張掖市農(nóng)業(yè)水利工程中高效節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

中圖分類號(hào)：S275 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C DOI： 10.19415/j.cnki.1673-890x.2025.14.077

張掖市地處甘肅省河西走廊中段，屬溫帶大陸性干旱氣候，光照充足、日照時(shí)間長(zhǎng)，但降水稀少，年降水量 112.3～354.0mm ，蒸發(fā)量 1648～2154mm_? 張掖市農(nóng)業(yè)以種植業(yè)和畜牧業(yè)為主，糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物種類繁多。2024年，張掖市糧食播種面積達(dá)214466.67hm² 。面對(duì)持續(xù)加劇的缺水形勢(shì)，大力推廣應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)，最大限度提高有限水資源的利用效率，已成為張掖市農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急，對(duì)于緩解張掖市農(nóng)業(yè)用水矛盾，確保區(qū)域糧食有效供給具有重大現(xiàn)實(shí)意義。

1張掖市農(nóng)業(yè)水利工程概況

近年來，張掖市貫徹落實(shí)“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”治水思路，堅(jiān)持“四水四定”原則，大力實(shí)施高效節(jié)水農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略，不斷優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)布局。目前，張掖市已初步形成黑河沿岸優(yōu)勢(shì)農(nóng)業(yè)、沿山冷涼特色農(nóng)業(yè)和戈壁荒漠設(shè)施農(nóng)業(yè)3大板塊，重點(diǎn)發(fā)展現(xiàn)代種業(yè)、綠色蔬菜、戈壁節(jié)水生態(tài)農(nóng)業(yè)等產(chǎn)業(yè)集群。持續(xù)壓減高耗水低效益作物種植比重，擴(kuò)大節(jié)水增效農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)模，農(nóng)田水利工程是張掖市農(nóng)業(yè)發(fā)展的命脈。2024年，張掖市新增以滴灌為主的水肥一體化技術(shù)面積 20 753.33hm² 、以壟膜溝灌為主的覆膜灌溉面積 7 033.33hm² 。高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化、定量化智能灌溉，大幅提高了農(nóng)田水資源利用率。張掖市廣泛推廣滴灌、噴灌、微灌等節(jié)水增效技術(shù)，高效節(jié)水農(nóng)業(yè)面積達(dá) 225 153.33hm² 。張掖市還大力推進(jìn)農(nóng)田水利信息化建設(shè)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中融合應(yīng)用大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)，建成 3 266.67hm² 智能水肥一體化示范農(nóng)田，有力緩解了農(nóng)業(yè)用水矛盾。

2張掖市高效節(jié)水灌溉技術(shù)分析

2.1微灌節(jié)水技術(shù)

微灌技術(shù)是指將水資源通過細(xì)小的管道或滴頭直接輸送至農(nóng)作物根系周圍的一種高效節(jié)水灌溉技術(shù)，主要包括滴灌和微噴灌兩種形式。滴灌是將水資源通過塑料管路和滴頭精準(zhǔn)地滴灌到農(nóng)作物根區(qū)，適用于設(shè)施農(nóng)業(yè)、經(jīng)濟(jì)作物及節(jié)水型大田作物。張掖市氣候干旱，正是滴灌技術(shù)的最佳應(yīng)用區(qū)域。該技術(shù)可最大限度減少水分蒸發(fā)和地面損失，灌溉效率可在 90% 以上，明顯高于其他灌溉方式[1]。滴灌也可實(shí)現(xiàn)水肥一體化施用，進(jìn)一步提高肥料利用率。微噴灌則是通過微型噴頭將水資源霧化成小水滴后噴灑到農(nóng)作物根冠周圍，常用于大棚蔬菜和花卉等經(jīng)濟(jì)作物的噴灌。與滴灌相比，微噴灌適用范圍更廣，能較好地滿足作物不同生長(zhǎng)時(shí)期的需水規(guī)律，但灌溉效率略低于滴灌。目前，張掖市已在馬鈴薯、中藥材種植區(qū)大面積推廣應(yīng)用滴灌技術(shù)，在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中也廣泛采用滴灌和微噴灌相結(jié)合的方式，微灌技術(shù)在當(dāng)?shù)氐膽?yīng)用正日趨成熟和規(guī)范化。

2.2 噴灌節(jié)水技術(shù)

噴灌技術(shù)是將水資源通過加壓的管道系統(tǒng)和噴頭，制成類似人工降雨的形式，將水均勻地分散到農(nóng)作物根區(qū)的一種高效節(jié)水灌溉方式。噴灌技術(shù)的關(guān)鍵是利用水泵等動(dòng)力設(shè)備產(chǎn)生足夠的水壓，通過噴頭將水資源霧化成小水滴噴灑。根據(jù)設(shè)備的形式，噴灌可分為固定噴灌和移動(dòng)噴灌兩種形式。固定噴灌主要應(yīng)用于果園等，移動(dòng)噴灌則適用于旋作制的大田作物。噴灌技術(shù)在張掖市農(nóng)田中的應(yīng)用范圍較廣，既適合于平坦地帶，也適用于一定坡度的山地[2]。噴灌過程中，水滴狀態(tài)小、落地緩慢，能有效減少水分沖刷流失和逸散，灌溉效率可在 80% 以上。同時(shí)，噴灌可模擬自然降雨，改善農(nóng)田小氣候環(huán)境。目前，張掖市小麥、玉米等大田作物種植區(qū)已大面積推廣固定噴灌和移動(dòng)噴灌相結(jié)合的灌溉模式。

2.3膜下滴灌技術(shù)

膜下滴灌技術(shù)是在農(nóng)作物根區(qū)埋設(shè)滴灌管線，并在地表覆蓋塑料薄膜的一種高效節(jié)水灌溉新技術(shù)。其原理是利用塑料薄膜的透氣性和保溫性，在膜下形成一個(gè)相對(duì)封閉的小環(huán)境，減少水分蒸發(fā)和熱量散失，實(shí)現(xiàn)高效、精準(zhǔn)的滴灌。該技術(shù)適合應(yīng)用于張掖市氣溫較高、日照強(qiáng)烈、蒸發(fā)量大的環(huán)境條件下。膜下滴灌不僅可大幅提高水分利用效率，還能有效抑制雜草生長(zhǎng)，減少除草工作量。同時(shí)，地膜的保溫效應(yīng)有助于促進(jìn)作物生長(zhǎng)。在張掖市，膜下滴灌技術(shù)主要應(yīng)用于玉米、馬鈴薯等作物的大田種植。張掖市正大規(guī)模推廣膜下滴灌技術(shù)，并在膜下滴灌的基礎(chǔ)上，結(jié)合密植栽培、測(cè)土配方施肥等先進(jìn)農(nóng)藝措施，進(jìn)一步提升了水肥利用效率。

2.4其他節(jié)水灌溉技術(shù)

除了微灌、噴灌和膜下滴灌，張掖市還大力推廣溝灌、管灌等傳統(tǒng)節(jié)水灌溉技術(shù)的改良和創(chuàng)新應(yīng)用。改良溝灌技術(shù)通過建設(shè)地面水渠和地下管網(wǎng)相結(jié)合的輸水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制溝口流量，減少輸水過程的滲漏和浪費(fèi)。管灌則是利用埋設(shè)在地下的輸水管網(wǎng)直接將水源精準(zhǔn)輸送至農(nóng)作物根區(qū)，避免了明渠輸水中大量的水資源損失。溝灌、管灌技術(shù)在張掖市均有較廣泛的應(yīng)用，管灌效率可在 80% 以上。在此基礎(chǔ)上，當(dāng)?shù)剡€積極推廣壟作溝灌、管灌與膜覆蓋相結(jié)合等節(jié)水增效灌溉模式。以馬鈴薯種植為例，采用壟膜溝灌技術(shù)，灌溉用水僅為普通漫灌的 40%～60% 。另外，張掖市逐步推廣利用農(nóng)田徑流、塘池循環(huán)再利用等措施，從源頭到終端全方位節(jié)約用水。特別是在黑河沿岸等優(yōu)質(zhì)農(nóng)田區(qū)，通過建設(shè)完善的節(jié)水配套工程，最大限度地減少了水資源的損耗和浪費(fèi)。綜合運(yùn)用這些高效節(jié)水灌溉技術(shù)，張掖市不斷優(yōu)化農(nóng)業(yè)用水方式，緩解了農(nóng)業(yè)用水矛盾，為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展注入了新的動(dòng)力。

3 高效節(jié)水灌溉技術(shù)在張掖市農(nóng)業(yè)水利工程中的應(yīng)用要點(diǎn)

3.1科學(xué)選擇適宜技術(shù)，因地制宜施策

張掖市應(yīng)科學(xué)選擇與當(dāng)?shù)貙?shí)際相適應(yīng)的高效節(jié)水灌溉技術(shù)，因地制宜施策。例如，在黑河沿岸等平坦農(nóng)田，可優(yōu)先推廣灌溉效率較高的噴灌和膜下滴灌技術(shù)；而對(duì)于山區(qū)冷涼農(nóng)業(yè)，則更宜采用固定噴灌方式；在戈壁荒漠地帶的設(shè)施農(nóng)業(yè)中，微噴灌和滴灌技術(shù)可以發(fā)揮更大作用。同時(shí)，傳統(tǒng)溝灌、管灌在一定程度的改良創(chuàng)新后，仍可在適當(dāng)區(qū)域予以運(yùn)用。張掖市要科學(xué)評(píng)估不同高效節(jié)水灌溉技術(shù)在各區(qū)域的適用性，并因地制宜組合使用，方能真正發(fā)揮節(jié)水潛力，助力農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展[3。除了合理選擇高效節(jié)水灌溉技術(shù)，張掖市各地還應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，統(tǒng)籌規(guī)劃配套設(shè)施建設(shè)，如在膜下滴灌區(qū)域，需要根據(jù)地形地質(zhì)條件建設(shè)良好的管網(wǎng)系統(tǒng)，并配備自動(dòng)化控制設(shè)備；在大田噴灌區(qū)，則需要完善的管溝工程和中心控制平臺(tái)。只有軟硬件設(shè)施相互銜接、協(xié)同高效，才能充分發(fā)揮高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用效果。

3.2建立健全培訓(xùn)體系，夯實(shí)技術(shù)推廣基礎(chǔ)

張掖市應(yīng)積極構(gòu)建覆蓋全員、分級(jí)分類的技術(shù)培訓(xùn)和人才培養(yǎng)體系。針對(duì)從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)第一線的農(nóng)戶和農(nóng)技人員，張掖市需要開展系統(tǒng)的理論與實(shí)踐相結(jié)合的專題培訓(xùn)，讓他們?nèi)嬲莆崭黝惛咝Ч?jié)水灌溉技術(shù)的操作要領(lǐng)，熟練運(yùn)用自動(dòng)化控制設(shè)施，提高精準(zhǔn)管理水平。培訓(xùn)內(nèi)容還應(yīng)涵蓋相關(guān)農(nóng)藝規(guī)程的傳授，引導(dǎo)農(nóng)戶合理調(diào)控灌溉制度，防止“重灌淺灌”現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí)，針對(duì)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣人員，則需要開展更深層次、更前沿的理論和實(shí)踐培訓(xùn)，使他們成為掌握先進(jìn)理念和創(chuàng)新技術(shù)的“領(lǐng)頭人”，為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展提供智力支持和新動(dòng)能[4]。培訓(xùn)內(nèi)容不僅包括高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用，還應(yīng)涵蓋農(nóng)田水利工程、作物生理學(xué)等相關(guān)專業(yè)知識(shí)，全面提升技術(shù)推廣和科研創(chuàng)新的能力。此外，培訓(xùn)體系的建設(shè)需要與強(qiáng)化人才激勵(lì)、完善培養(yǎng)機(jī)制緊密結(jié)合，為高效節(jié)水灌溉技術(shù)推廣和創(chuàng)新工作注入持久動(dòng)力。

3.3加大資金投入力度，保障項(xiàng)目實(shí)施

加大資金投人力度是保障高效節(jié)水灌溉技術(shù)在張掖市農(nóng)業(yè)水利工程中順利實(shí)施的關(guān)鍵。節(jié)水灌溉工程建設(shè)投資較大，且后期運(yùn)維成本較高，需要持續(xù)的資金投入，為項(xiàng)目實(shí)施提供有力支撐。張掖市應(yīng)積極探索多元化的投融資渠道，吸引社會(huì)資本介人，形成政府和社會(huì)資本合作的良性機(jī)制。同時(shí)，可以在農(nóng)業(yè)水價(jià)形成機(jī)制、稅費(fèi)支持政策等方面為社會(huì)資本創(chuàng)造良好的投資環(huán)境；政府可以采取特許經(jīng)營(yíng)等方式，通過購(gòu)買服務(wù)的形式，讓社會(huì)資本參與節(jié)水灌溉設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營(yíng)，有效盤活存量資產(chǎn)。此外，資金投入的方式應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)。除了財(cái)政支農(nóng)資金投入，張掖市還可發(fā)行專項(xiàng)節(jié)水灌溉綠色債券，吸引金融資本介入；鼓勵(lì)發(fā)展農(nóng)村合作經(jīng)濟(jì)，通過農(nóng)民人股分紅等方式，讓農(nóng)戶直接受益于節(jié)水增效；同時(shí)大力扶持節(jié)水技術(shù)研發(fā)和成果轉(zhuǎn)化，助推科技創(chuàng)新。張掖市需要建立科學(xué)的投資決策機(jī)制，對(duì)項(xiàng)目立項(xiàng)、資金使用等環(huán)節(jié)實(shí)施全過程監(jiān)管，杜絕資金閑置浪費(fèi)，以確保有限的資金能真正發(fā)揮最大效益。

3.4完善監(jiān)測(cè)評(píng)估機(jī)制，適時(shí)調(diào)整灌溉計(jì)劃

高效節(jié)水灌溉技術(shù)的實(shí)施效果需要建立在完善的監(jiān)測(cè)評(píng)估機(jī)制之上。張掖市應(yīng)加快構(gòu)建覆蓋全市的節(jié)水灌溉監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各灌區(qū)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控。通過布設(shè)遠(yuǎn)程遙感設(shè)備、田間監(jiān)測(cè)站點(diǎn)等，可以準(zhǔn)確獲取作物生長(zhǎng)狀況、土壤含水量、氣象數(shù)據(jù)等第一手信息，為科學(xué)制訂灌溉方案提供數(shù)據(jù)支持。同時(shí)，張掖市需要建立專業(yè)的評(píng)估團(tuán)隊(duì)，定期對(duì)各類節(jié)水灌溉技術(shù)的實(shí)施效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)估內(nèi)容不僅包括節(jié)水量、灌溉均一性等直接指標(biāo)，還應(yīng)關(guān)注農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、品質(zhì)變化，以及對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響等長(zhǎng)期效益。評(píng)估工作應(yīng)貫穿項(xiàng)目全生命周期，既有中期評(píng)估來及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、調(diào)整方案，也有項(xiàng)目終期評(píng)估來總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)[5]。只有將監(jiān)測(cè)和評(píng)估數(shù)據(jù)充分融合，張掖市才能對(duì)不同區(qū)域的灌溉計(jì)劃實(shí)施動(dòng)態(tài)管理和適時(shí)調(diào)整。例如，對(duì)于節(jié)水灌溉效果不佳的區(qū)域，可以根據(jù)具體情況適當(dāng)增加灌溉量或改變灌溉模式；遇到極端天氣等特殊情況時(shí)，也可以根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控，立即啟動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制，調(diào)整灌溉策略。通過建立這種高效閉環(huán)，張掖市將更好地把控節(jié)水灌溉的實(shí)施質(zhì)量，最大限度地發(fā)揮相關(guān)技術(shù)的節(jié)水增效潛力。

3.5加強(qiáng)智能化改造，推動(dòng)精準(zhǔn)智慧灌溉

推動(dòng)高效節(jié)水灌溉技術(shù)在張掖市的深度應(yīng)用，離不開大數(shù)據(jù)智能技術(shù)的有力支撐。張掖市應(yīng)構(gòu)建覆蓋全域的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，探索借助衛(wèi)星遙感、無人機(jī)航測(cè)等先進(jìn)手段，實(shí)時(shí)獲取土壤濕度、作物生長(zhǎng)狀況等全方位數(shù)據(jù)。同時(shí)，通過建設(shè)云平臺(tái)并融合氣象、水文等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析挖掘作物生長(zhǎng)規(guī)律，精準(zhǔn)建模預(yù)測(cè)用水需求。在此基礎(chǔ)上，還需要加快推廣智能灌溉控制設(shè)備和決策支持系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)調(diào)控灌溉，避免人為判斷的盲目性。例如，基于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，農(nóng)戶可通過手機(jī)APP隨時(shí)掌握田間動(dòng)態(tài)，制訂針對(duì)性方案；而更智能化的系統(tǒng)，可基于大數(shù)據(jù)分析和模型預(yù)測(cè)，自主優(yōu)化用水決策，確保適度供水。此外，應(yīng)高度重視數(shù)字化改造，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的深度融合。加快建設(shè)數(shù)字農(nóng)業(yè)綜合體，提高農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化水平，鼓勵(lì)新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體應(yīng)用智慧農(nóng)業(yè)新模式，促進(jìn)生產(chǎn)流程與資源配置的精準(zhǔn)高效。

4結(jié)語(yǔ)

高效節(jié)水灌溉技術(shù)在張掖市的全面推廣應(yīng)用，對(duì)于緩解當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)用水矛盾、推動(dòng)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展意義重大。為此，張掖市應(yīng)該因地制宜選擇適宜技術(shù)，建立健全技術(shù)培訓(xùn)體系夯實(shí)推廣基礎(chǔ)，拓寬投融資渠道為項(xiàng)目實(shí)施提供堅(jiān)實(shí)保障，建立監(jiān)測(cè)評(píng)估機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)灌溉效果的精準(zhǔn)管控和動(dòng)態(tài)優(yōu)化，并融合大數(shù)據(jù)智能推動(dòng)精準(zhǔn)智慧灌溉。只有多管齊下、標(biāo)本兼治，高效節(jié)水灌溉技術(shù)才能充分發(fā)揮節(jié)水增效潛力，助力張掖市打造氣候智慧型節(jié)水農(nóng)業(yè)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展。

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（責(zé)任編輯：劉寧寧）