發展我國設施農業節水灌溉技術的對策研究

卯鈺簫

（中國農業大學，北京 100083）

糧食產量對人們的生活水平有著很大的影響，因此提高農民收入是一項重要而緊迫的任務。然而，傳統灌溉方式不僅浪費了大量的水資源，而且還帶來了很多環境污染，不利于可持續發展戰略的有效執行。為改善這一現狀，促進我國設施農業的可持續性發展與普及，需要加大對該領域的資金投入，完善相關的法律法規，建立健全的管理體系，加強專業人才的培養等。

1 我國設施農業節水灌溉的發展現狀

目前，全國已建成的溫室達90萬公頃，以生產各類季節蔬菜為主。目前國內大多數花卉、經濟作物仍是傳統的噴灌方式，水資源利用率只有40%，灌水量在0.9萬～1.2萬立方米/公頃。我國自20世紀90年代開始大力推廣節水技術，相繼引進國外先進的滴灌、微灌及相關設備，推動了國內設施農業節水設備的研制和使用。大城市的郊區普遍采用了滴灌技術，節水效果顯著，每公頃灌溉水量只有4500立方米左右，產量可達20%～100%。滴灌技術既能改善農作物的品質，又能節約勞動力，為工廠化農業的發展打下了良好的基礎。

我國的節水設施農業發展經歷了4個歷史時期。第一個時期是20世紀80年代之前，那時普遍采用的是國外的滴灌技術，主要用于果樹栽培，經過對引進的產品的開發，形成了小型管出水的產品。第二個時期是20世紀80～90年代的過渡期，這個時期我國的節水灌溉發展比較緩慢，主要原因在于設備和產品種類的不足，即使有相應的產品，也存在著質量問題。因此我國對裝置進行了改造，研制出了補償滴口和孔口滴嘴，并在山東設立了相關示范基地，以供后續的研究。目前，我國已經開始重視設施農業的節水灌溉，但由于設備陳舊、技術落后、科研力量不足等原因，目前還沒有大規模推廣。第三個時期是20世紀90年代，那時我國北方許多地方都處于旱災狀態，缺水嚴重。國家在設施農業上加大了資金的投入，在城鄉接合部逐步建成了設施農業示范點，建成了大量的溫室大棚，加快了灌溉技術的發展。

2 農業節水灌溉技術介紹

2.1 農業節水灌溉技術概念

農業節水灌溉技術是指通過使用先進的灌溉技術，以實現減少水資源消耗、提高農作物產量為目的而進行的除草、除蟲等措施。農業節水灌溉技術是以農業為基礎，以灌溉為手段，在一定的區域范圍內，充分利用地表徑流和地下滲漏，對農田的水分需求量和供給量進行調節，使其在滿足作物生長發育需要的同時又不造成浪費。

2.2 農業灌溉與高效用水

在我國，農業節水灌溉技術的推廣與普及還處于初級階段，目前主要是以人工灌溉為主，雖然其應用效果良好，但是會浪費大量的人力物力，而且容易造成漏灌現象。因此需要加大對該技術的資金投入，提高該技術的利用率，從而促進我國設施農業的發展與進步。目前，我國在農業方面的機械化水平較低，尤其是一些偏遠地區，農民仍然采用傳統的手工操作，不僅效率低，還存在著大量的空閑勞動力。發達國家的農業機械使用率普遍較高，有些地區甚至達到了100%。中國的農作物種類豐富，節水灌溉技術能夠滿足不同作物的生長需求，因而能有效地節約水資源，減少對環境的污染和資源的損耗。

農業灌溉的整個流程由三部分組成。一是利用灌溉管線將水資源輸送至農田；二是把灌溉用的灌水從地面引到地表，然后由地表的地下水進入土壤層；三是吸收層可以幫助植物把光能轉換成化學能，從而形成有機物質。高效節水是指在農業生產中，通過多種方式實現3個環節的無縫連接，從而達到節水、高產的目的。在第一個環節，將農業灌溉與高效用水相結合，形成一套農業節水灌溉體系，使管道之間沒有間隙，從而降低了灌溉和運輸過程中的水分蒸發和滲漏。在第二個環節，可以安裝微型灌溉裝置，對作物進行精確地灌溉，從而達到節水的目的。在第三個環節，通過覆蓋膜來降低水分的蒸發，可以增加作物對水分的吸收，從而有效增加作物的產量。

3 農業節水灌溉技術

3.1 膜層灌溉技術

膜層是水循環中不可缺少的部分之一，它的主要作用就是將入滲渠道中的水進行凈化，使其保持在一定的范圍內。膜覆蓋可以有效防止土壤水分流失，減少蒸發。因此，膜層灌溉技術對提高作物產量有很大的幫助。此外，由于薄膜有透水性，可以促進作物的根系生長，但也因為透水量大，容易導致在灌溉過程中產生大量的二氧化碳，增加溫室的污染程度，因此可通過對膜的保護來達到降低二氧化碳的濃度和改善滲透量的目的。目前我國使用較多的方式是噴灑，但這種方法成本高，效果差，且浪費人力物力。

3.2 水稻業節水灌溉技術

稻田節水灌溉技術是指在水稻生長的不同時期，采取不同的節水技術，從而達到節水灌溉的目的。“淺—濕—曬”的灌溉方式適合于水田的節水灌溉。“淺”是指稻田水深的整個過程，水深控制在淺水區，一般為5～20毫米；“濕”指的是土壤，就水稻的土壤環境而言，90%以上的飽和水分是衡量水田生態環境的一個重要指標，必須保持在潮濕的水平上；“曬”是指根據土壤水分狀況進行針對性的處理。因此要加大對先進技術的推廣力度，使其普及率得到大幅度的提升。還要加強對小型化的灌溉設備的研究與開發，以適應大規模的作業要求。

3.3 蓄流分離灌溉技術

蓄水池是在灌溉過程中，通過控制水量來進行自動灌水的裝置，主要作用是當水分從進水口進入時，把多余的水流轉變為自由的水分，同時也可以利用儲存的水資源來達到灌溉的目的。而當被攔截的水源流量減少時，則將其流入到其他的設施或農作物上，從而使作物能夠正常地生長和發育。在我國，由于地形的原因造成了水資源配分不均勻，這就使得我國的水力資源十分有限，而蓄流分離技術能夠很好地解決這些問題。它不僅使農田的面積得到了充分地使用與擴張，還能有效地提高灌溉的效率與質量，并且還能降低生產成本，對農民來說也是一種很大的收益來源。目前，蓄流分離技術已經成為較為成熟的農業節水灌溉技術之一，應用范圍非常廣泛，在一些干旱的區域也有廣泛應用。

3.4 地下滴灌技術

在我國傳統的設施農業灌溉中，采用地上滴灌方式將水分一點一點地注入到作物根系中，以確保水分少，滴水速度較慢。這種方法的缺點在于，設施會長期暴露在紫外線下，會減少儀器的使用壽命，還會增加地面的濕度。為此，技術人員應該采取地下滴灌的方式，把毛管埋入地下，利用灌水器將水分和肥料的混合物輸送到根系，從而促進作物的快速吸收。這樣做的好處是，可以有效地防止土壤的蒸發，而且可以徹底地消除土壤表面的水分蒸發，使土壤的表層變得干燥，地面的空氣濕度大幅度下降，從而減少作物的腐爛和疾病。地下滴灌灌水器的濕潤部位是球狀，其容積、表面積均大于地面滴灌，利于作物根系的生長，并能充分吸收營養物質。同時，采用地下滴灌方式，可以使土壤中的水分、營養成分分布更為均衡。在同樣的溫度條件下，與地面滴灌相比，地下滴灌更能保證作物根系的深度，同時也減少了設備的直接日照，延長了設備的使用壽命，節約了成本。同時，地下滴灌也便于操作，不會對其他農業生產造成任何影響。

4 結束語

綜上所述，大力推進農業節水灌溉是解決我國農業水資源短缺的一個重要途徑，各級政府應高度重視節水灌溉。從我國農業經濟發展的分布及投入與產出的影響來看，在設施農業中大力推行現代節水灌溉技術，將會使我國的節水農業得到穩定的發展。