我國農業節水灌溉現狀與發展趨勢

牟玉娟

摘要：分析了我國水資源短缺和農業灌溉的現狀，介紹了目前我國農業采取的主要節水灌溉技術即渠道防滲、管道輸水、噴灌、微灌和農藝技術，并對農業節水灌溉中存在的問題和發展趨勢進行了闡述，即加強渠系改造和配套建設、采用信息化管理和先進節水管理措施。

關鍵詞：農業用水；節水灌溉技術；發展趨勢

中圖分類號：S274-1文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2014）01-0124-03

節水灌溉是以最低限度的用水量獲得最高的產量或收益，即最大限度地提高單位灌溉水量農作物產量和產值的灌溉措施。我國水利部、中國工程院等部門預測，只有我國農業用水維持零增長或負增長，才能保證我國用水安全和生態安全，進而緩解水資源供需矛盾，其中重要的途徑之一就是發展節水灌溉[1]。

1我國農業用水現狀

我國水資源總量繼巴西、俄羅斯和加拿大之后，位居第四，占全球總量的6%，但人均水資源僅有2200m3，僅為世界平均水平的1/4，在世界上位居121位，是全球13個人均水資源最貧乏的國家之一。淮河以北的廣大北方地區擁有全國60%的土地，卻只有15%的水資源，南北分布的不均衡更加劇了我國水資源的饋乏。農業是我國用水最多的產業，《2011年國民經濟和社會發展統計公報》顯示，我國全年總用水量6080×108m3，其中農業用水所占比例高達61.5%，而農田灌溉用水量占農業用水量的90%～95%。我國水資源浪費現象嚴重，農田灌溉水的利用率低，有效利用系數只有0.5左右，而先進國家高達0.7～0.8。我國單方水糧食生產能力只有1.0kg左右，而先進國家為2.0kg，以色列達2.35kg[2]。自然降水利用率低，僅達到56%。貧乏的水資源加之低效率的灌溉，農業用水已成為我國經濟發展的瓶頸，大力發展節水灌溉已是重中之重。

2節水灌溉主要技術

灌溉用水從水源到田間，到被作物吸收、形成產量，主要包括水資源調配、輸配水、田間灌水和作物吸收四個環節。在各個環節采取相應的節水措施，組成一個完整的節水灌溉技術體系，包括水資源優化調配技術、節水灌溉工程技術、農藝及生物節水技術和節水管理技術。其中節水灌溉工程技術是該技術體系的核心，已相對成熟并得到普及，其它技術相對薄弱，急需加強研究開發和推廣應用[3]。

2.1渠道防滲技術

渠道防滲技術是為減少渠道的透水性或建立不易透水的防護層而采取的各項技術措施。我國農田灌溉主要輸水手段是渠道，而傳統土渠輸水滲漏損失約為引水總量的50%～60%。常用混凝土、水泥土、漿砌石、瀝青混凝土等剛性材料及PE、PVC及其改性薄膜材料建渠道防滲層，防滲渠道斷面多采用U形斷面。采用渠道防滲技術后，一般可使渠系水利用系數提高到0.6～0.8，減少滲漏損失70%～90%。渠道防滲還具有輸水快、減少渠道維修管理費用、調控地下水位、防止次生鹽堿化等優點，是我國農業節水應采取的主要措施。

2.2管道輸水技術

低壓管道輸水灌溉技術是利用塑料或混凝土等低壓輸水管道將水直接送到田間以減少水在輸送過程中的滲漏和蒸發損失的技術措施。低壓管道輸水灌溉系統有移動式、固定式和半固定式三種，常用材料有PVC管、水泥沙管、現澆混凝土管等。管道輸水可減少滲漏和蒸發損失，水的有效率可達90%～97%，同時還可以節省農業用地，一般可減少占地5%左右[4]，而且輸水速度快，大大提高了輸水能力。20世紀80年代中期以后，日本新建灌溉渠系的大部分都采用管道，美國約有1/2的大型灌區實現了管道化輸水[5]。在我國北方井灌區管道輸水技術推廣應用迅速，目前已基本普及。

2.3噴灌技術

噴灌是一種機械化高效節水灌溉技術，它利用專門設備把水加壓或利用水的自然落差將有壓水送到灌溉地段，通過噴頭噴射到空中散成細小的水滴，均勻地散布在田間進行灌溉。噴灌系統的形式很多，在我國用得較多的有管道式、平移式、中心支軸式、卷盤式和輕小型機組式。噴灌系統靠管道輸水，基本不存在輸水損失，而且能較好地控制灌溉強度和灌水量，灌水均勻，不產生滲漏，具有明顯的節水效果，一般用水量比地面灌溉節約30%～50%。噴灌適應性較強，可用于各種類型的土壤、地形和作物，被廣泛應用于灌溉大田作物、經濟作物、蔬菜和園林草地等。但噴灌受風影響大，蒸發損失大，并可能出現土壤底層濕潤不足的情況。

2.4微灌技術

微灌是利用微灌系統將作物生長所需的水分和各種養分輸送分配到田間，通過灌水器以微小的流量濕潤作物根附近土壤的一種局部灌水技術。微灌可分為滴灌、微噴灌和滲灌。滴灌是將灌溉用水直接送到農作物根部進行局部灌溉，幾乎沒有蒸發損失和深層滲漏，水資源的利用率可達95%，但滴頭易結垢和堵塞，對水源要求較為嚴格。微噴灌同時具有噴灌與滴灌優點，比一般噴灌更節水、更均勻，由于灑水的霧滴細小，因而對農作物的打擊強度小，不會傷害幼苗，同時可結合施肥。滲灌是繼噴灌、滴灌之后的一種新型的有效地下灌溉技術，是在滿足植物生理生長需求的條件下，將以往對土地的灌溉轉變為對植物根系直接進行灌溉。微灌全部由管道輸水，基本沒有沿程滲漏和蒸發損失，灌水時一般實行局部灌溉，不易產生地表徑流和深層滲漏，可比地面溉灌省水50%～70%，比噴灌省水15%～20%。但因投資較高，主要在缺水地區的果樹、花卉等經濟效益較高的作物上采用，在大田作物上采用較少。以色列、美國等發達國家在大田棉花上也采用。

2.5農藝技術

主要包括耕作覆蓋保墑技術、改進地面灌水技術、節水農作制度、優秀抗旱品種、水肥耦合高效利用技術、土壤保護劑及作物蒸騰控制技術等。耕作保墑技術可以疏松土壤、切斷毛細管、減少土壤水分蒸發，使土壤水的利用效率得到顯著提高。覆蓋保墑技術是在耕地表面覆蓋塑料薄膜、秸稈或其他材料，以抑制土壤水分蒸發，減少地表徑流，蓄水保墑。改進地面灌水技術包括改進溝畦規格（如長畦改短畦、寬畦改窄畦、短溝灌和細流溝灌等）和采用先進的地面灌水技術（如波涌灌、隔溝灌、膜上灌、細索灌、水平畦灌等），目前在我國最具推廣價值的改進地面灌水技術有波涌灌和膜上灌兩項。節水作物品種篩選技術根據當地的降水分布、干旱發生規律和作物水分特性，因地制宜壓縮需水量大的作物，擴大雨熱同步和秋熟作物，選擇耗水少而水分利用效率高的作物，通過調整作物布局，建立適應型高效種植制度。化學制劑保水節水技術是合理施用保水劑、復合包衣劑、黃腐酸及多功能抑蒸抗旱劑等，在作物生長發育中抑制過度蒸騰，防止奢侈耗水，減輕干旱危害，以及促進根系提高對土壤深層儲水的利用，起到顯著增強作物抗旱能力和提高水分生產效率的作用。endprint

3我國農業節水灌溉發展趨勢

我國農業節水灌溉面積不斷增加，截至2009年底，全國已建667hm2以上灌區5844處，其中設計灌溉面積超過2×104hm2的大型灌區335處，建成各類小型農田水利工程2000多萬處。農業節水水平也有所提高，2010年微灌面積已達211.57×104hm2[6]。

3.1加強渠系改造和配套建設

我國大部分灌區建于20世紀60～70年代，基礎設施老化失修，渠系配套不完善[7]。渠道防滲及管道輸水仍是輸配水過程中主要的節水措施，需進一步維護和更新已有建筑物，根據地區的實際情況選擇合適的輸配水節水措施，并結合高效的田間節水工程措施提高農業灌溉的配套程度，改變落后的灌水方式，充分發揮已建骨干工程的效益，提高水的利用率和水分生產率。

3.2農業灌溉中采用信息化管理

現代農業要求灌溉實現系統化、現代化，節水灌溉技術向精細化、自動化、可操作化發展。把信息技術尤其是3S技術運用到農業節水管理方面，輸配水系統采用高標準的量測設備，及時準確地掌握灌區水情，如水庫、河流、渠道的水位、流量及水泵運行情況等技術參數，通過數據采集、傳輸和計算機處理，實現科學配水，減少棄水。土壤墑情自動監測技術采用各種土壤墑情監測儀器，結合作物需水規律，科學制定灌溉計劃，實施適時適量的精細灌溉，集約利用水資源，提高農田灌溉水的有效利用率。

3.3采用先進節水管理措施

應加快我國節水法規制度的建設，尤其加快水價改革，完善節水灌溉的管理制度。資金投入方面，各級財政應加大對節水灌溉的投入力度，拓寬投資融資渠道，充分發揮政府宏觀調控職能，建立起國家投入為主，社會、農民多方投入為補充的機制，滿足節水灌溉發展的需要。技術推廣方面，以先進灌溉技術作為理論依托，與各級水利設計院（所）的設計力量相結合，在全國范圍內大力培養農業節水管理人員，提高其整體水平和素質。

參考文獻：

[1]王文晶.我國節水灌溉技術現狀與發展趨勢分析[J].農機使用與維修，2013，7：17-18.

[2]王慶，陳士俊.關于我國農業節水發展問題分析[J].安徽農業科學，2013，2：901-903，918.

[3]逄煥成.我國節水灌溉技術現狀與發展趨勢分析[J].中國土壤與肥料，2006，5：1-6.

[4]黃秋生，胡中興，倪進現.實用農業節水灌溉工程規劃與設計[M].北京：中國水利水電出版社，2010.

[5]賈珺.國外的節水農業[M].北京：中國社會出版社，2006.

[6]國家統計局和環境保護部.中國環境統計年鑒（2010）[M].北京：中國統計出版社，2010.

[7]周錚.我國農田水利工程建設嚴重滯后[N].農民日報，2009-12-17.endprint