農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術應用

孫永中

（成武縣南魯集鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村服務中心，山東菏澤 274207）

0 引言

農(nóng)業(yè)種植一直高度依賴水資源，水資源的匱乏一直制約著農(nóng)業(yè)種植發(fā)展。在科學技術不發(fā)達的時期，人們無法對水資源進行有效調(diào)控，只能“靠天吃飯”?，F(xiàn)階段，在農(nóng)業(yè)種植中不斷追求水資源的高效應用，因此節(jié)水灌溉技術應運而生。

1 常用節(jié)水灌溉技術概述

1.1 噴灌技術

噴灌技術的基本原理就是利用水在加壓狀態(tài)下產(chǎn)生的流速變化，通過利用自然的地勢落差或水泵增壓制造有壓水，輸送到農(nóng)田間的噴頭中，經(jīng)由噴頭轉(zhuǎn)化為細小水珠，均勻噴灑在農(nóng)作物上，達到灌溉的目的。

噴灌技術的優(yōu)點在于給水速度均勻，用量節(jié)約且可控，而且對比大水漫灌，不僅節(jié)約水資源，提高水資源的利用率，而且能夠防止土壤板結(jié)，能夠增強植物根系的透氣性。目前，應用范圍較為廣泛的是管道式噴灌系統(tǒng)，按照靈活度的不同分為全固定式、全移動式、半固定式三種。

全固定式噴灌系統(tǒng)只有噴頭可動，其余裝置大多埋于地下，適用于規(guī)劃較為完備的農(nóng)田，生產(chǎn)效率高，自動化程度高，但資金投入大。全移動式噴灌系統(tǒng)的所有部件都可拆卸移動，靈活度最高，前期投資少，但勞動強度大，生產(chǎn)效率低，且對維修保養(yǎng)的要求高。半固定式噴灌系統(tǒng)的動力機、輸水干管、水泵固定，其余部件可移動，綜合了全固定式與全移動式的優(yōu)點，投資適中，操作簡單，目前在國內(nèi)的應用范圍最為廣泛[1]。

1.2 行走式灌溉技術

所謂的行走式灌溉技術就是利用目前在農(nóng)村廣泛持有的、以拖拉機為行走動力機械，裝載節(jié)水灌溉機組，在行走的過程中進行節(jié)水灌溉作業(yè)的技術。行走式灌溉技術的優(yōu)勢在于充分利用農(nóng)村現(xiàn)有農(nóng)業(yè)機械資源，且適應性強，無需工程配合，支持流動服務。行走式灌溉技術可以節(jié)約大量的人力與財力，適合水資源極度匱乏的地區(qū)。

1.3 微灌溉技術

微灌溉技術的核心原理就是對水資源的精準定量輸送，根據(jù)不同農(nóng)作物對水資源的不同需求，將水通過定向輸送的方式直接輸送到植物的根部，最大程度減少了水的蒸發(fā)流失，提高水資源的利用率。還可以在水中加入肥料，進行水肥一體化灌溉，改善土壤結(jié)構(gòu)，提升農(nóng)作物品質(zhì)。

微灌溉技術的科技含量相對較高，符合農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展方向，通常與溫室大棚技術結(jié)合使用，有著使用方便、使用壽命長、平均費用低廉的優(yōu)點。微灌溉技術下有許多技術分支，包括滴灌、脈沖灌溉等，有各自不同的適用場景，應根據(jù)當?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展狀況，具體作物品種選擇合適的微灌溉技術。

1.4 渠道防滲技術

渠道防滲技術的思路與上述三種相比更加宏觀，更側(cè)重對水資源的節(jié)約。渠道防滲技術是指在水渠修建的過程中選擇防滲水的建材與技術，采用水泥、石頭等防滲材料的同時，還加入塑料膜襯砌，以避免水分向地下滲透，達到更好的保護效果，減少水資源運輸過程中不必要的損耗。

2 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中推廣節(jié)水灌溉技術的重要意義

隨著近年來我國農(nóng)業(yè)發(fā)展速度的加快，對農(nóng)田水利工程的需求也不斷提高，數(shù)量也在節(jié)節(jié)攀升。農(nóng)田水利工程建設正經(jīng)歷著由國家主導轉(zhuǎn)向用戶主導的過程，推動著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的進一步發(fā)展。

山東省位于我國東部，地形以山地丘陵為主，屬暖溫帶季風氣候，年降雨量在950～550 mm，由東南沿海向西北內(nèi)陸遞減，降雨大多集中在夏季，降雨量大，蒸發(fā)量也大。在農(nóng)業(yè)方面，山東省是我國重要的棉、糧、油產(chǎn)區(qū)，種植作物以玉米、小麥、地瓜、棉花、花生為主，對水資源的需求量大，缺水現(xiàn)象較為嚴重[2]。但在大部分地區(qū)依然采用土渠輸水，大水漫灌的傳統(tǒng)灌溉方式，導致水資源的浪費。

所以必須在山東省推廣節(jié)水灌溉技術，第一，節(jié)水灌溉技術能達到用水量與灌溉面積的最佳平衡，在保證農(nóng)作物正常生長的前提下用最少的水量灌溉最大的面積，提高水資源的利用效率，節(jié)約山東省的水資源，緩解缺水現(xiàn)象。第二，節(jié)水灌溉技術能夠優(yōu)化現(xiàn)行的傳統(tǒng)灌溉技術，促進農(nóng)業(yè)的發(fā)展，提高農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量。微灌溉等節(jié)水灌溉技術不僅能夠提高水資源利用效率，而且能夠有針對性地滿足作物不同每個階段的水肥需求，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量與質(zhì)量，創(chuàng)造更高的經(jīng)濟價值。第三，節(jié)約水資源同時也是在保護生態(tài)環(huán)境，避免過度使用水資源導致的土地荒漠化、湖泊枯竭等問題。

3 現(xiàn)階段節(jié)水灌溉技術應用中存在的問題

3.1 節(jié)水灌溉設施設計不合理

山東省作為缺水問題嚴重的省份，已經(jīng)在推廣節(jié)水灌溉的應用，但在應用的過程中，也暴露了諸多問題。

節(jié)水灌溉設施的設計不合理。節(jié)水灌溉的重要理念就是要因地制宜，必須充分結(jié)合當?shù)氐刭|(zhì)、降水、氣候等因素進行設計。但是現(xiàn)階段的節(jié)水灌溉設施在設計的過程中往往忽略了農(nóng)作物的具體需求，導致給水量過多或不足，反而對農(nóng)作物的生長產(chǎn)生了負面影響。此外，部分農(nóng)民在安裝解釋灌溉設施后依舊采用傳統(tǒng)的種植技術，沒有進行針對性的調(diào)整，也有可能導致作物減產(chǎn)。

3.2 施工過程粗放，忽略細節(jié)

施工過程粗放，導致建成的節(jié)水灌溉設施不能達到預期效果。節(jié)水灌溉技術本身就包含很多先進技術，對細節(jié)也有著較高的要求，但由于技術人員的素質(zhì)有限，施工質(zhì)量不穩(wěn)定，施工現(xiàn)場管理不規(guī)范等原因，節(jié)水灌溉設施的設計與落實之間往往有著較大差距，往往不能達成節(jié)水增產(chǎn)的初衷。

3.3 管理機制不完善

在節(jié)水灌溉設施落成之后，想要保證其工作效率，還必須對節(jié)水灌溉設施進行日常的管理與維護。但是由于管理機制的缺失，在節(jié)水灌溉設施落成后不僅無人維護，甚至缺乏對設備使用方法的具體說明，使用方法的不規(guī)范進一步導致了故障概率的提高。節(jié)水灌溉設備的管理與養(yǎng)護確實需要投入人力與資金，但是對比起節(jié)水灌溉設備的高效運轉(zhuǎn)帶來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率與質(zhì)量的提升，以及在設備損壞后投入的維修費用，管理與養(yǎng)護方面的投入更有價值。

3.4 灌溉技術不適應農(nóng)作物需求

農(nóng)作物生長的具體需求很大程度上決定了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術的選擇，節(jié)水灌溉技術的具體應用也同樣需要針對農(nóng)作物的生長需求進行調(diào)節(jié)。但由于在實際的生產(chǎn)過程中，農(nóng)作物的種植缺乏合理的規(guī)劃，多種作物出現(xiàn)在同一片區(qū)域而對水資源卻有著不同的需求，無法做到平衡與調(diào)節(jié)，那么就無法發(fā)揮節(jié)水灌溉技術的優(yōu)勢[3]。

4 節(jié)水灌溉技術在農(nóng)田水利工程的應用策略

想要保證節(jié)水灌溉技術在農(nóng)田水利工程中發(fā)揮預期作用，達到節(jié)約水資源、提高生產(chǎn)效率的目的，就必須采取一定的應用策略。

4.1 重視事前勘察，保證節(jié)水灌溉設施的設計合理

要重視在節(jié)水灌溉設施施工前的勘察工作，勘察的內(nèi)容需要包括地質(zhì)、氣候、降水、地形地勢等自然環(huán)境因素，還需要考察當?shù)胤N植農(nóng)作物的種類與具體的分布情況，綜合實地考察采集到的多種數(shù)據(jù)，分析得出最適合當?shù)厍闆r的節(jié)水灌溉設計方案。

在落實層面也需要加強監(jiān)管，落實工作完成的質(zhì)量直接影響設計的初衷能否實現(xiàn)。所以應該選擇施工經(jīng)驗相對豐富的施工團隊負責落實工作，同時要加強對施工現(xiàn)場的監(jiān)管，安排具備相關專業(yè)知識的工作人員對施工現(xiàn)場進行監(jiān)督，避免錯漏的出現(xiàn)，加強對細節(jié)的把控。

4.2 加強配套人員組織建設

要加強管理與維護人員的培養(yǎng)與組織，任何項目的穩(wěn)定運行都離不開管理與運營的支持，但現(xiàn)階段農(nóng)田水利部門的架構(gòu)依然不夠完善。針對目前面臨的狀況，可以將節(jié)水灌溉設施的管理進行分散劃區(qū)，讓農(nóng)民在問題出現(xiàn)時能夠獲得直接負責人的幫助。針對專業(yè)技術問題則可以進行匯總，由專門的技術小組負責提出解決方案并提供技術支持。針對維護人員專業(yè)技術知識缺乏的問題，可以以村為單位，挑選人員參與基礎維修知識技術培訓，由專業(yè)的維護人員進行技術講解，使其掌握標準的操作方法與基本的維修技能，以完成日常的維護工作。

4.3 因地制宜使用節(jié)水灌溉技術

應當樹立開放的農(nóng)業(yè)技術觀念，因地制宜地選擇所使用的節(jié)水灌溉技術。每種節(jié)水灌溉技術都有其優(yōu)勢與劣勢，需要農(nóng)業(yè)從業(yè)人員在尊重客觀規(guī)律的情況下發(fā)揮主觀能動性，綜合運用不同的節(jié)水灌溉技術，取長補短，達成效果的最大化。

5 結(jié)語

綜上所述，山東省的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀與嚴重的缺水情況使得節(jié)水灌溉技術的應用成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然選擇。但是現(xiàn)階段山東省在推廣節(jié)水灌溉技術的過程中，出現(xiàn)了節(jié)水灌溉設施設計不合理、施工過程粗放、管理機制不完善、灌溉技術不適應農(nóng)作物需求等問題，必須重視事前勘察，加大資源投入力度，加強配套人員組織建設，因地制宜使用節(jié)水灌溉技術，充分發(fā)揮節(jié)水灌溉技術的優(yōu)越性，為山東省農(nóng)業(yè)發(fā)展注入動力。