節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用

張曉輝

（河北省元氏縣水利局，河北 石家莊 051130）

目前，水資源正常供應(yīng)是順利開(kāi)展耕地水源保護(hù)項(xiàng)目的主要前提。農(nóng)田水利工程的目的是采用合理科學(xué)的灌溉技術(shù)和方法，實(shí)現(xiàn)土地合理灌溉，節(jié)約用水，保證農(nóng)作物正常需求，促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)，提高農(nóng)作物產(chǎn)量。農(nóng)田水利工程建設(shè)并不是一下子就能夠完成的，其中需要耗費(fèi)大量的人力、物力，并且節(jié)水灌溉技術(shù)也多種多樣，如何選擇合適的灌溉技術(shù)，需要我們一步一步地研究各技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，合理進(jìn)行分析。

一、農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用的重要性

中國(guó)人均水資源量非常低，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中合理利用水資源是促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要課題，節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的運(yùn)用，避免水資源的浪費(fèi)，加快農(nóng)田節(jié)水灌溉設(shè)施的建設(shè)，根據(jù)不同地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展情況，制定科學(xué)的灌溉計(jì)劃，選擇好灌溉時(shí)間，根據(jù)不同的農(nóng)作物需求來(lái)進(jìn)行灌溉。

二、節(jié)水灌溉技術(shù)

（一）噴灌技術(shù)

噴灌技術(shù)是比較一般的節(jié)水灌溉技術(shù)，也是較早出現(xiàn)的技術(shù)。通過(guò)向管道上部的噴嘴以壓力輸送水，通過(guò)噴嘴的作用將水均勻地散布在農(nóng)作物物上，可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)節(jié)水。噴灌技術(shù)非常均勻，均勻度達(dá)到90%，灌溉效果理想，與以往的灌溉模式相比，在節(jié)約用水量的同時(shí)，節(jié)省大量人力，減輕勞力。噴灌設(shè)施埋設(shè)在地下，不影響農(nóng)作物正常生長(zhǎng)，能夠提高土地資源利用率，是一種非常實(shí)用的灌溉技術(shù)。

（二）步行式灌溉技術(shù)

使用機(jī)械進(jìn)行灌溉，能夠保障灌溉時(shí)間，節(jié)水灌溉技術(shù)將節(jié)水技術(shù)與機(jī)械完美結(jié)合起來(lái)，完善灌溉設(shè)備，注重利益一體化。由于灌溉機(jī)械內(nèi)有簡(jiǎn)單的機(jī)械裝置，能夠在緊急情況下灌溉需要灌溉的區(qū)域，并且這些技術(shù)簡(jiǎn)單、輕便，不需要大量的人力和資源，可以確保灌溉的有效性。

（三）微灌技術(shù)

微灌技術(shù)通常與其他的灌溉技術(shù)相結(jié)合，滿足農(nóng)作物不同的灌溉周期與需求，該技術(shù)的應(yīng)用主要是在農(nóng)田灌溉區(qū)設(shè)置輸水管路，在道路管路周圍設(shè)置滴水器，可以進(jìn)行科學(xué)灌溉，另一方面，在管路內(nèi)設(shè)置固定的肥料，保證肥料沿著水流流入農(nóng)作物根部，便于農(nóng)作物吸收，滿足灌溉需求。微灌技術(shù)節(jié)水效果好，能夠防止水資源泄露，避免水分過(guò)度蒸發(fā)。

（四）低壓灌溉

低壓灌溉技術(shù)是一種低壓管道灌溉方式，壓力通?？刂圃?.2MPa 下，成本較低，灌溉管道可以是普通的硬塑料、軟管等材料，成本低，目前世界很多發(fā)達(dá)國(guó)家采用低壓管道輸送技術(shù)，有良好的經(jīng)濟(jì)效益，我國(guó)華北地區(qū)有相應(yīng)的技術(shù)應(yīng)用。低壓管道灌溉技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析如下：1 節(jié)水灌溉，以管道形式輸送水資源，一方面減少水的蒸發(fā)，同時(shí)防止水的滲透，大幅節(jié)約水資源，提高水資源利用率，改善了傳統(tǒng)的渠道灌溉方式的缺點(diǎn)；2.節(jié)約大量水，可以灌溉更多的土地，同樣的水用量，低壓管道灌溉技術(shù)節(jié)省大量的電力；3 低壓灌溉技術(shù)與一般的水渠灌溉不同，可以節(jié)約土地資源，減少建筑面積，種植更多的植物，促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展，建設(shè)成本低，投資少，最重要的是資源利用率高。

三、節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程應(yīng)用中存在的問(wèn)題

（一）灌溉區(qū)域調(diào)度不合理

目前，我國(guó)節(jié)水灌溉系統(tǒng)的大部分水資源來(lái)自水庫(kù)，哪些罐區(qū)需要水資源就運(yùn)輸水資源，灌溉區(qū)的水資源量非常高，嚴(yán)重影響了節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用效果[1]。另外，我國(guó)的水資源調(diào)整方法繁雜，不能及時(shí)解決區(qū)域性缺水問(wèn)題，只有合理規(guī)劃和利用灌溉區(qū)，才能在保護(hù)農(nóng)業(yè)用水的項(xiàng)目中廣泛推廣節(jié)水灌溉技術(shù)。

（二）灌溉量和灌溉時(shí)間不合理

以往的灌溉模式主要針對(duì)農(nóng)田水利保護(hù)工程，沒(méi)有進(jìn)行深入研究，我國(guó)目前所采用的節(jié)水灌溉技術(shù)主要就是灑水灌溉技術(shù)，但由于對(duì)灌溉時(shí)間與灌溉量的規(guī)劃不合理，很難對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行定期、定量的灌溉，不考慮植物自身的水需求和水需求時(shí)間，有時(shí)植物蓄水要求相對(duì)較低，但灌溉量不變，造成水資源浪費(fèi)。有些時(shí)期，植物的取水效率相對(duì)較低，水資源不充分利用，也會(huì)導(dǎo)致水資源流失。

（三）灌溉方式選擇不當(dāng)

我國(guó)的農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉模式本質(zhì)上來(lái)說(shuō)是灑水灌溉技術(shù)，在農(nóng)田的水利工程中，農(nóng)民與地方政府沒(méi)有合理選擇節(jié)水灌溉技術(shù)，有的地方聽(tīng)說(shuō)節(jié)水灌溉技術(shù)有用，就盲目地使用，沒(méi)有結(jié)合實(shí)際情況，加上節(jié)水灌溉技術(shù)使用不合理，導(dǎo)致我國(guó)農(nóng)業(yè)水資源利用率較低，節(jié)水效果不理想[2]。

（四）節(jié)水灌溉缺少規(guī)劃性

我國(guó)傳統(tǒng)的節(jié)水灌溉模式不能及時(shí)準(zhǔn)確地了解農(nóng)田的水需求。傳統(tǒng)的節(jié)水灌溉管理模式大多采用人工管理，由于耕地面積大，勞動(dòng)力無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)任何地區(qū)的節(jié)水灌溉系統(tǒng)狀態(tài)，為了更準(zhǔn)確地了解，需要增加人力資源的使用，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)和人力資源的浪費(fèi)。為了符合節(jié)約型社會(huì)建設(shè)的基本理念和我國(guó)節(jié)水灌溉的應(yīng)用，我國(guó)應(yīng)該進(jìn)行系統(tǒng)的節(jié)水灌溉計(jì)劃。

四、節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利中的具體應(yīng)用

（一）因地制宜選擇節(jié)水灌溉技術(shù)

循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是資源節(jié)約的重要發(fā)展方式。在農(nóng)業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，可以增加水資源的利用，對(duì)土壤環(huán)境的要求因植物而異。要選擇節(jié)水灌溉技術(shù)，提高節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用水平，無(wú)論氣候和土壤環(huán)境如何，都必須選擇有利于農(nóng)業(yè)發(fā)展和充分利用水資源的適當(dāng)節(jié)水灌溉技術(shù)[3]。在條件好的地方，采用稍微便宜的點(diǎn)滴灌溉和灑水灌溉技術(shù)，可以節(jié)約水資源，提高水資源的利用效率，合理組織植物結(jié)構(gòu)。同時(shí)，根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r，不斷完善農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)服務(wù)體系，不斷推進(jìn)節(jié)水技術(shù)專業(yè)化、社會(huì)化，提高農(nóng)民技術(shù)隊(duì)伍水平。我國(guó)陸地面積大，氣候條件、土壤條件差大，不同地區(qū)的地形、水文條件不同，植物種類多，種植面積廣，結(jié)合以上條件農(nóng)田水利項(xiàng)目節(jié)水灌溉技術(shù)必須根據(jù)地區(qū)需要選擇不同地區(qū)灌溉技術(shù)，保證不同植物在不同的土壤中有不同的生存率。大豆等植物不太需要水分，可以充分減少灌溉次數(shù)，提高植物的吸水效果，而稻子等需要大量水分，需要增加灌溉時(shí)的水量等，根據(jù)土壤條件需要水分，在耕地灌溉的情況下，要理解當(dāng)?shù)氐耐寥篮退臈l件，選擇適當(dāng)?shù)墓喔确椒▉?lái)提高水資源的利用率和農(nóng)作物的產(chǎn)量。在南方比較濕潤(rùn)的地區(qū)，降水和灑水灌溉較多，可以采用微灌技術(shù)，北方氣候比較干燥，雨量較少的地區(qū)，可以采用直接管道輸送技術(shù)。對(duì)于大型農(nóng)田節(jié)水工程，必須采用管道輸送技術(shù)、灑水技術(shù)、自來(lái)水技術(shù)等水灌溉技術(shù)來(lái)節(jié)約灌溉成本，提高節(jié)水效果。微灌技術(shù)應(yīng)用于小面積耕地，以避免漏水。

（二）提高節(jié)水灌溉技術(shù)水平

發(fā)展農(nóng)業(yè)不僅要保證種植數(shù)量，還要保證種植質(zhì)量，隨著農(nóng)業(yè)發(fā)展機(jī)械化程度的提高，耕作方式也發(fā)生了很大變化，要減少勞動(dòng)成本和時(shí)間使用，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。為了提高水資源的利用效率，提高豐收的整體質(zhì)量，必須提高農(nóng)民的節(jié)水意識(shí)，提高節(jié)水灌溉知識(shí)的宣傳力，將節(jié)水灌溉意識(shí)體現(xiàn)在實(shí)踐中，無(wú)論是種植還是種植過(guò)程，這需要對(duì)水資源的灌溉，只有不斷提高農(nóng)民的節(jié)水意識(shí)，才能提高水資源的利用效率[4]。同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)民的素質(zhì)訓(xùn)練和技術(shù)訓(xùn)練，推進(jìn)本地農(nóng)業(yè)，定期組織農(nóng)民學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)，無(wú)論是植物栽培技術(shù)還是節(jié)水灌溉技術(shù)，都通過(guò)學(xué)習(xí)向農(nóng)民介紹農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，在將學(xué)到的新技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際種植過(guò)程的同時(shí)，學(xué)習(xí)外國(guó)先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)和管理，不斷更新自己的技術(shù)，提高節(jié)水灌溉技術(shù)水平，促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展。

（三）加強(qiáng)節(jié)水管理

為了提高節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用水平，水源保護(hù)工程管理需要加強(qiáng)節(jié)水管理，只有將不同連接標(biāo)準(zhǔn)化才能提高水資源的利用效率。首先，相關(guān)人員必須結(jié)合實(shí)際情況加強(qiáng)節(jié)水對(duì)策的設(shè)計(jì)，合理的計(jì)劃安排。在進(jìn)行節(jié)水管理和設(shè)計(jì)時(shí)，必須確保節(jié)水灌溉技術(shù)的功能性[5]。最后在進(jìn)行節(jié)水灌溉管理時(shí)，無(wú)論是人員管理還是實(shí)際操作，都要不斷加強(qiáng)對(duì)各階段的管理和監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，優(yōu)化水資源利用效率，提高水資源利用率，不浪費(fèi)水資源。人為因素和外部因素，尤其是天氣等自然因素對(duì)耕地水利工程影響較大，如強(qiáng)降雨、雪災(zāi)、風(fēng)霧等，在一定程度上損壞了農(nóng)田水利工程的灌溉設(shè)備，為減少人為因素對(duì)農(nóng)業(yè)水利項(xiàng)目灌溉的負(fù)面影響，明確責(zé)任問(wèn)題，合理安排人員，實(shí)行鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)水利項(xiàng)目灌溉工作，要讓具有較高專業(yè)知識(shí)和道德素質(zhì)的人才參與農(nóng)業(yè)節(jié)水項(xiàng)目管理，積極發(fā)揮人的力量，有效管理農(nóng)田節(jié)水項(xiàng)目。

（四）優(yōu)化灌溉量和灌溉時(shí)間

為了達(dá)到節(jié)水灌溉的目的，不僅要考慮自己的經(jīng)營(yíng)規(guī)模，還要認(rèn)真考慮灌溉量和灌溉時(shí)間。因此，在灌溉方面，需要事先充分把握植物發(fā)芽和發(fā)芽等不同的生長(zhǎng)周期，把各個(gè)生長(zhǎng)周期的水分蒸發(fā)量看作一定的大小，幫助決定適當(dāng)?shù)墓喔攘亢凸喔葧r(shí)間。在實(shí)際灌溉過(guò)程中水資源的浪費(fèi)主要由水分的滲透蒸發(fā)和土壤水分的過(guò)濾兩種情況引起，由此計(jì)算產(chǎn)生的水分損失，根據(jù)損失的程度調(diào)整水量，構(gòu)建科學(xué)合理的模型，找到每個(gè)農(nóng)作物的生產(chǎn)周期[6]。節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用大大提高了我國(guó)農(nóng)田水利的節(jié)水效率，保證農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，合理利用水資源，節(jié)約我國(guó)水資源使用量，統(tǒng)籌管理，加大節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用。

五、節(jié)水灌溉技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

有效的節(jié)水灌溉技術(shù)不僅可以消除水資源的供求矛盾，還可以優(yōu)化生態(tài)環(huán)境。國(guó)外很多果園將網(wǎng)絡(luò)化智能控制等現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用于節(jié)水灌溉，形成完整的灌溉節(jié)水系統(tǒng)和管理系統(tǒng)，可以進(jìn)一步提高節(jié)水灌溉的精度和效率，滿足果樹不同生長(zhǎng)期的水分需求[7]。我國(guó)的節(jié)水灌溉，應(yīng)該通過(guò)傳統(tǒng)的節(jié)水灌溉技術(shù)和現(xiàn)代的節(jié)水灌溉技術(shù)的有效融合，達(dá)到調(diào)節(jié)農(nóng)田自身節(jié)水、提高水分和養(yǎng)分利用的目的。我國(guó)在技術(shù)節(jié)水和農(nóng)藝節(jié)水方面取得了一定的效果，但整體形勢(shì)依然嚴(yán)峻，大部分地區(qū)存在著嚴(yán)重的問(wèn)題，在水資源不足的情況下，農(nóng)業(yè)發(fā)展需要總體用水量，但是水使用率很低。在這方面，我們借鑒國(guó)外節(jié)水灌溉的經(jīng)驗(yàn)，具體應(yīng)用于農(nóng)田水利工程中，在實(shí)踐中制定科學(xué)的節(jié)水灌溉方案，積極建立科學(xué)的監(jiān)測(cè)機(jī)制和市場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)制，廣泛研究科學(xué)節(jié)水技術(shù)，加強(qiáng)與發(fā)達(dá)國(guó)家的合作，促進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展?？傊?，隨著時(shí)間的流逝，過(guò)去采用的灌溉模式已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)在農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要，在這方面，要大力推進(jìn)現(xiàn)代節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)節(jié)水項(xiàng)目的建設(shè)，為節(jié)水系統(tǒng)的完善作出貢獻(xiàn)，另一方面，它可以在增產(chǎn)的基礎(chǔ)上促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，從而為我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

結(jié)語(yǔ)

從我國(guó)農(nóng)田用水的現(xiàn)狀來(lái)看，農(nóng)業(yè)用水效率穩(wěn)步提高，為了有效降低農(nóng)業(yè)用水比重，需要更加重視節(jié)水灌溉和水源保護(hù)工程的建設(shè)技術(shù)。節(jié)水灌溉和水源保護(hù)工程與以往的灌溉和水源保護(hù)工程相比，在使用過(guò)程中可以發(fā)揮明顯的水源保護(hù)作用，可以在水源保護(hù)的基礎(chǔ)上保證植物健康成長(zhǎng)。為了切實(shí)提高我國(guó)水資源利用水平，必須大力建設(shè)灌溉水利項(xiàng)目，充分利用水資源，進(jìn)一步促進(jìn)節(jié)水灌溉水利項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展。