節水措施在農田水利灌溉中的應用研究

覃江桃 韋麗菊

（宜州市農業局 廣西宜州市 546300）

節水措施在農田水利灌溉中的應用研究

覃江桃 韋麗菊

（宜州市農業局 廣西宜州市 546300）

我國是農業大國，人口眾多，農田節水灌溉技術在我國的研究和推廣十分必要。為了了解我國目前農田水利灌溉中節水措施的應用現狀并尋找不足，我們從我國農田水利灌溉及節水措施的發展歷史及現狀、我國的主要農田水利灌溉節水技術和我國典型地區農田節水灌溉技術應用實例等方面進行了研究，提出了加強推廣和加強管理等建議。

節水；農田水利灌溉；應用

我國是農業大國，農業發展關乎國家糧食安全和社會穩定，而農業發展又離不開水。我國是耕地、水資源都嚴重短缺且人口眾多的國家，因而保證耕地灌溉并發展節水灌溉在我國有著十分重大的意義，而了解目前我國農田水利灌溉中節水措施的應用現狀并尋找不足則十分重要。

1 我國農田水利灌溉及節水措施的發展歷史及現狀

我國擁有悠久的農業發展歷史和灌溉農業歷史，在春秋戰國時期我國便修建了大量的水渠諸如靈渠、鄭國渠和都江堰的水利灌溉工程，北宋時我國出現了龍骨水車等農業灌溉設備，一度領先世界。作為農業大國，目前我國的農業用水量高達4000億m3，占用水總量的73.4%，然而我國農業灌溉的水資源利用率僅為43%，同時期發達國家農業灌溉的水利用率高達80%，相差近一倍。為了提高農業灌溉水資源利用率，在20世紀70～80年代，我國大力加強了農田灌溉新技術的研究工作，同時又從發達國家引進了噴灌和微灌技術及其相應設備的配套生產設施，這些舉措極大推動了我國節水灌溉技術的發展并獲得了十分顯著的節水增產效益。20世紀90年代，農業節水灌溉技術以及節水農業技術體系在我國又新的發展與突破，截止21世紀，我國基本具備了以節約灌溉用水和提高農田灌溉用水效率為核心的農田灌溉技術儲備，然而在實際推廣利用中，由于農民或者工作人員配套的節水設備使用和管理技術缺失導致實際操作中將農業高效用水片面理解成僅用單一節水灌溉工程措施可以解決的技術問題，導致長期節水效果不明顯，和發達國家依然存在差距。

2 我國的農田水利灌溉節水技術

目前在我國進行大面積推廣的農田水利灌溉節水措施主要有滴灌技術、渠道防滲技術和噴灑灌溉技術，三種技術分別適用于不同的地區和環境并具有各自的優點。

2.1 滴灌技術在我國農田水利灌溉中的應用

滴灌系統具有固定式和半固定式兩種，滴灌設備包括水源、首部樞紐、各級配水管和滿頭四個部分，其工作原理是依照農作物自身的需水量，經由低壓管道系統同安置在毛管處的灌水器，將水以及農作物所需的養分一滴一滴均勻且緩慢地滴在農作物的根部附近的土壤里。由于可以直接將水分輸送到植物根系附近，極大提高了植物吸收和灌溉水量的比值，是目前在農田水利灌溉中大規模使用的技術中節水效果最好的，此外，該技術還可在水中加入肥料直接供給植物根部并可將肥效提升一倍以上，滴灌技術可以通過自動化的方式進行管理，省去了大量的人工。但是滴灌系統的造價比較高昂，雖然通過大量的科學研究和技術積累，目前的造價已經極大減少，但相比于渠道防滲技術和噴灑灌溉技術仍然昂貴的多，因而目前世界上只有以色列實現了該技術的大量推廣，我國僅部分地區在名貴花卉、蔬菜草藥種植以及西北地區的造林工程等方面使用該技術。

2.2 噴灑灌溉技術在我國農田水利灌溉中的應用

噴灑灌溉設備分為移動式和固定式，前者僅水源是固定的，水管、噴頭和水泵等均可以移動，后者則均固定。其工作原理就是利用水泵壓力將水噴射到高空中，隨重力的作用水珠分散并均勻地灌溉到農作物上。噴水灌溉相比于我國傳統的地面灌溉可節水30～50%，減少占地10～20%，并且灌溉均勻高效，不需要平整土地，省時省工。據統計，相比于使用傳統地面灌溉的農田，使用噴灌的農田食作物可增產10～20%，經濟作物也可增產20～30%，蔬菜增產更是高達100～200%。此外，使用噴灌技術還可以調節田間小氣候，在水中摻入適量農藥從而高效防治農作物病蟲害，提高農產品品質。但是噴灌系統在地表蒸發量大的地區節水效果遠遜于滴灌系統，且噴灌系統一次性投入較高，對管理的要求也十分嚴格。截至1998年底，我國噴灌面積約160萬hm2，《中國灌溉農業節水規劃》在預測，2020年將達到666.7萬hm2，說明我國的噴灌技術使用已經較為廣泛。

2.3 渠道防滲技術在我國農田水利灌溉中的應用

相比于前兩種技術，渠道防滲技術僅在我國傳統的地面灌溉基礎上，對灌溉用水的運輸渠道進行了防滲處理，技術含量較低。傳統的渠道運輸過程中，有50～60%的水分還未到農田便已經損失，因而渠道防滲可以快速廉價的提高我國的農田灌溉水資源利用效率，而且省去了農民灌溉農田時看護水渠的工作，減少了工作量。渠道防滲技術可以快速有效的迅速減少我國農田水利灌溉用水量，在我國特別是華北糧食生產區大量推廣和使用，但其仍未改變我國傳統的灌溉方式，且節水效果遠遜于前兩者。

3 我國典型地區農田節水灌溉技術應用實例

3.1 新疆地區農田節水灌溉技術使用現狀

新疆維吾爾族自治區總面積166.49萬km2，位于亞歐大陸中部屬典型的溫帶大陸性干旱氣候，其年均天然降水量僅155mm，由于降水稀少，新疆農業是典型的綠洲農業，即農業發展主要依靠水利灌溉，但是新疆水資源又極其短缺，地表蒸發量龐大，因而節水灌溉技術特別是滴灌技術的推廣在新疆十分必要和重要。新中國成立以來，經過60多年的持續發展和推廣，目前新疆農業節水灌溉廣泛推廣，高效的農田節水灌溉技術日漸成熟，目前已成為我國最大的節水灌溉技術示范區。

與其他地區不同，新疆從事農業的群體包括新疆生產建設兵團和地方農民。據新疆生產建設兵團統計數據，2000年兵團采用滴灌技術澆灌棉花面積達到為24.98萬畝，2002年180萬畝，是2001年的7.2倍，2008年高達600萬畝以上，2010年農業采用高效節水灌溉總面積接近1000萬畝。而在地方農業發展中，由于兵團的成熟技術推廣，2010年新疆除兵團外高效節水灌溉面積高達1500萬畝，整個新疆自治區內農業高效節水灌溉面積高達2500萬畝。截至目前，新疆已開發出并大量推廣了膜下滴灌、噴灌等適合新疆自然環境的田間高效節水灌溉技術，農業年節水量在10億m2左右，實現了節約水資源、防止特別干旱情況、增加農作物產量、提高水資源利用效率等目標，保障了農業的科學和可持續發展，但整體技術和管理水平較發達國家仍有差距。

3.2 河南省農田節水灌溉技術使用現狀

河南省是我國最大的小麥生產基地，對于國家的糧食安全做出了巨大貢獻。河南省多年平均降水量776mm，每公頃土地平均水量僅6075m3，在人口稠密、農業用水量大的豫北和豫東平原地區，人均和公頃平均水量更低，因而河南地區農田節水灌溉技術的推廣使用十分重要。

由于農業生產需求，河南省的農田節水灌溉技術應用推廣較早，20世紀60～70年代就發展了地埋混凝土管道技術，提高了渠道運水效率；70年代后期，部分經濟條件較好的地區開始噴水灌溉和滴灌等節水技術的試驗；80年代，全省開始大力推廣地面硬化渠道、低壓管道等節水技術。近年來，節水農業灌溉技術應用有了長足進步，渠道防滲技術、低壓管道灌溉技術、滴灌技術、噴灌技術、微灌技術等得到了廣泛應用。截止2004年底，全省采用地埋管道、硬化渠道、噴灌、滴灌、滲灌等技術發展的節水灌溉面積已達102.747萬km2，年節水量24.2億m3。然而截至目前，由于成本問題，河南的渠道防滲技術和低壓管道灌溉技術在農田節水灌溉技術中所占比重大，滴灌、噴灌等成本較高的農業節水灌溉技術應用相對滯后。

4 結論

目前我國的農業節水灌溉技術已經基本達到發達國家水平，但節水效果卻遠遜于發達國家，主要原因在于農業節水灌溉技術的推廣范圍太小和農業節水灌溉設備的使用管理水平較低。由于目前節水效果優良的噴灌、滴灌設備過于昂貴，農民使用熱情很低，因而推廣過程受到很大阻礙，全國僅少數政策扶持大且極度缺水的地區，如新疆地區大面積推廣了該技術，其他地區的農業節水措施大部分是在管道上下工夫，雖然性價比高，但節水效果遠遜于滴灌和噴灌；在推廣了先進農業節水灌溉技術的地區，由于管理水平的落后，節水效率也不及以色列等發達國家。面對目前我國的農業節水灌溉技術面臨的問題，我們應當：

（1）加強農業節水灌溉設備的技術研究和產品開發，創造出適合我國國情的成本更為廉價的新型節水灌溉設備，便于在我國的農業發展中大量推廣。

（2）加強國家政策和資金扶持，并加強節水灌溉技術的推廣，提高農民使用積極性。國家和地方政府應當加大農業資金特別是水利建設資金投入，在全國范圍內，特別是糧食主產區和極度缺水的地區扶持和推廣農業節水灌溉技術。

（3）加強專業技術指導，提高農民對節水灌溉設備的管理水平。節水灌溉設備銷售人員和地方農業技術員應當負責對農民使用節水灌溉設備的培訓以提高節水效率。

我國是農業大國、人口大國，糧食安全關乎國家命脈，而水資源是農業的命脈，我國水資源短缺的現狀要求我們必須大力發展節水農業。目前我國的農業節水灌溉技術研發和推廣取得長足進步，但還存在很多問題，因而還需要加強研發，加大推廣和加強管理。

[1]周俊.節水措施在農田水利灌溉中的應用研究.環境保護與循環經濟，2013（4）：85～87.

[2]王廣興.河南冬小麥的節水灌溉模式[J].經濟視角，2013（8）：62～65.

[3]蘇薈.新疆農業高效節水灌溉技術選擇研究[D].上海：上海交通大學，2008：40～42.

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1005-7897（2015）08-0038-02

2015-8-5