技術(shù)有多種形式，根據(jù)不同的需求可以選擇不同的方式，在進(jìn)行微灌溉時(shí)要結(jié)合實(shí)際情況，可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，減少成本，節(jié)約水資源。

（六）渠道防滲技術(shù)

在農(nóng)田水利工程的水流輸送管道施工中，通常采取渠道防滲技術(shù)解決傳統(tǒng)水流輸送系統(tǒng)中的滲漏問題，這類問題會(huì)導(dǎo)致大量水資源損失，從而影響工程效益。通過使用塑料薄膜包覆管道，能夠有效阻止渠道滲漏，并能防止直射日光導(dǎo)致水溫過高。應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，必須確保混凝土密度適宜，以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的緊密性，防止水的滲透。此外，還需進(jìn)行防銹防腐處理，以減少管道與空氣長期接觸可能引起的氧化損害，確保系統(tǒng)的長效運(yùn)行和水資源的充分利用。

（七）薄、淺、濕、曬灌溉

目前，廣西等地已廣泛應(yīng)用薄、淺、濕、曬灌溉技術(shù)。這種灌溉方式依據(jù)農(nóng)地位置及作物種類進(jìn)行灌溉類型的劃分。以水稻為例，根據(jù)其生長的不同階段，如播種期、分蘗期、乳熟期、蠟熟期等，選擇適當(dāng)?shù)墓喔确绞竭M(jìn)行水分控制。通過在作物的各個(gè)生長期調(diào)整灌溉量，既能有效節(jié)約水資源，又能促進(jìn)作物更好成長。此灌溉技術(shù)不僅提高了水資源的利用效率，也為作物提供了更適宜的生長條件。

五、節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利應(yīng)用中的展望

（一）利用信息化技術(shù)

將大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等相關(guān)的信息化技術(shù)與節(jié)水灌溉技術(shù)相結(jié)合，為節(jié)水灌溉技術(shù)提供更好的保障。在節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用中，可以實(shí)現(xiàn)智能化管理和科學(xué)合理利用。信息技術(shù)可以分析作物生長信息，精準(zhǔn)計(jì)算需水量，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化灌溉，有效節(jié)約了人力、物力，提高了灌溉效率。

（二）根據(jù)農(nóng)田的面積采用不同的節(jié)水灌溉技術(shù)

各地區(qū)的農(nóng)田面積不同，所需的水量也不同，想要實(shí)現(xiàn)水資源的合理利用，需要在灌溉前進(jìn)行農(nóng)田面積、農(nóng)作物數(shù)量等，根據(jù)這些數(shù)據(jù)采取相應(yīng)的灌溉技術(shù)，能夠更好地避免水資源的浪費(fèi)。因此，灌溉時(shí)要嚴(yán)格按照農(nóng)田面積及作物需水量來確定灌溉范圍和用水量，從而選擇合適的灌溉方式。在灌溉之前需要進(jìn)行實(shí)地考察。

（三）加強(qiáng)節(jié)水灌溉技術(shù)推廣

為保證節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田種植中得到更有效的應(yīng)用，需要推廣應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)，讓人們更好地了解節(jié)水灌溉技術(shù)，認(rèn)識(shí)節(jié)水灌溉技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。強(qiáng)化灌溉技術(shù)與水資源節(jié)約的宣傳至關(guān)重要，選擇適合的灌溉方法能夠增進(jìn)效率及作物產(chǎn)量。為了擴(kuò)大灌溉技術(shù)的應(yīng)用范圍，相關(guān)部門需積極推廣這些技術(shù)，舉辦相關(guān)培訓(xùn)，并邀請(qǐng)專家講解。針對(duì)建設(shè)灌溉設(shè)施的挑戰(zhàn)，相關(guān)部門應(yīng)執(zhí)行政策，加大財(cái)政投入力度，保障灌溉技術(shù)的有效執(zhí)行。在提高灌溉技術(shù)應(yīng)用的同時(shí)，應(yīng)綜合考慮農(nóng)田規(guī)模、作物種類及地形等因素，選擇合理的灌溉方式，確保灌溉的科學(xué)性與合理性，從而促進(jìn)作物產(chǎn)量的提高。

（四）定期檢查灌溉水量

隨著現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展，大量農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)備得到廣泛應(yīng)用。灌溉技術(shù)在不斷優(yōu)化過程中，現(xiàn)在已經(jīng)能夠根據(jù)農(nóng)田面積、農(nóng)作物生長情況采取不同的灌溉技術(shù)，還能根據(jù)作物不同的生長時(shí)期控制灌溉水量，提高了灌溉的精準(zhǔn)度，還能使水資源得到充分利用。通過對(duì)大數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)跟蹤與記錄，灌溉方案可以滿足不同農(nóng)作物對(duì)水的需求，促進(jìn)灌溉技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息化。對(duì)于大面積種植的農(nóng)作物地區(qū)來說，采用灌溉技術(shù)，可以確保幼苗的生長，保證植物的含水量，提高作物產(chǎn)量，還能給開發(fā)耕地提供保障。

（五）合理控制噴灌時(shí)間

運(yùn)用農(nóng)田水利工程進(jìn)行灌溉需要結(jié)合農(nóng)田的實(shí)際情況，來制訂科學(xué)、合理的灌溉方案，以保證工作人員能夠根據(jù)作物的不同生長時(shí)期來提供水量。要合理安排澆灌時(shí)間，在雨季時(shí)要減少灌溉水量，避免水資源的浪費(fèi)；在干旱時(shí)保證灌溉水量充足，防止作物因缺水而影響生長。因此，在應(yīng)用農(nóng)田水利灌溉技術(shù)時(shí)，既要控制每次灌溉的用水量，又要對(duì)灌溉時(shí)間進(jìn)行合理安排，促進(jìn)農(nóng)田水利灌溉技術(shù)的大面積應(yīng)用。

（六）科學(xué)制訂灌溉方案

在應(yīng)用農(nóng)田水利灌溉技術(shù)前，對(duì)農(nóng)田面積、農(nóng)作物類型、降雨量等要進(jìn)行全面的測(cè)量與分析，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，保證均勻灌溉。在不同生長時(shí)期，農(nóng)作物所需的水量不同，在選擇灌溉方式時(shí)要考慮農(nóng)作物的生長特點(diǎn)。另外，灌溉時(shí)間和灌水量也要根據(jù)農(nóng)作物的實(shí)際生長情況進(jìn)行精準(zhǔn)控制。同時(shí)，還要根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕涤炅窟M(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，在雨水充足時(shí)減少灌溉量，在干旱時(shí)增加灌溉量，以保證作物的生長，不會(huì)因水量對(duì)作物生長產(chǎn)生影響。

六、結(jié)語

綜上所述，在農(nóng)田中推廣節(jié)水灌溉技術(shù)是發(fā)展的必然要求。在選擇灌溉技術(shù)上要依據(jù)農(nóng)田面積、農(nóng)作物類型、農(nóng)作物生長特點(diǎn)、降雨量等多方面的因素，選擇科學(xué)合理的灌溉方式，還要根據(jù)農(nóng)作物不同生長時(shí)期對(duì)水的需求，對(duì)灌溉量及灌溉時(shí)間進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以保證農(nóng)作物的生長，提高產(chǎn)量。