高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田中的運(yùn)用分析

韓艷霞

農(nóng)作物在生長過程中需要大量的水資源，如果當(dāng)?shù)厮Y源緊缺，在發(fā)展農(nóng)業(yè)時(shí)就要重視高效節(jié)水灌溉技術(shù)的運(yùn)用，提升水資源利用率，在提高農(nóng)業(yè)收益的同時(shí)保護(hù)生態(tài)環(huán)境。高效節(jié)水灌溉技術(shù)主要包括管道輸水和防滲渠兩種，灌水方式主要有噴灌、微灌和滴灌等，可以有效地節(jié)約用水，將水資源的利用率從0.3提升到0.9，從而促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的改變和土地利用率的提升。

一、高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

1、節(jié)約淡水資源

雖然我國淡水資源總量較為豐富，但人均淡水資源較少，并且地區(qū)分布不均勻。我國北方地區(qū)擁有大量農(nóng)田，但是相比較而言，淡水資源卻十分匱乏，而且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)于水資源的需求量較大，因此北方地區(qū)在發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)時(shí)，需要運(yùn)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)，節(jié)約用水，推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。

2、提高農(nóng)業(yè)收益

我國山東省是產(chǎn)糧大省，山東省濱州市氣候類型屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，冬天冷，夏天熱，年平均降水量為564.8 毫米，并且集中在夏季。但是不同的地區(qū)降水量存在著一定的差別，總的趨勢(shì)是從西南向東北低遞減，黃河南面地區(qū)的降水量較多，而北面的降水量較少。受氣候原因影響，山東濱州的農(nóng)業(yè)發(fā)展需要應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)，盡量避免干旱等突發(fā)自然災(zāi)害對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展造成的不利影響，維護(hù)農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)收益。

3、改善生態(tài)環(huán)境

科學(xué)合理地對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)進(jìn)行規(guī)劃，有利于提高山東濱州地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率，與此同時(shí)還能夠解決當(dāng)?shù)厮Y源分布不平衡的問題。在黃河北面缺水地區(qū)建設(shè)農(nóng)田水利工程，應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)，提高水資源的利用率，可以緩解水源短缺的情況，改善生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展，提升社會(huì)效益。

二、高效節(jié)水灌溉技術(shù)的運(yùn)用

1、微灌技術(shù)

微灌技術(shù)一般應(yīng)用于大棚種植中農(nóng)作物的灌溉，應(yīng)用時(shí)需要大量的人員和資金。微灌技術(shù)的應(yīng)用需要建立兩套系統(tǒng)，一套是微灌的控制系統(tǒng)，另一套是水資源的過濾系統(tǒng)。在實(shí)際灌溉過程中，農(nóng)業(yè)人員需要確保兩套系統(tǒng)互相配合使用，確保水資源的合理使用，促進(jìn)農(nóng)作物的生長。微灌技術(shù)兩套系統(tǒng)建好后，農(nóng)業(yè)人員只需要對(duì)農(nóng)作物生長情況進(jìn)行觀察，然后在合適的時(shí)候?qū)ξ⒐嗨窟M(jìn)行調(diào)節(jié)，就可以保證農(nóng)作物獲得充足的水源，不僅操作較為簡單，而且能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)灌溉，節(jié)省水源。微灌技術(shù)的應(yīng)用還有利于實(shí)現(xiàn)科學(xué)施肥，農(nóng)業(yè)人員只需要將肥料放入到灌溉管道中，水流就可以將肥料溶解掉，然后將肥料輸送到農(nóng)田的各個(gè)位置，保證農(nóng)作物的各項(xiàng)營養(yǎng)。在微灌技術(shù)應(yīng)用過程中，農(nóng)業(yè)人員需要注意對(duì)水源進(jìn)行凈化處理，使用過濾系統(tǒng)去除水源中雜質(zhì)，可以提升水質(zhì)，使其符合農(nóng)田灌溉需求。

2、噴灌技術(shù)

傳統(tǒng)噴灌技術(shù)一般是采取大水漫灌的形式，而高效節(jié)水灌溉技術(shù)中的噴灌技術(shù)則對(duì)其進(jìn)行改良，結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況，對(duì)噴灌設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)，并利用數(shù)字化技術(shù)和信息技術(shù)，提高噴灌效率，有效節(jié)約水資源。針對(duì)不同地理環(huán)境和人文環(huán)境，噴灌設(shè)備的應(yīng)用種類也不同。在農(nóng)田集中連片且電力基礎(chǔ)設(shè)施較好的地區(qū)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員可以使用絞盤式噴灌設(shè)備，而在丘陵地區(qū)則可以使用小型噴灌設(shè)備。根據(jù)不同地區(qū)地形和經(jīng)濟(jì)條件的不同，合理應(yīng)用噴灌設(shè)備的種類，有利于提高噴灌的效率，同時(shí)降低經(jīng)濟(jì)成本。在實(shí)際噴灌作業(yè)中，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員需要結(jié)合農(nóng)作物生長的實(shí)際情況，對(duì)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保達(dá)到最佳效果。噴灌技術(shù)的應(yīng)用相對(duì)于大水漫灌可以有效節(jié)約水資源，最高能夠節(jié)約40%以上。

3、滴灌技術(shù)

滴灌技術(shù)在應(yīng)用時(shí)相比于其它的節(jié)水灌溉技術(shù)效果更佳，不僅可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉，還能夠?qū)喔鹊乃窟M(jìn)行精準(zhǔn)控制，從而避免水資源浪費(fèi)。在具體應(yīng)用中，農(nóng)業(yè)人員需要保證設(shè)備灌口和土壤實(shí)現(xiàn)有效連接，確保水源精準(zhǔn)地滴落在農(nóng)作物根莖部位，最大限度地提高水源利用率，保證農(nóng)作物生長所需用水。滴灌技術(shù)使水源利用更加精準(zhǔn)，直接滴到作物根莖，使水直接被作物吸收，避免造成水源浪費(fèi)。滴灌技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，離不開農(nóng)業(yè)人員對(duì)土壤條件、作物生長條件的了解，因此農(nóng)業(yè)人員可以使用信息監(jiān)控技術(shù)，對(duì)土壤和作物進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，合理控制滴灌的時(shí)間和水量，確保滴灌技術(shù)的有效運(yùn)用。與此同時(shí)，農(nóng)業(yè)人員還要做好地膜回收，避免地膜殘留在土壤中，阻礙作物對(duì)水的吸收。

4、步行灌溉技術(shù)

步行灌溉技術(shù)主要利用電力裝置和農(nóng)業(yè)機(jī)械作為動(dòng)力，如拖拉機(jī)等，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)灌溉，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。在具體應(yīng)用中，步行灌溉技術(shù)還能夠與其它灌溉技術(shù)一起使用，提高灌溉的適應(yīng)性。在應(yīng)用步行灌溉技術(shù)時(shí)，不需要在灌溉區(qū)域內(nèi)建立輸水管道和水渠，成本相對(duì)較低，并且能夠移動(dòng)，具有靈活性，可以根據(jù)作物生長情況，對(duì)需要水源的地區(qū)進(jìn)行灌溉，而忽略不需要灌溉的地區(qū)，流動(dòng)性較強(qiáng)。步行灌溉技術(shù)的應(yīng)用不需要其它專業(yè)設(shè)施和設(shè)備的配套建設(shè)，只需要組裝好步行灌溉設(shè)備，就可以為作物灌溉，操作較為簡單。

5、渠道防滲技術(shù)

在農(nóng)田水利工程建設(shè)過程中，渠道防滲技術(shù)有助于水源運(yùn)輸管道的建設(shè)。在傳統(tǒng)水源運(yùn)輸管道建設(shè)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)管道滲水的情況，導(dǎo)致水源被浪費(fèi)，甚至?xí)斐伤こ痰氖褂媚晗蘅s短。高效節(jié)水灌溉技術(shù)中的渠道防滲技術(shù)采取對(duì)管道進(jìn)行包裹的方法，使用塑料薄膜包裹管道，一方面防止水源滲透，另一方面遮擋陽光，防止陽光直射使水溫升高，影響作物生長。在具體渠道防滲技術(shù)應(yīng)用中，技術(shù)人員需要對(duì)混凝土的密度進(jìn)行控制，提高其緊密性，這樣才能提高防滲的能力。與此同時(shí)，技術(shù)人員還要做好管道的防銹防腐處理，避免水源出現(xiàn)變質(zhì)的情況，威脅作物生長安全。

6、膜上灌溉技術(shù)

膜上灌溉技術(shù)是應(yīng)用地膜栽培技術(shù)，將原本在地膜周圍灌溉的措施變?yōu)樵谀ど线M(jìn)行灌溉。在應(yīng)用膜上灌溉技術(shù)時(shí)，技術(shù)人員需要在地膜上面均勻地布置滲水孔，然后在地膜的沿線位置布置苗孔，使水源可以利用滲水孔澆灌到土壤中，而且澆灌的速度較為緩慢，澆灌的水量較為均勻，確保地膜里面的土壤長期保持濕潤的狀態(tài)，有利于農(nóng)作物生長。

7、水集蓄技術(shù)

雨水蓄集技術(shù)在應(yīng)用時(shí)主要是建蓄水池，然后對(duì)雨水進(jìn)行收集。例如，山東濱州地區(qū)是典型的溫帶大陸性季風(fēng)氣候，降水集中在6-9 月，而在其它的月份降水量較少，這樣技術(shù)人員就可以應(yīng)用雨水蓄集技術(shù)，在降水量較多的時(shí)候?qū)⒂晁占饋恚?jīng)過過濾和凈化處理以后儲(chǔ)存起來，然后在干旱季節(jié)或者是灌溉用水的高峰期，使用經(jīng)過處理的雨水進(jìn)行灌溉，解決降水不均勻的問題。因此，技術(shù)人員需要建立雨水收集與儲(chǔ)存的基礎(chǔ)設(shè)施，利用工程措施對(duì)雨水進(jìn)行收集，然后利用管道將雨水輸送到農(nóng)田，可以有效避免水土流失，改變農(nóng)業(yè)人員的種植形式。雨水集蓄技術(shù)一般應(yīng)用于季節(jié)性缺水地區(qū)，可以解決干旱季節(jié)缺水的情況，保證農(nóng)田灌溉用水。

8、低壓管道灌溉技術(shù)

管道輸水技術(shù)是直接利用管道將灌溉用水輸送到田間，在很多農(nóng)田水利工程中都有所應(yīng)用。例如，大型灌區(qū)可以利用管道輸水技術(shù)和明渠相結(jié)合，不僅能夠?yàn)榈孛鎳姽嗵峁┧矗€能夠?yàn)闇锨喔容斔?。低壓管道輸水和普通的溝渠輸水相比能夠?jié)省5%的水資源，將水資源的利用率提高30%-40%。在機(jī)井灌區(qū)應(yīng)用低壓管道灌溉技術(shù)，可以減少水分蒸發(fā)，并且可以降低能耗。在輸送相同水量的水資源時(shí)，低壓管道輸水的成本更低，經(jīng)濟(jì)效益更高。而且，傳統(tǒng)的水渠輸水對(duì)地形的要求較高，但是低壓管道輸水技術(shù)卻不受地形的影響，不僅可以跨越溝渠，還能夠爬坡和跨路，適應(yīng)性更強(qiáng)，符合當(dāng)前生產(chǎn)需求。

三、高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田中運(yùn)用存在的問題

1、技術(shù)應(yīng)用不科學(xué)

當(dāng)前我國正在推廣高效節(jié)水灌溉技術(shù)，但在實(shí)際的推廣過程中，受到經(jīng)濟(jì)因素、群眾認(rèn)知水平的影響，節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用并不科學(xué)，從而導(dǎo)致相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用效果不理想。很多群眾的文化水平較低，對(duì)于高水平的節(jié)水灌溉技術(shù)、信息以及數(shù)字化技術(shù)還不了解，設(shè)備管理經(jīng)驗(yàn)不足，導(dǎo)致技術(shù)運(yùn)用效率較低，從而影響了灌溉效果。

2、管理體系漏洞

在發(fā)展農(nóng)田水利工程建設(shè)時(shí)，節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用沒有嚴(yán)格要求，灌溉體系管理存在一定的漏洞。例如，在灌溉中，農(nóng)業(yè)人員沒有安排專門人員對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行全面管理，只針對(duì)產(chǎn)量較高且經(jīng)濟(jì)效益較好的農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行管理，導(dǎo)致了有些種類農(nóng)作物并沒有按照其生長需求進(jìn)行灌溉，出現(xiàn)不同程度的過度灌溉或是缺乏水分的情況。而且在灌溉工程管理中，相關(guān)部門沒有發(fā)揮出應(yīng)有責(zé)任，導(dǎo)致灌溉工程的建設(shè)不合理，技術(shù)應(yīng)用存在合理性，實(shí)際灌溉效果大打折扣。

3、工程設(shè)計(jì)不合理

高效節(jié)水灌溉工程建設(shè)具有復(fù)雜性和系統(tǒng)性，技術(shù)人員要想保證灌溉工程能夠發(fā)揮出最大的作用，就要對(duì)灌溉技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃，同時(shí)合理設(shè)計(jì)工程施工的方案，提升灌溉工程質(zhì)量，使其在應(yīng)用過程中符合灌溉需求，最大限度地節(jié)約水資源。在信息化技術(shù)快速發(fā)展的過程中，節(jié)水灌溉工程還需要結(jié)合信息技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)作物的精準(zhǔn)澆灌，從而保障灌溉的合理性。

4、基礎(chǔ)設(shè)施落后

目前節(jié)水灌溉技術(shù)正處在快速發(fā)展的階段，要想達(dá)到全面覆蓋的水平，還需要進(jìn)一步發(fā)展。與此同時(shí)，農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)發(fā)展需要農(nóng)業(yè)種植技術(shù)的進(jìn)步與完善，二者之間互相配合才能提高實(shí)際的應(yīng)用效率。目前有些地區(qū)灌溉技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)較為落后，無法發(fā)揮出相關(guān)技術(shù)優(yōu)勢(shì)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員對(duì)高效節(jié)水灌溉技術(shù)的認(rèn)識(shí)不清楚，導(dǎo)致在進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉的時(shí)候仍然采取傳統(tǒng)的大水漫灌形式，導(dǎo)致大量水資源被浪費(fèi)。

四、高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田中應(yīng)用的優(yōu)化措施

1、結(jié)合農(nóng)田面積運(yùn)用技術(shù)

山東濱州地區(qū)在開展高效節(jié)水灌溉技術(shù)推廣工作時(shí)，要對(duì)不同地區(qū)的農(nóng)田采取不同的節(jié)水措施，因?yàn)楦鱾€(gè)灌區(qū)的面積不同、作物種類不同，農(nóng)業(yè)場(chǎng)地不同，因此在應(yīng)用灌溉技術(shù)的時(shí)候，就要合理設(shè)計(jì)，確保作物獲得充足的水分的同時(shí)，有效節(jié)省水資源。在具體灌溉中，技術(shù)人員需要根據(jù)具體的灌溉面積，選擇合適的灌溉技術(shù)，確保澆灌的均勻性和全面性。技術(shù)人員需要進(jìn)行實(shí)地考察，對(duì)農(nóng)田具體情況有詳細(xì)的了解，然后再確定各個(gè)階段農(nóng)田的灌溉方式，提升灌溉的科學(xué)性和高效性。例如，鑫誠現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園的面積有15000 畝，在這個(gè)產(chǎn)業(yè)園中，農(nóng)田用地在應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)時(shí)采取了滴灌技術(shù)和水肥一體化的灌溉技術(shù)，確保科學(xué)種植，節(jié)約用水。當(dāng)前，此產(chǎn)業(yè)園中滴灌工程面積為800 畝，而水肥一體化的工程面積為800 畝，有效節(jié)水達(dá)到50%以上。

2、建立高效節(jié)水管理體制

在農(nóng)田水利建設(shè)中應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)，需要制定相應(yīng)的管理體制，才能促進(jìn)節(jié)水灌溉的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，確保節(jié)水灌溉的靈活性和針對(duì)性，提高實(shí)際灌溉效果。政府在管理中應(yīng)發(fā)揮出職能，加強(qiáng)制度建設(shè)和法規(guī)建設(shè)，為高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用和推廣提供保障。政府還要和其他部門、企業(yè)一同建立節(jié)水灌溉工程，加強(qiáng)對(duì)灌溉工程的管理，提升灌溉和節(jié)水的實(shí)際效果。在灌溉技術(shù)應(yīng)用中，政府應(yīng)該分區(qū)管理，對(duì)于灌區(qū)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園、生態(tài)農(nóng)業(yè)園等進(jìn)行分別管理，并建立標(biāo)桿，對(duì)優(yōu)秀的節(jié)水灌溉工程進(jìn)行宣傳。例如，在博華生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園中，為了實(shí)現(xiàn)高效節(jié)水灌溉，不斷完善灌溉基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，建成以滴灌、噴灌和雨水集蓄技術(shù)為主的節(jié)約型灌溉排水體系。在整個(gè)產(chǎn)業(yè)園內(nèi)部，總灌溉面積6.3 萬畝，而其中高效節(jié)水灌溉區(qū)域面積達(dá)到5.9 萬畝，使高效節(jié)水灌溉效率達(dá)到95%。政府可以將其作為標(biāo)桿，對(duì)產(chǎn)業(yè)園的節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用情況進(jìn)行宣傳，讓更多的農(nóng)業(yè)人員認(rèn)識(shí)到高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。

3、科學(xué)設(shè)計(jì)灌溉工程

在進(jìn)行高效節(jié)水灌溉工程建設(shè)時(shí)，技術(shù)人員需要先了解灌渠的耕種面積、農(nóng)田數(shù)量以及作物的類型，然后再根據(jù)實(shí)際情況確定灌溉的模式，確保各個(gè)地區(qū)都能夠得到有效的灌溉，并且灌溉的水量、速度均勻，有利于作物的生長。在作物生長不同階段，其對(duì)水分的需求是不同的，技術(shù)人員在設(shè)計(jì)灌溉工程時(shí)，需要結(jié)合作物生長情況，對(duì)灌溉方式和時(shí)間進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。與此同時(shí)，技術(shù)人員還要對(duì)水源進(jìn)行控制，適量調(diào)節(jié)灌溉的水量，確保始終能夠達(dá)到作物生長的需求。例如，山東濱州地區(qū)在進(jìn)行灌溉工程的設(shè)計(jì)時(shí)，可以結(jié)合灌溉的面積、當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件等，科學(xué)設(shè)計(jì)灌溉工程，加強(qiáng)對(duì)高效節(jié)水灌溉系統(tǒng)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)信息化和數(shù)字化管理，提升水資源的利用效率。

4、合理規(guī)劃灌溉技術(shù)

在應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)的時(shí)候，技術(shù)人員需要對(duì)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃，確保相關(guān)技術(shù)發(fā)揮出最大作用，在完成灌溉任務(wù)的同時(shí)，有效節(jié)約水資源。在新的灌溉技術(shù)規(guī)劃中，技術(shù)人員需要科學(xué)合理地調(diào)整農(nóng)田水利的管道布局，然后對(duì)管道的縫隙進(jìn)行管理，從而避免水源流失。例如，在山東濱州農(nóng)田灌溉技術(shù)規(guī)劃中，技術(shù)人員應(yīng)用信息技術(shù)和數(shù)字技術(shù)，建立新型高效節(jié)水灌溉系統(tǒng)。在具體規(guī)劃中，技術(shù)人員可以應(yīng)用滴灌技術(shù)、低壓管道灌溉技術(shù)等，對(duì)灌溉區(qū)域進(jìn)行管理，并利用信息技術(shù)對(duì)農(nóng)作物的生長情況、溫度、水肥條件等進(jìn)行識(shí)別和監(jiān)控，然后利用數(shù)字化管理技術(shù)，檢測(cè)農(nóng)田墑、植物生長狀況及病蟲害情況，再根據(jù)不同區(qū)域農(nóng)田條件的差異，制定相應(yīng)的灌溉參數(shù)，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)水灌溉，精準(zhǔn)施肥，避免浪費(fèi)水源。

總而言之，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí)，需要重點(diǎn)關(guān)注高效節(jié)水灌溉技術(shù)，一方面加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)作物的科學(xué)管理，實(shí)現(xiàn)更高經(jīng)濟(jì)收益，另一方面有效節(jié)省水資源，提高水源利用率，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的良性發(fā)展。在未來農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，農(nóng)業(yè)技術(shù)人員應(yīng)不斷創(chuàng)新節(jié)水灌溉技術(shù)，合理規(guī)劃灌溉工程，實(shí)現(xiàn)水源的高效利用，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。