創(chuàng)新節(jié)水灌溉 擰緊農(nóng)業(yè)水龍頭

在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，智能化管理技術(shù)能夠大幅提升水資源利用率，減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)。農(nóng)業(yè)水資源利用率低下和水資源短缺問(wèn)題已成為制約農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。強(qiáng)化水資源綜合管控、推進(jìn)生態(tài)保護(hù)、發(fā)展智能灌溉技術(shù)和污水回收利用是解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵路徑。然而，當(dāng)前水資源分配不合理、基礎(chǔ)設(shè)施不完善等問(wèn)題仍然存在。針對(duì)現(xiàn)狀，文章闡述了農(nóng)業(yè)水資源利用現(xiàn)狀，分析了影響農(nóng)業(yè)水資源利用率的主要因素，提出了提高水資源利用率、創(chuàng)新節(jié)水灌溉管理技術(shù)的路徑，希望能夠推動(dòng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

水資源是保障糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。然而，全球范圍內(nèi)水資源短缺問(wèn)題日益嚴(yán)峻，特別是在我國(guó)，農(nóng)業(yè)用水需求與有限的水資源之間的矛盾日益突出。傳統(tǒng)灌溉方式存在水資源浪費(fèi)、效率低下等問(wèn)題，嚴(yán)重制約了農(nóng)業(yè)的高效生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)。因此，創(chuàng)新節(jié)水灌溉管理技術(shù)成為解決農(nóng)業(yè)水資源高效利用的核心途徑。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，智能化、精細(xì)化的灌溉技術(shù)逐漸應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，不僅提高了水資源的利用率，還減少了對(duì)自然環(huán)境的負(fù)面影響。

農(nóng)業(yè)水資源利用現(xiàn)狀分析

水資源供需矛盾依然嚴(yán)峻

農(nóng)業(yè)是水資源消耗的主要領(lǐng)域，在農(nóng)業(yè)依賴(lài)性強(qiáng)的地區(qū)，水資源供需矛盾尤為突出。全球氣候變化引發(fā)的降水模式變化，使一些地區(qū)的可用水資源減少，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)水的依賴(lài)卻在持續(xù)增加。雖然我國(guó)不斷革新灌溉方式，如積極推廣滴灌，但從實(shí)際表現(xiàn)來(lái)看，當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水仍然非常緊張，尤其是北方地區(qū)。地下水的開(kāi)采量極大，地下水位不斷下降，但缺乏水源的有效補(bǔ)給，嚴(yán)重影響了水資源的供需平衡。灌溉水源的不穩(wěn)定性還進(jìn)一步加劇了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不確定性，影響了農(nóng)作物的生長(zhǎng)周期，降低產(chǎn)量的同時(shí)，也給農(nóng)民的生計(jì)帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。雖然部分地區(qū)通過(guò)建設(shè)水利設(shè)施，如水庫(kù)、引水工程等，來(lái)緩解這一問(wèn)題，但由于自然條件限制和資金不足，整體效果仍不明顯。

水生環(huán)境狀況持續(xù)惡化

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)水生環(huán)境的影響不僅體現(xiàn)在大量消耗水資源上，還體現(xiàn)在水體質(zhì)量的惡化上。農(nóng)業(yè)廢水中往往含有大量的化肥、農(nóng)藥、除草劑等，這些物質(zhì)通過(guò)地表徑流或地下滲透進(jìn)入江河湖泊，導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，嚴(yán)重破壞生態(tài)系統(tǒng)的平衡。例如，化肥中富含的氮、磷等元素進(jìn)入水體后，會(huì)引發(fā)水藻過(guò)度生長(zhǎng)，形成水華現(xiàn)象，削弱水體的自?xún)裟芰?，?dǎo)致魚(yú)類(lèi)和其他水生生物的死亡，破壞生態(tài)系統(tǒng)的完整性。此外，過(guò)度灌溉導(dǎo)致河流湖泊水位下降，甚至出現(xiàn)季節(jié)性或永久性的斷流現(xiàn)象，使?jié)竦睾秃粗苓叺纳鷳B(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞。濕地是許多動(dòng)植物的棲息地，其干涸直接威脅生物多樣性，降低生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)能力。隨著水生環(huán)境惡化，農(nóng)業(yè)與自然資源的矛盾變得更加尖銳，不僅影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)本身，也會(huì)破壞人類(lèi)賴(lài)以生存的生態(tài)環(huán)境。

水資源利用率依舊偏低

一方面，許多地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)仍然依賴(lài)傳統(tǒng)的灌溉方式，如大水漫灌、溝渠灌溉等。這些方法盡管成本較低、操作簡(jiǎn)便，但由于缺乏科學(xué)規(guī)劃和精準(zhǔn)控制，水資源浪費(fèi)現(xiàn)象極為嚴(yán)重。在大水漫灌中，水在運(yùn)輸過(guò)程中通過(guò)蒸發(fā)和滲漏大量損失，最終用于有效灌溉的水量?jī)H占總用水量的一小部分。溝渠灌溉雖有一定改善，但同樣存在水資源浪費(fèi)嚴(yán)重的問(wèn)題。另一方面，部分農(nóng)民缺乏先進(jìn)的灌溉技術(shù)和節(jié)水意識(shí)，導(dǎo)致灌溉過(guò)度或不均，作物并沒(méi)有得到最優(yōu)化的水資源配置。此外，不同作物的需水量差異較大，傳統(tǒng)灌溉方式無(wú)法滿(mǎn)足作物的個(gè)性化需求。即使在一些已引入節(jié)水技術(shù)的地區(qū)，由于管理不善或技術(shù)維護(hù)不當(dāng)，水資源的利用率仍未達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

污水回收再利用率不足

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，污水的再利用潛力巨大，尤其是在水資源短缺的地區(qū)。然而，目前的污水回收利用遠(yuǎn)未達(dá)到應(yīng)有水平。首先，污水處理設(shè)施的覆蓋率較低，尤其在農(nóng)村地區(qū)，許多農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的污水未經(jīng)任何處理便被排放，這不僅浪費(fèi)了寶貴的水資源，還對(duì)周邊環(huán)境造成污染。其次，現(xiàn)有的污水處理技術(shù)較為落后，部分地區(qū)雖然具備污水處理設(shè)施，但其處理能力有限，無(wú)法滿(mǎn)足大規(guī)模農(nóng)業(yè)灌溉的水質(zhì)要求。最后，農(nóng)民和基層管理者缺乏污水再利用的意識(shí)和知識(shí)，對(duì)污水回收再利用的價(jià)值認(rèn)識(shí)不足，導(dǎo)致污水資源的開(kāi)發(fā)利用長(zhǎng)期處于低水平。農(nóng)村自來(lái)水管道的不斷完善和家庭用水設(shè)施的應(yīng)用，增加了生活污水排放量。這些污水往往無(wú)序排放，沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理，對(duì)土壤、地表水及地下水造成嚴(yán)重污染。

水資源保護(hù)治理成效不佳

盡管近年來(lái)各級(jí)政府和相關(guān)部門(mén)相繼出臺(tái)了一系列政策措施，加強(qiáng)對(duì)水資源的保護(hù)和治理，但從實(shí)際效果來(lái)看，仍存在諸多不足。首先，部分地區(qū)在水資源管理上缺乏系統(tǒng)性和長(zhǎng)期規(guī)劃，往往是針對(duì)短期問(wèn)題采取應(yīng)急措施，缺乏對(duì)水資源的全面評(píng)估和長(zhǎng)期戰(zhàn)略。其次，水資源的治理工作多集中于工業(yè)和城市生活污水的處理，農(nóng)業(yè)水資源的保護(hù)和治理相對(duì)薄弱，農(nóng)村地區(qū)水資源的管理和監(jiān)督力度不夠。最后，部分法律法規(guī)的實(shí)施力度不足，違法排污、過(guò)度抽取地下水等現(xiàn)象普遍存在，未能有效遏制水資源的破壞性使用行為。此外，一些地區(qū)在水資源保護(hù)和治理過(guò)程中，存在政出多門(mén)、責(zé)任不明的問(wèn)題，導(dǎo)致政策落實(shí)不到位，治理效果大打折扣。

影響農(nóng)業(yè)水資源利用率的主要因素

灌溉技術(shù)水平落后

目前，許多地區(qū)依然使用傳統(tǒng)灌溉方式，如漫灌和溝渠灌溉，蒸發(fā)和滲漏的損失較大，無(wú)法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉。相較于滴灌、微灌等現(xiàn)代節(jié)水技術(shù)，傳統(tǒng)灌溉方式過(guò)于粗放，難以根據(jù)作物的實(shí)際需水量進(jìn)行科學(xué)合理的灌溉調(diào)控，從而導(dǎo)致水資源的浪費(fèi)。此外，在一些水資源短缺的地區(qū)，雖然節(jié)水灌溉技術(shù)逐步推廣，但技術(shù)維護(hù)成本較高，管理人員技術(shù)水平不足，導(dǎo)致節(jié)水技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果不佳。這些都限制了水資源利用率的提升。

農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不足

許多地區(qū)的水利設(shè)施，如輸水管道、蓄水池、排水系統(tǒng)等，建設(shè)不完善，導(dǎo)致大量灌溉水在輸送過(guò)程中因管道老化、滲漏等原因被浪費(fèi)。部分地區(qū)由于資金短缺或管理缺位，水利設(shè)施缺乏維護(hù)保養(yǎng)，設(shè)施老化問(wèn)題嚴(yán)重，進(jìn)一步加劇了水資源的流失。沒(méi)有完善的農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施，即便采用先進(jìn)的灌溉技術(shù)，也難以確保水資源的高效利用。

農(nóng)民節(jié)水意識(shí)和技術(shù)知識(shí)不足

農(nóng)民作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主體，其節(jié)水意識(shí)和技術(shù)知識(shí)水平直接影響水資源的利用效果。部分農(nóng)民對(duì)節(jié)約水資源的重要性認(rèn)識(shí)不足，仍然習(xí)慣大水漫灌等浪費(fèi)水資源的灌溉方式。由于缺乏對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)的了解和應(yīng)用能力，農(nóng)民往往不能有效利用已有的先進(jìn)灌溉設(shè)備，甚至出現(xiàn)設(shè)備閑置的現(xiàn)象。此外，農(nóng)民缺乏關(guān)于不同作物需水量和灌溉時(shí)機(jī)的科學(xué)指導(dǎo)，灌溉頻率和水量的隨意性較強(qiáng)，導(dǎo)致不必要的水資源浪費(fèi)。因此，提高農(nóng)民的節(jié)水意識(shí)和技術(shù)水平，是提高農(nóng)業(yè)水資源利用率的重要舉措。

氣候變化與水資源管理不匹配

降水的不確定性和極端氣候事件的頻發(fā)，使農(nóng)民在灌溉安排上面臨更大的不確定性?，F(xiàn)有的水資源管理模式未能充分適應(yīng)氣候變化的挑戰(zhàn)，水資源的調(diào)度和分配機(jī)制較為僵化，無(wú)法靈活應(yīng)對(duì)季節(jié)性和區(qū)域性水資源供需失衡。跨區(qū)域的水資源調(diào)配和分配缺乏科學(xué)的規(guī)劃與協(xié)調(diào)，部分地區(qū)水資源浪費(fèi)嚴(yán)重，部分地區(qū)則面臨供水短缺的局面。這種管理與實(shí)際需求不匹配的現(xiàn)象，進(jìn)一步加劇了農(nóng)業(yè)水資源利用率的下降。

提高水資源利用率，創(chuàng)新節(jié)水灌溉管理技術(shù)的路徑

推廣智能灌溉技術(shù)提升灌溉水平

智能灌溉技術(shù)通過(guò)精確監(jiān)測(cè)和控制灌溉過(guò)程，可以顯著減少水資源浪費(fèi)，提升用水效率。主要的智能灌溉技術(shù)包括傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等，這些技術(shù)可協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)水資源高效管理。

1.傳感器

傳感器是智能化灌溉系統(tǒng)的核心組件之一，它能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)土壤的濕度、溫度、光照強(qiáng)度和作物的生長(zhǎng)狀況。通過(guò)安裝在農(nóng)田中的傳感器，農(nóng)民可以精確掌握作物的需水情況，并根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行灌溉調(diào)控，避免傳統(tǒng)灌溉中盲目澆水的浪費(fèi)現(xiàn)象。傳感器不僅可以收集地表信息，還能夠深入土壤深層，提供更加全面的數(shù)據(jù)，使灌溉更加精準(zhǔn)。數(shù)據(jù)化管理不再依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)判斷灌溉時(shí)間，而是基于具體數(shù)據(jù)，確保每一滴水都被高效利用。

2.物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能灌溉系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的聯(lián)動(dòng)作用，它能夠?qū)鞲衅魇占降臄?shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸至管理平臺(tái)，農(nóng)民和管理者可以遠(yuǎn)程監(jiān)控農(nóng)田狀況，并通過(guò)手機(jī)或電腦實(shí)時(shí)查看作物的生長(zhǎng)環(huán)境和水分需求。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的自動(dòng)控制，灌溉設(shè)備能夠根據(jù)傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化調(diào)節(jié)，做到隨時(shí)響應(yīng)土壤和作物的需求，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)的集成還能夠與氣象預(yù)報(bào)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，根據(jù)未來(lái)天氣條件自動(dòng)調(diào)整灌溉計(jì)劃，避免不必要的水資源浪費(fèi)。

3.大數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)技術(shù)的引入為智能灌溉系統(tǒng)提供了更加科學(xué)的決策支持。通過(guò)分析傳感器和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備長(zhǎng)期收集的數(shù)據(jù)，管理者可以深入了解不同作物在不同生長(zhǎng)階段的需水規(guī)律，優(yōu)化灌溉策略。例如，某些作物在特定的生長(zhǎng)周期內(nèi)對(duì)水的需求較高，在其他階段則需要減少灌溉。大數(shù)據(jù)可以幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者積累和分析這些信息，為未來(lái)的生產(chǎn)提供更加精準(zhǔn)的參考。同時(shí)，大數(shù)據(jù)還能對(duì)區(qū)域水資源的分布和使用情況進(jìn)行綜合分析，幫助政府和農(nóng)戶(hù)制定更合理的水資源管理計(jì)劃。

改善農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施提升用水效率

1.建設(shè)高效輸水管道系統(tǒng)

傳統(tǒng)的溝渠灌溉在水資源輸送過(guò)程中損耗較大，現(xiàn)代化的輸水管道系統(tǒng)可以顯著減少水的蒸發(fā)和滲漏損失。采用密閉式管道或防滲渠，可以有效防止水分流失，確保水資源直接輸送至作物根部，提高灌溉的精準(zhǔn)性。特別是在干旱和半干旱地區(qū)，密閉式管道的應(yīng)用尤為重要，可顯著減少水資源在長(zhǎng)距離輸送中的損失。為提升輸水管道系統(tǒng)的運(yùn)行效率，建議采用新型材料，如高密度聚乙烯（HDPE）管道，不僅耐腐蝕，壽命長(zhǎng)，而且防滲性能優(yōu)越，適合在復(fù)雜地形和惡劣環(huán)境下使用。此外，輸水管道系統(tǒng)應(yīng)與智能灌溉技術(shù)結(jié)合，配備遠(yuǎn)程監(jiān)控和自動(dòng)控制設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管道的運(yùn)行狀況，確保輸水過(guò)程中的安全性和高效性。

2.增加農(nóng)田蓄水設(shè)施

農(nóng)田蓄水設(shè)施，如蓄水池、集水溝等，是改善農(nóng)業(yè)用水管理的重要基礎(chǔ)設(shè)施。在雨水充足的季節(jié)，這些設(shè)施可以有效收集并儲(chǔ)存水資源，為后續(xù)灌溉提供保障。通過(guò)合理布局蓄水設(shè)施，農(nóng)田可以在干旱季節(jié)或降雨不足時(shí)有效利用儲(chǔ)水，緩解用水壓力。農(nóng)田蓄水設(shè)施還可以與雨水收集系統(tǒng)結(jié)合，充分利用自然降水。例如，建設(shè)小型雨水收集池、集水溝等裝置，儲(chǔ)存雨季水量，在干旱時(shí)作為應(yīng)急水源使用。

3.建立排水與再利用系統(tǒng)

完善的排水系統(tǒng)不僅可以避免水資源過(guò)量積累導(dǎo)致的農(nóng)田土壤水分過(guò)飽和，還能實(shí)現(xiàn)水資源的回收利用?，F(xiàn)代化的農(nóng)田排水系統(tǒng)可以與污水處理技術(shù)結(jié)合，對(duì)排水進(jìn)行處理后再次用于灌溉，形成水資源的循環(huán)利用。在建立排水系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)因地制宜，采用地表排水、地下排水相結(jié)合的方式，確保排水的有效性。同時(shí)，排水系統(tǒng)應(yīng)與污水處理設(shè)備聯(lián)動(dòng)，確保排水符合灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。排水再利用可以借鑒濕地過(guò)濾系統(tǒng)，通過(guò)植物過(guò)濾和沉淀分離等自然方式凈化水體，為農(nóng)田提供符合標(biāo)準(zhǔn)的再生水源。

普及節(jié)水灌溉技術(shù)及加強(qiáng)農(nóng)民培訓(xùn)

節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣需要考慮到農(nóng)民的實(shí)際需求和認(rèn)知水平。大多數(shù)農(nóng)民對(duì)節(jié)水技術(shù)的認(rèn)知有限，在日常生產(chǎn)中缺乏操作這些技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)。因此，普及節(jié)水灌溉技術(shù)的關(guān)鍵在于提供針對(duì)性的教育和培訓(xùn)，幫助農(nóng)民了解不同技術(shù)的特點(diǎn)、使用方法和適用條件。例如，滴灌和微噴灌等技術(shù)在不同作物上的應(yīng)用效果不同，農(nóng)民需要掌握如何根據(jù)作物的需水特點(diǎn)選擇合適的技術(shù)，并且學(xué)會(huì)如何在具體的生產(chǎn)過(guò)程中操作和維護(hù)這些設(shè)備。除了技術(shù)操作，農(nóng)民還需了解節(jié)水灌溉的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。通過(guò)實(shí)際案例展示節(jié)水灌溉在降低用水成本、提高作物產(chǎn)量方面的效果，增強(qiáng)他們的接受度和參與積極性。

推廣節(jié)水灌溉技術(shù)的同時(shí)，還需要建立有效的技術(shù)支持體系，為農(nóng)民提供及時(shí)的幫助和指導(dǎo)。灌溉設(shè)備的使用、維護(hù)和修理都需要一定的技術(shù)支持，如果沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的人員或組織負(fù)責(zé)技術(shù)援助，農(nóng)民在遇到問(wèn)題時(shí)往往難以及時(shí)解決，從而影響技術(shù)的推廣效果。為此，可以建立農(nóng)技推廣站、技術(shù)服務(wù)隊(duì)等，為農(nóng)民提供便捷的技術(shù)支持。

動(dòng)態(tài)優(yōu)化水資源管理應(yīng)對(duì)氣候變化

傳統(tǒng)的水資源管理方式往往基于固定的供水模式，難以適應(yīng)氣候變化引發(fā)的降水量變化和季節(jié)性干旱等問(wèn)題。動(dòng)態(tài)優(yōu)化水資源管理要求根據(jù)氣候預(yù)測(cè)和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，靈活調(diào)整水資源的分配與調(diào)度，確保農(nóng)業(yè)用水的持續(xù)供應(yīng)，提高灌溉效率。借助氣象預(yù)報(bào)系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)分析，預(yù)測(cè)未來(lái)的降水趨勢(shì)，提前制定用水計(jì)劃，避免盲目取水或過(guò)度灌溉導(dǎo)致的資源浪費(fèi)。同時(shí)，跨區(qū)域水資源調(diào)配也成為應(yīng)對(duì)氣候變化的有效策略，在降水豐沛地區(qū)儲(chǔ)存多余的水資源，通過(guò)管網(wǎng)系統(tǒng)向干旱地區(qū)輸送，合理配置區(qū)域間水資源。動(dòng)態(tài)管理不僅需要技術(shù)支持，還需要政策的協(xié)調(diào)與各部門(mén)的合作，確保在用水高峰期、干旱時(shí)節(jié)或極端天氣下，農(nóng)業(yè)用水能夠得到優(yōu)先保障，有效降低氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的負(fù)面影響。

在水資源日益緊張的背景下，農(nóng)業(yè)水資源的高效利用和節(jié)水灌溉管理技術(shù)的創(chuàng)新已成為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。通過(guò)強(qiáng)化水資源的科學(xué)管理、推廣智能化灌溉技術(shù)和推動(dòng)污水回收利用，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不僅能夠有效應(yīng)對(duì)水資源短缺的挑戰(zhàn)，還可以實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。隨著技術(shù)的發(fā)展和政策的持續(xù)推動(dòng)，農(nóng)業(yè)水資源利用率的提升將為農(nóng)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供有力支持，為糧食安全和生態(tài)保護(hù)作出積極貢獻(xiàn)。

（作者單位：山東省淄博市張店區(qū)公園街道中心幼兒園）