农田节水技术研究

孙群

摘要：目前我国农业用水紧缺的问题在很大程度上依靠节水方式来解决，亟待加强农田节水技术研究。介绍当前应用较广的农田节水技术措施，提出建立完善的现代农业节水技术体系，以最大限度地提高水的利用率，达到节水、高产、优质和低耗的目标。

关键词：农田水利；节水技术；措施；体系

中图分类号：S274 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2017）02-0048-02

人多、地少、水缺是我国的基本国情，其中缺水比少地更为严重。农业是用水大户，年用水总量近

4 000亿m3，占全国总用水量的70%，其中农田灌溉用水量占农业用水量的90%以上。同时，农业用水浪费现象严重，农田灌溉水利用率仅为45%左右，农田对自然降水利用率为56%左右。农业缺水问题在很大程度上可以依靠节水方式来解决，这就需要加强农业节水技术研究，建立和完善现代农业节水技术体系，缓解我国水资源供需矛盾，实现有限水资源合理利用，推动农业可持续发展，进而保障国家水安全、粮食安全和生态安全。

1 耕地整理节水技术

通过平整土地、畅通排灌、耙耱保墒以及修建拦水、蓄水设施等方式，可以达到节水的目的。例如，将坡耕地修成梯田，在田坡边植树种草，拦蓄地面径流涵养水源，将引水沟由宽变窄，改大畦为小畦，改大水漫灌为快浇……这些方法已成为农田整地作业的基本措施。同时，随着现代农业的发展和科技水平的提高，传统地面灌溉技术正逐步向现代地面灌溉技术转变。作为世界上最先进的土地平整技术，激光平地技术已成为改进地面灌溉质量的有效技术手段，可使灌溉均匀度达到80%以上，田间灌水效率达到70%以上。目前，该技术在一些规模化水田平整地作业中得到应用，但因受到土地规模小、地块分布散、耗费动力大等因素制约而没有得到推广。从发展趋势上看，随着我国大中型农业动力机械的普遍应用，激光平地技術将在水田节水领域大有用武之地。

2 微喷灌节水技术

微喷灌节水技术主要有沟灌、喷灌、微喷、滴灌、渗灌、低压管灌、沟中覆膜灌等模式，其中喷灌可节水50%以上，微灌可节水60%以上，滴灌和渗灌可节水80%以上，沟中覆膜输水和管道输水可节水20%以上。在节水的同时，还有利于节约土地、节省能源、节约肥料、节省劳力，提高农作物产量，实现节本增效的目的。从农田工程实践看：喷灌技术在大型农场及草场应用效果较好，节水灌溉效率较高，而在大田作物灌溉领域应用得不多，主要原因在于管线布置受限、设备移动不便、使用成本较高等；微灌技术实施方便、操作简单、布线容易、移动方便，是所有田间灌水技术中可实现作物精量灌溉的高效方法之一。近年来，通过将计算机模拟技术、自控技术、先进制造成模工艺技术相结合，开发出高性能的节水系统。在推广节水灌溉技术过程中，应根据不同作物的生长发育需要，来配套不同灌溉时期、不同灌溉次数、不同灌水量的调控技术，提高灌溉自动化管理水平。

3 管道输水及防渗节水技术

管道输水技术因其管理方便、成本较低、节水明显、使用耐久性好等特点，而成为灌区节水的主要技术措施。通过渠道与管网相结合，实现灌溉输水系统的管网化和施工手段的机械化，大大提高了节水工程施工效率和使用效率，减少来自农田输水系统的水量损失。同时，在渠道防渗技术领域开展深入研究，已开发出高性能、低成本的新型土壤固化剂和固化土复合材料，以及具有防渗、抗冻胀性能的复合衬砌工程结构形式。

4 保护性耕作保水技术

在干旱地区和缺墒季节，采用地膜覆盖、秸秆还田和深松深翻技术，可以达到蓄水保墒的效果，这是提高农田水利用率和作物水分生产效率的有效途径。通过“以松代耕”“以旋代耕”“高留茬免耕套播”等方式，增加水分入渗深度和蓄水保墒能力，减少水分流失，节约农田用水。近年来，国家大力提倡保护性耕作，并对秸秆还田和深松整地作业提供项目补贴，大大改善了农田再生产能力，减少了土壤水分的蒸发，增强了耕地的蓄水保水性能。实践证明，由传统犁耕到少、免耕，由表层松土覆盖到作物残茬秸秆覆盖，由机械耕作除草到化学制剂除草，这些保护性耕作技术措施均可达到农田保土、保肥、保水的效果，有利于促进作物生长和提高作物产量。

5 生物及化学制剂节水技术

国内外已开发出多种生物和化学的抗旱保水剂、水分蒸腾抑制剂等抗旱节水制剂产品，在经济作物上使用后取得了良好的节水增产效果。农用保水剂主要用于拌种、苗木移栽和扦插之前的浸根，以增强作物根部的吸水保水能力，提高出苗率和成活率。研究表明，将聚丙烯酰胺（PAM）喷施在土壤表面，可以起到抑制农田水分蒸发、防止水土流失、改善土壤结构的作用。

6 水管理节水技术

随着现代科技的发展，灌溉用水管理手段逐步向信息化、自动化、智能化方向发展，以满足灵活、准确和快捷的灌溉系统管理要求，实现在减少灌溉输水调蓄工程的数量、降低工程造价费用的情况下，满足用户需求和有效减少弃水，进而提高灌溉系统的运行效率。为适应不同灌区适时适量供水特点，结合灌溉输配水系统运行模式和相应自控技术，开发了灌区用水决策支持系统。该系统可以通过模拟作物产量及其需水过程，预测土壤盐分及水分胁迫对产量的影响，并根据实时灌溉预报模型，为用户提供适于不同类型灌区的动态配水方案。目前，国外大多采用基于下游控制模式的自控运行方式，利用中央自动监控系统对大型供水渠道进行自动化管理，开展灌区输配水系统自控技术研究。

7 水肥耦合节水技术

把“以水调肥”和“以肥促水”作为技术核心，实现从单一浇水向浇营养液转变，即肥随水走，这样不仅可以减少作业次数、降低生产成本，而且可使肥水利用率提高10%以上。通过改变灌水方式、灌溉制度和作物根区湿润方式，开发出自控滴灌系统。该系统可以向作物精确供水供养，不仅提高了水分和养分的利用率，而且最大限度地降低了水分和养分的流失与污染的危险，优化了水肥耦合关系，有助于提高作物产量和品质。

8 结语

农田节水技术种类很多，与传统节水技术相比，现代农田节水技术更多地融入了电子信息、计算机模拟、生物、高分子材料等高新技术，体现出多学科相互交叉、单项技术互相渗透的特征。现代农田节水技术将传统工程节水技术与非工程节水技术相结合，形成从水源管理，经输水、配水，到作物吸收利用并转化为最终收获物的整个水分利用过程的节水技术体系，以最大限度地提高水的利用率，这是农田节水技术的发展方向。因此，应着力开展综合农田节水技术研究，因地制宜推广农田节水技术，达到节水、高产、优质和低耗的目标。

参考文献

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Research on Farm Water Saving Technology

SUN Qun

（Donggang City Yiquan Water Conservancy Service Station， Dandong Liaoning 118306， China）

Abstract： At present the shortage of agricultural water depends， to a large extent， on the way of water saving in China， therefore it is urgent to strengthen the research on farm water saving technology. This paper introduced technical measures of farm water saving widely used at present， and put forward the construction of perfect technical system for water saving to increase mostly the efficiency of water， so as to achieve the objectives of water saving， high yield， good quality and low consumption.

Key words： irrigation and water conservancy； water saving technology； measure； system