農(nóng)田水利灌溉中幾種高效節(jié)水灌溉技術的應用

楊學東

關鍵詞：農(nóng)田水利;節(jié)水灌溉技術;北京

北京市是水資源嚴重短缺的大都市，尤其是90年代之后，經(jīng)濟快速發(fā)展、常住人口逐年增多，各行業(yè)用水矛盾都愈漸突出。農(nóng)業(yè)作為北京市的重要產(chǎn)業(yè)、亦是用水量很大的產(chǎn)業(yè)，占北京市總用水量的1/3。針對這一現(xiàn)狀，北京市政府相繼出臺了諸多水資源保護相關法規(guī)，從管理節(jié)水、技術節(jié)水以及工程節(jié)水等各方面措施的落實來實現(xiàn)，并密切配合國家進行農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉項目的建設、技術的應用，積極推廣落實微灌、噴灌等現(xiàn)代節(jié)水灌溉技術[1]。而這些技術的應用，也在北京市農(nóng)業(yè)節(jié)水與農(nóng)業(yè)增產(chǎn)方面發(fā)揮出重要作用。本文便結合北京市采取的現(xiàn)代高效節(jié)水灌溉技術進行分析，并進一步對高效節(jié)水灌溉技術的推廣應用進行探討，以期可以提高高效節(jié)水灌溉技術在北京的利用效率與效益。

1 高效節(jié)水灌溉技術應用的重要作用

高效節(jié)水灌溉技術是對除了土渠輸水、地表漫灌以外其他所有灌溉方式的一個統(tǒng)稱。對高效節(jié)水灌溉技術的積極推廣和應用，一方面是能夠有效提高北京市乃至于國家的水資源利用率，另一方面更是針對北京市水資源供需矛盾進行解決的有力舉措，甚至能夠借此將一些荒蕪之地改良成農(nóng)業(yè)用地[2]，從而積極促進我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展。

高效節(jié)水灌溉技術在北京市農(nóng)田水利灌溉中的應用價值主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

第一，體現(xiàn)在社會效益上，與以往的灌溉技術相比較，高效節(jié)水灌溉技術其宗旨就是節(jié)約更多的水量，通常可達到節(jié)約用水量的30%～40%，也有利于提高單位水產(chǎn)值[3]。比如在北京市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，在采用傳統(tǒng)的漫灌方式時，是要求農(nóng)民提前做挖渠與打埂的工作，只有頂多90%的耕地可以得到利用;但是如果采用滴灌等高效節(jié)水的灌溉技術，則能利用到的耕地可以高達99%。由此來看，北京市大力發(fā)展、應用高效節(jié)水灌溉技術，有利于促進傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的變革。

第二，體現(xiàn)在生態(tài)效益上，通過推廣使用高效節(jié)水灌溉技術，能夠在很大程度上節(jié)約水資源，使得區(qū)域內(nèi)植被的覆蓋率得以提高，起到有效保護生態(tài)環(huán)境的作用。且高效節(jié)水灌溉技術的應用也有利于規(guī)避土壤發(fā)生次生鹽漬化等問題，有效防止水土流失。

第三，體現(xiàn)在經(jīng)濟效益上，與往常的灌溉技術相比，高效節(jié)水灌溉技術進一步節(jié)省了人力、肥力和用水量，一方面既能夠提高人工管理效率，另一方面也減少了農(nóng)民在人工、水量、肥料上的投入。

2 高效節(jié)水灌溉技術的應用

2.1 滴灌灌溉技術

北京市土地資源甚廣，而不同地區(qū)之間的地下水情況也有較大差異性，一些地區(qū)水資源相對而言比較充沛，但是也有一些地區(qū)則嚴重缺乏水資源，為了確保北京市當?shù)氐霓r(nóng)業(yè)發(fā)展，滴灌節(jié)水灌溉技術的應用勢在必行。

一般，滴灌灌溉技術被用在經(jīng)濟作物區(qū)的灌溉、蔬菜園灌溉、果園灌溉和大面積溫室大棚的灌溉中，其技術關鍵則體現(xiàn)為局部灌溉[4]。具體是指：該技術借助那些分布在管道上的細小毛管孔口，起到運輸水資源的作用。而該技術的應用有利于在很大程度上減少灌溉的用水量，充分凸顯出節(jié)水灌溉效果。

另外，隨著對該項技術的深入研究，其技術形式也在向著更加多樣化的趨勢發(fā)展，比如滴灌灌溉技術目前被廣泛應用的滴灌類型就包括了：半固定式、固定式和移動式，這些滴灌技術的實際使用也有其各自效果，所以需要綜合灌溉的需求進行科學選擇。

總體上來說，滴灌灌溉技術的操作難度比較低，且技術水平要求相對較低，該技術的應用核心體現(xiàn)在毛孔灌水方式的改革上，能夠凸顯出極佳的節(jié)水效果。

滴灌灌溉技術一般是以自動化模式投入到實際應用當中，所以這也決定了其自動化的特點，無需投入太多的勞動力，凸顯出確切的經(jīng)濟性[5]。

但該技術也有應用缺陷之處，即投入實際使用時，可能會伴隨著較高的通水堵塞發(fā)生率，這也是由于水質較差、其中存在雜質所導致的。這也相應地提出了要求，也就是在使用滴灌技術時，要從根本上確保通水質量，借助有效措施來過濾掉農(nóng)田用水中存在的雜質，以此來減小甚至是規(guī)避通水毛孔堵塞的問題，強化農(nóng)業(yè)水利灌溉效果。

2.2 微噴灌溉技術

該技術屬于微型的噴灌技術，有高效的節(jié)水效果，其是基于滴灌技術完善、發(fā)展而來，且該技術與滴灌技術在管道采用上是相同的。灌溉的方法有小管涌流管、滲灌和微噴灌等等，主要組成有輸配水管網(wǎng)、灌水器等，一般是采用塑料管道，塑料管道有可塑性強的特點[6]。另外與滴灌技術還相同的一點就是，其灌溉形式為局部灌溉，所以適用于很多農(nóng)田灌溉工作。其優(yōu)勢體現(xiàn)在灌水流量比較小、灌溉時間持續(xù)較長、灌溉周期短，有利于農(nóng)民合理地控制灌溉水量，保證水資源可以直接作用于農(nóng)作物的根部。

根據(jù)積攢的實踐經(jīng)驗來看，將微噴技術用于農(nóng)田灌溉，再輔以農(nóng)用化肥的聯(lián)合使用，有利于提高肥料的肥效，促進農(nóng)作物良好生長。

微噴技術的應用凸顯出很高的經(jīng)濟性，且適用范圍廣，除了農(nóng)田水利灌溉之外，在果園的灌溉、花卉基地等灌溉中均適用。

2.3 管道輸水灌溉

該技術應用的前提基礎是由于傳統(tǒng)灌溉技術存在的一些使用弊端，例如傳統(tǒng)的農(nóng)田灌溉技術在輸水環(huán)節(jié)中存在著大量灌溉用水下滲、蒸發(fā)問題，在此環(huán)節(jié)中存在的這些問題造成了大量水資源的浪費。因此，管道輸水灌溉技術的出現(xiàn)便對上述這些問題加以彌補，有效規(guī)避了這些問題的產(chǎn)生。究其原因而言，得益于管道輸水這種方式的改良，操作起來既便利、有效性又高。該技術用于農(nóng)田水利灌溉當中，既能減少占用空間的面積，又有利于保障農(nóng)作物的良好生長。

在該技術實際應用上需要注意的是，輸水灌溉效果是受到管道材料質量影響的。目前用于農(nóng)業(yè)灌溉的輸水管道材料多為混凝土管道、高強度金屬管道和可塑性塑料管道。因此相較于滴灌技術、微觀技術而言，該技術在整體上的投資費用比較高。

2.4 覆膜噴灌技術

在農(nóng)田水利灌溉工程當中，像是玉米、大豆等這一類的農(nóng)作物在種植時，需相應的用到一些設備做犁地翻土的工作，完成后才能種植農(nóng)作物，而這樣的操作便會使農(nóng)田里出現(xiàn)很多隆起的水溝，這也正為覆膜噴灌技術的使用提供了一定前提基礎。

該技術在實際實施應用時，先把地膜規(guī)范的設置在土溝上，而這些地膜已經(jīng)被設置有科學的針眼狀小孔，所以當灌溉用水流經(jīng)這些地膜時，便會通過這些針眼狀的小孔、使水有效滲透到土壤當中[7]。從根本上來說，該技術和管道輸水灌溉技術的使用效果大同小異，皆能夠有效避免傳統(tǒng)輸水灌溉技術中存在的水分蒸發(fā)與下滲問題，從而獲得高效的節(jié)水效果。尤其適用于那些水資源過度短缺的地區(qū)，經(jīng)過實踐驗證，該技術在使用時，還能同時把滴灌管子規(guī)范地設置于膜下，既有利于節(jié)約水資源、又能夠提高農(nóng)作物產(chǎn)量。

2.5 渠道防滲技術

灌溉渠道是農(nóng)業(yè)水利灌溉工程中的關鍵組成，最開始用于農(nóng)業(yè)灌溉領域的都是渠道運輸灌溉方式，自大量應用之后，被證實灌溉用水有嚴重損失的問題，因為其中很多水資源都被蒸發(fā)掉或是滲入地下，這是由于渠道輸水過程中發(fā)生開裂所致。在以往的灌溉方式中，農(nóng)業(yè)對于渠道有著很高的依賴性，農(nóng)民大都使用漫灌法，導致渠道將大量水資源吸收走，從而發(fā)生資源浪費的問題。但是渠道防滲灌溉技術作為高效節(jié)水灌溉技術的應用，可有效針對水資源的蒸發(fā)、下滲問題進行解決。

該技術在具體的現(xiàn)實應用時，涉及到諸多類型材料的使用，像是塑料薄膜、新型三合土與新型混凝土等等，這些材料以各種各樣的形式用于農(nóng)田水利灌溉工程，既能夠實現(xiàn)水分的護面防滲，又能夠實現(xiàn)灌溉水的高效傳輸，對于反季農(nóng)作物的生長起到良好的保障作用。而具體使用時，也要注意結合實際的土質狀況與成本等因素，選擇合適的防滲材料與防滲技術，確保渠道對于水分的吸收量減小到最低。

2.6 步行式灌溉技術

該技術適用于農(nóng)作物在緊急情況下需要被灌溉的情況，在技術中涉及到對農(nóng)村現(xiàn)有灌溉系統(tǒng)與設備的使用，以便于實現(xiàn)快速、移動式的高效灌溉。本技術的應用很好地把農(nóng)業(yè)機械化操作與高效節(jié)水技術相結合，從而組成步行灌溉機械設備。其優(yōu)勢體現(xiàn)在適應性強、可操作性強上，無需修渠工程的建設，合理利用現(xiàn)有灌溉系統(tǒng)與設備即可，在這一方面上來說就能夠節(jié)省很多無謂的人力消耗與資金消耗，既能以此提高水資源的利用效率，又能提高農(nóng)田灌溉質量。

2.7 薄淺濕曬灌溉技術

近年來隨著人們對農(nóng)田水利灌溉工程的關注度提高，在農(nóng)業(yè)灌溉領域中，提出了一種新型的灌溉技術，即：薄淺濕曬灌溉技術。該技術尤其符合高效節(jié)水的理念，不僅實現(xiàn)了大量水資源的節(jié)約，而且還提高了農(nóng)作物的種植產(chǎn)量。

該技術的應用要點為：先用薄水來插秧，待農(nóng)作物返青，用淺水進行灌溉，同時確保分蘗之前農(nóng)田一直處于濕潤狀態(tài)下，待分蘗后期，再進行曬田[8]。

3 高效節(jié)水灌溉技術的推廣應用

3.1 推廣應用面臨的挑戰(zhàn)

第一，農(nóng)民對高效節(jié)水灌溉技術的認識不足、使用觀念不強，受到一直以來農(nóng)用水免費等傳統(tǒng)觀念的影響，使得農(nóng)民的用水意識薄弱，而對于高效節(jié)水灌溉技術在農(nóng)村的宣傳與科普力度相對較弱，農(nóng)民自身文化又不高，所以缺少對技術帶來長期效益的正確認識。

第二，尚未能建成現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)節(jié)水技術管護模式，目前來看，農(nóng)業(yè)節(jié)水設施管理主體呈現(xiàn)為多樣化特點，或由個人、企業(yè)，或由當?shù)劓?zhèn)政府相關部門管理，但其實，高效節(jié)水灌溉技術無論是實踐應用還是管護，都離不開專業(yè)性強、水平高的管理部門進行專職管理。

第三，相應的資金投入難以保障，高效節(jié)水灌溉技術在投入應用之后，需定期對設施進行維修、維護與升級，而這也需要大量材料的支持，若經(jīng)費無法保障，自然相關工作無法落實。

3.2 推廣對策分析

首先是加大對高效節(jié)水灌溉技術應用的宣傳，這也是為了全面糾正農(nóng)民節(jié)水意識淡薄的現(xiàn)狀，引導農(nóng)民自主、積極地去使用高效節(jié)水灌溉技術。通過組建服務團隊，由團隊中的專業(yè)技術工作者、專家學者等將技術的優(yōu)勢、正確操作方法等傳授待農(nóng)民，使其在思想上徹底接受高效農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術的應用。

其次是建設現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術管護體系，北京市作為我國重要的農(nóng)業(yè)示范地區(qū)，要從根本上解決粗放式灌溉、農(nóng)業(yè)灌溉用水無節(jié)制等問題，繼而實現(xiàn)對高效節(jié)水灌溉技術的精細化管理，進一步實現(xiàn)全面的農(nóng)業(yè)節(jié)水管護體系。

最后是建立高效節(jié)水灌溉技術的多元化投資保障機制，對其在技術推廣中涉及到的農(nóng)田配水設施、節(jié)水設施等多個環(huán)節(jié)，都需要充足的資金予以保障，所以除了要加大中央政府、地方政府對于農(nóng)業(yè)補貼資金的投入，還需開辟多元化的融資途徑，例如鼓勵社會、企業(yè)與非營利組織積極參與到灌溉節(jié)水技術的推廣應用中，從而開辟多渠道、多元化的融資渠道，為高效灌溉節(jié)水技術的推廣應用提供充足的資金保障。

4 結語

為了促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展，應從根本上實現(xiàn)高效節(jié)水灌溉技術在農(nóng)田水利灌溉中的使用價值，通過高效節(jié)水灌溉技術的推廣應用提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質量與效率。在實際應用中，明確農(nóng)作物種類、選擇適合的灌溉技術，從而保證農(nóng)田灌溉質量、提升灌溉效率。

參考文獻

[1] 李建鋒.新時期農(nóng)田水利建設中節(jié)水灌溉技術發(fā)展分析[J].新農(nóng)業(yè)，2022（2）：73-74.

[2] 王君紅.農(nóng)田水利工程建設中節(jié)水灌溉技術[J].價值工程，2021，40（28）：152-154.

[3] 何建斌.高效節(jié)水灌溉技術在農(nóng)田水利灌溉中的有效運用研究[J].農(nóng)村實用技術，2021（4）：157-158.

[4] 張珂.農(nóng)田水利節(jié)水灌溉存在的問題及解決途徑研究[J].農(nóng)村百事通，2021（14）：118.

[5] 楊輝林.節(jié)水灌溉新技術在農(nóng)田水利建設中的有效性探究[J].農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備，2021（8）：133-134.

[6] 張曉靜.淺析農(nóng)田水利建設中的節(jié)水灌溉技術及發(fā)展趨勢[J].河南農(nóng)業(yè)，2021（23）：40-41.

[7] 蔣偉忠.農(nóng)田水利建設中的節(jié)水灌溉技術及發(fā)展趨勢[J].湖北農(nóng)機化，2021（15）：60-61.

[8] 李紅章.高效節(jié)水灌溉對于農(nóng)田水利灌溉工程的重大意義[J].財訊，2020（17）：189.