節(jié)水灌溉技術(shù)及發(fā)展對(duì)策探討

沈忱　諸傳華　吳仁水　孫海剛

[摘 要] 本文綜述了節(jié)水灌溉技術(shù)內(nèi)涵、體系及發(fā)展趨勢(shì)，并以杭州市蕭山區(qū)為例作了分析，在此基礎(chǔ)上，提出了推進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展的4點(diǎn)政策建議。

[關(guān)鍵詞] 節(jié)水灌溉 技術(shù) 對(duì)策

[中圖分類號(hào)] S275 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1003-1650（2017）03-0288-02

引言

我國(guó)人口和耕地、氣候、水資源等自然條件，決定了農(nóng)業(yè)必須走節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)的發(fā)展道路。節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展不僅是保護(hù)和科學(xué)利用水資源的需要，也是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、保障糧食安全的需要。為此，本文以蕭山區(qū)為例，就節(jié)水灌溉技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)作一探討。

1 節(jié)水灌溉技術(shù)含義及體系

節(jié)水灌溉技術(shù)是比傳統(tǒng)的灌溉技術(shù)明顯節(jié)約用水和高效用水的灌水方法，措施和制度等的總稱[1]。節(jié)水灌溉系統(tǒng)由水源、首部樞紐、輸配水管網(wǎng)和灌水器以及流量、壓力控制部件和量測(cè)儀表等組成，包括水資源調(diào)配、輸配水、田間灌水和作物吸收等四個(gè)環(huán)節(jié)。在各個(gè)環(huán)節(jié)采取相應(yīng)的節(jié)水措施，組成一個(gè)完整的節(jié)水灌溉技術(shù)體系，包括水資源優(yōu)化調(diào)配技術(shù)、節(jié)水灌溉工程技術(shù)、農(nóng)藝及生物節(jié)水技術(shù)和節(jié)水管理技術(shù)[2]。節(jié)水灌溉技術(shù)體系主要包括以下幾個(gè)方面：

1.1 灌溉水資源優(yōu)化調(diào)配技術(shù)

通過(guò)科學(xué)、合理利用各種水源，來(lái)達(dá)到節(jié)約用水目的。如地表水與地下水聯(lián)合調(diào)度技術(shù)，灌溉回歸水循環(huán)利用技術(shù)，雨水收集利用技術(shù)，多水源綜合利用技術(shù)等。

1.2 節(jié)水灌溉工程技術(shù)

通過(guò)提升水資源輸配送技術(shù)來(lái)達(dá)到節(jié)約用水目的，主要包括渠道防滲、管道輸水、噴微灌技術(shù)等。通過(guò)采取工程技術(shù)措施，減少輸配水過(guò)程和田間灌水過(guò)程的滲漏損失，提高灌溉效率[1]。

1.3 農(nóng)藝及生物節(jié)水技術(shù)

通過(guò)改進(jìn)和融合農(nóng)作物農(nóng)藝與生物技術(shù)來(lái)達(dá)到節(jié)約用水目的，包括耕作、覆蓋保墑技術(shù)，土壤保水劑，優(yōu)選抗旱品種以及作物蒸騰調(diào)控技術(shù)[3]。

1.4 節(jié)水灌溉管理技術(shù)

通過(guò)采取各種管理措施來(lái)達(dá)到節(jié)約用水目的，包括節(jié)水灌溉管理制度、灌溉用水管理自動(dòng)信息系統(tǒng)、輸配水自動(dòng)量測(cè)及監(jiān)控技術(shù)，土壤含水量自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)等，通過(guò)利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能化監(jiān)測(cè)控制技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)灌溉過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)的智能控制。

2 節(jié)水灌溉新技術(shù)

目前，比較有發(fā)展?jié)摿Φ墓?jié)水灌溉新技術(shù)是：

2.1 與生物技術(shù)相結(jié)合的作物調(diào)控灌溉技術(shù)

就是從農(nóng)作物生理角度出發(fā)，通過(guò)虧水方式來(lái)改善農(nóng)作物品質(zhì)，控制上部旺長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)矮化密植，到達(dá)節(jié)水增產(chǎn)的目的。重點(diǎn)是掌握農(nóng)作物虧水時(shí)段、虧水量，將灌溉技術(shù)與農(nóng)藝技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，通過(guò)灌溉技術(shù)促進(jìn)農(nóng)作物生產(chǎn)，通過(guò)發(fā)揮農(nóng)作物自身特點(diǎn)來(lái)減少對(duì)水的需求，使兩者得到科學(xué)的融合。

2.2 智能化節(jié)水灌溉裝備技術(shù)

通過(guò)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及相關(guān)信息采集設(shè)備，對(duì)農(nóng)業(yè)園區(qū)中各個(gè)區(qū)域的土壤、植物及環(huán)境的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)、快速采集，農(nóng)戶依據(jù)采集到的信息用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字化分析和處理，診斷植物的長(zhǎng)勢(shì)和產(chǎn)量在空間上差異的原因，并按每一個(gè)小區(qū)針對(duì)不同的對(duì)象進(jìn)行科學(xué)地決策，在每一個(gè)小區(qū)上進(jìn)行精準(zhǔn)的灌溉、施肥、噴藥，以達(dá)到最大限度地提高水、肥和農(nóng)藥的利用效率，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)性、主動(dòng)性，合理利用和節(jié)約資源，減輕盲目投入造成的資源浪費(fèi)和對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染[4]。是農(nóng)田灌溉學(xué)科發(fā)展的熱點(diǎn)和農(nóng)業(yè)新技術(shù)革命的重要內(nèi)容。

3 節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)的節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢(shì)：

3.1 噴灌技術(shù)仍為大田農(nóng)作物機(jī)械化節(jié)水灌溉的主要技術(shù)

噴灌技術(shù)研究方向是進(jìn)一步節(jié)能及綜合利用。噴灌與地面灌溉相比，具有省工省力、節(jié)約用地和保持水土的優(yōu)勢(shì)，但也具有一些局限性，如投資相對(duì)較大，成本回收期較長(zhǎng)，對(duì)水質(zhì)要求比較嚴(yán)格，受風(fēng)力影響較大等等。

3.2 地下灌溉已被世人公認(rèn)是一種最有發(fā)展前景的高效節(jié)水灌溉技術(shù)

地下灌溉優(yōu)點(diǎn)是灌水質(zhì)量好，蒸發(fā)損失小，少占耕地。但也存在一些問(wèn)題，如建設(shè)成本高、維修困難，地下管道造價(jià)高，管理檢修較困難， 應(yīng)用推廣速度較慢，仍限于小面積使用，但隨著關(guān)鍵技術(shù)的解決，今后將會(huì)得到一定的發(fā)展。

3.3 地面灌溉仍是當(dāng)今世界占主導(dǎo)地位的灌水技術(shù)

地面灌溉存在利用率低、地下水位上升以及土壤漬害和鹽堿化等問(wèn)題。在地面灌溉方面，也研發(fā)了許多節(jié)水技術(shù)，如地面浸潤(rùn)灌溉、膜上灌溉、波涌灌溉等。隨著高效節(jié)水田間灌水技術(shù)的成熟，輸配水有低壓管道化方向發(fā)展的趨勢(shì)[5]。

3.4 節(jié)水綜合技術(shù)的開(kāi)發(fā)利用

通過(guò)結(jié)合氣候、土壤、農(nóng)作物與灌區(qū)實(shí)際情況，綜合開(kāi)發(fā)利用節(jié)水灌溉新技術(shù)、節(jié)水農(nóng)業(yè)與低產(chǎn)田治理、灌區(qū)節(jié)水管理技術(shù)、農(nóng)藝節(jié)水增產(chǎn)新技術(shù)等，提高水分利用率和水分利用效率的重要途徑，也是今后節(jié)水灌溉發(fā)展的方向。

4 杭州市蕭山區(qū)節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用

蕭山區(qū)隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)已逐步走向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。在蔬菜、水果、花卉等作物栽培中，蕭山區(qū)通過(guò)購(gòu)機(jī)補(bǔ)貼、項(xiàng)目補(bǔ)貼等措施，推廣普及了噴微灌技術(shù)。據(jù)2016年蕭山區(qū)農(nóng)機(jī)化管理統(tǒng)計(jì)年報(bào)統(tǒng)計(jì)，節(jié)水灌溉面積達(dá)15.43萬(wàn)畝。噴微灌的優(yōu)點(diǎn)是能最大程度地減少灌溉水的無(wú)效損失，以求用最少量的水生產(chǎn)出最多的優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品，噴微灌灌溉比漫灌方法提高水利用率達(dá)40%以上。

蕭山區(qū)基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的智能化微灌技術(shù)應(yīng)用，在全省處于領(lǐng)先地位。蕭山區(qū)通過(guò)應(yīng)用微灌技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)，將多項(xiàng)現(xiàn)代技術(shù)和裝備有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)快速地檢測(cè)土壤和環(huán)境的主要信息，并按照農(nóng)作物對(duì)水分需求，自動(dòng)啟閉水泵和電磁感應(yīng)閥，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物的按需精準(zhǔn)灌水。同時(shí)，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)查詢和控制，在任何聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)均能實(shí)時(shí)察看每個(gè)測(cè)試區(qū)域的土壤、環(huán)境和光照等數(shù)據(jù)，實(shí)施遠(yuǎn)程控制。

自2009年以來(lái)，智能化微灌技術(shù)已在杭州美人紫農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司（葡萄園）、杭州蕭山蔬蘭農(nóng)業(yè)有限公司（蔬菜設(shè)施栽培）、杭州艾維園藝有限公司（花卉設(shè)施栽培）、浙江民望農(nóng)業(yè)科技有限公司（藍(lán)梅基地）與73021部隊(duì)農(nóng)副業(yè)基地（葡萄、瓜果、蔬菜）等基地使用，到2016年底，蕭山區(qū)應(yīng)用面積已達(dá)0.5萬(wàn)余畝。基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的智能化微灌技術(shù)應(yīng)用，比普通微灌節(jié)水10%以上、省工節(jié)本6%以上，節(jié)水、節(jié)本、增效更為明顯[6]。

5 發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)的政策建議

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)采用漫灌供水方式，不僅對(duì)水資源造成大肆浪費(fèi)，而且使農(nóng)田殘留的農(nóng)藥、化肥流入江河，對(duì)水體生態(tài)帶來(lái)嚴(yán)重的危害。因此，需大力推進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)推廣應(yīng)用。

5.1 提高發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)的認(rèn)識(shí)

我國(guó)是一個(gè)水資源短缺的國(guó)家，要保障糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，只能走節(jié)水型的發(fā)展道路。因此，我們應(yīng)加大對(duì)發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)宣傳教育力度，要通過(guò)世界水日、中國(guó)水周活動(dòng)，通過(guò)媒體引導(dǎo)、政府培訓(xùn)、社會(huì)關(guān)注等措施，形成一個(gè)良好的節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展氛圍。

5.2 構(gòu)建發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)價(jià)格機(jī)制

目前，農(nóng)業(yè)灌溉用水價(jià)格較低，而且很多地方采取免費(fèi)向農(nóng)戶提供，因此很難培養(yǎng)農(nóng)民節(jié)水意識(shí)，沒(méi)有從體制機(jī)制上建立杜絕無(wú)效益浪費(fèi)型的用水需求。為此，可進(jìn)一步發(fā)揮價(jià)格機(jī)制作用，通過(guò)合理的收費(fèi)制約機(jī)制，促進(jìn)節(jié)約農(nóng)業(yè)用水，從而推進(jìn)節(jié)約灌溉技術(shù)發(fā)展。

5.3 節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展要符合農(nóng)民需求

節(jié)水灌溉技術(shù)只有與農(nóng)民實(shí)際經(jīng)營(yíng)效益相結(jié)合，才能得到持續(xù)快速發(fā)展。如應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)，可以提高產(chǎn)量，減少用水成本支出，這樣才有內(nèi)在的發(fā)展動(dòng)力。特別是與農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的節(jié)水灌溉技術(shù)，技術(shù)要盡量適合農(nóng)村應(yīng)用特點(diǎn)，如簡(jiǎn)單、可靠、實(shí)用，這樣才有廣闊的市場(chǎng)前景[1，8]。

5.4 促進(jìn)節(jié)水灌溉設(shè)施制造業(yè)發(fā)展

要通過(guò)市場(chǎng)引導(dǎo)、科技創(chuàng)新，政策扶持，推進(jìn)節(jié)水灌溉設(shè)施制造業(yè)發(fā)展，向農(nóng)村市場(chǎng)提供質(zhì)量可靠、價(jià)格合理的節(jié)水灌溉機(jī)械與裝備。同時(shí)，要進(jìn)一步通過(guò)購(gòu)機(jī)補(bǔ)貼政策、節(jié)水灌溉項(xiàng)目，引導(dǎo)農(nóng)民推廣應(yīng)用節(jié)水設(shè)備，從而促進(jìn)節(jié)水灌溉事業(yè)快速、可持續(xù)發(fā)展。

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