節(jié)水灌溉技術在農(nóng)田水利工程中的應用及推廣策略探討

宋述俊

伴隨全球人口數(shù)量的增長及社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，水資源作為不可再生資源，其發(fā)展面臨著嚴峻挑戰(zhàn)。我國是歷史悠久的農(nóng)業(yè)大國，但更是水資源短缺的國家。面對快速進行的城鎮(zhèn)化建設，我國水資源嚴重不足。節(jié)水灌溉技術在農(nóng)田水利工程中的應用可以幫助建設更加生態(tài)環(huán)保的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，同時也節(jié)約了水資源。本文通過分析農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術的應用，探討了節(jié)水灌溉技術的發(fā)展現(xiàn)狀、優(yōu)點、存在的問題及對策，為農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術的推廣提供理論支持。我國農(nóng)田水利工程在農(nóng)作物種植過程中發(fā)揮著重要作用，然而，我國面臨著嚴重的水資源短缺問題。隨著人口增長和經(jīng)濟發(fā)展，農(nóng)業(yè)用水需求不斷增加，水資源供應日益緊張。此外，傳統(tǒng)灌溉方式存在水資源利用率低、浪費嚴重等問題，進一步加劇了水資源短缺。在這種背景下，節(jié)水灌溉技術在農(nóng)田水利工程中的應用顯得尤為重要。

綠色農(nóng)業(yè)是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，通過采用環(huán)保、低碳、高效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術，實現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境的保護，提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。節(jié)水灌溉技術是綠色農(nóng)業(yè)的重要組成部分，能夠在保證農(nóng)作物正常生長的前提下，減少水資源浪費，降低農(nóng)藥殘留，改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境。因此，推廣節(jié)水灌溉技術是實現(xiàn)綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展的關鍵途徑。本文旨在探討節(jié)水灌溉技術在農(nóng)田水利工程中的應用，分析其在提高水資源利用效率、保護農(nóng)田生態(tài)環(huán)境、促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面的作用。通過研究節(jié)水灌溉技術的優(yōu)點、存在的問題及對策，為農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術的推廣提供理論支持。

一、節(jié)水灌溉技術概述

1、節(jié)水灌溉技術的定義與發(fā)展歷程

節(jié)水灌溉技術是指在保證農(nóng)作物正常生長所需水分的前提下，通過采用一系列灌溉措施，減少水資源浪費，提高水資源利用效率的灌溉技術。節(jié)水灌溉技術的發(fā)展歷程可以分為以下幾個階段：傳統(tǒng)灌溉階段、簡易節(jié)水灌溉階段、高效節(jié)水灌溉階段。

2、節(jié)水灌溉技術分類及原理

節(jié)水灌溉技術種類繁多，主要包括噴灌、滴灌、微灌、滲灌和地表灌溉等。噴灌是通過噴頭將壓力水以霧狀分散到田間，適用于大面積農(nóng)田灌溉。噴灌投資較低，灌溉效率較高。但受風速、氣溫等氣象因素影響較大，水分利用率相對較低。滴灌是通過滴灌帶或滴頭將水滴輸送到作物根部，適用于各種作物灌溉。該技術灌溉效率高，水分利用率較高。但投資較高，易受土壤、氣候等因素影響。微灌是介于噴灌與滴灌之間，通過微孔或微噴頭將水均勻地分散到田間。該技術灌溉效率較高，水分利用率較高。但投資較高，微灌設備易受堵塞。滲灌是通過地下管道將水輸送到田間，讓水分自然滲透到土壤中。該技術節(jié)約水資源，減少土壤侵蝕。但投資較高，對土壤質(zhì)地要求較高。地表灌溉是通過地表徑流將水輸送到農(nóng)田，適用于地勢較為平坦的地區(qū)。該技術投資較低。但水分利用率較低，易導致水土流失。

二、農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術的應用

1、節(jié)水灌溉技術在農(nóng)田水利工程中的適用性分析

節(jié)水灌溉技術在農(nóng)田水利工程中具有廣泛的應用前景。針對不同地區(qū)、作物及水資源狀況，選擇適宜的節(jié)水灌溉技術，可以有效提高水資源利用效率，實現(xiàn)綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展。在大面積農(nóng)田上，噴灌是一種較為經(jīng)濟實用的節(jié)水灌溉技術。通過噴頭將壓力水以霧狀分散到田間，適用于風力較小、氣溫適宜的地區(qū)。噴灌技術可以提高灌溉效率，減少水分蒸發(fā)和滲漏損失。滴灌技術適用于各種作物灌溉，通過滴灌帶或滴頭將水滴輸送到作物根部。滴灌技術灌溉效率高，水分利用率較高，但投資較高。適用于水資源緊張、土壤質(zhì)地較差的地區(qū)。微灌是通過微孔或微噴頭將水均勻地分散到田間。微灌技術灌溉效率較高，水分利用率較高，但投資較高，微灌設備易受堵塞。適用于灌溉需求較高的作物和地區(qū)。滲灌技術通過地下管道將水輸送到田間，讓水分自然滲透到土壤中。適用于土壤質(zhì)地較好、地下水位較低的地區(qū)。滲灌技術可以節(jié)約水資源，減少土壤侵蝕，但投資較高。地表灌溉技術通過地表徑流將水輸送到農(nóng)田，適用于地勢較為平坦的地區(qū)。地表灌溉技術投資較低，但水分利用率較低，易導致水土流失。在推廣節(jié)水灌溉技術時，應根據(jù)地區(qū)實際情況選擇適宜的灌溉方式。在雨水資源豐富的地區(qū)，可通過收集、過濾、儲存和利用雨水，為農(nóng)田提供水源。雨水收集和利用技術可以減少水資源浪費，降低農(nóng)業(yè)用水成本。根據(jù)農(nóng)田水需求和水源條件，優(yōu)化水資源調(diào)度，實現(xiàn)水資源的合理分配。通過調(diào)整灌溉制度、灌溉方法和用水時間等，提高水資源利用效率。將多種節(jié)水灌溉技術相互結合，形成集成系統(tǒng)，以提高整體節(jié)水效果。同時，不斷優(yōu)化節(jié)水灌溉技術，提高其在不同區(qū)域和作物種植中的適用性。

2、節(jié)水灌溉技術在農(nóng)作物生育周期中的應用

播種期是農(nóng)作物生長的起點，此時作物對水分需求較低，但適量灌溉有助于種子萌發(fā)和幼苗生長。采用節(jié)水灌溉技術，如噴灌或滴灌，可以保證種子發(fā)芽所需的水分，提高出苗率。同時，避免過度灌溉導致的土壤鹽堿化和養(yǎng)分流失。

生長初期是農(nóng)作物快速生長的階段，此時作物對水分需求逐漸增加。節(jié)水灌溉技術可以確保作物得到適當?shù)乃郑龠M細胞分裂和養(yǎng)分吸收。采用噴灌、滴灌或微灌等技術，根據(jù)作物需水特性進行適時、適量的灌溉，有利于幼苗生長和根系發(fā)育。

生長中期是農(nóng)作物生長最快的階段，對水分需求較高。節(jié)水灌溉技術可以根據(jù)作物生長需求和土壤水分狀況進行調(diào)整，確保作物得到充足的水分。此階段需注意灌溉水的質(zhì)量和施肥，以防止作物病蟲害的發(fā)生和土壤污染。

生長后期是農(nóng)作物產(chǎn)量形成和品質(zhì)提升的關鍵時期。此時作物對水分需求逐漸減少，過度灌溉可能導致作物貪青晚熟，降低產(chǎn)量和品質(zhì)。節(jié)水灌溉技術可以減少灌溉量，防止水分浪費，同時保證作物生長所需的水分。在此階段，適當減少水分供應，有助于提高作物抗逆性，減少病蟲害發(fā)生，提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。

3、節(jié)水灌溉技術在不同區(qū)域的應用案例分析

某干旱地區(qū)采用噴灌技術，為農(nóng)田提供水源。通過噴頭將壓力水以霧狀分散到田間，適用于風力較小、氣溫適宜的地區(qū)。噴灌技術可以提高灌溉效率，減少水分蒸發(fā)和滲漏損失。同時，結合雨水收集和利用技術，收集屋頂和道路的雨水，為農(nóng)田提供補充水源。

某半干旱地區(qū)采用微灌技術，為農(nóng)田提供水分。通過微孔或微噴頭將水均勻地分散到田間。微灌技術灌溉效率較高，水分利用率較高。在該地區(qū)，微灌技術有助于提高水資源利用效率，滿足作物生長所需水分。

某濕潤地區(qū)采用地表灌溉技術，為農(nóng)田提供水分。通過地表徑流將水輸送到農(nóng)田。地表灌溉技術投資較低，但水分利用率較低，易導致水土流失。在該地區(qū)，地表灌溉技術可以合理利用水資源，降低農(nóng)業(yè)用水成本。

三、節(jié)水灌溉技術對農(nóng)作物產(chǎn)量與品質(zhì)的影響

1、節(jié)水灌溉技術對農(nóng)作物產(chǎn)量的影響

節(jié)水灌溉技術通過減少水的浪費，提高水分利用效率，使作物在相同水分條件下實現(xiàn)更高的產(chǎn)量。研究表明，節(jié)水灌溉技術可以提高農(nóng)作物產(chǎn)量 10%～30%。節(jié)水灌溉技術有助于改善作物生長環(huán)境，如降低土壤鹽分、改善土壤結構、保持土壤濕度等。這些因素有利于作物根系發(fā)育，提高作物吸收養(yǎng)分的能力，從而促進作物生長，提高產(chǎn)量。節(jié)水灌溉技術可以降低作物病蟲害發(fā)生的風險。通過適時、適量的灌溉，有利于作物健壯生長，提高抗病蟲害能力。同時，減少過量灌溉導致的作物生長不良現(xiàn)象，降低病蟲害的發(fā)生率。在適宜的水分條件下，作物生長更為健康，有利于養(yǎng)分積累和果實成熟。此外，節(jié)水灌溉還有助于減少農(nóng)藥殘留，提高農(nóng)產(chǎn)品的安全性和市場競爭力。節(jié)水灌溉技術有助于作物適應不利氣候條件，降低氣候波動對產(chǎn)量的影響，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定。節(jié)水灌溉技術有助于減少水資源的消耗，降低農(nóng)業(yè)對環(huán)境的壓力。通過提高水資源利用效率，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與水資源供給的平衡，有利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2、節(jié)水灌溉技術對農(nóng)作物品質(zhì)的影響

節(jié)水灌溉技術有助于作物在有限的水分條件下，發(fā)揮其生長潛能。通過適時、適量的灌溉，作物能夠在適宜的水分環(huán)境中生長，提高作物對養(yǎng)分、光照等資源的利用效率，從而提高品質(zhì)。節(jié)水灌溉技術有利于作物內(nèi)部的新陳代謝。在適宜的水分條件下，作物的光合作用、呼吸作用等生理過程更為旺盛，有利于有機物的合成和積累，提高作物品質(zhì)。節(jié)水灌溉技術可以調(diào)整作物生長節(jié)奏，使其生長更為健康。在適度干旱條件下，作物生長速度會減緩，有利于作物根系發(fā)育、養(yǎng)分吸收和果實成熟。這種調(diào)整使作物能夠更好地適應環(huán)境變化，提高品質(zhì)。通過將節(jié)水灌溉技術與智能化技術相結合，例如遙感、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等，可以實現(xiàn)對作物生長環(huán)境的精準監(jiān)測和調(diào)控。這種智能化的管理方式有助于為作物提供最適宜的水分條件，從而提高品質(zhì)。

3、節(jié)水灌溉技術對農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的影響

節(jié)水灌溉技術通過提高水資源利用效率，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與水資源供給的平衡。在保障農(nóng)作物產(chǎn)量與品質(zhì)的同時，有助于減少對水資源的消耗，保護水資源生態(tài)環(huán)境。節(jié)水灌溉技術有助于改善土壤結構，降低土壤鹽堿化、板結等現(xiàn)象。通過適時的灌溉，土壤中的顆粒結構得到改善，土壤孔隙度增加，有利于作物根系發(fā)育和生長，同時減少水土流失，保護土壤生態(tài)環(huán)境。節(jié)水灌溉技術有助于優(yōu)化農(nóng)田小氣候。通過調(diào)整作物生長環(huán)境，降低作物病蟲害發(fā)生率，減少農(nóng)藥使用，有利于保護農(nóng)田生態(tài)環(huán)境。此外，節(jié)水灌溉技術還有助于減輕干旱、洪澇等極端氣候?qū)r(nóng)田的影響，提高農(nóng)田的抗災能力。節(jié)水灌溉技術有助于促進農(nóng)田生物多樣性。在節(jié)水灌溉的基礎上，作物種植結構得到調(diào)整，有利于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的平衡，作物種類多樣化，從而提高農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可持續(xù)性。

四、節(jié)水灌溉技術在農(nóng)田水利工程中存在的問題

盡管節(jié)水灌溉技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有顯著的優(yōu)勢，但其在許多地區(qū)尚未得到廣泛應用。這主要是因為農(nóng)民對節(jié)水灌溉技術的認知程度較低，以及相關政策宣傳和培訓不足。市場上節(jié)水灌溉設備質(zhì)量參差不齊，導致部分設備在使用過程中出現(xiàn)故障率高、水利用率低等問題。這不僅影響了節(jié)水灌溉技術的效果，還可能導致水資源浪費。節(jié)水灌溉技術，特別是高效節(jié)水灌溉技術，如滴灌、微灌等，初期投資成本較高。這對于一些經(jīng)濟條件較差的地區(qū)和農(nóng)民來說，是一筆不小的負擔。這也影響了節(jié)水灌溉技術的普及和應用。部分農(nóng)田水利工程的管理水平較低，導致節(jié)水灌溉技術的應用效果受到影響。如灌溉水源不足、設備老化損壞等問題，都影響了節(jié)水灌溉技術的發(fā)揮。部分地區(qū)的農(nóng)田水利工程水源保障能力較差，如干旱地區(qū)和半干旱地區(qū)。雖然采用了節(jié)水灌溉技術，但水源不足仍然制約了灌溉效果。不同地區(qū)的土壤質(zhì)地、氣候條件等對節(jié)水灌溉技術的適用性產(chǎn)生影響。一些地區(qū)由于土壤鹽堿化、質(zhì)地較差等原因，節(jié)水灌溉技術的效果受到限制。部分農(nóng)田水利工程中的灌溉設施老化損壞嚴重，影響了節(jié)水灌溉技術的正常應用。修復和改造灌溉設施需要較大資金投入，這對于部分地區(qū)來說是一大難題。盡管節(jié)水灌溉技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要意義，但在節(jié)水灌溉技術研發(fā)、適用性分析、優(yōu)化集成等方面，仍有待進一步加強。

五、農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術的推廣策略

1、相關政策對節(jié)水灌溉技術推廣的支持

相關部門應制定詳細的節(jié)水灌溉技術宣傳策略，明確宣傳目標、宣傳內(nèi)容和宣傳方式。結合我國農(nóng)村實際情況，制定有針對性的宣傳方案，確保宣傳效果。通過電視、廣播、報紙、雜志等傳統(tǒng)媒體，宣傳節(jié)水灌溉技術的重要性和實際效益。通過新聞報道、專題節(jié)目、訪談等形式，讓更多農(nóng)民和社會各界了解節(jié)水灌溉技術的應用和優(yōu)勢。充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)、社交媒體等新媒體的作用，傳播節(jié)水灌溉技術的相關信息。利用短視頻、微博、微信公眾號等平臺，制作有趣、富有教育意義的宣傳內(nèi)容，吸引廣大農(nóng)民關注節(jié)水灌溉技術。政府可以聯(lián)合相關部門、企業(yè)、社會組織等，舉辦節(jié)水灌溉技術宣傳活動，如節(jié)水灌溉知識講座、農(nóng)民培訓、現(xiàn)場觀摩等。通過這些活動，讓農(nóng)民親身體驗節(jié)水灌溉技術的實際效果，提高其應用意愿。政府可以制作一批節(jié)水灌溉技術的宣傳材料，如海報、宣傳冊、科普讀物等。將這些宣傳材料發(fā)放到農(nóng)村基層，普及節(jié)水灌溉知識，增強農(nóng)民的節(jié)水意識。

2、技術培訓與普及

相關部門應根據(jù)農(nóng)田水利工程的實際情況，制定節(jié)水灌溉技術培訓計劃。明確培訓目標、培訓內(nèi)容、培訓方式和培訓時間，確保培訓工作有序進行。政府應建立健全節(jié)水灌溉技術的培訓體系，涵蓋理論教學、實踐操作和現(xiàn)場實習等多個環(huán)節(jié)。培訓內(nèi)容應包括節(jié)水灌溉原理、設備選型、安裝調(diào)試、運行維護等方面，確保學員全面掌握節(jié)水灌溉技術。推廣部門應組織一支由專業(yè)技術人員組成的專家團隊，負責開展節(jié)水灌溉技術的培訓工作。專家團隊應具備豐富的理論知識和實踐經(jīng)驗，能夠為農(nóng)民提供專業(yè)、實用的技術指導。應充分利用農(nóng)閑時期，組織農(nóng)民參加節(jié)水灌溉技術培訓。通過舉辦培訓班、講座等形式，讓農(nóng)民在閑暇時間了解和學習節(jié)水灌溉技術，提高其技術應用能力。

3、節(jié)水灌溉技術的資金投入與政策扶持

政府應設立專門的節(jié)水灌溉技術研究與實施專項資金，用于支持農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉設施的建設和改造。專項資金的使用應重點關注節(jié)水灌溉技術的研發(fā)、試驗、示范和推廣等方面。政府應制定詳細的資金使用管理辦法，明確資金的使用范圍、審批流程、監(jiān)督和管理等措施。確保專項資金的安全、合規(guī)和高效使用，保障節(jié)水灌溉技術研究與實施的順利進行。政府鼓勵科研機構與企業(yè)開展合作，共同研發(fā)節(jié)水灌溉技術。通過資金投入，支持企業(yè)開展節(jié)水灌溉設備的研發(fā)和生產(chǎn)，推動節(jié)水灌溉技術的創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

節(jié)水灌溉技術在農(nóng)田水利工程中具有重要作用，可以提高水資源利用效率，保護農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。隨著科技的進步和環(huán)境保護意識的增強，節(jié)水灌溉技術在農(nóng)田水利工程中的應用前景廣闊。未來節(jié)水灌溉技術研究應重點關注以下方向：高效節(jié)水灌溉技術研發(fā)、節(jié)水灌溉設備智能化、節(jié)水灌溉技術集成與優(yōu)化、節(jié)水灌溉技術在特定作物和區(qū)域的應用。

（作者單位：274299山東省成武縣孫寺鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村服務中心）