農(nóng)田水利灌溉的模式及節(jié)水技術(shù)研究

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，水利灌溉是至關(guān)重要的舉措之一，它對農(nóng)作物的生長狀況具有直接影響。因此，農(nóng)業(yè)人員要選擇合適的灌溉技術(shù)，以確保滿足生產(chǎn)要求。在此基礎(chǔ)上，充分貫徹可持續(xù)發(fā)展及綠色環(huán)保理念，積極采納節(jié)水技術(shù)，完善節(jié)水措施，在提高農(nóng)田水利灌溉效率的同時(shí)維護(hù)其綜合效益。

一、農(nóng)田水利灌溉要求

根據(jù)當(dāng)前農(nóng)田水利灌溉任務(wù)的執(zhí)行情況，可以總結(jié)出以下兩點(diǎn)要求。

（一）高效性要求

農(nóng)田水利的灌溉需求相對較大。在灌溉作業(yè)期間，如何提升精準(zhǔn)性、高效性是需要關(guān)注的重點(diǎn)。此外，農(nóng)業(yè)人員也需引入先進(jìn)技術(shù)，建立完善的灌溉基礎(chǔ)設(shè)施，通過健全的管網(wǎng)體系實(shí)現(xiàn)高效灌溉的目標(biāo)。

（二）節(jié)水性要求

當(dāng)前，我國水資源形勢依舊嚴(yán)峻，而農(nóng)業(yè)作為用水大戶，對水資源的需求巨大。在農(nóng)田水利灌溉領(lǐng)域，必須大力推廣節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用，以有效減少水資源消耗。

二、農(nóng)田水利灌溉模式

（一）粗放灌溉模式

對比我國既有農(nóng)田水利灌溉案例及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，大水漫灌是較為常見的灌溉模式。與其他灌溉方法相比，這種灌溉模式操作相對簡便。在具體實(shí)施時(shí)，農(nóng)業(yè)人員只需將周圍河道或水域的水引入農(nóng)田即可。然而，該灌溉模式對實(shí)施條件有較為嚴(yán)格的要求。例如，在我國部分淡水資源匱乏的地區(qū)，就不適宜采用粗放式灌溉模式。此外，粗放式灌溉還會在一定程度上改變土壤的呼吸性能，甚至可能致使土壤中的有益微生物死亡。隨著土壤有機(jī)物質(zhì)含量的降低，土壤板結(jié)問題也會隨之出現(xiàn)。因此，農(nóng)業(yè)人員需要依據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，謹(jǐn)慎判斷是否可采用大水漫灌的模式。

（二）高效灌溉模式

在以往的農(nóng)田水利灌溉決策過程中，農(nóng)業(yè)人員主要參考單點(diǎn)土壤的水分信息。隨著農(nóng)田水利行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，眾多新型農(nóng)田灌溉決策技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。如今在灌溉決策階段，農(nóng)業(yè)人員可參考的信息日益豐富，包括天氣預(yù)報(bào)信息、作物水分診斷信息等。憑借這些實(shí)時(shí)信息，能夠切實(shí)提升灌溉決策及灌溉管理的科學(xué)性。在農(nóng)田水利灌溉工作中，農(nóng)業(yè)人員可引入高效灌溉模式，定期采集氣象站的氣象數(shù)據(jù)信息，據(jù)此建立農(nóng)田主要作物的耗水量計(jì)算模型，從而精確設(shè)定每日的灌溉標(biāo)準(zhǔn)。在灌溉作業(yè)時(shí)，農(nóng)業(yè)人員還需合理規(guī)劃作物的灌溉量與灌溉策略，有效控制用水管理的時(shí)間成本。通過運(yùn)用科學(xué)高效的灌溉決策技術(shù)，提升農(nóng)田水利灌溉的綜合效益。

（三）智慧灌溉模式

當(dāng)前，我國對農(nóng)田水利灌溉的要求日益嚴(yán)格。隨著各類先進(jìn)技術(shù)和智能技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，智慧灌溉模式應(yīng)運(yùn)而生。該模式是指利用信息技術(shù)賦能農(nóng)田灌溉，依托模型算法技術(shù)和數(shù)據(jù)信息技術(shù)，推動農(nóng)田灌溉朝著數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展。在農(nóng)田水利灌溉中，合理運(yùn)用智慧灌溉模式，有助于順利實(shí)現(xiàn)節(jié)水、高效、高產(chǎn)等目標(biāo)。?

在農(nóng)田水利智慧灌溉實(shí)踐中，農(nóng)業(yè)人員需要引入智能化灌溉控制設(shè)施，通過控制智能出入口閥門實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉。同時(shí)，經(jīng)灌溉后的農(nóng)田產(chǎn)生的尾水，農(nóng)業(yè)人員可借助指揮設(shè)施進(jìn)行集中回收與循環(huán)再利用，切實(shí)提高農(nóng)田水利灌溉任務(wù)的高效性與節(jié)能性。必要時(shí)，還需要在農(nóng)田水利設(shè)施中安裝監(jiān)控設(shè)備，通過全過程實(shí)時(shí)監(jiān)管，及時(shí)發(fā)現(xiàn)智能灌溉中存在的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和設(shè)備問題，推動整體灌溉模式向數(shù)智化的方向發(fā)展。

三、農(nóng)田水利灌溉中的節(jié)水技術(shù)

（一）噴灌技術(shù)

噴灌是當(dāng)前農(nóng)田水利灌溉中普遍采用的一種節(jié)水灌溉技術(shù)。在正式應(yīng)用前，農(nóng)業(yè)人員需進(jìn)行完善的設(shè)備設(shè)置工作。相較于直接灌溉與大水漫灌，噴灌模式的前期成本投入相對較高。然而，該模式能夠均勻噴灑水資源，既能滿足農(nóng)作物的用水需求，又能有效節(jié)約水資源。在實(shí)施噴灌時(shí)，農(nóng)業(yè)人員要精心做好噴頭及輸水管道的選型工作，并進(jìn)行合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)。同時(shí)，必須充分考慮農(nóng)田的土質(zhì)狀況及當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展水平，以此判斷是否適宜采用噴灌節(jié)水技術(shù)。目前，我國各地已充分認(rèn)識到建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的重要性，并積極推進(jìn)相關(guān)的改擴(kuò)建工作，以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的集約化、現(xiàn)代化和規(guī)模化發(fā)展。在此過程中，噴灌技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。農(nóng)業(yè)人員應(yīng)依據(jù)當(dāng)下的生產(chǎn)條件及農(nóng)作物的水肥需求，制訂完善的噴灌技術(shù)應(yīng)用方案，從而助力農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收。

（二）微灌技術(shù)

在農(nóng)田水利灌溉中，微灌技術(shù)展現(xiàn)出顯著的應(yīng)用優(yōu)勢。其應(yīng)用原理是通過改裝或更換終端設(shè)備，使用微灌設(shè)備來減少水流量的輸送。如此操作，能確保農(nóng)作物得到充分濕潤，增強(qiáng)灌溉效果。在當(dāng)前農(nóng)田水利灌溉領(lǐng)域，微灌技術(shù)的節(jié)水效果日益突出，其具體操作方式也在不斷創(chuàng)新，如小管出流、微噴灌、滲灌等。在實(shí)際灌溉作業(yè)時(shí)，農(nóng)業(yè)人員可根據(jù)農(nóng)田的實(shí)際需求，合理選擇相應(yīng)的微灌方式。相較于傳統(tǒng)灌溉模式，合理采用微灌技術(shù)能顯著提高節(jié)水效益，有效防止水資源浪費(fèi)。然而，在長期應(yīng)用微灌技術(shù)的過程中，農(nóng)業(yè)人員必須有效把控灌溉用水的水質(zhì)，避免水中雜質(zhì)含量或礦物質(zhì)含量過高，以防微灌設(shè)施發(fā)生堵塞問題。

（三）管道灌溉

從農(nóng)田水利灌溉節(jié)水的角度而言，管道灌溉技術(shù)具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢，有助于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收及高效節(jié)水的目標(biāo)。管道灌溉的節(jié)水原理在于用管道替代明渠，通過向管道施加壓力，使灌溉水順利輸送至田間。與明渠灌溉相比，管道灌溉能耗較低且操作簡便。具體來說，該節(jié)水技術(shù)的優(yōu)勢體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

1.實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水。在采用管道灌溉技術(shù)進(jìn)行農(nóng)田水利灌溉時(shí)，需要預(yù)先將輸水管道以地埋式埋設(shè)。由于管道中的水不與外界直接接觸，可有效減少滲漏損失和蒸發(fā)損失，從而達(dá)到節(jié)水的目的。

2.節(jié)約土地資源。管道灌溉使用的管道設(shè)施埋于地下，無須占用過多地面空間，極大地提高了土地資源的利用效率。

3.輸水效率較高。與以往農(nóng)田水利灌溉中常見的土渠輸水相比，管道輸水能切實(shí)提升供水的穩(wěn)定性和及時(shí)性。在縮短輪換周期的前提下，優(yōu)化灌溉效果，進(jìn)而促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收。?

四、農(nóng)田水利灌溉中的節(jié)水措施

（一）合理應(yīng)用生物節(jié)水技術(shù)

引入生物節(jié)水技術(shù)是提高農(nóng)田水利灌溉節(jié)水效果的重要舉措之一。

1.在農(nóng)作物種植環(huán)節(jié)，農(nóng)業(yè)人員應(yīng)提高作物品種的選擇標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)先挑選抗旱能力強(qiáng)的農(nóng)作物品種。同時(shí)，要加大對抗旱節(jié)水育種項(xiàng)目的開發(fā)投入與關(guān)注力度，切實(shí)提升農(nóng)作物品質(zhì)，進(jìn)一步助力實(shí)現(xiàn)農(nóng)田水利灌溉節(jié)水目標(biāo)。此外，在節(jié)水灌溉實(shí)踐中，可適當(dāng)采用具有節(jié)水抗旱特性的栽培管理技術(shù)。具體操作時(shí)，農(nóng)業(yè)人員需預(yù)先分析各類農(nóng)作物的生長需水規(guī)律。必要時(shí)，對農(nóng)作物進(jìn)行改良繁育。在滿足其生長水分需求的基礎(chǔ)上，盡量減少水分投入，秉持生物節(jié)水理念實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉目標(biāo)。

?2.要注重提升土壤肥力，運(yùn)用生物技術(shù)改善土壤條件。在農(nóng)田水利灌溉過程中，農(nóng)業(yè)人員需全面剖析土壤的成分與性質(zhì)，通過調(diào)整作物種植方案來增強(qiáng)土壤肥力。同時(shí)，技術(shù)人員要合理預(yù)估不同灌溉模式可能產(chǎn)生的灌溉效果，確保土壤結(jié)構(gòu)能充分吸收水分，為農(nóng)作物生長提供支持。

（二）建立完善的節(jié)水管理體系

在農(nóng)田水利灌溉過程中，不同的灌溉模式會形成不同的灌溉效果，且優(yōu)勢各不相同。為進(jìn)一步體現(xiàn)各類灌溉模式及節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用成效，農(nóng)業(yè)人員需要建立完善的節(jié)水管理體系。結(jié)合我國農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析來看，在農(nóng)作物種植期間，缺水問題仍未得到有效解決。為實(shí)現(xiàn)抗旱保收的目標(biāo)，在保證糧食產(chǎn)量和質(zhì)量的同時(shí)，減少水資源的投入。為此，農(nóng)業(yè)人員需要基于農(nóng)田水利需求，構(gòu)建適宜的灌溉體系與節(jié)水方案，秉承可持續(xù)發(fā)展理念，完善節(jié)水管理體系，持續(xù)推進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)水籌劃工作。在節(jié)水管理體系構(gòu)建期間，應(yīng)充分發(fā)揮各地政府的統(tǒng)籌作用，由政府部門牽頭與農(nóng)業(yè)灌溉部門建立穩(wěn)定的合作關(guān)系，并針對當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展需求打造完善的管理設(shè)施，嚴(yán)格落實(shí)各部門在農(nóng)田水利灌溉及節(jié)水中的崗位職責(zé)，切實(shí)提高節(jié)水效率。

在此基礎(chǔ)上，需要建立完善的管理制度，以我國大力推行的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略為根本目標(biāo)。在節(jié)水管理體系中，應(yīng)深入貫徹可持續(xù)發(fā)展理念，通過制定明確的節(jié)水管理?xiàng)l例及節(jié)水管理流程，全面推進(jìn)節(jié)水管理任務(wù)，充分保障節(jié)水管理的可行性與實(shí)用性。此外，在農(nóng)田水利灌溉節(jié)水管理工作中，還需要建立相應(yīng)的資金補(bǔ)貼機(jī)制與鼓勵(lì)機(jī)制，為那些主動引入節(jié)水灌溉設(shè)備的農(nóng)戶或相關(guān)機(jī)構(gòu)提供資金補(bǔ)貼，盡可能地減輕農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)與壓力，確保節(jié)水設(shè)施能夠全面應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及農(nóng)田水利灌溉。

（三）調(diào)整農(nóng)田水利規(guī)劃設(shè)計(jì)

為切實(shí)提高水資源利用效率，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田水利灌溉節(jié)水目標(biāo)，在灌溉作業(yè)中，農(nóng)業(yè)人員必須合理規(guī)劃農(nóng)田水利灌溉區(qū)域。在此過程中，需重點(diǎn)關(guān)注以下三點(diǎn)：

1.明確灌溉農(nóng)田區(qū)域范圍，深入分析現(xiàn)有水資源狀況，確保水資源能夠持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)。

2.全面勘察分析灌溉區(qū)域規(guī)模，根據(jù)實(shí)際情況明確水資源需求形式，制訂合理可行的灌溉方案。同時(shí)，針對性地選擇灌溉模式及節(jié)水措施。例如，對于地下潛水層，農(nóng)田水利灌溉中常采用排水溝滲漏和自然降雨方案，但整體不確定性較大。因此，農(nóng)業(yè)人員需加強(qiáng)地下水位管理，合理判斷其可能產(chǎn)生的水資源供給量。同時(shí)，為確保地下水能持續(xù)滿足農(nóng)田水利灌溉需求，農(nóng)業(yè)人員還應(yīng)制訂配套的補(bǔ)給方案，如水庫取水或區(qū)域外調(diào)水。

3.優(yōu)化水資源布局，增強(qiáng)分配合理性，確保各地區(qū)水資源均衡。例如，在農(nóng)田水利灌溉中，對于地下水位較高的灌溉區(qū)域，可適當(dāng)抽取地下水；對于地下水位相對較低的灌溉區(qū)域，在灌溉作業(yè)時(shí)可采取回灌操作，從上游引水以調(diào)整地下水位。

（四）優(yōu)化農(nóng)田灌溉基礎(chǔ)設(shè)施

從推動農(nóng)田水利灌溉工作的節(jié)水化、高效化、智能化發(fā)展的角度看，在灌溉節(jié)水工作中，需要對基礎(chǔ)設(shè)施加以適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)升級，構(gòu)建更完善的設(shè)施體系。在具體操作過程中，相關(guān)部門應(yīng)加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入，并積極推廣地下管道輸水模式，鋪設(shè)全面的滴灌設(shè)施。同時(shí)，根據(jù)所采取的灌溉方案配置相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)備，如節(jié)水管道、絞盤噴灌機(jī)組、減壓器、滴灌設(shè)施等。在條件允許的前提下，各地區(qū)農(nóng)業(yè)部門也可打造智能化自動化灌溉管理體系，以實(shí)現(xiàn)水源井、水池、水泵、電壓電流及運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，利用自動化控制方式，實(shí)現(xiàn)自動化灌溉與管理。此外，農(nóng)業(yè)人員還應(yīng)根據(jù)農(nóng)田土壤肥力，制訂智能化灌溉方案。在優(yōu)化農(nóng)田灌溉基礎(chǔ)設(shè)施方面，可嘗試引入自動化控制模式，以無人值守自動邏輯控制的方式，確保農(nóng)田水利蓄水池能夠長期保持自動化蓄水狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)自動化節(jié)水灌溉，促進(jìn)農(nóng)田灌溉任務(wù)的現(xiàn)代化發(fā)展。

（五）選擇合適的農(nóng)田灌溉方式

在農(nóng)田水利灌溉任務(wù)中，農(nóng)業(yè)人員還需要根據(jù)農(nóng)田的實(shí)際情況選擇合適的灌溉方式。客觀來看，不同灌溉方式形成的節(jié)水效果并不相同。例如，渠道灌溉的應(yīng)用比較簡單、用途比較廣泛，但也容易引發(fā)水資源浪費(fèi)問題。因此，在以節(jié)水為目標(biāo)的農(nóng)田水利灌溉中，可考慮將其替換為管道灌溉。相對地，噴灌效果顯著，能充分利用灌溉水資源，但前期建設(shè)資金投入與維護(hù)需求較大，制約因素較為明顯。因此，農(nóng)業(yè)人員應(yīng)根據(jù)農(nóng)田實(shí)際情況制訂合理可行的農(nóng)田灌溉方案，既要滿足灌溉需求，又要提高節(jié)水效益。例如，若農(nóng)田種植一般性作物且經(jīng)濟(jì)效益不高，可優(yōu)先選擇渠道灌溉，但需同步采取一些節(jié)水措施；若農(nóng)田種植生長要求嚴(yán)格或經(jīng)濟(jì)效益較高的作物，則可優(yōu)先選擇微灌或噴灌模式。當(dāng)然，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)水目標(biāo)，建議相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員加大技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)力度，逐步解決灌溉過程中的資源浪費(fèi)問題，有效增強(qiáng)農(nóng)田水利灌溉的節(jié)水效果。

（六）加大農(nóng)田水利節(jié)水宣傳

1.強(qiáng)化節(jié)水意識。樹立正確科學(xué)的節(jié)水意識，是促進(jìn)農(nóng)田水利灌溉任務(wù)節(jié)約化開展的重要前提和保障。在此期間，負(fù)責(zé)農(nóng)田水利灌溉工作的相關(guān)主管部門應(yīng)積極學(xué)習(xí)節(jié)水灌溉相關(guān)知識，能夠認(rèn)識到節(jié)水技術(shù)以及各類灌溉模式的應(yīng)用優(yōu)勢，并以此作為工作核心制訂完善的節(jié)水優(yōu)化控制方案。同時(shí)，要加大宣傳與教育力度，激發(fā)農(nóng)田水利灌溉各主體主動了解節(jié)水灌溉的熱情，促使他們主動規(guī)范灌溉行為，摒棄可能導(dǎo)致水資源浪費(fèi)的不良習(xí)慣。為切實(shí)增強(qiáng)大眾的節(jié)水意識，相關(guān)主管部門應(yīng)持續(xù)開展教育活動。一方面，組織線下講座，進(jìn)行面對面的知識普及；另一方面，充分借助互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，在網(wǎng)絡(luò)移動終端定期發(fā)布與農(nóng)田水利灌溉節(jié)水相關(guān)的新聞資訊。通過營造濃厚的節(jié)約環(huán)保氛圍，逐步強(qiáng)化農(nóng)田水利灌溉參與者的節(jié)水意識。

2.推廣節(jié)水技術(shù)。在應(yīng)用節(jié)水技術(shù)進(jìn)行農(nóng)田水利灌溉工作時(shí)，農(nóng)業(yè)人員需要加大技術(shù)的推廣與宣傳力度，以有效控制水資源浪費(fèi)。在技術(shù)推廣過程中，還可著力糾正部分農(nóng)戶的不良灌溉習(xí)慣，打破傳統(tǒng)灌溉模式的局限。例如，在同一塊農(nóng)田內(nèi)，可引入多種節(jié)水技術(shù)。農(nóng)業(yè)人員可依據(jù)農(nóng)田中不同作物種植區(qū)域的特點(diǎn)，設(shè)置與之適配的灌溉模式，并采用相應(yīng)的節(jié)水技術(shù)，以此避免因單一灌溉及單一節(jié)水方案導(dǎo)致的水資源浪費(fèi)現(xiàn)象。為此，農(nóng)業(yè)人員不僅要加強(qiáng)對各類農(nóng)田水利灌溉技術(shù)及節(jié)水技術(shù)的學(xué)習(xí)，全面掌握不同技術(shù)的適用條件，還需將這些知識傳授給當(dāng)?shù)剞r(nóng)民，讓他們認(rèn)識到節(jié)水技術(shù)應(yīng)用的必要性，從而主動配合農(nóng)業(yè)部門的工作，積極改進(jìn)，以提升節(jié)水效益。此外，相關(guān)部門應(yīng)加大資金投入，開辟有效的推廣渠道，切實(shí)解決因客觀條件限制而產(chǎn)生的推廣難題。只有這樣，才能推動節(jié)水技術(shù)在農(nóng)田水利灌溉中的廣泛應(yīng)用，助力農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

五、結(jié)語

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，構(gòu)建適配的農(nóng)田水利灌溉方案，選取恰當(dāng)?shù)墓喔饶Ｊ郊肮?jié)水措施，對提升農(nóng)作物種植成效、切實(shí)維護(hù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綜合效益具有重要意義。在具體實(shí)踐過程中，農(nóng)業(yè)人員應(yīng)采取多元化的節(jié)水措施，并打造完善的管理體系。同時(shí)，優(yōu)化農(nóng)田規(guī)劃設(shè)計(jì)與灌溉基礎(chǔ)設(shè)施，持續(xù)推進(jìn)水利節(jié)水宣傳工作，精準(zhǔn)把控，解決原有水利資源過度消耗的問題，切實(shí)提高水利灌溉綜合效益。

作者簡介：楊曉燕（1980—），女，甘肅民勤人，大專，水利工程師，主要從事渠道運(yùn)行管理研究。