淺論科學(xué)建立農(nóng)田灌溉高效用水管理機(jī)制

□ 倪善衛(wèi)

（遼寧省東港市水資源服務(wù)中心，遼寧 東港 118300）

農(nóng)田灌溉在農(nóng)業(yè)發(fā)展中起著舉足輕重的作用，在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)農(nóng)田生產(chǎn)中，多以粗放式灌溉方式為主，這一灌溉方式對(duì)水資源的利用率比較低，不能實(shí)現(xiàn)高效用水的目標(biāo)，還會(huì)造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的增加，不利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。基于這一背景，為能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)田灌溉用水高效利用，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)和生態(tài)環(huán)境的和諧共處，就必須充分掌握現(xiàn)階段我國(guó)農(nóng)田灌溉用水利用的狀況，有針對(duì)性地建立用水管理機(jī)制，從而強(qiáng)化農(nóng)業(yè)灌溉用水管理，切實(shí)提高灌溉用水效率。

我國(guó)水資源嚴(yán)重短缺，節(jié)約和保護(hù)水資源已成為創(chuàng)建資源節(jié)約型社會(huì)的必要條件。在我國(guó)目前的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，不合理的灌溉機(jī)制不僅會(huì)造成大量的水資源浪費(fèi)，還會(huì)影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)。節(jié)水灌溉技術(shù)既能有效解決農(nóng)業(yè)灌溉與水資源短缺的矛盾，又能在一定程度上降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展十分重要。因此，有關(guān)部門必須高度重視和關(guān)注，傳統(tǒng)灌溉模式勢(shì)必被高效節(jié)水灌溉技術(shù)所替代。但是，在具體實(shí)施過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了很多問(wèn)題，本文主要對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行了歸納總結(jié)，并給出了切實(shí)可行的解決方案，以促進(jìn)高效節(jié)水灌溉技術(shù)能夠得到更全面的應(yīng)用。

一、農(nóng)田灌溉高效用水管理的意義

（一）保障我國(guó)的水安全

我國(guó)地緣遼闊，雖然水資源儲(chǔ)備豐富，但水資源分布不均的問(wèn)題一直存在，再加上我國(guó)有14億人口，人均可占有水資源量很少。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明：我國(guó)人均水資源占有量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全球人均水平，僅是其三分之一，中國(guó)已經(jīng)屬于中度缺水國(guó)家。我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，對(duì)農(nóng)業(yè)水資源需求量很大，灌溉方式粗放隨意，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)灌溉水利用系數(shù)較低，大部分地區(qū)會(huì)選擇大水漫灌的灌溉方式，這就極易造成跑、漏、冒等問(wèn)題。有關(guān)統(tǒng)計(jì)研究，截至2021年，我國(guó)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)僅有0.542，而國(guó)際農(nóng)田灌溉用水的有效利用系數(shù)在0.7～0.8左右，可見我國(guó)農(nóng)田灌溉存在極大的節(jié)水潛力。通過(guò)強(qiáng)化農(nóng)業(yè)灌溉高效用水管理，可以在極大程度上降低農(nóng)業(yè)灌溉用水的總量與強(qiáng)度，以此來(lái)保障國(guó)家的水安全，較好地緩解水資源緊缺問(wèn)題。

（二）保障國(guó)家糧食安全

水資源是確保糧食高產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一，只有確保水資源的充足，才能夠保障農(nóng)業(yè)的良好發(fā)展。長(zhǎng)期以來(lái)，許多地區(qū)對(duì)農(nóng)業(yè)用水管理的重視不足，雖然農(nóng)業(yè)水利工程建設(shè)規(guī)模和數(shù)量不斷擴(kuò)增，但是后期維護(hù)管理工作投入很少，這就引發(fā)水資源浪費(fèi)。針對(duì)這一情況，相關(guān)部門積極開展農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革，強(qiáng)化農(nóng)田灌溉用水管理，實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用，從而確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的順利開展，為我國(guó)糧食安全奠定了堅(jiān)實(shí)的水利基礎(chǔ)［1］。

（三）促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展

隨著我國(guó)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的不斷深入，農(nóng)業(yè)作為第一產(chǎn)業(yè)，必須積極向著現(xiàn)代化的方向發(fā)展。為此，政府相關(guān)部門必須貫徹落實(shí)農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革工作，強(qiáng)化農(nóng)田水利工程建設(shè)，提高農(nóng)民群眾的節(jié)水灌溉意識(shí)，進(jìn)一步優(yōu)化和調(diào)整農(nóng)田種植結(jié)構(gòu)，以此來(lái)加強(qiáng)農(nóng)業(yè)灌溉用水管理，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田灌溉高效用水，全面發(fā)揮出水價(jià)的杠桿作用，防止地下水的過(guò)度開采和地表水的濫用，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)水資源的均衡發(fā)展，最終促進(jìn)農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展，提高我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展水平［2］。

二、農(nóng)田水利工程應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)的影響因素

（一）地理位置

高效節(jié)水灌溉技術(shù)不僅可以最大限度地利用水資源，還可以有效降低農(nóng)田灌溉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的水資源浪費(fèi)。但是該技術(shù)會(huì)受到地理位置不同程度的影響。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，農(nóng)田水利工程所在的地理位置直接影響到高效節(jié)水灌溉技術(shù)能否得以高效利用及推廣。我國(guó)雖然地大物博、資源豐富、幅員遼闊，但農(nóng)田和水資源分布不均，不少地區(qū)水資源短缺問(wèn)題仍然存在。因此，相關(guān)人員在使用高效節(jié)水灌溉技術(shù)之前，必須對(duì)所在地區(qū)的地理環(huán)境進(jìn)行全面的分析研究工作，并根據(jù)地理環(huán)境，確定該采用何種合適的高效節(jié)水灌溉技術(shù)。

（二）工程設(shè)計(jì)

在當(dāng)前的農(nóng)田水利工程中，高效節(jié)水灌溉技術(shù)能否得以充分利用，與該農(nóng)田水利工程的設(shè)計(jì)密切相關(guān)。例如，部分地區(qū)的農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)單位沒有針對(duì)當(dāng)?shù)鼐唧w實(shí)際情況進(jìn)行綜合分析研究，對(duì)當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境了解甚少，容易導(dǎo)致水資源浪費(fèi)問(wèn)題，設(shè)計(jì)的農(nóng)田水利工程不符合實(shí)際，更難解決高效節(jié)水灌溉技術(shù)問(wèn)題?？偟膩?lái)說(shuō)，農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)的好壞，直接影響到高效節(jié)水灌溉技術(shù)的使用，即使在水資源充足的情況下，如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，高效節(jié)水灌溉技術(shù)也難以實(shí)現(xiàn)，難以發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

（三）應(yīng)用環(huán)境

應(yīng)用環(huán)境也會(huì)對(duì)高效節(jié)水灌溉技術(shù)的利用造成一定程度的影響。比如在干旱地區(qū)，水資源本來(lái)就短缺，高效節(jié)水灌溉技術(shù)難以發(fā)揮自身節(jié)水作用，需要通過(guò)其他手段來(lái)實(shí)現(xiàn)其灌溉目標(biāo)。如采用從其他區(qū)域調(diào)水的方式，相應(yīng)的防滲漏工作務(wù)必提前做好，否則很容易產(chǎn)生水資源浪費(fèi)現(xiàn)象。同時(shí)，溫度也會(huì)對(duì)高效節(jié)水灌溉技術(shù)的利用產(chǎn)生影響，過(guò)高的應(yīng)用環(huán)境溫度會(huì)導(dǎo)致灌溉過(guò)程中大量水分蒸發(fā)，造成無(wú)法全方位灌溉的問(wèn)題。

三、農(nóng)田灌溉高效用水管理機(jī)制存在的問(wèn)題

（一）缺乏完善的農(nóng)田灌溉管理體系

近年來(lái)，我國(guó)農(nóng)業(yè)水利管理體系已比較成熟，然而有些地區(qū)依然采用傳統(tǒng)的管理體系，造成農(nóng)田灌溉方式比較落后，難以滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求［3］。同時(shí)，許多地方對(duì)地區(qū)水利管理規(guī)范沒有加以統(tǒng)一設(shè)置，主要體現(xiàn)為：用水標(biāo)準(zhǔn)沒有結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w情況加以科學(xué)調(diào)整，依然采用過(guò)去的收費(fèi)規(guī)范，這就造成水利管理體系比較混亂，也沒有詳細(xì)劃分支出情況，很多費(fèi)用被用于發(fā)放人員的工資，未能充分用于水利工程維修與養(yǎng)護(hù)，從而造成水利工程建設(shè)緩慢，難以確保農(nóng)田灌溉工程的穩(wěn)定可靠運(yùn)行，供水能力很難滿足農(nóng)田灌溉需求，極易出現(xiàn)用水緊張問(wèn)題，最終影響到區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

（二）運(yùn)行管護(hù)與技術(shù)保障不到位

目前，相當(dāng)大的范圍內(nèi)高效節(jié)水灌溉工程運(yùn)行管護(hù)機(jī)制不完善，普遍存在“重建輕管”的問(wèn)題。由于各基層單位專業(yè)技術(shù)人員缺乏，加之施工企業(yè)在技術(shù)培訓(xùn)、后期保養(yǎng)、維修服務(wù)等技術(shù)保障方面不到位，基層單位具體操作人員專業(yè)技術(shù)水平跟不上高效節(jié)灌技術(shù)的需求，不能嚴(yán)格按照高效節(jié)水有關(guān)操作規(guī)范進(jìn)行作業(yè)，嚴(yán)重影響了高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目的實(shí)施，從而導(dǎo)致高效節(jié)水不高效的情況。

（三）灌溉技術(shù)落后，水利工程管理不合理

當(dāng)前政府相關(guān)部門出臺(tái)了一系列關(guān)于農(nóng)業(yè)農(nóng)田生產(chǎn)的規(guī)范措施，并不斷加強(qiáng)整治工作，在很大程度上增加了農(nóng)業(yè)農(nóng)田灌溉利用率，然而對(duì)于一些面積較少的耕地，不能建立有效的大面積灌溉體系，進(jìn)而缺乏有效的管理［5］。同時(shí)，由于部分農(nóng)民群眾的文化水平較低，難以有效適應(yīng)先進(jìn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備，導(dǎo)致灌溉方式落后。盡管國(guó)家出資建設(shè)了大量的水利工程，然而缺少對(duì)這些工程的有效運(yùn)行，造成水利工程的作用和優(yōu)勢(shì)得不到有效發(fā)揮，有的地方甚至加劇了水資源浪費(fèi)問(wèn)題。

四、科學(xué)建立農(nóng)田灌溉高效用水管理機(jī)制

（一）優(yōu)化農(nóng)田灌溉用水管理體系

在農(nóng)田灌溉用水管理過(guò)程中，相關(guān)部門必須結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展的具體情況，對(duì)農(nóng)田灌溉管理體系進(jìn)行持續(xù)改善與優(yōu)化，明確農(nóng)田灌溉用水規(guī)范，對(duì)當(dāng)?shù)厮畠r(jià)進(jìn)行科學(xué)調(diào)控。具體做到以下幾點(diǎn)：（1）成立用水戶協(xié)會(huì)，由該機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)全面調(diào)查與分析本地農(nóng)業(yè)農(nóng)田用水情況，科學(xué)制定農(nóng)田用水價(jià)格，并對(duì)用水時(shí)間進(jìn)行科學(xué)、有效的安排規(guī)劃，針對(duì)沒有原則、亂放與亂灌等浪費(fèi)水資源的行為，應(yīng)采取嚴(yán)格的制止措施；對(duì)于收取的費(fèi)用，應(yīng)加以有目的性和有計(jì)劃性地規(guī)劃核算，確保資金的科學(xué)分配，實(shí)現(xiàn)水資源的合理利用，將有限的資金應(yīng)用到水利工程的維護(hù)與管理中去，以此提高水利工程運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性。（2）有效制定水價(jià)規(guī)范，提升農(nóng)民在農(nóng)田灌溉中的節(jié)水意識(shí)，但不可讓農(nóng)民產(chǎn)生用水壓力。同時(shí)，在做好水價(jià)調(diào)控工作的基礎(chǔ)上，需要結(jié)合本地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的具體用水需求對(duì)水資源進(jìn)行科學(xué)調(diào)配，避免發(fā)生農(nóng)田灌溉用水不均衡的情況。以某地區(qū)為例，該地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以煙草、蔗糖和糧食等為主，種植了一些藥材、蔬菜等作物，基于這一特征，需要及時(shí)注意各種作物的用水需求與抗旱程度，科學(xué)安排各產(chǎn)業(yè)間農(nóng)田灌溉用水。

（二）加強(qiáng)農(nóng)田墑情水分管理

一方面，做好土壤墑情監(jiān)測(cè)工作。通過(guò)科學(xué)有效的監(jiān)測(cè)土壤墑情，能夠及時(shí)掌握本地土壤水分狀況，以此為依據(jù)來(lái)明確節(jié)約灌溉時(shí)間與水量。土壤墑情監(jiān)測(cè)方法主要包括：投射法、中子儀法、電磁波法、電阻法、光電法、烘干法等，需結(jié)合具體情況來(lái)選擇適宜的土壤墑情監(jiān)測(cè)方法。在具體應(yīng)用過(guò)程中，需對(duì)各時(shí)間段土壤水分含量加以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)，獲取準(zhǔn)確、真實(shí)、全面的土壤墑情信息。時(shí)域反射法是當(dāng)前比較先進(jìn)的土壤墑情監(jiān)測(cè)方法，主要是先觀測(cè)土壤水分變化過(guò)程，在不破壞土壤結(jié)構(gòu)的前提下，及時(shí)、細(xì)致地了解土壤水分，且該方法操作更為簡(jiǎn)便，能夠持續(xù)工作，精度更高。

另一方面，嚴(yán)格管控土壤墑情。農(nóng)田墑情管理直接影響到農(nóng)田作物是否能茁壯生長(zhǎng)。要想實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用，首先必須對(duì)農(nóng)田水分騰發(fā)進(jìn)行科學(xué)控制，盡最大可能減少農(nóng)田水分蒸發(fā)量，并切實(shí)做好土壤商情和農(nóng)田水分的精細(xì)管理。針對(duì)土壤墑情的管控，需借助科學(xué)有效的手段，來(lái)合理控制長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐中積累的反映農(nóng)作物耕層土壤含水量狀況指標(biāo)。同時(shí)，耕層土壤的含水量在很大程度上影響著作物的生長(zhǎng)狀況，所以，土壤墑情與農(nóng)作物的產(chǎn)量密切相關(guān)，在農(nóng)業(yè)灌溉高效用水管理過(guò)程中，應(yīng)采取有效措施來(lái)減少農(nóng)田水分的無(wú)效消耗，即通過(guò)嚴(yán)格檢測(cè)土壤墑情，及時(shí)掌握土壤情況，選擇有效的措施進(jìn)行適時(shí)適量灌溉，保證土壤墑情能夠促進(jìn)農(nóng)作物的正常生長(zhǎng)，以避免農(nóng)田水分無(wú)效消耗。

（三）合理應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)

（1）地面灌溉，即通過(guò)先在灌溉位置挖出一些溝洼，再利用溝洼開展灌溉活動(dòng)。相較于大田漫灌，地面灌溉能夠在極大程度上減少田間積水，且減少地面水的蒸發(fā)量。地面灌溉的主要優(yōu)勢(shì)在于操作簡(jiǎn)單，成本較低，但必須嚴(yán)格控制每次灌水量。若灌水量過(guò)大，將會(huì)引發(fā)地面徑流問(wèn)題，造成土壤深層水滲漏。

（2）噴灌技術(shù)，即通過(guò)噴灌機(jī)來(lái)對(duì)農(nóng)田進(jìn)行大面積的灌溉。在實(shí)際操作過(guò)程中，農(nóng)戶應(yīng)結(jié)合耕地灌溉的具體狀況，對(duì)噴灌機(jī)械設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)加以科學(xué)調(diào)節(jié)，并在此基礎(chǔ)上，有效利用自動(dòng)化技術(shù)信息技術(shù)來(lái)實(shí)時(shí)掌握農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況，結(jié)合其具體需求來(lái)開展自動(dòng)化灌溉。噴灌技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于：管理比較容易，操作簡(jiǎn)單。相較于傳統(tǒng)灌溉技術(shù)，噴灌技術(shù)能夠減少約40%的水資源浪費(fèi)，顯著提高水資源的利用效率。噴灌技術(shù)灌溉主要是通過(guò)將灌溉水轉(zhuǎn)變成細(xì)小水滴，然后將這些水滴均勻地散落到農(nóng)田地面與農(nóng)作物葉面上。噴灌技術(shù)的應(yīng)用必須合理選擇噴灌時(shí)機(jī)，防止出現(xiàn)地面過(guò)度積水問(wèn)題，減少騰發(fā)量；還需避免在多風(fēng)或是強(qiáng)光天氣時(shí)進(jìn)行噴灌，不然會(huì)導(dǎo)致灌溉水大量蒸發(fā)。

（3）滴灌技術(shù)，即通過(guò)把滴灌口和土壤直接接觸，讓水能夠直接滴灌在農(nóng)作物的根部，促使農(nóng)作物直接高效地吸收水分。在實(shí)際操作過(guò)程中，農(nóng)戶應(yīng)結(jié)合農(nóng)作物種植的具體用水需求來(lái)對(duì)水資源進(jìn)行優(yōu)化配置，保障供水量能夠很好地滿足農(nóng)作物生產(chǎn)的具體需求，從而顯著提高水資源的利用效率。滴灌技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于：利用小流量出流來(lái)達(dá)到農(nóng)田整體灌溉的目的，盡量縮短水分與空間的接觸時(shí)間，并減小接觸面積，有效減少農(nóng)田騰發(fā)量，并能夠減少50%～70%的水資源浪費(fèi)。

（4）微灌技術(shù)，屬于一種輔助灌溉技術(shù)，能夠與滴灌、噴灌等技術(shù)共同運(yùn)用，該技術(shù)能夠滿足不同農(nóng)作物的生長(zhǎng)需求，主要適用于農(nóng)作物大棚種植，還能夠提高施肥與灌溉的合理性，利用小管道直接將肥料注入水中，促使水與肥同時(shí)進(jìn)入到農(nóng)作物根部，不僅實(shí)現(xiàn)了向農(nóng)作物供水，還實(shí)現(xiàn)了供肥。微灌技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)為：顯著減少水分蒸發(fā)流失，實(shí)現(xiàn)節(jié)約水資源的目標(biāo)。

（5）滲灌技術(shù)，屬于一種地下微灌技術(shù)。在具體操作過(guò)程中，需先在地表下的作物根系主要活動(dòng)層對(duì)灌水器進(jìn)行合理埋設(shè)，然后利用灌水器，且發(fā)揮土壤毛細(xì)管的作用，結(jié)合農(nóng)作物生長(zhǎng)對(duì)水的需求量，定時(shí)定量地向農(nóng)作物根部土壤滲水。滲灌技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于：同時(shí)進(jìn)行水與肥的供給，有效控制農(nóng)田騰發(fā)量，并顯著提高灌溉水的利用效率。

（四）提高農(nóng)戶的高效節(jié)水灌溉意識(shí)

為有效實(shí)現(xiàn)農(nóng)田灌溉高效用水，除了制定相關(guān)制度、引進(jìn)先進(jìn)高效節(jié)水灌溉技術(shù)以外，還需提高農(nóng)戶的高效節(jié)水灌溉意識(shí)，使之能夠自覺遵守相關(guān)制度，并能夠有效利用相關(guān)灌溉技術(shù)，從而確保農(nóng)田灌溉用水管理工作落到實(shí)處。為此，相關(guān)部門應(yīng)充分利用村廣播站與抖音、微信等新媒體平臺(tái)，向當(dāng)?shù)剞r(nóng)民群眾廣泛宣傳高效節(jié)水灌溉的重要性與相關(guān)灌溉技術(shù)，并安排專業(yè)技術(shù)人員深入到農(nóng)村地區(qū)，為當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)講解和示范，從而提高農(nóng)戶的高效節(jié)水灌溉意識(shí)，并能夠掌握高效節(jié)水灌溉技術(shù)的操作方法，可以將這些技術(shù)應(yīng)用到具體的農(nóng)田灌溉之中，從而有效實(shí)現(xiàn)農(nóng)田灌溉的高效用水。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，面對(duì)日益緊缺的水資源問(wèn)題，我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中必須高度重視水資源的高效利用，各地區(qū)相關(guān)部門必須積極響應(yīng)國(guó)家的號(hào)召，強(qiáng)化農(nóng)田灌溉高效用水管理工作，結(jié)合本地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的具體情況，持續(xù)優(yōu)化農(nóng)田灌溉用水管理體系，切實(shí)做好農(nóng)田墑情水分管理工作，合理應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)，并利用媒體手段來(lái)提高農(nóng)戶的高效節(jié)水灌溉意識(shí)，從而有效減少農(nóng)業(yè)農(nóng)田灌溉中水資源的浪費(fèi)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。