肥城市農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)要點(diǎn)及保障措施

摘要隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，用水需求不斷增加，加之全球氣候變化，水資源短缺形勢(shì)日趨嚴(yán)峻。因此，實(shí)施農(nóng)田節(jié)水灌溉是提高農(nóng)業(yè)用水效率、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。為給山東省肥城市農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展提供技術(shù)支撐，以肥城市農(nóng)業(yè)用水現(xiàn)狀為切入點(diǎn)，分析了肥城市適用的主要農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)，探討了合理選擇節(jié)水灌溉方式、優(yōu)化灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)、加強(qiáng)灌溉設(shè)施維護(hù)管理、協(xié)同應(yīng)用節(jié)水灌溉與農(nóng)藝措施等技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵要點(diǎn)，并提出了加大政策支持力度、加強(qiáng)人才培養(yǎng)和技術(shù)培訓(xùn)、建立健全監(jiān)管評(píng)估機(jī)制等保障措施。

關(guān)鍵詞農(nóng)田節(jié)水灌溉；技術(shù)要點(diǎn)；保障措施；山東省肥城市

中圖分類號(hào)：F275文獻(xiàn)標(biāo)志碼：CDOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.24.038

肥城市位于山東省中部、泰山西麓，地理坐標(biāo)為北緯35°53′～36°19′、東經(jīng)116°28′～116°59′，地處黃河流域和大汶河水系，境內(nèi)河流7條，控制流域面積8408.6km2。肥城市屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，光照資源豐富，年平均降水量650mm，但時(shí)空分布不均；氣溫年較差大，極端最高氣溫39.6℃，極端最低氣溫-20℃，干旱、高溫等自然災(zāi)害頻發(fā)。農(nóng)業(yè)是肥城市的支柱產(chǎn)業(yè)，但由于水資源匱乏和分布不均，農(nóng)田灌溉用水矛盾十分突出。因此，大力發(fā)展農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)，提高農(nóng)業(yè)用水效率，對(duì)促進(jìn)肥城市農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展意義重大。

1肥城市農(nóng)田節(jié)水灌溉概況

肥城市作為重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地，2023年末，農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到138億元，同比增長(zhǎng)5.7%；全年糧食種植面積達(dá)7.16萬hm2，總產(chǎn)量為50.53萬t，蔬菜總產(chǎn)量達(dá)118.48萬t。面對(duì)高溫干旱天氣，肥城市積極推廣節(jié)水灌溉技術(shù)，改變傳統(tǒng)大水漫灌模式，采用微噴帶、半移動(dòng)式噴灌、固定式噴灌和背負(fù)式快速移動(dòng)噴灌等多種技術(shù)相結(jié)合的方式，每667m2用水量降至30m3。肥城市依托節(jié)水農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備和高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田配套設(shè)施，通過加強(qiáng)保水調(diào)度、細(xì)化供水方案，使每667m2的灌溉時(shí)間縮短1/2，人力成本也大幅降低。此外，肥城市通過引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制噴灌機(jī)水泵開關(guān)，可根據(jù)灌溉需求進(jìn)行智能調(diào)節(jié)，有效避免了水資源浪費(fèi)。截至2024年6月，肥城市已累計(jì)投入機(jī)電井、泵站近5000處，抗旱設(shè)備4000余臺(tái)（套），大幅擴(kuò)大了澆灌面積，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了有力保障

2肥城市適用的主要農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)

2.1噴灌技術(shù)

噴灌技術(shù)是將水通過管道輸送到噴頭，在一定水壓下將水噴灑成雨霧狀滴入土壤的一種灌溉方式。該技術(shù)模擬自然降雨過程，可使水分較均勻地分布在作物根區(qū)，適用于大田作物的灌溉。噴灌技術(shù)主要分為固定式噴灌和移動(dòng)式噴灌2種。1）固定式噴灌將噴灌設(shè)備固定布置在田間，水通過地埋管道輸送至噴頭噴灑[1]。這種方式前期基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資較大，但后期維護(hù)方便，自動(dòng)化程度高。2）移動(dòng)式噴灌則采用裝配式噴灌機(jī)或卷盤式噴灌機(jī)，可在田間移動(dòng)作業(yè)，投資較小但用工較多。噴灌技術(shù)的關(guān)鍵在于合理設(shè)計(jì)和選擇噴頭類型、科學(xué)排列噴灌機(jī)及合理設(shè)定運(yùn)行參數(shù)，以確保噴灌均勻、高效。

2.2微灌技術(shù)

微灌技術(shù)是將水或水肥一體化溶液通過微小的出水口或噴頭，直接精準(zhǔn)供應(yīng)到作物根區(qū)的一種高效節(jié)水灌溉技術(shù)，主要包括滴灌、微噴灌等方式。1）滴灌是在作物根區(qū)布設(shè)滴頭輸水管，使水以滴流形式緩緩滲入土壤。2）微噴灌是在地面或冠層下設(shè)置噴頭，將水噴灑成霧狀均勻?yàn)⒈樽魑锔鶇^(qū)[2]。微灌技術(shù)可根據(jù)作物生育階段和土壤濕度調(diào)節(jié)出水量，既滿足了作物需水要求，又避免了水資源浪費(fèi)。同時(shí)，可將肥料、農(nóng)藥等通過系統(tǒng)精準(zhǔn)施入土壤，降低投入。對(duì)于肥城市設(shè)施農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟(jì)作物種植來說，微灌技術(shù)具有顯著的節(jié)水增效優(yōu)勢(shì)，是當(dāng)前推廣應(yīng)用的重點(diǎn)。

2.3井灌技術(shù)

井灌技術(shù)是利用地下水源，通過機(jī)井抽取地下水進(jìn)行農(nóng)田灌溉的一種節(jié)水技術(shù)，適用于肥城市部分地下水較豐富的平原地區(qū)。井灌技術(shù)的關(guān)鍵在于科學(xué)確定取水位置和打井深度。一般先通過地質(zhì)鉆探，查明含水層的深度、富水程度等，然后合理設(shè)計(jì)井深、井徑。對(duì)于含水層較淺的區(qū)域，可采用鉆探式的非完整井，井深一般在30～80m；對(duì)于含水層較深的區(qū)域，則需要采用完整井，井深在100m以上，常用井徑為200～600mm。機(jī)井設(shè)計(jì)完成后，需要選配合適的潛水泵、管道等提水設(shè)備，確保系統(tǒng)的抽水能力。同時(shí)，要設(shè)置水池、加壓裝置等，從而將水有效輸送至田間進(jìn)行灌溉。井灌系統(tǒng)運(yùn)行成本較低，但前期基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資較大。

2.4雨水集蓄利用

雨水集蓄利用技術(shù)是通過收集和存儲(chǔ)降水，將其用于農(nóng)田灌溉的一種節(jié)水措施。這種技術(shù)具有資源利用率高、無二次污染、成本低等優(yōu)勢(shì)，適合在肥城市這樣降水較為集中的區(qū)域推廣應(yīng)用。雨水集蓄主要包括集水、儲(chǔ)存和利用3個(gè)環(huán)節(jié)。1）集水環(huán)節(jié)需要根據(jù)地形條件，在適當(dāng)位置布設(shè)集水渠、集雨池等設(shè)施，將分散的雨水匯集起來。2）儲(chǔ)存環(huán)節(jié)則需要建造蓄水池、水窖等儲(chǔ)存設(shè)施，其容量需要根據(jù)年降水量、灌溉面積等因素合理設(shè)計(jì)[3]。3）利用環(huán)節(jié)可采取重力流或加壓輸送的方式，將儲(chǔ)存的雨水通過渠道或管網(wǎng)系統(tǒng)輸送至田間，再結(jié)合滲溝、微噴等方式進(jìn)行精準(zhǔn)灌溉。同時(shí)，要做好雨水沉淀過濾工作，確保水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

3肥城市農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

3.1合理選擇節(jié)水灌溉方式

合理選擇農(nóng)田節(jié)水灌溉方式是確保節(jié)水灌溉技術(shù)在肥城市高效推廣應(yīng)用的前提。肥城市需要因地制宜，根據(jù)不同區(qū)域的氣候條件、土壤類型、種植作物和水資源狀況，科學(xué)評(píng)估各種節(jié)水灌溉技術(shù)的適用性，選擇最佳的灌溉方式。例如，對(duì)于丘陵山區(qū)，由于地形起伏大，可選擇噴灌、微噴灌等技術(shù)；對(duì)于平原地區(qū)，可優(yōu)先考慮滴灌等精準(zhǔn)高效的節(jié)水技術(shù)；對(duì)于部分地下水較豐富的區(qū)域，則可利用井灌技術(shù)；對(duì)于降水較集中的區(qū)域，可結(jié)合利用雨水集蓄技術(shù)等。同時(shí)，要根據(jù)當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)農(nóng)作物的種植制度和用水規(guī)律，科學(xué)確定適宜的灌溉制度和參數(shù)。對(duì)于需持續(xù)供水的水稻，可采用定期淹灌方式；對(duì)于旱作物如小麥、玉米等，可采用間歇性補(bǔ)充灌溉方式。此外，要充分考慮不同技術(shù)的投資和運(yùn)營(yíng)成本，將經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性相結(jié)合，選擇當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶可承受并易于推廣的技術(shù)路線，從而真正發(fā)揮節(jié)水灌溉的效益。

3.2優(yōu)化灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)

優(yōu)化農(nóng)田節(jié)水灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是保證各項(xiàng)節(jié)水灌溉技術(shù)在肥城市高效運(yùn)行的關(guān)鍵。技術(shù)人員在設(shè)計(jì)灌溉系統(tǒng)時(shí)，要全面考慮肥城市的自然條件和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，科學(xué)選擇管網(wǎng)布局、設(shè)備參數(shù)等。根據(jù)地形地貌因地制宜地采用環(huán)狀或樹枝狀布置，以減少管阻，保證水流通暢。例如，對(duì)于平原地區(qū)，可采用地埋鋼管或聚乙烯管；對(duì)于丘陵山區(qū)，則可利用硬聚氯乙烯、聚偏氟乙烯等柔性管材，并加大管徑，降低阻力[4]。在設(shè)計(jì)中還要嚴(yán)格確定田間作物的用水量和灌溉制度，合理配置供水系統(tǒng)的流量和壓力，選擇適宜的泵站、增壓設(shè)備和噴灌機(jī)型號(hào)。同時(shí)，要重視配套設(shè)施建設(shè)，如儲(chǔ)水池、濾網(wǎng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)等，提高精細(xì)化管理水平。對(duì)于儲(chǔ)水池，需要根據(jù)用水高峰期的需求設(shè)置足夠的緩沖容量。采用智能控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)灌溉全過程的自動(dòng)監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)。

3.3加強(qiáng)灌溉設(shè)施維護(hù)管理

肥城市要建立健全設(shè)施維護(hù)管理制度，落實(shí)管護(hù)責(zé)任，定期開展檢修，及時(shí)消除安全隱患。對(duì)于管網(wǎng)系統(tǒng)，要重點(diǎn)檢查管道外壁滲漏、接口漏水等問題，及時(shí)補(bǔ)漆、加固或更換老化部件。要定期沖洗管道內(nèi)壁，清除管內(nèi)淤積物，防止堵塞影響供水。對(duì)于露天布置的管線，還需要關(guān)注防曬、防凍和防小動(dòng)物啃咬等。對(duì)于泵站設(shè)備，要嚴(yán)格按照操作規(guī)程運(yùn)行，并檢查電機(jī)、泵體磨損和油箱液位；對(duì)于配電柜、變壓器等電器元件，要檢查接地和防雷裝置，防止漏電、雷擊等風(fēng)險(xiǎn)。噴灌機(jī)、滴灌管和噴灌頭等設(shè)施維護(hù)尤為關(guān)鍵，需要做好全面檢修，檢查馬達(dá)、減速箱和軸承等是否正常，及時(shí)補(bǔ)漆防銹，更換失效的噴頭或滴頭。

3.4協(xié)同應(yīng)用節(jié)水灌溉與農(nóng)藝措施

將節(jié)水灌溉技術(shù)與農(nóng)藝措施有機(jī)結(jié)合是提高肥城市農(nóng)業(yè)用水效率的重要手段?？茖W(xué)的農(nóng)藝措施可為節(jié)水灌溉創(chuàng)造有利條件，而合理的節(jié)水灌溉是實(shí)施農(nóng)藝措施的前提保障，兩者相輔相成，協(xié)同發(fā)力。在播種育苗環(huán)節(jié)，肥城市可推廣種衣覆膜技術(shù)，利用保濕膜包裹種子，有效減少出苗用水量。在田間管理時(shí)，可結(jié)合深松整地、保墑覆膜等措施，提高土壤蓄水保墑能力，降低作物蒸騰需水量[5]。另外，可因地制宜調(diào)整種植制度，優(yōu)化作物品種搭配和輪作模式，避免用水高峰期重疊。同時(shí)，可加強(qiáng)測(cè)土配方施肥，提高肥料利用率，減少因過量施肥導(dǎo)致的水資源浪費(fèi)。在實(shí)施節(jié)水灌溉時(shí)，要合理控制單次灌水量和灌溉間隔，保持土壤濕度適宜，防止過澇或嚴(yán)重干旱脅迫。還可采取根外追肥、葉面噴肥等增效技術(shù)，提升作物對(duì)水肥的利用效率。

4推進(jìn)肥城市農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用保障措施

4.1加大政策支持力度

肥城市應(yīng)制定明確的發(fā)展規(guī)劃和扶持政策，將節(jié)水灌溉技術(shù)列為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域，加大財(cái)政投入和資金扶持力度。肥城市可通過直接補(bǔ)貼、貸款貼息、稅費(fèi)減免等方式，減輕農(nóng)戶改造成本負(fù)擔(dān)，增強(qiáng)其應(yīng)用技術(shù)的積極性。同時(shí)，出臺(tái)相關(guān)法律法規(guī)，強(qiáng)化用水定額管理，推行有償用水制度，促進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)的普及應(yīng)用。此外，應(yīng)建立健全技術(shù)服務(wù)體系，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)戶的技術(shù)培訓(xùn)和指導(dǎo)，提升其專業(yè)化水平；鼓勵(lì)社會(huì)資本參與節(jié)水灌溉設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營(yíng)，打造多元化的投融資平臺(tái)；加大宣傳力度，樹立節(jié)水意識(shí)，營(yíng)造良好的社會(huì)氛圍。

4.2加強(qiáng)人才培養(yǎng)和技術(shù)培訓(xùn)

肥城市可會(huì)同高校、科研院所等單位，建立多層次的人才培養(yǎng)體系，系統(tǒng)開展理論教育和實(shí)操培訓(xùn)，打造一支高素質(zhì)的農(nóng)田水利人才隊(duì)伍。對(duì)于高校和科研機(jī)構(gòu)的專業(yè)人員，可定期舉辦理論研討會(huì)、學(xué)術(shù)交流會(huì)等，提升其理論水平和創(chuàng)新能力；對(duì)于基層農(nóng)技人員，則需要加大實(shí)踐鍛煉的力度，通過現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、見習(xí)跟班等形式，提高其專業(yè)技能和實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，大力開展農(nóng)戶培訓(xùn)，采取多種靈活方式，如專題講座、現(xiàn)場(chǎng)觀摩會(huì)、圖文視頻等，全方位、多角度地普及節(jié)水灌溉的基礎(chǔ)知識(shí)，讓農(nóng)戶掌握操作要領(lǐng)，了解相關(guān)政策法規(guī)。培訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)包括節(jié)水灌溉技術(shù)原理、設(shè)施使用與維護(hù)、施肥澆水制度等，做到知識(shí)面廣、層次分明。同時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)農(nóng)戶技術(shù)服務(wù)意識(shí)的培養(yǎng)，引導(dǎo)其樹立終身學(xué)習(xí)理念，主動(dòng)更新知識(shí)，勇于實(shí)踐創(chuàng)新，不斷提高水資源利用的科學(xué)性和精細(xì)化程度。

4.3建立健全監(jiān)管評(píng)估機(jī)制

肥城市需要制定完善的監(jiān)管制度和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，從投入、過程到效果等全方位對(duì)節(jié)水灌溉建設(shè)運(yùn)行情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和績(jī)效評(píng)價(jià)。在投入環(huán)節(jié)，要嚴(yán)格把關(guān)資金使用、設(shè)施建設(shè)等是否符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求；在運(yùn)行過程中，通過采取實(shí)地檢查、在線監(jiān)控等手段，檢驗(yàn)系統(tǒng)調(diào)試、維護(hù)管理等是否到位；在效果評(píng)估層面，則需要綜合分析用水量、產(chǎn)量產(chǎn)值等數(shù)據(jù)，科學(xué)評(píng)判節(jié)水增效目標(biāo)是否如期實(shí)現(xiàn)。監(jiān)管評(píng)估不應(yīng)浮于表面，而要扎實(shí)開展，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)反饋并嚴(yán)格整改。除了定期評(píng)估，要建立長(zhǎng)效的監(jiān)管評(píng)估機(jī)制，完善信息收集和反饋渠道，暢通監(jiān)督通道，鼓勵(lì)社會(huì)各界參與監(jiān)督。同時(shí)，健全獎(jiǎng)懲機(jī)制，對(duì)工作出色的先進(jìn)單位和個(gè)人給予表彰獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)失職瀆職者嚴(yán)肅問責(zé)追責(zé)。只有建立起嚴(yán)格科學(xué)、程序完備的監(jiān)管評(píng)估體系，農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)在肥城市的實(shí)施才能行穩(wěn)致遠(yuǎn)，真正發(fā)揮節(jié)約水資源、增加農(nóng)民收益的應(yīng)有作用。

5結(jié)語

全面推廣農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)，對(duì)緩解肥城市日益嚴(yán)峻的水資源短缺壓力，提高農(nóng)業(yè)用水效率，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。肥城市應(yīng)立足當(dāng)?shù)貙?shí)際，科學(xué)選擇合理的節(jié)水灌溉技術(shù)模式，優(yōu)化灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)，制定科學(xué)的灌溉制度，加強(qiáng)設(shè)施維護(hù)管理，并與農(nóng)藝措施有機(jī)結(jié)合。同時(shí)，政府需要從政策法規(guī)、資金投入、隊(duì)伍建設(shè)、監(jiān)管評(píng)估等多方面給予大力支持和保障。只有采取切實(shí)有效的措施，全面落實(shí)各項(xiàng)工作，節(jié)水灌溉技術(shù)才能在肥城市廣泛應(yīng)用和推廣，最大限度發(fā)揮節(jié)約用水、增加農(nóng)民收益的綜合效益。

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（責(zé)任編輯：張春雨）