淺析農田水利節水灌溉技術

姜廣田

（山東省菏澤市巨野縣營里鎮農業綜合服務中心，山東 菏澤 274927）

水資源是農業發展的基本物質條件，我國作為農業大國，農田灌溉需要大量水資源，但目前水資源保障形勢嚴峻，全國用水總量低、農業發展耗水量高，不科學用水、無節制用水普遍，水利工程負擔嚴重，因此，分析農田水利節水灌溉技術，實現科學節水，對提高水資源利用效率、我國農業可持續發展均有重要意義。

1.農田水利節水灌溉技術概述

目前，農田灌溉中常見節約灌溉技術主要有：

1.1 渠道防滲技術

渠道是農田中重要的輸水途徑，做好渠道防滲工作是保障水資源充分利用的關鍵。在具體防滲中，需計算渠道水力情況選擇合適斷面，當渠道流量每秒超過1m3以上時，采用弧形底梯形或弧形坡腳斷面，可緩解水力；若流量每秒不足1m3時，可通過U型斷面緩解水力。在大、中、小型灌溉區域渠道抗滲性能應達到40%、50%、70%的標準，且需利用干砌塊石、土工膜等材料對渠道進行全面抗滲處理。

1.2 低壓管道輸水技術

該技術是保持管道在低壓狀態下，通過控制水流量穩定向農田輸水，該技術效果主要受輸水管道、管道位置的影響。主要選擇鋼、混凝土為基材的管道，避免在長期灌溉中出現腐蝕，但也應考慮當地土壤環境，選擇合適材料的管道，保障耐久性；通常將管道埋設地下，埋深控制在1.5m以上，可根據地勢條件、上部承壓情況進行確定，最大程度發揮減少水資源流失作用。

1.3 噴灌技術

噴灌技術利用農田的地勢落差或水泵等設備在灌輸過程中增加水資源壓力，將其輸送到灌溉渠內，噴頭從不同方向將水資源噴射在空中，形成小水滴回落到農田內。技術實施效果主要受管道性能以及管道位置的影響，選擇鋼材、混凝土等具有一定承壓性的材料作為基材，能夠優化管道性能，但所有管道使用前均需進行承壓測試；管道安裝要利用農田地勢優勢，在地勢高位置可擴大水滴回落范圍，提高水資源利用率。

1.4 滴灌技術

該技術利用地勢落差或水泵等設備向水資源施壓，壓力水通過管網輸送到農田中，經滴頭控制形成勻速水滴，滲入到作物根系。該項技術應做好輸水管道、過濾裝置、水泵等設施選擇，并結合地勢條件、氣候條件做好壓力水運輸管網建設；根據作物根系生長習慣確定管道埋深，確保實現供水均勻的目標。

1.5 雨水集蓄技術

雨水集蓄是指在灌溉區內設置采集雨水裝置，并將裝置與農田灌溉管道連接，將雨水輸送到農田中，提供作物生長所需水分，該項技術實施中主要應用管道、水泵、集雨等裝置，合理布設位置是充分利用水資源的基礎。

1.6 膜上灌溉技術

該項技術形成與發展在地膜栽培模式基礎上，由地膜附近灌溉模式轉變而來，其在地膜上苗孔附近布置滲水孔，膜上澆水后，通過滲水孔流入膜下、深入到土壤中，因地膜作用可降低水分蒸發效率，長時間保持土壤濕潤性。

1.7 步行式灌溉技術

該項技術配合電力機械設備以及農業機械設備進行應用，使灌溉與機械設備組合為整體，提高灌溉的移動性，確保水資源直接深入到作物根莖位置，在具體應用中，在合理位置安裝灌溉設施、機械設備，并利用強柔性管道輸送水資源。

2.農田水利節水灌溉技術應用中的問題

2.1 農民節水意識淡薄

我國作為農業大國，農村人口數量超過57000萬人，其中從事農業種植的農民大多受教育程度低、思想認識水平低，對節水的重要性未能深刻認識，日常農業種植與灌溉中多采取陳舊老套的耕作模式，進行大面積漫灌或澆灌，嚴重浪費水資源，使水體大量流失并未真正作用到農作物生長上。而大部分農民并不了解當前我國農業發展中水資源短缺的嚴峻形勢，認為中國有大量水資源可供農業種植使用，或可靠天吃飯，利用降雨解決灌溉問題。以上對水資源形勢以及農業種植的不科學認識，使農民節水意識淡薄，無法認識到節水灌溉技術的重要使用價值，嚴重影響技術應用效果。

2.2 技術推廣效率較低

節水灌溉技術推廣是確保農田灌溉中科學節水、有效節水的重要舉措，但我國農業種植面積大，推廣節水灌溉技術耗費大量人力、物力、財力以及時間，成本過高，且節水灌溉技術實施中引進的設備、裝置也增加農業種植的成本，導致諸多技術無法全面推進。而從政府角度來講，在節水灌溉技術上的宣傳有限，無法改變農民對灌溉的認知，形成正確的節水意識，很多農民認為引進節水灌溉技術是一項高風險的投資，從而無法調動農民主觀能動性，導致節水灌溉技術推廣普及率低。

2.3 缺少政府大力扶持

在推廣節水灌溉技術過程中，不僅需要借助政府的權威平臺、渠道進行技術宣傳，還需要依靠政府的資金、優惠政策扶持技術研發、農民引入基礎節水設備與裝置，并為后續設備的維修養護提供技術支持。農田種植環境復雜，節水設備在長時間、高負荷使用狀態下，無法避免故障或異常的出現。因此，從節水灌溉技術的研發到最終的實踐應用每個環節都需要投入大量的資金，其中一部分可由農民承擔，但為了保障農民收入，絕大部分資金還需要政府的扶持。但從當前地方財政支持力度上來看，由于缺少專項資金或配套資金，扶持力度較小，扶持制度不完善。

2.4 灌溉技術應用不當

節水灌溉技術的選擇應以各地區農業種植實際情況為依據，最終目標是實現節水灌溉技術與當地農業生產發展的有機結合，盲目引入技術，不僅無法保障節水效果，也會帶來投資風險。目前，從對農田灌溉中節水技術的應用效果來看，技術手段與當地氣候、地勢、農作物生長等存在不符情況普遍，最終農民因節水灌溉技術無法發揮實際作用而放棄應用，節水灌溉流于形式。

2.5 忽視輸水過程節水

節水灌溉技術引進并非代表一勞永逸，可以完全依靠技術實現減少水資源的浪費，輸水過程中節水措施也對減少水資源浪費有著重要意義，但目前輸水環節缺少科學的節水措施配合。以渠道灌溉技術為例，目前在農田灌溉中的應用范圍較廣，但通過調查發現，渠道輸水利用率僅為50%，表示大量水資源在輸水過程中流失、浪費，因此，在應用灌溉技術過程中，水資源利用率是一項重要監測指標，并通過分析利用率增加輔助措施確保節水效果。而受諸多因素的影響，我國節水灌溉技術推廣難，應用過程中的問題更加難以控制。

3.科學應用農田水利節水灌溉技術策略

3.1 政府積極主導，強化農民節水意識

科學的理論對實踐具有積極的指導作用，在農田節水灌溉中形成科學的理論認識對于激發農民主觀能動性、提高節水灌溉技術應用效果有著重要意義。在政府的主導下，針對地區農業發展實際情況，定期組織節水灌溉技術相關講座與培訓，積極鼓勵農民參加。在講座與培訓過程中講解節水灌溉技術的基礎理論知識，不斷強化農民對節水灌溉重要性與必要性的認知，正確理解節水灌溉技術的價值，從而徹底改變農民的認知觀念。

3.2 提高宣傳力度，加強技術推廣效果

在研發節水灌溉技術基礎上，要利用有效的渠道推廣技術，確保技術在田間地頭有所實踐。可利用融合媒體的優勢，通過網絡、移動終端將節水灌溉技術的應用及效果制作成文圖、視頻等多種形式，投放到宣傳平臺上；并利用大數據技術精準鎖定用戶，對有搜索農業灌溉等相關關鍵詞匯的用戶進行高頻次推廣。相關部門也可利用短視頻平臺，通過直播等方式演示節水灌溉技術及其效果，擴大受眾范圍，使越來越多的農民了解節水灌溉技術。同時，成立節水灌溉示范區，組織各地區農民到實地進行參觀，直觀地感受節水灌溉技術對生態環境保護、節約資源、增加收入產生的實際效果，發揮帶頭示范作用。農民朋友只有在真正了解與感受到節水灌溉技術帶來的實際價值、效益基礎上，才能投身到技術實踐當中，并將農民發展成為技術的推廣主體，帶動更多農民使用節水灌溉技術。

3.3 完善扶持制度，提高政府扶持力度

2020年底我國實現全面脫貧，但農村的整體經濟技術條件仍十分薄弱，農民引進節水裝置、設備還需國家大力的扶持與支持。因此，政府也應根據工作需要構建起節水政策與制度體系，增加技術研發投入，使我國科研工作有充足經費，并不斷引進新興技術、改良現有技術體系，提高節水灌溉的先進性、高效性；設立專項資金用于節水灌溉技術引進，并針對農民設立普惠專項低息貸款產品，提高支農惠農貸款額度；為引進節水灌溉技術農民提供補貼，對在節水灌溉技術應用上取得顯著效果或對推廣技術有著積極影響的農民進行獎勵，從而逐漸構建起目標明確、管理完善的制度體系，對參與節水灌溉技術的各方主體展開針對性扶持與支持，使各方做好工作，加速轉化新型技術成果，提高農田灌溉節水效果，優化現代農業發展模式，也有序地推進節水灌溉技術在全國農業發展中的普及。

3.4 立足農業發展實際，合理選擇灌溉技術

一方面，在引進節水灌溉技術前，要深入農田進行考察，了解地勢與地質條件、農業生產力、資金、農作物種植特點、氣候、生態環境等方面因素，綜合考察結果制定節水灌溉技術實施方案，確保節水技術的應用效果。具體來講，秉持著因地制宜、實事求是的原則，評估當地土壤環境、氣候環境、生態環境對農作物生長的需求，各類農作物生長對水分的需求，并結合農作物輪作倒茬種植情況，選擇合適技術，確保水資源得到高效利用，減少水體流失。

另一方面，積極引進先進技術，對技術體系進行更新，確保灌溉技術科學、合理、有效。目前，在國際以及我國發達地區流行的新型節水灌溉技術主要有：一是基于生物科技形成的新型節水灌溉技術。該技術以生物科技研究為基礎，對農作物生理特征進行科學分析，明確農作物不同生理周期的特點以及對水分的需求，從而確定作物可虧水生長的時間段。一方面節約水源，另一方面通過控制作物瘋長提高作物生長品質。二是基于3s技術形成新型節水灌溉技術，利用GPS、GIS、RS技術與計算機技術全面采集農作物生長的各類信息，對作物生長需要進行判斷，對不同生長周期作物的需求量進行準確計算，從而依量灌溉，有效避免浪費水源。三是基于信息化、自動化技術形成的新型節水灌溉技術，將節水灌溉技術看作一個完成的系統，并由智能化、自動化等技術聯合生物研究組成系統，從專業角度監督作物的生長，同樣獲取詳細的作物生長信息，包括作物體內含水量、土壤含水量、空氣濕度等；利用計算機全面模擬出適宜作物生長的最佳環境與條件，采取變量灌溉，確保水資源得到充分利用。

3.5 關注輸水過程，配合科學節水措施

一方面，制定科學的節水灌溉制度。如不充分灌溉制度，灌溉的主要目的與作用是提高單位面積上農作物產量，但并非產量最高決定收益最高。因此，對農田灌溉的價值理論進行了調整，提出不充分灌溉理論，即灌溉量不完全滿足作物生長發育需要的一種灌溉方式。在該理論下指導對水資源進行科學合理安排，在產生較高經濟價值的水分臨界期供水，在非水分臨界期時減少供水或完全不供水，其將關注單位面積農作物產量轉移到關注單位面積用水量與農作物產量之間的關系上，允許一定限度的減產，但通過擴大灌溉面積實現大面積總量均衡增產。又如，水稻薄淺濕曬灌溉制度，水稻等作物在種植過程中通常采用深水層灌溉法，不利于水土保持肥力。薄淺濕曬灌溉則按照不同時期生理需求進行灌溉，如插秧至返青時淺水灌溉、分蘗后曬田，確保水資源得到合理利用。

另一方面，配合田間輔助措施，加速作物吸收水資源，農作物灌溉中水資源到達作物根系土壤層，保持土壤持續濕潤是作物吸收水資源的最佳狀態，但受溫度等因素的影響，灌溉后水資源蒸發損失量大，作物無法充分吸收水分，只能通過加大灌溉量滿足作物生長需要，造成浪費。因此，田間輔助措施也具有重要作用，如中耕保墑，灌溉后翻松土壤，延長土壤濕潤時間，避免水分快速蒸發；或麥稈覆蓋，灌溉后將麥稈或植物莖葉進行切碎處理，均勻鋪灑的田地表面，保持土壤持續濕潤，也起到延緩水分蒸發作用。

4.結束語

綜上所述，農田水利節水灌溉技術是我國農業發展的一項戰略性措施，其能夠解決農業生產發展中水資源短缺、水資源環境污染等一系列問題，使農業結構得到優化與調整。因此，應充分認識節水灌溉技術的優勢與價值，各方形成合力，不斷推廣與實踐，為我國農業可持續發展提供有力的技術支持。