農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用

呂敬峰

（浮來(lái)山街道辦事處，山東 日照 276500）

隨著人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，節(jié)水灌溉技術(shù)得到了大力發(fā)展，作為一種先進(jìn)且科學(xué)的灌溉方式，在將農(nóng)作物生長(zhǎng)供水需求合理滿(mǎn)足，使得農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)品質(zhì)和產(chǎn)量得到充分滿(mǎn)足的基礎(chǔ)上，最大化降低對(duì)水資源的使用。國(guó)內(nèi)盡管水域豐富，但是由于疆域遼闊，全國(guó)各地存在水系分布不均勻的情況，從而使得部分地區(qū)面臨干旱現(xiàn)象，同時(shí)也有部分地區(qū)常發(fā)生洪澇問(wèn)題。通過(guò)建設(shè)農(nóng)田水利工程，有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的均衡利用，再結(jié)合合理的節(jié)水灌溉技術(shù)，可降低對(duì)水資源的使用量，以最小的供水量取得更高的產(chǎn)量。正因如此，怎樣做到對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)的合理使用成為一項(xiàng)關(guān)鍵研究課題。

1 節(jié)水灌溉技術(shù)的重要性

隨著可用水資源儲(chǔ)量的持續(xù)下降，節(jié)水問(wèn)題愈發(fā)受到了人們的重點(diǎn)關(guān)注。人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展依賴(lài)水資源，而建設(shè)農(nóng)田水利工程時(shí)，做好水資源的分配管理也是一項(xiàng)不可忽視的重要任務(wù)，只有在保證供水充足的情況下，方可實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。過(guò)往采取的灌溉方式不符合當(dāng)下的節(jié)水理念，會(huì)產(chǎn)生較多的浪費(fèi)，而引入節(jié)水灌溉技術(shù)便能提升水資源利用效率，促進(jìn)農(nóng)田獲得更好的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)增收。此外，此技術(shù)也是避免渠道滲漏的一項(xiàng)關(guān)鍵措施，可利用各類(lèi)渠道進(jìn)行調(diào)水，進(jìn)而完成地面灌溉任務(wù)，在運(yùn)水期間還可避免水體從渠道中漏出，從而產(chǎn)生不必要的浪費(fèi)問(wèn)題。

2 農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用類(lèi)型

2.1 噴灌技術(shù)

噴灌也就是把水利用高壓設(shè)備轉(zhuǎn)運(yùn)到農(nóng)田中，再在噴嘴上設(shè)置一個(gè)小管道，基于適當(dāng)?shù)膲毫?，就能把水噴射到農(nóng)作物上。此項(xiàng)技術(shù)的灌溉原理為，利用水泵之類(lèi)的設(shè)備來(lái)提高水流壓力，水體在受重力作用下落期間會(huì)形成勢(shì)能，基于此種勢(shì)能可把泵機(jī)中的水壓回到水管中，利用尾部噴嘴把水噴灑至空中，其后再使之落到需要澆灌的區(qū)域。此技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是，噴水速度較為均衡，用水量合理，能夠避免由于漫灌大量水后引起的土塊板結(jié)問(wèn)題，為農(nóng)作物根部提供足夠的透氣空間，非常適合應(yīng)用在農(nóng)業(yè)淋雨。按照噴灌設(shè)備的不同，可劃分為固定、半固定以及移動(dòng)式三類(lèi)。其中，固定式除了噴嘴外，其他部位都不可移動(dòng)，一般用于需要進(jìn)行面積較大的灌溉場(chǎng)景；半固定式可以移動(dòng)，也比較適合應(yīng)用在面積較大的區(qū)域灌溉中；移動(dòng)式則屬于靈活度最高的一種噴灌方式，比較適合應(yīng)用在山地與基礎(chǔ)設(shè)施不夠齊全的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域。

2.2 微灌溉技術(shù)

此技術(shù)可按照農(nóng)作物的需水量對(duì)灌溉量進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)，然后使用定向輸送的方式，把水轉(zhuǎn)運(yùn)到植物根系處，如此不僅可以確保水分的高精度分配使用，還能顯著降低耗水量。主要包括過(guò)濾器、灌水器、滴斗等構(gòu)件，有著較高的自動(dòng)化水平。在當(dāng)前的農(nóng)田水利工程中，此技術(shù)多被用于溫室大棚中，優(yōu)點(diǎn)為使用便利、使用年限長(zhǎng)、投資成本低。此技術(shù)包含較多類(lèi)型，如滴灌、脈沖灌溉。需要依照農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需求、特征，挑選合適的技術(shù)，讓微灌溉技術(shù)的作用更加有效地發(fā)揮出來(lái)。也可在灌溉的水體之中摻加適當(dāng)?shù)幕?，以此?shí)現(xiàn)對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的改良，促進(jìn)農(nóng)作物的茁壯成長(zhǎng)，減少水資源的使用量。相較普通的灌溉技術(shù)，此技術(shù)節(jié)水效果優(yōu)秀，節(jié)水率最高可達(dá)到50%。

2.3 步行式灌溉技術(shù)

在實(shí)際應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，需要用到專(zhuān)門(mén)的農(nóng)業(yè)設(shè)備與灌溉裝置，具有良好的適應(yīng)性，可實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田的自動(dòng)化灌溉，并且所用設(shè)備復(fù)雜性不高，組裝簡(jiǎn)單，成本投入低，移動(dòng)便利，能靈活用于任何需要灌溉的區(qū)域。目前，在國(guó)內(nèi)一些水資源供應(yīng)不足較為嚴(yán)重的城市，已經(jīng)將步行式灌溉技術(shù)普及開(kāi)來(lái)，而且基于對(duì)節(jié)水理念的宣傳，促使灌溉系統(tǒng)無(wú)須依賴(lài)渠道的修建，減少了人力物力與資金的使用。

2.4 渠道防滲技術(shù)

此技術(shù)是由傳統(tǒng)渠道灌溉技術(shù)發(fā)展演變而來(lái)。以往在使用渠道灌溉方式時(shí)，滲漏、滲透是較常出現(xiàn)的問(wèn)題，既會(huì)導(dǎo)致水資源的嚴(yán)重流失，更會(huì)使得灌溉效率不高，提高了灌溉方面的成本開(kāi)支。為了加強(qiáng)防滲漏效果，可使用石塊、砼等材料對(duì)渠道加以修復(fù)，并且也可使用磚石砌筑、鋪設(shè)塑料薄膜等方式對(duì)現(xiàn)有渠道予以改善，從而降低水資源的滲漏量。

經(jīng)過(guò)相關(guān)調(diào)查得知，傳統(tǒng)土渠用于農(nóng)田灌溉時(shí)，水利用系數(shù)處于0.4 ～0.5，在運(yùn)輸期間損失了將近一半的水。而在使用防滲技術(shù)后，該系統(tǒng)可提升至0.6 ～0.85，即利用率大約提升了50%～70%。另外，基于防滲技術(shù)的使用，渠道輸水效率也大幅提高，縮短了供水的時(shí)間，此項(xiàng)改善在農(nóng)作物搶季節(jié)種植階段所能帶來(lái)的效益尤為突出。

2.5 井灌技術(shù)

使用井灌技術(shù)能夠提升水資源的利用效率，防止地下水的嚴(yán)重浪費(fèi)，達(dá)成節(jié)約用水的目標(biāo)。不過(guò)，應(yīng)當(dāng)高度注意的是，此技術(shù)應(yīng)當(dāng)與生態(tài)水系的使用聯(lián)合起來(lái)，對(duì)水資源的分配進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃，把灌溉高峰期設(shè)置在農(nóng)作物對(duì)水的需求量最高的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，而在其他時(shí)段則要適當(dāng)降低灌溉量與頻率，以此促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)。此外，還需把井灌裝置安裝在農(nóng)田的中心地帶，再架設(shè)好干管與支管，從而構(gòu)成可移動(dòng)的井灌系統(tǒng)，提升灌溉效率。

2.6 波涌流灌溉技術(shù)

這是一種間歇式、依照固定周期往溝畦內(nèi)供水的技術(shù)，其最大的特點(diǎn)便是能按照具體的農(nóng)田灌溉需求，進(jìn)行反復(fù)的停水和放水，同時(shí)往前推進(jìn)，水流則會(huì)在推進(jìn)過(guò)程中利用重力和毛細(xì)管的壓力不斷往土層下方滲透。此項(xiàng)技術(shù)因?yàn)槟軌蜃対駶?rùn)段土壤滲透作用下降，讓表土構(gòu)成良好的致密層，降低粗糙率，所以具備節(jié)約用水、保肥保墑、灌溉速度快等多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。

3 農(nóng)田水利工程中應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)存在的問(wèn)題

3.1 灌溉技術(shù)與農(nóng)作物不匹配

在進(jìn)行灌溉技術(shù)的選擇時(shí)，應(yīng)該考慮農(nóng)作物的種類(lèi)、需水特性。但是，目前一些農(nóng)田水利工程中，在建設(shè)初期并未做到對(duì)農(nóng)作物布局方式的全面了解，在較大的范圍內(nèi)，只設(shè)置了一種節(jié)水灌溉設(shè)施，使得無(wú)法滿(mǎn)足農(nóng)作物的生長(zhǎng)需求，導(dǎo)致產(chǎn)量下降。而且，針對(duì)栽植了不同作物的田地，不同作物的需水量存在差異，如果機(jī)械的采取同種灌溉技術(shù)，就可能出現(xiàn)供水不足或是澆水過(guò)量的問(wèn)題，并且此種情況下也無(wú)法對(duì)灌溉量進(jìn)行有效調(diào)控。有部分地區(qū)因?yàn)槲磳?shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物展開(kāi)詳細(xì)調(diào)查，使得選用的灌溉技術(shù)和農(nóng)作物生長(zhǎng)特性不相符，從而只能轉(zhuǎn)變種植的作物種類(lèi)，讓農(nóng)戶(hù)遭受?chē)?yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

3.2 灌溉技術(shù)落后，且區(qū)域調(diào)度不合理

我國(guó)農(nóng)田水利工程的建設(shè)水平相較發(fā)達(dá)國(guó)家較低，灌溉技術(shù)不夠先進(jìn)完善，投資量較少，研發(fā)創(chuàng)新水平較低。因?yàn)閭鹘y(tǒng)灌溉模式普遍依靠人力進(jìn)行管理控制，極易受到人為因素的干擾，但是人力的管控能力終究是有限的，無(wú)法實(shí)時(shí)了解農(nóng)田的灌溉狀況，在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)也無(wú)法第一時(shí)間進(jìn)行處理，因此難以滿(mǎn)足農(nóng)田水利的發(fā)展要求。目前，對(duì)于先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用范圍有限，農(nóng)田灌溉工作中需要消耗大量的人力與資金。另外，當(dāng)下我國(guó)節(jié)水灌溉體系普遍是將水庫(kù)作為供水源頭，而在將水資源從水庫(kù)轉(zhuǎn)運(yùn)到農(nóng)田的期間，因?yàn)楣喔葏^(qū)域分配不當(dāng)?shù)葐?wèn)題，產(chǎn)生了一定的浪費(fèi)，不能真正發(fā)揮節(jié)水技術(shù)的功能效用。

3.3 節(jié)水灌溉技術(shù)推廣效果不理想

分析節(jié)水灌溉技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況可知，其推廣效果不夠理想。我國(guó)農(nóng)作物種植面積較大，要想將此技術(shù)全面推廣到位，要經(jīng)歷較長(zhǎng)的時(shí)間，還要投入大量的成本，建設(shè)好相應(yīng)的基礎(chǔ)配套設(shè)施，如此也會(huì)導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的提高，農(nóng)民收益的下降，這便導(dǎo)致技術(shù)推廣工作進(jìn)展困難。從政府工作角度分析，相關(guān)部門(mén)對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)的宣傳力度較低，使得農(nóng)戶(hù)的認(rèn)知較難在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)變，大部分農(nóng)戶(hù)不了解先進(jìn)的節(jié)水觀念，錯(cuò)將節(jié)水灌溉技術(shù)的使用當(dāng)作一種高風(fēng)險(xiǎn)、低回報(bào)的投資項(xiàng)目，主動(dòng)引進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)的積極性較低，而這也是導(dǎo)致技術(shù)推廣效果較差的一項(xiàng)重要原因。

4 加強(qiáng)農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術(shù)的優(yōu)化措施

4.1 充分考量農(nóng)作物的需水特點(diǎn)

在節(jié)水灌溉技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用時(shí)，務(wù)必要分析農(nóng)作物的供水需求特性。不同類(lèi)型的作物在需水量方面有著一定差異，比如，大豆、花生屬于厭水類(lèi)植物，因此在對(duì)其進(jìn)行灌溉時(shí)，可適當(dāng)增加灌溉周期、降低每次灌溉的水量，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水的目標(biāo)。不過(guò)，針對(duì)水稻之類(lèi)對(duì)水的需求量較高的作物，則應(yīng)合理使用節(jié)水灌溉技術(shù)，既要確保其生長(zhǎng)需水量得到充分滿(mǎn)足，還要最大化降低灌溉水量，從而提升水資源利用效率，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的生態(tài)環(huán)保發(fā)展。

4.2 依據(jù)農(nóng)作物生長(zhǎng)階段需求灌溉

農(nóng)作物生長(zhǎng)大致可分成四大階段，不同階段的需水量有著較大區(qū)別，所以，為實(shí)現(xiàn)水資源的最大化節(jié)約，可對(duì)不同階段的供水量進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，再根據(jù)當(dāng)?shù)亟涤炅?，決定各個(gè)階段灌溉的水量，再按照預(yù)先規(guī)劃好的灌溉方案展開(kāi)分階段澆灌。基于此種方法，便可在保障農(nóng)作物健康成長(zhǎng)的前提下，最大化地降低水資源的使用量。另外，在使用節(jié)水灌溉技術(shù)時(shí)，為了能更好地起到節(jié)約用水的作用，應(yīng)當(dāng)對(duì)灌溉區(qū)域的土質(zhì)進(jìn)行調(diào)查勘測(cè)，按照土質(zhì)特征選擇合適的灌溉技術(shù)。這是由于各種土質(zhì)的保水性能有所區(qū)別，例如，黏性土相較沙性土保水性更強(qiáng)，因此，在開(kāi)展黏性土的農(nóng)田澆灌工作時(shí)，可使用噴灌技術(shù)；對(duì)于沙性土，更適合采用滴灌法。

4.3 引進(jìn)新型的理論模式

當(dāng)挑選節(jié)水灌溉技術(shù)時(shí)，可結(jié)合先進(jìn)的理論，例如可變模糊集理論，具體應(yīng)用要點(diǎn)為：（1）應(yīng)對(duì)各類(lèi)節(jié)水灌溉技術(shù)進(jìn)行歸納分析，了解其特性，在此基礎(chǔ)上創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)合集；（2）明確農(nóng)田灌溉的具體目標(biāo)，也就是設(shè)置好相應(yīng)的數(shù)學(xué)權(quán)重向量；（3）采用隸屬度的方法來(lái)判斷各種灌溉技術(shù)的可行性；（4）分析測(cè)算不同灌溉技術(shù)的優(yōu)屬度，并選取此項(xiàng)指標(biāo)分值最高的技術(shù)用于農(nóng)田水利工程中?；谛吕碚摰暮侠響?yīng)用，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)的科學(xué)合理挑選，促使灌溉工作更加規(guī)范有序的開(kāi)展。

4.4 大力宣傳，增強(qiáng)節(jié)水技術(shù)推廣實(shí)效

為提高節(jié)水灌溉技術(shù)的實(shí)際使用效果，不僅應(yīng)當(dāng)積極研發(fā)、優(yōu)化現(xiàn)有技術(shù)，也要加大對(duì)新技術(shù)的宣傳力度。相關(guān)部門(mén)可利用融媒體渠道，把各類(lèi)節(jié)水灌溉新技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)與使用效果編輯成圖文影像的形式，推送到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。此外，也可在當(dāng)前流量較多的一些短視頻平臺(tái)，直播展示新技術(shù)的使用效果，如此能夠增加受眾面，提高傳播效率，讓更多的人了解該技術(shù)。此外，也可利用大數(shù)據(jù)技術(shù)來(lái)識(shí)別挖掘潛在的技術(shù)用戶(hù)，把在網(wǎng)絡(luò)上搜索過(guò)農(nóng)業(yè)灌溉等信息的人群當(dāng)作核心推廣目標(biāo)，對(duì)其實(shí)行高頻次推廣宣傳。在本地修建節(jié)水灌溉示范園區(qū)，并邀請(qǐng)農(nóng)戶(hù)免費(fèi)參觀學(xué)習(xí)，讓其親身感受該技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，從而能夠更愿意接受與認(rèn)同新技術(shù)，主動(dòng)嘗試使用新技術(shù)，并起到一定的帶動(dòng)作用，帶動(dòng)其他熟悉的農(nóng)戶(hù)一同引進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)。

4.5 關(guān)注節(jié)水灌溉的性?xún)r(jià)比

節(jié)水灌溉技術(shù)就目前而言已經(jīng)比較成熟，不過(guò)，從投入成本的角度分析，不同技術(shù)之間差別較為明顯。一些灌溉性能優(yōu)秀的技術(shù)，整體造價(jià)比較高，而一些灌溉效果不佳的技術(shù)，則造價(jià)會(huì)更經(jīng)濟(jì)。所以，在挑選節(jié)水灌溉技術(shù)的過(guò)程中，一定要詳細(xì)分析經(jīng)濟(jì)效益與投資成本，在可接受的造價(jià)范圍內(nèi)，盡量挑選經(jīng)濟(jì)性更高的技術(shù)。另外，還要做好相關(guān)設(shè)備的管理維護(hù)工作，這是由于灌溉設(shè)備在投入使用后需要長(zhǎng)期經(jīng)歷風(fēng)吹雨淋，或是存在人為操作管理不當(dāng)?shù)膯?wèn)題，容易導(dǎo)致管道破損的情況，從而形成不必要的水資源流失，還會(huì)影響農(nóng)作物的正常生長(zhǎng)，甚至可能引發(fā)水土流失問(wèn)題。因此，需要強(qiáng)化對(duì)其的管理維護(hù)力度，全面規(guī)避以上問(wèn)題的發(fā)生，并且促進(jìn)節(jié)水效益的全面提升，使得節(jié)水灌溉技術(shù)展現(xiàn)出更高的使用價(jià)值。

5 結(jié)語(yǔ)

為了推動(dòng)國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的提升，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的改革創(chuàng)新，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況，提高對(duì)灌溉技術(shù)的研究投入，積極開(kāi)發(fā)節(jié)水灌溉項(xiàng)目，不斷提高節(jié)水灌溉技術(shù)的實(shí)用價(jià)值，推動(dòng)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，從而為建設(shè)綠色生態(tài)的農(nóng)田水利工程提供良好的技術(shù)支持。通過(guò)選取合適的節(jié)水灌溉技術(shù)，不僅能節(jié)約用水，還能提升農(nóng)作物品質(zhì)與產(chǎn)量，有效改善農(nóng)業(yè)供水不足的問(wèn)題，促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。