農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的具體措施及改造建議

作為國民經(jīng)濟(jì)的基石，農(nóng)業(yè)的發(fā)展不僅關(guān)乎國家糧食安全，更與人民的生活福祉息息相關(guān)，是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要命脈之一。在水資源愈發(fā)緊張的當(dāng)下，發(fā)展節(jié)約用水技術(shù)已成為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。節(jié)水灌溉技術(shù)不僅能夠降低農(nóng)業(yè)用水量，減少資源浪費(fèi)，還能提高農(nóng)業(yè)灌溉的效果，極大提升農(nóng)作物的產(chǎn)量與質(zhì)量。本文深入探討節(jié)水灌溉技術(shù)的必要性，分析當(dāng)前農(nóng)田節(jié)水灌溉系統(tǒng)的現(xiàn)狀及存在的問題，詳細(xì)闡述節(jié)水灌溉技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的具體措施，并結(jié)合實(shí)踐案例提出技術(shù)改造的要點(diǎn)與建議。

一、農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)的重要性

1、節(jié)約水資源

節(jié)水灌溉技術(shù)對于節(jié)約水資源至關(guān)重要。通過噴灌、滴灌和微灌技術(shù)，農(nóng)田可以更高效地利用有限的水資源，顯著減少蒸發(fā)、滲漏和徑流損失，達(dá)到節(jié)水效果。尤其是在水資源匱乏的地區(qū)。這些技術(shù)的應(yīng)用緩解了水資源短缺問題，并為農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供了保障。節(jié)水灌溉提高了水資源利用效率，是確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定性和可持續(xù)性的關(guān)鍵手段。

2、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展

節(jié)水灌溉技術(shù)是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。通過有效控制灌溉用水量，減少水資源浪費(fèi)，防止土壤鹽漬化等生態(tài)問題，節(jié)水灌溉有助于維護(hù)土壤結(jié)構(gòu)和保護(hù)肥力。這項(xiàng)技術(shù)還能避免過量灌溉導(dǎo)致的土壤板結(jié)和肥料流失，促進(jìn)作物健康成長，提升產(chǎn)量和質(zhì)量，為農(nóng)業(yè)長期可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

3、提高農(nóng)作物產(chǎn)量

節(jié)水灌溉技術(shù)顯著提高農(nóng)作物產(chǎn)量。精確的灌溉管理確保作物獲得充足的水分，優(yōu)化生長環(huán)境。滴灌和噴灌等技術(shù)均勻分配水資源，與施肥和病蟲害防治措施相結(jié)合，為作物生長創(chuàng)造更有利條件。這種精細(xì)化管理不僅提高了作物產(chǎn)量，還提升了品質(zhì)，帶來了更大的經(jīng)濟(jì)效益。

4、提高經(jīng)濟(jì)效益

節(jié)水灌溉技術(shù)通過降低用水、能源和人工成本，顯著提高了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，使農(nóng)產(chǎn)品更具市場競爭力，提升了農(nóng)民收入。此外，減少對水資源的依賴，降低了生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，保障了農(nóng)業(yè)的長期穩(wěn)定性和可持續(xù)性，推動了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

二、農(nóng)田水利工程中應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)存在的問題

1、設(shè)施建設(shè)不完善

在農(nóng)田水利工程中，節(jié)水灌溉設(shè)施的建設(shè)和應(yīng)用仍存在不少問題。首先，一些地區(qū)由于資金投入不足，導(dǎo)致灌溉設(shè)施無法達(dá)到實(shí)際需求，設(shè)備老舊或性能不足，無法充分發(fā)揮節(jié)水技術(shù)的作用。例如，噴灌和滴灌等現(xiàn)代灌溉設(shè)備在部分地區(qū)的普及率較低，而使用的設(shè)備多為低端產(chǎn)品，難以滿足高效節(jié)水的要求。這種設(shè)施不完善的問題，導(dǎo)致了水資源的浪費(fèi)，且在日常灌溉操作中，常出現(xiàn)由于設(shè)備不健全而導(dǎo)致的資源浪費(fèi)現(xiàn)象。此外，灌溉設(shè)施的管理和維護(hù)不到位，進(jìn)一步降低了設(shè)施的有效性，影響了節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣和應(yīng)用。

2、灌溉工程浪費(fèi)水資源現(xiàn)象嚴(yán)峻

目前，農(nóng)田灌溉中的水資源浪費(fèi)現(xiàn)象比較嚴(yán)重。①傳統(tǒng)灌溉方式以大水漫灌為主，這樣做不僅導(dǎo)致水資源浪費(fèi)嚴(yán)重，還造成水資源流失現(xiàn)象嚴(yán)重。②傳統(tǒng)灌溉方式中的灌水時(shí)間不合理、灌水方法不科學(xué)等原因造成了大量水資源的流失。③由于傳統(tǒng)灌溉方式中的灌水期過長，導(dǎo)致了大量的水分蒸發(fā)，而傳統(tǒng)的灌溉方式又無法及時(shí)補(bǔ)充水分，使農(nóng)田中的水分越來越少，造成水資源浪費(fèi)。

3、節(jié)水灌溉管理水平不足

目前在很多地區(qū)，節(jié)水灌溉的管理水平仍顯落后。一些工程項(xiàng)目在實(shí)施過程中，缺乏專業(yè)的管理人員對灌溉系統(tǒng)進(jìn)行全程監(jiān)督和調(diào)控，導(dǎo)致設(shè)備損壞或運(yùn)行效率低下。此外，灌溉過程中缺乏科學(xué)的規(guī)劃和管理，如水資源的分配不合理、灌溉時(shí)間和頻率的安排不當(dāng)?shù)?，都影響了?jié)水灌溉技術(shù)的實(shí)際效果。此外，盡管節(jié)水灌溉技術(shù)在理論上得到廣泛認(rèn)可，但在實(shí)際操作中，農(nóng)民和相關(guān)人員對其認(rèn)識和應(yīng)用意識仍然不足。一些農(nóng)民習(xí)慣于傳統(tǒng)的灌溉方式，對現(xiàn)代節(jié)水技術(shù)缺乏了解和信任，導(dǎo)致推廣難度增大。這種技術(shù)應(yīng)用意識的不足，直接影響了節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣效果，使得其在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用面臨較大阻力。

4、資金投入不足

節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣和應(yīng)用離不開資金的支持。然而，當(dāng)前在許多農(nóng)田水利工程項(xiàng)目中，資金投入仍然不足。一方面，政府在節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣上財(cái)政支持力度不夠，導(dǎo)致相關(guān)設(shè)施的建設(shè)和維護(hù)難以為繼；另一方面，部分農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)條件有限，無法承擔(dān)先進(jìn)節(jié)水灌溉設(shè)備帶來的高額成本。這種資金上的不足，使得節(jié)水灌溉技術(shù)在一些地區(qū)的推廣進(jìn)展緩慢，嚴(yán)重影響了整體農(nóng)業(yè)水利工程的建設(shè)質(zhì)量和效果。

三、農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)改造策略

1、新型噴灌技術(shù)

目前，新型噴灌技術(shù)的應(yīng)用較為常見。作為一項(xiàng)重要的技術(shù)創(chuàng)新，新型噴灌技術(shù)充分結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)以及研究成果，極大提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率與質(zhì)量，對農(nóng)業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展具有重要意義。新型噴灌技術(shù)具有諸多優(yōu)勢。

首先，新型噴灌技術(shù)更加智能。通過與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)相結(jié)合，新型噴灌技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化控制。在智能控制系統(tǒng)的加持下，通過各種監(jiān)測裝置（如土壤濕度傳感器、氣象傳感器），對種植區(qū)的環(huán)境進(jìn)行分析，判斷作物的需水情況，對灌溉時(shí)間、灌溉區(qū)域以及灌溉量進(jìn)行合理規(guī)劃，從而設(shè)計(jì)出一套符合當(dāng)前作物需求的最佳灌溉方案。整個過程無需人工干預(yù)，不僅有效降低了人工成本，也極大提高了灌溉的精準(zhǔn)性。

其次，新型噴灌技術(shù)更加節(jié)水高效。相較于傳統(tǒng)的灌溉方式，新型噴灌技術(shù)通過采用全管道輸水方式，有效減少了水分的蒸發(fā)和滲透，顯著提高了灌溉水的利用率。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，能夠節(jié)水30%以上，同時(shí)提高約10%的產(chǎn)量。同時(shí)，通過對灌溉量與灌溉時(shí)間的精準(zhǔn)控制，節(jié)水效果得到進(jìn)一步的提升，也能避免土壤鹽堿化問題。

最后，新型噴灌技術(shù)適應(yīng)性更強(qiáng)，不僅可以應(yīng)用于多種地形與土質(zhì)條件，同時(shí)也可用于多種作物的灌溉當(dāng)中。同時(shí)，該技術(shù)能夠?qū)Ψ柿虾娃r(nóng)藥的使用量進(jìn)行精確控制，保障土壤肥力的同時(shí)，減少土壤的污染，從而降低經(jīng)濟(jì)成本，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展。

噴灌系統(tǒng)可分為固定式、半固定式和全移動式三種類型，分別適用于不同的灌溉需求和農(nóng)田條件。固定式噴灌系統(tǒng)主要用于灌溉面積相對固定且作物種類單一的農(nóng)田。該系統(tǒng)由固定在田間的噴頭和管道組成，通過水泵將水源加壓后輸送到噴頭進(jìn)行均勻灌溉。噴灌系統(tǒng)的優(yōu)勢在于穩(wěn)定性高、維護(hù)成本低，適合長期使用。半固定式噴灌系統(tǒng)則具有一定的靈活性，部分設(shè)備如噴頭可以根據(jù)需要移動或調(diào)整位置，以適應(yīng)不同的灌溉需求。半固定式噴灌系統(tǒng)特別適合灌溉面積較大且作物種類多樣的農(nóng)田，能夠在不同區(qū)域間靈活切換，滿足多樣化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求。全移動式噴灌系統(tǒng)則是最為靈活的一種，其所有設(shè)備均可根據(jù)農(nóng)田需求自由移動和重新布置，適用于需要頻繁更換灌溉區(qū)域的大型農(nóng)場或多區(qū)域農(nóng)田。

2、滴灌節(jié)水技術(shù)

滴灌節(jié)水技術(shù)是一種高效的灌溉方法，通過低壓管道系統(tǒng)將水均勻而緩慢地施于作物根區(qū)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的水分提供。該技術(shù)在節(jié)水節(jié)能方面具有顯著優(yōu)勢，對于灌溉水利用率通常可達(dá)95%以上。由于滴頭的工作壓力低，對于電能的消耗也相對較低。滴灌系統(tǒng)有助于實(shí)現(xiàn)水肥一體化，提升肥料的利用率，減少化學(xué)農(nóng)藥的使用量，并降低灌溉和施肥過程中人力成本的投入，實(shí)現(xiàn)節(jié)肥省工，降低經(jīng)濟(jì)成本。此外，滴灌技術(shù)還能夠保持土壤疏松，避免板結(jié)，促進(jìn)作物根系生長和養(yǎng)分吸收，顯著提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)。

然而，滴灌技術(shù)在實(shí)際使用過程中也存在一些局限。首先，該系統(tǒng)需要大量使用到毛管或滴頭之類的部件，這些部件十分容易被水中的泥沙、有機(jī)質(zhì)或化學(xué)沉淀物堵塞，需要對這些部件定期清洗和維護(hù)，導(dǎo)致維護(hù)成本的提升。其次，滴灌系統(tǒng)的初始投資成本較高，設(shè)備購置和安裝費(fèi)用都需要考慮在預(yù)算之內(nèi)。最后，滴灌系統(tǒng)的管理也不可忽視，由于該系統(tǒng)的管理過程較為復(fù)雜，需要進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測、設(shè)備維護(hù)和如何制定灌溉計(jì)劃，對管理人員的技術(shù)水平要求較高。

3、防滲灌溉技術(shù)

防滲灌溉技術(shù)通過減少或防止灌溉水在輸水渠道和農(nóng)田中的滲漏來提高水資源利用效率。該技術(shù)包括多種措施，首先需要在輸水渠道鋪設(shè)防滲材料，如混凝土、塑料膜或黏土層等，以減少水分滲漏。其次，使用高密度聚乙烯管道，將水直接輸送至灌溉區(qū)。該種管道優(yōu)勢在于極強(qiáng)的適應(yīng)性，可以鋪設(shè)在各種地形復(fù)雜的種植區(qū)域。接下來需要對土壤內(nèi)部覆蓋防滲塑料膜，以進(jìn)一步減少水分蒸發(fā)和滲漏，保持土壤濕度。田間防滲處理則通過鋪設(shè)防滲材料或涂料，減少深層滲漏，確保根系的適宜水分環(huán)境。集水灌溉系統(tǒng)通過建設(shè)集水溝或蓄水池，集中管理和利用水資源?？茖W(xué)的灌溉水管理和土壤結(jié)構(gòu)的改良也有助于進(jìn)一步提高水資源利用效率。這些技術(shù)共同作用，顯著提升了農(nóng)業(yè)灌溉的效益，促進(jìn)了水資源的可持續(xù)利用。

4、生理節(jié)水技術(shù)

生理節(jié)水技術(shù)主要依靠對農(nóng)作物的生理狀態(tài)進(jìn)行合理調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)水目的。首先，通過選擇耐旱、抗旱品種，能夠確保作物在水分較少的條件下正常生長，也能充分發(fā)揮作物根系的作用，使其更加有效地吸收土壤中的水分。通過合理密植增加植株間的遮陰效果，減少土壤表面的水分蒸發(fā)，但需在密度與水分供給之間找到平衡。其次，在作物對水分需求最旺盛的生長階段進(jìn)行精準(zhǔn)灌溉，減少灌溉水的浪費(fèi)。通過合理施肥，作物的抗旱能力能夠得到進(jìn)一步加強(qiáng)，減少對水分的依賴。還可以加入植物生長調(diào)節(jié)劑，如抗旱劑和保水劑，進(jìn)一步減少蒸騰作用，降低水分消耗。

5、雨水蓄積利用技術(shù)

雨水蓄積特別適用于那些降水量不穩(wěn)定的地區(qū)。雨水蓄積利用技術(shù)通過屋頂、道路或田地表面收集降雨，并將其儲存在蓄水池或地下水庫中，以供農(nóng)業(yè)灌溉或生活用水，減少對于水資源的強(qiáng)依賴，從而推動農(nóng)業(yè)和其他用水需求的可持續(xù)發(fā)展。常見的雨水蓄積利用技術(shù)包含：雨水蓄水池、集水溝與集水田、地下蓄水庫等。雨水蓄水池主要用于儲存雨水，確保在干旱或少雨季節(jié)能夠?yàn)樽魑锍掷m(xù)供水。集水溝與集水田主要是通過挖掘小型溝渠或者設(shè)計(jì)合理的地形布局，引導(dǎo)雨水滲透并儲存在土壤中，從而提高土壤的含水量。雨水滲透井則直接將雨水注入地下，補(bǔ)充地下水資源。地下蓄水庫通過構(gòu)建地下儲水設(shè)施儲存雨水，減少蒸發(fā)損失，適合大規(guī)模農(nóng)田灌溉或城市用水儲備。

四、農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用措施

1、優(yōu)化水資源配置

優(yōu)化水資源配置是農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用中的核心。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，合理規(guī)劃水資源的分配至關(guān)重要，如何將有限的水資源用于最關(guān)鍵的作物和區(qū)域，直接影響到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量與可持續(xù)性發(fā)展。

首先，需要依據(jù)種植環(huán)境的實(shí)際情況，對灌溉系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃與布局，通過分區(qū)供水、優(yōu)先供水等方式，實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用。與此同時(shí)，對于灌溉水的水質(zhì)管理也十分關(guān)鍵。在灌溉前要檢查灌溉水源的潔凈度，一旦發(fā)現(xiàn)水質(zhì)問題就要立刻解決，減少水質(zhì)問題對土壤和作物的影響，促進(jìn)長期發(fā)展。此外，季節(jié)性用水調(diào)度也是優(yōu)化措施的重要部分，通過調(diào)控不同季節(jié)的水資源分配，合理蓄積利用雨水，實(shí)現(xiàn)全年水資源的均衡利用。

其次，要合理應(yīng)用精準(zhǔn)灌溉技術(shù)，如滴灌和噴灌系統(tǒng)，能夠在最大限度減少水分浪費(fèi)的同時(shí)，確保作物獲得所需的水分，還能有效節(jié)約成本。通過一系列優(yōu)化措施，農(nóng)田水資源的利用效率得以提高，提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性和抗風(fēng)險(xiǎn)能力，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)農(nóng)業(yè)提供了保障。

2、建設(shè)節(jié)水灌溉示范工程

建設(shè)節(jié)水灌溉示范工程是推廣和應(yīng)用農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)的重要方法。通過在典型區(qū)域運(yùn)用先進(jìn)節(jié)水技術(shù)，彰顯其在生產(chǎn)實(shí)踐中的顯著效益與成效，示范工程能夠發(fā)揮良好的示范效用，促進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)的傳播與發(fā)展。

首先，需要選擇具有代表性的試點(diǎn)區(qū)域，這些區(qū)域的水資源相對緊張，且具有一定的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模。示范工程應(yīng)當(dāng)主動展示各種高效的節(jié)水灌溉系統(tǒng)，如滴灌、噴灌和微灌系統(tǒng)，以及展示水資源的科學(xué)調(diào)度和管理系統(tǒng)。在示范工程中，還應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和作物特點(diǎn)，制定最適合的灌溉策略，以最大化節(jié)水效果，提高作物產(chǎn)量。此外，相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)聯(lián)合當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)廠家，定期開展宣傳講座以及宣傳活動，并提供配套相應(yīng)的技術(shù)培訓(xùn)，確保農(nóng)戶能夠熟練掌握和應(yīng)用這些技術(shù)，同時(shí)，相關(guān)部門可以制定一定的補(bǔ)貼政策，一定程度上促進(jìn)技術(shù)的推廣。通過展示節(jié)水灌溉技術(shù)在節(jié)約水資源、提高作物產(chǎn)量和降低生產(chǎn)成本方面的實(shí)際效果，示范工程能夠有效推動節(jié)水灌溉技術(shù)的廣泛應(yīng)用。示范工程不僅為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了可靠的技術(shù)支持，也為其他地區(qū)推廣節(jié)水灌溉技術(shù)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和參考。

3、利用先進(jìn)技術(shù)手段

隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)已經(jīng)向智能化和精細(xì)化管理發(fā)展，對農(nóng)業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展具有重要意義。首先，傳感器技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用可以幫助農(nóng)戶實(shí)時(shí)監(jiān)控農(nóng)田的水分狀況。通過土壤濕度傳感器和氣象站的數(shù)據(jù)，農(nóng)戶可以準(zhǔn)確了解作物的需水狀況，制定科學(xué)的灌溉計(jì)劃。其次，自動化控制系統(tǒng)的引入，使得灌溉過程更加精準(zhǔn)，如自動調(diào)節(jié)灌溉時(shí)間、灌溉量等，避免過度灌溉或灌溉不足。遠(yuǎn)程控制技術(shù)進(jìn)一步降低了人力成本，農(nóng)民可以通過手機(jī)或電腦遠(yuǎn)程操作灌溉設(shè)備，實(shí)現(xiàn)智能化管理。無人機(jī)和遙感技術(shù)則可以通過空中拍攝和數(shù)據(jù)分析，評估農(nóng)田的水分分布情況，幫助農(nóng)民更好地理解和管理農(nóng)田的水資源。此外，大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的應(yīng)用，可以通過分析海量的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)，為農(nóng)田灌溉提供更科學(xué)的決策支持。通過科學(xué)利用這些先進(jìn)技術(shù)手段，農(nóng)田灌溉的效率和精準(zhǔn)度將大大提高，水資源利用效率也將得到最大化，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

綜上所述，農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用對于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有至關(guān)重要的意義。通過優(yōu)化水資源配置、建設(shè)節(jié)水灌溉示范工程、推廣高效節(jié)水技術(shù)以及科學(xué)利用先進(jìn)技術(shù)手段，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的水資源利用效率得到了顯著提升。同時(shí)，節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣和應(yīng)用，也增強(qiáng)了農(nóng)業(yè)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力，為應(yīng)對日益嚴(yán)峻的水資源短缺問題提供了有力的支持。農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)的合理應(yīng)用，有助于實(shí)現(xiàn)水資源的合理利用，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

（作者單位：256800 山東省濱州市沾化區(qū)富源街道辦事處）