我国农业节水灌溉现状与发展趋势

牟玉娟

摘要：分析了我国水资源短缺和农业灌溉的现状，介绍了目前我国农业采取的主要节水灌溉技术即渠道防渗、管道输水、喷灌、微灌和农艺技术，并对农业节水灌溉中存在的问题和发展趋势进行了阐述，即加强渠系改造和配套建设、采用信息化管理和先进节水管理措施。

关键词：农业用水；节水灌溉技术；发展趋势

中图分类号：S274-1文献标识号：A文章编号：1001-4942（2014）01-0124-03

节水灌溉是以最低限度的用水量获得最高的产量或收益，即最大限度地提高单位灌溉水量农作物产量和产值的灌溉措施。我国水利部、中国工程院等部门预测，只有我国农业用水维持零增长或负增长，才能保证我国用水安全和生态安全，进而缓解水资源供需矛盾，其中重要的途径之一就是发展节水灌溉[1]。

1我国农业用水现状

我国水资源总量继巴西、俄罗斯和加拿大之后，位居第四，占全球总量的6%，但人均水资源仅有2200m3，仅为世界平均水平的1/4，在世界上位居121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。淮河以北的广大北方地区拥有全国60%的土地，却只有15%的水资源，南北分布的不均衡更加剧了我国水资源的馈乏。农业是我国用水最多的产业，《2011年国民经济和社会发展统计公报》显示，我国全年总用水量6080×108m3，其中农业用水所占比例高达61.5%，而农田灌溉用水量占农业用水量的90%～95%。我国水资源浪费现象严重，农田灌溉水的利用率低，有效利用系数只有0.5左右，而先进国家高达0.7～0.8。我国单方水粮食生产能力只有1.0kg左右，而先进国家为2.0kg，以色列达2.35kg[2]。自然降水利用率低，仅达到56%。贫乏的水资源加之低效率的灌溉，农业用水已成为我国经济发展的瓶颈，大力发展节水灌溉已是重中之重。

2节水灌溉主要技术

灌溉用水从水源到田间，到被作物吸收、形成产量，主要包括水资源调配、输配水、田间灌水和作物吸收四个环节。在各个环节采取相应的节水措施，组成一个完整的节水灌溉技术体系，包括水资源优化调配技术、节水灌溉工程技术、农艺及生物节水技术和节水管理技术。其中节水灌溉工程技术是该技术体系的核心，已相对成熟并得到普及，其它技术相对薄弱，急需加强研究开发和推广应用[3]。

2.1渠道防渗技术

渠道防渗技术是为减少渠道的透水性或建立不易透水的防护层而采取的各项技术措施。我国农田灌溉主要输水手段是渠道，而传统土渠输水渗漏损失约为引水总量的50%～60%。常用混凝土、水泥土、浆砌石、沥青混凝土等刚性材料及PE、PVC及其改性薄膜材料建渠道防渗层，防渗渠道断面多采用U形断面。采用渠道防渗技术后，一般可使渠系水利用系数提高到0.6～0.8，减少渗漏损失70%～90%。渠道防渗还具有输水快、减少渠道维修管理费用、调控地下水位、防止次生盐碱化等优点，是我国农业节水应采取的主要措施。

2.2管道输水技术

低压管道输水灌溉技术是利用塑料或混凝土等低压输水管道将水直接送到田间以减少水在输送过程中的渗漏和蒸发损失的技术措施。低压管道输水灌溉系统有移动式、固定式和半固定式三种，常用材料有PVC管、水泥沙管、现浇混凝土管等。管道输水可减少渗漏和蒸发损失，水的有效率可达90%～97%，同时还可以节省农业用地，一般可减少占地5%左右[4]，而且输水速度快，大大提高了输水能力。20世纪80年代中期以后，日本新建灌溉渠系的大部分都采用管道，美国约有1/2的大型灌区实现了管道化输水[5]。在我国北方井灌区管道输水技术推广应用迅速，目前已基本普及。

2.3喷灌技术

喷灌是一种机械化高效节水灌溉技术，它利用专门设备把水加压或利用水的自然落差将有压水送到灌溉地段，通过喷头喷射到空中散成细小的水滴，均匀地散布在田间进行灌溉。喷灌系统的形式很多，在我国用得较多的有管道式、平移式、中心支轴式、卷盘式和轻小型机组式。喷灌系统靠管道输水，基本不存在输水损失，而且能较好地控制灌溉强度和灌水量，灌水均匀，不产生渗漏，具有明显的节水效果，一般用水量比地面灌溉节约30%～50%。喷灌适应性较强，可用于各种类型的土壤、地形和作物，被广泛应用于灌溉大田作物、经济作物、蔬菜和园林草地等。但喷灌受风影响大，蒸发损失大，并可能出现土壤底层湿润不足的情况。

2.4微灌技术

微灌是利用微灌系统将作物生长所需的水分和各种养分输送分配到田间，通过灌水器以微小的流量湿润作物根附近土壤的一种局部灌水技术。微灌可分为滴灌、微喷灌和渗灌。滴灌是将灌溉用水直接送到农作物根部进行局部灌溉，几乎没有蒸发损失和深层渗漏，水资源的利用率可达95%，但滴头易结垢和堵塞，对水源要求较为严格。微喷灌同时具有喷灌与滴灌优点，比一般喷灌更节水、更均匀，由于洒水的雾滴细小，因而对农作物的打击强度小，不会伤害幼苗，同时可结合施肥。渗灌是继喷灌、滴灌之后的一种新型的有效地下灌溉技术，是在满足植物生理生长需求的条件下，将以往对土地的灌溉转变为对植物根系直接进行灌溉。微灌全部由管道输水，基本没有沿程渗漏和蒸发损失，灌水时一般实行局部灌溉，不易产生地表径流和深层渗漏，可比地面溉灌省水50%～70%，比喷灌省水15%～20%。但因投资较高，主要在缺水地区的果树、花卉等经济效益较高的作物上采用，在大田作物上采用较少。以色列、美国等发达国家在大田棉花上也采用。

2.5农艺技术

主要包括耕作覆盖保墒技术、改进地面灌水技术、节水农作制度、优秀抗旱品种、水肥耦合高效利用技术、土壤保护剂及作物蒸腾控制技术等。耕作保墒技术可以疏松土壤、切断毛细管、减少土壤水分蒸发，使土壤水的利用效率得到显著提高。覆盖保墒技术是在耕地表面覆盖塑料薄膜、秸秆或其他材料，以抑制土壤水分蒸发，减少地表径流，蓄水保墒。改进地面灌水技术包括改进沟畦规格（如长畦改短畦、宽畦改窄畦、短沟灌和细流沟灌等）和采用先进的地面灌水技术（如波涌灌、隔沟灌、膜上灌、细索灌、水平畦灌等），目前在我国最具推广价值的改进地面灌水技术有波涌灌和膜上灌两项。节水作物品种筛选技术根据当地的降水分布、干旱发生规律和作物水分特性，因地制宜压缩需水量大的作物，扩大雨热同步和秋熟作物，选择耗水少而水分利用效率高的作物，通过调整作物布局，建立适应型高效种植制度。化学制剂保水节水技术是合理施用保水剂、复合包衣剂、黄腐酸及多功能抑蒸抗旱剂等，在作物生长发育中抑制过度蒸腾，防止奢侈耗水，减轻干旱危害，以及促进根系提高对土壤深层储水的利用，起到显著增强作物抗旱能力和提高水分生产效率的作用。endprint

3我国农业节水灌溉发展趋势

我国农业节水灌溉面积不断增加，截至2009年底，全国已建667hm2以上灌区5844处，其中设计灌溉面积超过2×104hm2的大型灌区335处，建成各类小型农田水利工程2000多万处。农业节水水平也有所提高，2010年微灌面积已达211.57×104hm2[6]。

3.1加强渠系改造和配套建设

我国大部分灌区建于20世纪60～70年代，基础设施老化失修，渠系配套不完善[7]。渠道防渗及管道输水仍是输配水过程中主要的节水措施，需进一步维护和更新已有建筑物，根据地区的实际情况选择合适的输配水节水措施，并结合高效的田间节水工程措施提高农业灌溉的配套程度，改变落后的灌水方式，充分发挥已建骨干工程的效益，提高水的利用率和水分生产率。

3.2农业灌溉中采用信息化管理

现代农业要求灌溉实现系统化、现代化，节水灌溉技术向精细化、自动化、可操作化发展。把信息技术尤其是3S技术运用到农业节水管理方面，输配水系统采用高标准的量测设备，及时准确地掌握灌区水情，如水库、河流、渠道的水位、流量及水泵运行情况等技术参数，通过数据采集、传输和计算机处理，实现科学配水，减少弃水。土壤墒情自动监测技术采用各种土壤墒情监测仪器，结合作物需水规律，科学制定灌溉计划，实施适时适量的精细灌溉，集约利用水资源，提高农田灌溉水的有效利用率。

3.3采用先进节水管理措施

应加快我国节水法规制度的建设，尤其加快水价改革，完善节水灌溉的管理制度。资金投入方面，各级财政应加大对节水灌溉的投入力度，拓宽投资融资渠道，充分发挥政府宏观调控职能，建立起国家投入为主，社会、农民多方投入为补充的机制，满足节水灌溉发展的需要。技术推广方面，以先进灌溉技术作为理论依托，与各级水利设计院（所）的设计力量相结合，在全国范围内大力培养农业节水管理人员，提高其整体水平和素质。

参考文献：

[1]王文晶.我国节水灌溉技术现状与发展趋势分析[J].农机使用与维修，2013，7：17-18.

[2]王庆，陈士俊.关于我国农业节水发展问题分析[J].安徽农业科学，2013，2：901-903，918.

[3]逄焕成.我国节水灌溉技术现状与发展趋势分析[J].中国土壤与肥料，2006，5：1-6.

[4]黄秋生，胡中兴，倪进现.实用农业节水灌溉工程规划与设计[M].北京：中国水利水电出版社，2010.

[5]贾珺.国外的节水农业[M].北京：中国社会出版社，2006.

[6]国家统计局和环境保护部.中国环境统计年鉴（2010）[M].北京：中国统计出版社，2010.

[7]周铮.我国农田水利工程建设严重滞后[N].农民日报，2009-12-17.endprint