芻議農業灌溉節水節能前景

付 杰

(貴州省水利科學研究院，貴陽550001)

1 國內外農業灌溉節水節能現狀

1.1 國外概況

在水資源缺乏的現實環境下，世界各國都加大了對農業灌溉的節水節能研究及實踐，并且在一些發達國家都取得了良好的效果［1］。目前，全球的微灌面積年平均增長速度為33%，微灌總面積已經有377萬hm2。美國實物微灌面積占據世界微灌總面積的27.9%，達到了105萬hm2。在低壓管道輸水技術上，美國的輸水管道化在大型灌區就將近一半。而日本在輸水管道化方面比美國還要超前。

1.2 國內概況

中國的耕地面積為1.3億hm2。從20世紀70年代著手發展噴灌技術，其中有效灌溉面積5 587萬hm2，到1998年微灌面積發展到了18.21萬hm2，占節水工程總面積的1.19%。據調查，到2002年底，農業節水灌溉面積為1 867萬hm2，占有效灌溉面積的33.4%。微灌技術方面，國內雖有較大的發展，但與發達國家相比，仍有較大差距。面對這種狀況，國內相關人員已經加大了研究力度。目前，噴灌技術在國內已得到良好的發展。中國發展高效節水節能灌溉面積的潛力巨大。

2 農業實現節水節能灌溉的必要性

我國作為農業大國，必須要充分考慮到水資源緊缺帶來的嚴峻考驗。農業對水資源是有極大依賴性的產業，而且農業用水的浪費現象也很嚴重。此外，農業用水的不足會直接造成農產品減產，從而給農民收入帶來極大的經濟損失。我國人口的大多數是農民，這種影響會直接給社會的穩定帶來危害。因此，實現水資源的有效利用是一項重點工作。

3 農業灌溉節水節能的發展前景

3.1 農業灌溉節水節能理念發展方向

節水農業是指節約和高效用水的農業。這一農業基本思路是要在農業生產中既要節約用水，提高水的利用率，又要高效用水，提高水的利用效率和效益［2］。

3.1.1 節水灌溉——節水農業的初級階段

地中海地區農業用水約占總需水量的80%，農業被認為是節水潛力最大的用水部門。二次大戰后開始大規模的灌溉開發，其發展得益于戰后的水力學、自動化技術、施工方法以及水資源管理與應用技術等領域的科技發展和技術進步。

3.1.2 節水農業發展的基本模式——“灌溉土壤→灌溉作物”

由灌溉土壤轉變為灌溉作物是節水農業的一大突破性發展，這也預示著農業灌溉節水節能手段的更新［3］。

3.1.3 節水農業目標——“高產→高效+持續”

由高產到兼顧高產與持續發展是節水農業目標的轉變。將有限的水資源與高新技術相結合，既保證高產也保證水資源的持續利用。

3.1.4 節水農業涉及面——“經濟→經濟+生態+社會”

水資源是一個國家綜合國力的基礎構件，與食物安全、生態安全、社會安定息息相關。節水農業由當初的只求經濟發展為既重視經濟又重視生態效益、與社會效益的現代化農業。

3.1.5 節水農業的技術核心

以減少田間和輸水過程中蒸發量的“資源型”節水和降低作物耗水系數的“效益型”綜合節水技術即高技術與大資本結合，實現短缺水資源的技術與資金替代是未來節水農業的關鍵。

3.2 農業灌溉節水節能技術發展方向

農業灌溉的節水節能是以提高灌溉水的利用率和水分生產效率為目的，以各種工程的和非工程的措施為手段，從而形成的一種綠色農業生產體系。隨著經濟、科學技術的發展，灌溉技術、灌溉方法等相關技術的拓展及應用是節水農業的一大發展。

3.2.1 渠道防滲技術

我國的農業灌水主要采用載體是渠道。據了解，利用傳統土渠進行輸水會造成大約引水總量50%的流失，這是造成實現農業灌溉節水節能的一大阻礙。為了解決這一難題，渠道防滲技術應用而生。當前，國內開始大力發展渠道防滲技術，并加大推廣力度。依據不同的防滲材料可分為混凝土防滲、塑料薄膜防滲等。不同的材料都有利弊，對于這些材料以及渠道防滲技術的研究成為實現農業灌溉節水節能的一項重要工作。

3.2.2 低壓管道輸水灌溉技術

低壓管道輸水灌溉是一種取代渠道輸水的方法。它是利用低能耗機泵或由地形落差所提供的自然水頭將灌溉水加低壓，低壓管道輸水灌溉技術簡稱“管灌”，是利用低壓管道代替渠道輸水的一種灌水方法。這種方法有眾多優點，如管理方便、輸水速度快、省時省工，且便于機耕和養護。

3.2.3 節水灌溉配水技術。

該項技術是以輸水中實現水量損失小，增產值大為目標。依據灌溉區的渠道以及農田分布、作物情況等信息，結合作物各階段的實際用水，采用系統工程的方法，編制出適合該灌溉渠的最優化輸水調配方案。

3.2.4 節水灌溉自動控制技術。

自動化技術是經濟發達背景下的產物，在自動化技術應用于各行業的背景下，農業節水節能也可以嘗試這種新技術。使用電子設備等對水資源的水位、流量以及水泵運行情況等信息進行采集，輸入計算機，使用事先編好的計算機軟件對這些數據進行解讀。然后根據最優方案用有線或無線傳輸手段，調節水泵和控制閥的運行數量，實現自動化檢測控制。

3.3 農業灌溉節水節能管理發展方向

實際的管理要從組織上、實際工程上以及經營上進行管理。組織上，國家及相關部門要起到宏觀調控的作用，制定法規，編制節水戰略及規劃;實際的工作人員要從細處出發，對實際灌溉節水節能工作進行指揮、協調。

工程上，有關人員應該幫助該地區應用適宜的、合適的灌溉技術，制定最佳的灌溉方案。經營管理上，因地制宜地設置與先進的灌溉節水節能技術相配套的運行機制，保證節水節能工作所帶來的經濟效益。

4 結語

農業灌溉實現節水節能是當前農業發展的必然趨勢，也是關乎水資源是否合理利用的重要方面。當前，世界各國應該加大交流，吸取先進的節水灌溉技術，并且結合本國實際研發出適應本國的先進節水灌溉技術及制度。我國也要重視當代農業的這一趨勢，加入到研究隊伍中去。

［1］魯會玲，尤海波，王喜慶.滴灌技術在農業設施化生產中的應用［J］. 黑龍江水利科技，2006，34(02):142-143.

［2］吳正虎.自壓噴灌系統設計分析［J］.水利科技與經濟，2008，14(06):469-470.

［3］沈建成.景電灌區農業灌溉配套管網渠道防滲措施探討［J］. 甘肅科技，2009，25(21):74-75，95.