農田水利灌溉模式與節水技術運用研究

摘要：在農業現代化加速前行的當下，農業發展聚焦于加快生產效率及確保農產品質量和產量提升。而科學且合理的農田水利灌溉模式，搭配先進的節水技術，是達成這些目標的關鍵要素。精準高效的灌溉方式能夠精準調控農作物生長所需的水分，為作物營造理想的生長環境，助力其茁壯成長，進而顯著提升農產品的品質。不僅如此，節水技術的廣泛應用，能夠有效削減農業生產過程中的水資源耗費，降低生產成本，增強農業生產抵御各類風險的能力。所以，本文將結合工作經驗，深入研究農田水利灌溉模式與節水技術的運用，進而為推動農業向現代化邁進、增強農業市場競爭力奠定基礎。

關鍵詞：農田水利；灌溉模式；節水技術；運用

現階段，世界各國都清晰地意識到農業節水以及生態環境保護的緊迫性與重要性。為了推動農業走上可持續發展的道路，各國紛紛制定并推行一系列鼓勵農業節水、促進生態環境改善的政策法規，積極引導農業生產方式向資源節約型和環境友好型轉變。在全球范圍內，綠色發展理念已全面融入農業領域，成為引領農業發展的主導思想，被廣泛接受和踐行。在農業生產的眾多環節中，農田水利灌溉占據著舉足輕重的地位，并且具備極大的節水潛力。通過優化傳統的灌溉模式，積極推廣先進的節水技術，不僅能有力地響應國家的政策號召，促進水資源的合理調配與高效利用，從而有效減輕對生態環境的壓力，為生態保護工作添磚加瓦；還能從根本上改善農業生產的基礎條件，為農業的可持續發展打造堅實的政策環境，營造優良的生態氛圍。所以，深入開展關于農田水利灌溉模式與節水技術運用的研究，在契合政策要求和維護生態平衡方面都具有重大價值，是實現農業長期、穩定、綠色發展的關鍵路徑。

1 農田節水灌溉的意義

1.1 水資源保護與利用

在全球人口持續增長與經濟飛速發展的背景下，水資源短缺問題日益嚴峻，而農業作為用水大戶，其用水量不容小覷。傳統的大水漫灌模式不僅造成大量灌溉水流失，還導致土壤中的化肥、農藥等污染物隨水流進入河流、湖泊等自然水體，嚴重破壞水體生態平衡，加劇了水資源的污染與短缺[1]。與之相比，節水灌溉技術優勢顯著，滴灌通過管道系統將水以水滴形式精準輸送到作物根系周圍，噴灌則借助噴頭把水均勻地灑落在作物上，極大地減少了水在輸送過程中的滲漏以及灌溉時的無效蒸發，顯著提高了水資源利用效率。同時，精準控制灌水量的節水灌溉技術大幅減少了灌溉用水總量，從而降低了因灌溉水攜帶進入自然水體的污染物數量，既有效緩解了水資源供需矛盾，又有力地保護了水資源環境，維護了水生態系統的穩定運行。

1.2 農業生產與發展

在農業生產及發展進程中，節水灌溉意義非凡。作物在不同生長進程對水分需求差異顯著，節水灌溉系統依托先進傳感與智能控制技術，能敏銳捕捉需水信號，精準調控灌水量與灌溉時機，在幼苗期輕柔精準供水助根系扎根，生長旺盛期高效輸送充足水分，為作物營造適宜環境，充分激發其生長潛能，有效提升作物產量與農產品品質[2]，而節水灌溉技術通過優化水資源調配利用，借助滴灌、微噴灌等設施將珍貴水資源精準送達作物根部，減少輸送與灌溉損耗，極大增強農業對干旱等自然災害的抵御能力，保障農作物在惡劣環境下頑強生長，為區域糧食安全筑牢根基。

1.3 經濟效益與社會發展

在農業及農村發展進程中，節水灌溉發揮著多維度的關鍵作用。就削減農業生產開支而言，灌溉用水成本在農業生產中占比頗高，節水灌溉技術的精準供水特性有效削減了灌溉用水量，以滴灌系統通過管網精準送水至作物根部避免大面積漫灌浪費，大幅降低水費支出，同時，像自動化噴灌系統這樣的先進設備可按預設程序自主作業，極大減少人工灌溉的勞動強度與時間投入，降低人力成本，雙重節約顯著提升農業經濟效益，讓農戶能以更低成本獲更高收益。從穩固糧食安全基石角度，糧食安全對國計民生和社會穩定意義重大，節水灌溉技術科學合理供水，確保作物各生長階段都有適宜水分，助力作物茁壯成長、實現穩定高產，在水資源緊張地區，相較于因水量不足或分配不均影響產量的傳統灌溉方式，節水灌溉精準匹配作物需水，為國家糧食總產量穩定增長筑牢根基，滿足民眾糧食消費需求，維護社會穩定和諧。

2 農田水利灌溉模式分析

2.1 傳統灌溉模式

2.1.1 大水漫灌

大水漫灌是傳統灌溉手段，借溝渠引水源進入農田，讓水流自然流淌浸潤土壤以完成灌溉。但此模式弊病多，灌溉時水資源浪費嚴重，大量水因蒸發、滲漏沒有發揮作用，被作物有效利用的水占比低。同時，頻繁大水漫灌破壞土壤結構，使土壤板結，阻礙土壤通氣與水分滲透，不利農作物根系生長。

2.1.2 畦灌

畦灌是將農田劃分成規整畦田，灌溉時薄水層在畦田內推進，浸潤土壤供水。相比大水漫灌，畦灌能借合理的畦田布局與水流調控，讓灌溉水分布更均勻，減少水資源浪費[3]。不過，畦灌水資源利用效率仍有提升空間，且對土地平整度要求高，需精細整理土地，增加了人力、物力和時間成本，限制了其在地形復雜或經濟條件有限地區的推廣。

2.1.3 溝灌

溝灌是在作物行間挖灌水溝，借土壤毛細管作用，讓溝內水流浸潤周邊土壤來灌溉。與傳統方式相比，溝灌節水顯著，因水流在溝內，所以，減少土壤表面水分蒸發。這種方法尤其適用于玉米、棉花這類寬行距作物，能精準為作物根系供水。但溝灌存在局限，在地形復雜農田，施工和維護難度大，且若前期溝的規格設計不合理，易造成局部灌溉不均，影響作物生長與產量。

2.2 現代灌溉模式

2.2.1 滴灌

滴灌作為一種先進的灌溉方式，借助特制的塑料管道網絡，將水通過精密設計的滴頭，以極為緩慢且均勻的速度，直接送達農作物根部周邊的土壤之中。一個完整的滴灌系統，主要涵蓋水源、具備控制與調配功能的首部樞紐、負責輸水與配水的管網以及關鍵的滴頭這幾大核心構成部分[4]。在節水成效上，滴灌表現卓越，其灌溉水利用率能夠輕松突破90%大關。從對土壤環境的影響來看，滴灌過程中水流輕柔，能夠始終維持土壤處于疏松狀態，極大程度減少了因水流沖擊導致的土壤侵蝕問題，為農作物根系營造了優良的生長環境，有力促進了根系的茁壯發育。

2.2.2 噴灌

噴灌作為一種現代化的灌溉模式，是借助噴頭將水噴射至空中，使其分散成細密的水滴，隨后均勻且有序地灑落于農田各處，以此達成對農作物的灌溉作業。一套完整的噴灌系統，涵蓋多個關鍵組成部分。水源作為供水源頭，為整個系統提供基礎保障；水泵則負責將水源中的水提升至一定壓力，確保水能順利通過管道輸送；動力機為水泵運轉提供動力支持；管道系統如同人體脈絡，承擔著輸水任務，將加壓后的水精準輸送至各個噴頭；而噴頭作為系統的末端執行部件，直接決定著水的噴灑效果。噴灌在灌溉性能上表現出色，具備較高的灌溉均勻度。能夠依據不同農作物的需水特性以及土壤的實際狀況，靈活且精準地調節噴頭的工作壓力和噴灑覆蓋范圍。憑借這一特性，噴灌的灌溉水利用率通?？煞€定在70%～80%區間，有效提升了水資源的利用效益。

2.3 微噴灌?

微噴灌作為一種融合了滴灌與噴灌部分優勢的灌溉模式，在農業灌溉領域占據獨特地位。其運作原理是借助特制的微噴頭，將水源轉化為細微的水流或水滴形態，精準地噴灑在農作物根部周邊區域。一套完整的微噴灌系統，集多種優良特性于一身。在節水方面，表現卓越，通過精準控制水量輸出，極大程度減少了水資源在輸送與灌溉過程中的浪費現象，灌溉水利用率能夠穩定達到80%～90%[5]。從節能角度來看，相較于部分傳統灌溉方式，微噴灌系統的能耗明顯更低。這主要得益于其工作壓力要求相對不高，設備運行時所消耗的能源大幅降低。同時，微噴灌具備極高的灌溉均勻度，能確保每一株農作物都能較為均衡地獲取水分滋養。

3 農田水利灌溉中節水技術的運用

3.1 渠道防滲技術

渠道防滲作為一項關鍵舉措，在降低灌溉渠道輸水損耗方面成效顯著。其核心操作是在渠道的表層覆蓋防滲材料，以此減少水的滲漏。目前，常見的防滲材料種類多樣，各有特性。例如，混凝土，憑借其出色的防滲性能、超強的耐久性以及較大的輸水能力，成為渠道防滲的優質選擇，不過其施工過程較為復雜，成本相對較高。塑料薄膜以成本低廉、施工便捷為突出優勢，在一定程度上被廣泛應用，然而其抗老化性能欠佳，導致使用壽命相對不長。土工合成材料則巧妙融合了混凝土與塑料薄膜的長處，不僅具備良好的防滲效果，還擁有較高的強度，在實際應用中表現出色。?借助渠道防滲技術，能夠顯著降低灌溉水在輸送環節的損失量。對促進水資源的合理高效利用具有不可忽視的意義。

3.2 低壓管道輸水技術

低壓管道輸水作為一種革新傳統灌溉輸水模式的技術手段，摒棄了沿用已久的明渠輸水方式，借助鋪設低壓管道，將灌溉用水直接高效地送達田間地頭。一套完整的低壓管道輸水系統涵蓋多個關鍵部分，其中，水源是供水的源頭保障，為整個輸水過程提供基礎；水泵負責提升水壓，確保水流具備足夠動力在管道內順暢流動[6]；管道則是輸水的核心載體，管件用于連接各個管道部分，保障水流輸送的密封性與穩定性；而出水口則是灌溉水最終抵達田間的出口，直接服務于農田灌溉作業。相較于明渠輸水，低壓管道輸水的輸水速度更快，能夠在更短時間內將大量灌溉水輸送至目的地，有效提高灌溉效率。并且在輸水過程中，由于管道的封閉性，極大程度減少了水與外界環境的接觸面積，從而顯著降低了水的蒸發以及滲漏損失，使得灌溉水利用率得以大幅提升。

3.3 智能化灌溉技術

智能化灌溉技術依托前沿的傳感器、計算機以及通信等多元技術，致力于達成灌溉流程的全方位自動化管控。在實際運作中，土壤濕度傳感器時刻精準感知土壤墑情的細微變化；氣象傳感器則密切監測諸如溫度、濕度、光照等氣象條件。這些傳感器收集到的實時數據，會借助高效的通信網絡，迅速傳輸至核心控制器?？刂破鲀戎昧艘罁魑锷L特性和需水規律精心構建的灌溉策略與作物需水模型，依據接收的數據信息，精準地自動操控灌溉設備的啟停，以此實現對農田灌溉的精確把控。智能化灌溉技術的優勢極為顯著。能夠緊密貼合作物在不同生長階段的真實需水狀況開展灌溉作業，有效規避了傳統灌溉中常見的過度灌溉導致水資源浪費，以及灌溉不足影響作物生長的難題。

3.4 農藝節水技術

在農業生產過程中，為實現高效用水與作物良好生長，一系列科學措施發揮著關鍵作用。精準把控種植密度，需綜合權衡作物品種特性、土壤肥力及當地氣候等要素，確定適配的植株栽種密度[7]。如此既能充分挖掘土地潛力，高效利用光能，優化作物群體空間布局，提升光合作用效率，實現增產，又能改善田間小氣候，減少土壤水分蒸發，提升水分利用效率，深耕與松耕作業同樣意義重大，其旨在打破犁底層，增加耕層深度，疏松土壤顆粒排列，增大孔隙度，提升土壤蓄水保墑能力，降雨時可吸納更多雨水，減少地表徑流，利于水分向深層滲透，為作物根系提供充足水分，增強作物抗旱能力，還能促進土壤微生物活動，改善肥力狀況。覆蓋保墑技術通過在農田地表鋪設秸稈、地膜等材料，有效抑制土壤水分蒸發。秸稈覆蓋可降低土壤表面溫度波動，減少水分蒸發，其分解后還能增添土壤有機質、優化土壤結構；地膜覆蓋則兼具增溫、保墑、除草功效，能提升土壤溫度，鎖住水分，抑制雜草生長。

4 結語

綜上所述，在農業邁向現代化的征程中，科學抉擇農田水利灌溉模式并高效應用節水技術，是破解水資源制約、實現農業穩健發展的關鍵所在。無論是傳統灌溉模式的改良，還是新興節水技術的推廣，都在水資源利用上發揮著積極作用。未來，需不斷探索創新，促使灌溉模式與節水技術深度交融，為農業的高效、可持續發展注入源源不斷的動力。

參考文獻

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[2] 慕莉莉.農田水利灌溉創新模式與節水技術措施應用研究[J].農家科技，2024（33）：214-216.

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[6] 孟鋒.農田水利灌溉模式和節水技術措施的運用探析[J].農家科技，2024（26）：178-180.

[7] 巴文軍.農田水利工程高效節水灌溉技術發展思路[J].農業災害研究，2024，14（9）：262-264+267.