農田水利灌溉模式與節水措施分析

水資源短缺已成為制約各行各業發展的關鍵因素，尤其是在農業領域，水資源是維系生產的核心要素。隨著農業現代化加速推進，噴灌、微灌、滴灌等新型節水灌溉模式不斷涌現，為農業節水提供了多樣化技術路徑。然而，在實際應用過程中，這些技術的推廣與實施仍面臨諸多挑戰，主要涉及水資源供需矛盾突出、土地利用結構不合理、灌溉設施建設水平不足等。因此，亟須針對性地突破這些發展瓶頸，科學優化農田水利灌溉模式，推動節水技術高效應用，從而實現水資源的可持續利用與農業綠色高質量發展。

一、影響農田水利高效節水灌溉的因素分析

（一）水資源供需

當前，水資源供需狀況制約農田水利高效節水灌溉的推廣與應用，其影響因素主要涵蓋降水分布特征、土壤水分管理水平及水資源管理效能三個維度。受氣候變化、地形地貌等多重因素的影響，區域降水量時空分布不均，季節性干旱與極端降雨頻發，給農田水利灌溉的穩定性與精準性帶來嚴峻挑戰。同時，多數地區尚未建立完善的土壤水分動態監測體系，難以實時獲取土壤摘情數據，導致灌溉決策缺乏科學依據。此外，在水資源管理實踐中，部分地區對高效節水灌溉技術的認知不足、重視程度不夠，致使灌溉用水存在浪費嚴重、配置不合理等問題，加劇了水資源供需矛盾。

（二）土地利用方式

土地利用方式對農田水利高效節水灌溉的實施效果產生顯著影響，主要體現在水利系統的設計與運行層面，核心涉及土地利用結構和土地利用強度兩大關鍵因素。在土地利用結構方面，單一化種植模式較為普遍，如部分區域僅種植小麥、水稻等需水量大的農作物，而對需水量較小的其他作物種植較少，導致灌溉水資源在農作物間配置失衡，難以實現水資源的高效利用。在土地利用強度方面，一些地區過度追求土地產出效益，高強度開發利用土地資源，致使土地退化、水土流失等問題加劇。這不僅破壞了土壤保水保肥能力，還影響了水利設施的正常運行，降低了灌溉系統的輸水效率與水資源利用效能，從而制約了農田水利高效節水灌溉技術的推廣應用。

（三）灌溉設施的建設水平

農田水利灌溉設施作為農業生產的重要基礎支撐，隨著農業現代化進程的推進，其建設標準與功能需求也面臨全新挑戰。然而，當前部分地區的農田水利設施建設仍處于滯后狀態，難以滿足高效灌溉與節水增效的實際需求。部分地區的灌溉設施存在管道老化漏水、渠道堵塞、設備運轉不暢等問題，不僅降低灌溉效率，還造成大量水資源浪費。部分地區在設施規劃建設階段，因缺乏科學論證與因地制宜的設計，導致設施布局不合理、灌溉效能低下，難以滿足當地農業生產需求，成為阻礙農業高質量發展的重要因素。

（四）水利意識薄弱

受傳統農耕觀念的束縛，部分農民對水資源高效利用的重要性認識不足，仍采用漫灌、泛灌等粗放式灌溉方式，導致大量水資源浪費。同時，農田灌溉管理機制的缺失，進一步加劇了問題的嚴重性。由于缺乏科學的用水規劃和動態監測體系，無法依據農作物生長需求精準調控供水量，造成水資源低效利用與不合理消耗并存。這種水利意識與管理能力的雙重缺位，已成為阻礙農田水利現代化建設和農業可持續發展的重要因素。

二、農田水利灌溉模式分析

（一）噴灌

噴灌技術通過水泵設備對灌溉水進行加壓，經特制噴頭將水分散為細小霧滴，模擬自然降雨過程均勻噴灑至作物根區，實現精準灌溉。噴灌系統操作簡便、適用性強，能夠依據不同作物需水特性和地形條件靈活調節灌溉強度與范圍，顯著提升灌溉效率。在節水性能方面，噴灌技術憑借其霧化噴灑的特性，可有效減少地面徑流和深層滲漏，較傳統灌溉方式可節水 30%～ 50% 。同時，霧狀水流能避免土壤板結，通過改善土壤結構、增加孔隙度和含氧量，為作物生長創造良好的根際環境。目前，噴灌設備與控制技術持續革新，智能化、自動化程度不斷提升，其應用范圍已從經濟作物擴展至大田作物。

（二）管道輸水

部分地區用于農田灌溉的水利設施比較落后，而且以明渠為主，極易出現滲漏問題，容易導致水資源浪費。管道輸水是常用的農田水利灌溉模式之一，基于農田范圍合理布設管道，具體包括輸水干管、支管網絡、取水設施等，共同形成完善的管道輸水系統，也具有維護便捷、占地少、自動化控制的特點。相比傳統明渠，管道輸水能夠有效減少滲漏。目前，采用管道輸水模式時應綜合考慮農田實際情況，包括地形條件、作物類型、灌溉面積等，基于以上基本信息綜合設計管網。管道輸水灌溉模式的使用壽命較長，為保障管道能夠長期穩定應用，需要定期檢查、加強維護與管理，尤其需要檢查管道接縫，及時處置破損或堵塞情況，為管道的長期高效應用奠定基礎。

（三）微灌

微灌模式作為現代農業高效節水灌溉的代表性技術，以低壓供水為核心，通過精細化控制實現精準灌溉。該模式以水滴或細小水流的形式，將水分緩慢、均勻地輸送至作物根區，具備生態友好、人工成本低、操作便捷等優勢，既能實現持續穩定供水，又能有效減少對周邊環境的影響。完整的微灌系統由水源工程、過濾設備、施肥裝置、輸配水管網及灌水器構成。在應用過程中，需根據土壤質地、作物需水特性等條件，科學設計微灌網絡布局，以提升灌溉精準度。微灌技術與水肥一體化的深度融合在保障水分精準供給的同時，實現肥料的同步高效輸送，大幅提升了水肥利用效率。隨著技術研發的持續推進，微灌模式與水肥一體化技術將在農業節水增效領域發揮更為重要的作用，為現代農業綠色發展提供有力支撐。

（四）滴灌

滴灌是一種先進的農田水利灌溉模式，也是最為節水的灌溉方式之一，與微灌模式有相似性，由水源、過濾器、施肥裝置、管網、滴頭共同構成。在灌溉時，需要以低壓方式控制水流速度，使其以水滴形態對農作物進行灌溉，灌溉精準性明顯提高。相比傳統灌溉模式，滴灌能夠節水 50%～70% ；滴灌模式同樣適用于水肥一體化場景。此外，滴灌模式對預防土壤鹽堿化、保持土壤結構、改善作物生長環境有重要意義。現階段，滴灌模式的應用范圍在逐漸擴大，適用于果樹、蔬菜等多種經濟作物，對提高經濟效益、節約成本具有積極意義。

三、農田水利灌溉的常用節水技術措施

（一）節水技術體系

當前，農田水利灌溉模式與節水技術正處于快速迭代升級階段，構建完善的節水技術體系已成為農業現代化發展的關鍵環節。我國地域遼闊，受氣候條件、地理環境、作物類型及用水需求等多重因素的影響，不同區域的節水需求呈現顯著差異。因此，需要綜合考量區域氣候特征、地形地貌、作物需水規律等要素，科學選擇適配的節水灌溉模式。同時，針對灌溉水源調配、設備運行管理、用水計量監測等關鍵環節，優化節水灌溉全流程，制定統一規范的操作標準與技術規程。通過構建覆蓋技術選型、工程實施、運行維護的完整體系，確保節水技術在規劃設計、設備安裝、日常管理等各個環節得以精準落地，從而提升農業水資源利用效率，為農業可持續發展提供堅實保障。

（二）生物節水技術

1.抗旱節水品種選育與應用。該技術的核心在于篩選具有強抗旱性與高水分利用效率的作物品種。此類品種通常具備發達的根系，能夠深入土壤深層汲取水分，從而減少對表層灌溉水的依賴。在保障作物產量的同時，顯著減少灌溉用水量，實現節水與穩產的雙重目標。

2.優化作物種植結構。依據區域氣候條件、土壤特性及水資源稟賦，科學調整作物種植結構，優先推廣耐旱性強、經濟價值高的作物品種。通過優化種植布局，既能保障農業經濟效益，又能有效降低農田整體耗水量，從而實現水資源與土地資源的高效匹配。

3.生物覆膜技術應用。通過在農田地表覆蓋可降解生物材料（如秸稈、生物地膜等），形成物理屏障，有效抑制土壤水分蒸發，提升土壤保水能力。該技術不僅能夠減少灌溉頻次與用水量，還可改善土壤微生態環境，促進作物根系生長，兼具節水與培肥土壤的雙重功效。

（三）灌溉設備管理

設備管理是保障農田水利灌溉效能、實現節能降耗的關鍵環節。在現代農業節水灌溉體系中，加強灌溉設備全生命周期管理尤為重要，其需結合設備類型、技術參數及農田灌溉需求，構建系統化管理制度，重點涵蓋設備維護保養與科學配置兩大核心內容。

在設備維護保養方面，建立常態化巡檢機制，對水泵、輸水管道、噴頭等核心部件開展定期檢查，及時修復漏水、破損等故障，避免因設備缺陷導致水資源浪費。輸水管道通過沖洗、清淤等手段清除泥沙、雜物，保障水流暢通，維持穩定灌溉效果。同時，嚴格遵循設備使用規范，落實日常保養與專業維修工作，延長設備服役周期，提升運行效率。

在設備配置優化層面，依據農田地形地貌、種植規模及作物需水特性，科學選型適配的灌溉設備與系統。例如，針對地形復雜、面積較小的地塊，選用機動性強的移動式灌溉設備；大面積平整農田適宜采用固定式噴灌系統，實現高效覆蓋。此外，逐步引入自動化控制系統、智能定時器等先進裝備，構建精準灌溉體系，通過實時監測土壤濕度與作物需水信號，動態調節灌溉水量與時間，在滿足作物生長需求的同時，最大限度地減少水資源消耗，推動農田灌溉向智能化、精細化的方向發展。

（四）分析農田區域環境

在農田灌溉的節水技術中，應精準分析農田區域環境，這對提高節水灌溉水平有重要意義，應考慮地域環境條件，重點圍繞氣候條件、土壤結構、植物生長情況進行綜合分析。例如，在氣候條件方面，應充分了解區域的降水量、溫度、濕度等氣候條件，此類因素會對節水灌溉技術的選擇有重要影響；在土攘結構方面，土壤的類型、質地、保水能力等是影響節水灌溉技術的重要因素，借助土壤結構檢測，可以了解土壤的基本特點，進而選擇合適的灌溉方式并控制灌溉用水量。此外，現代信息技術發展迅速，可借助地理信息系統（GIS）提升數據收集效率，提高對農田區域環境分析的精準性。

四、農田水利灌溉模式與節水措施的合理應用

（一）灌溉模式的選擇應因地制宜

1.充分結合區域自然條件與農業生產特點。我國農業種植區域廣泛，按氣候類型可劃分為濕潤、半濕潤、干旱、半干旱地區。其中，濕潤地區水資源相對充沛，可優先選用噴灌、滴灌等高效節水模式；干旱與半干旱地區需以滴灌、微灌等精準灌溉技術為主，最大限度地減少水分蒸發損耗。同時，基于作物類型差異，經濟價值較高的蔬菜、水果等作物，宜采用滴灌、微灌等精細化灌溉方式，確保水分精準供給；小麥、玉米等糧食作物，可根據地形條件靈活選擇地面灌溉、管道輸水灌溉等經濟實用的模式。

2.土壤特性與地形地貌是關鍵影響因素。在土壤類型方面，透水性較弱的黏土區域，適合采用滴灌技術，以降低水分深層滲漏；保水性良好的壤土地區，可依據作物需水規律靈活選用多種灌溉方式。在地形地貌上，平原地區地勢平坦，適合推廣地面灌溉、管道輸水灌溉等規模化灌溉技術；山區丘陵地帶地形復雜，可結合地形特點采用噴灌、小管出流等適應性強的灌溉模式，提升灌溉系統的適用性與效率。

（二）綜合應用多種技術

1.噴灌與滴灌相結合的復合灌溉模式。在大面積農田場景下，采用固定式噴灌系統進行全域灌溉，確保水分分布均勻、覆蓋全面；針對蔬菜、花卉等經濟作物種植區，在噴灌的基礎上疊加滴灌系統，通過滴灌帶將水分精準輸送至作物根部，顯著降低蒸發損耗與無效滲漏，大幅提升水資源利用效率。同時，可根據作物不同生長階段的需水規律，靈活切換噴灌與滴灌模式，實現節水效益最大化。

2.渠道防滲與管道輸水協同技術。對傳統灌溉渠道實施混凝土襯砌、鋪設塑料薄膜等防滲改造，有效減少輸水過程中的滲漏損失；在田間部署管道輸水系統，將水源直接輸送至作物種植區域。相較于傳統明渠，管道輸水能避免水面蒸發、渠床雜草蒸騰等損耗，顯著提升輸水效率。該組合技術充分發揮渠道大容量輸水優勢，同時利用管道輸水的高效節水特性，實現水資源輸送與利用的雙重優化。

（三）建立健全管理制度

1.明確管理職責和分工。明確各級政府和相關部門在農田水利灌溉及節水技術管理中的職責與分工，確保各部門各司其職、協同合作，共同推動節水技術

的應用和管理。

2.制定節水灌溉標準與規范。相關部門需要結合當地實際情況，制定科學合理的節水灌溉標準與規范，涵蓋灌溉水量、灌溉時間、灌溉方式等多個方面，為農民提供明確的指導。

3.重視技術培訓和推廣。目前，先進的農田水利灌溉模式及節水技術發展迅速，應重視技術培訓及推廣。通過技術培訓，農民可以掌握先進的灌溉技術和節水方法，提高灌溉效率，減少水資源浪費。其中，政府應充分發揮主導作用，引導進行技術推廣和培訓，鼓勵高校、企業、科研機構等參與培訓支持。

4.建立水資源管理制度。相關部門應建立健全水資源管理制度，包括水資源分配、使用、保護和監管等方面。通過制度化管理，確保水資源的合理利用和有效保護，防止水資源的浪費和污染。

5.完善監管與執法機制。相關部門需要建立健全農田水利灌溉及節水技術的監管與執法機制，加大對違法違規行為的查處力度，確保節水技術的有效實施和管理。

（四）完善農業科技服務體系

農田水利灌溉模式和節水技術是農業科技的重要組成部分，隨著農業現代化進程的加快，對農業科技服務體系的要求越來越高。基于此，相關部門應結合當地現實情況，推動建設農業科技服務體系，基于農業科技服務體系的建設需求，啟動“農業科技特派員”行動，組織農業科技人員組建科技服務小組，到縣（市、區）提供農業科技支持。此外，當地政府應基于農業發展現狀及對先進水利灌溉模式和節水技術的應用，制定農業發展目標、任務，配合完善信息服務通道，加強信息的雙向溝通，便于及時為基層地區的農業發展提供支持，也有助于快速地進行信息反饋。

五、結語

水資源是農業發展的核心要素，科學應用農田水利灌溉模式與節水技術對保障農業可持續發展至關重要。過去，農業灌溉受水資源時空分布不均、土地利用結構單一等因素的制約，水資源利用效率較低。如今，噴灌、管道輸水、滴灌等多樣化灌溉模式不斷涌現，配套節水技術體系日趨完善。未來，農田水利灌溉模式應立足區域自然條件、作物需水特性及經濟發展水平，因地制宜選擇適配的灌溉模式，并通過技術集成應用提升節水效能。同時，應加大農業技術培訓與推廣力度，構建智能化管理體系，完善農業科技服務網絡，從而全面推進農業現代化建設，實現水資源高效利用與農業綠色發展的協同共進。

作者簡介：張世梅（1976一），女，甘肅靖遠人，專科，中級工程師，主要從事農田水利工程工作。