农业节水灌溉技术的应用及发展

[摘 要] 为解决当前农业用水浪费、农田灌溉水利用系数不高等问题，在农业生产中应加强对节水灌溉技术的认识和推广应用，同时探索促进农业节水灌溉技术持续发展的路径，以充分体现农业节水灌溉的价值，为农业节水和高效用水提供保障。

[关键词] 农业;节水灌溉;灌溉技术

[中图分类号] S275 [文献标识码] A [文章编号]1674-7909（2020）05--2

中国是一个农业大国，是世界上水资源严重短缺的国家之一，农业用水在用水总量中占据较大比例。在农业生产中节水既是保护水资源的基本要求，又是促进农业现代化发展的重要选择。如今，我国农业用水效率较低，不断提高农业用水率能极大地节约水资源，帮助缓解水资源短缺和用水需求量大之间的矛盾。因此，在农业生产中促进节水灌溉技术的应用和发展具有重要意义。

1 农业节水灌溉技术的应用

农业节水灌溉技术，指的是应用高效的灌溉方法或比较先进的防渗材料来提高源头水和输水、灌水等环节的水资源利用率的技术措施。目前，应用于农业生产实际的节水灌溉技术主要包括喷灌、微灌、管道灌溉、渠道防渗等，不仅可以减少单位面积灌溉农田的用水量，在灌溉过程中减少水量损失，而且能改善农作物的品质，降低农户用水成本，改善灌区生产条件及生态环境等。

1.1 喷灌技术

喷灌技术要依靠喷头，在压力的作用下实现对农作物的喷洒灌溉。根据各组成部分的可移动程度，喷灌系统大致可分成固定式、半固定式、移动式3种类型，其中固定喷灌在农业生产中的应用更为广泛。应用喷灌技术能节省大量水资源和劳动力，适时适量喷灌还有助于满足农作物用水需求，调节农田小气候，促使农作物更好地生长[1]。应用喷灌技术灌溉农田，其均匀度约为90%，水资源利用率在60%～85%。但是，喷灌技术也有缺点，即易受风速影响，特别是在气候干燥时期，在喷洒过程中蒸发损失量较大，会降低喷灌效果。

1.2 微灌技术

微灌技术的应用方式主要有滴灌、涌泉灌、微喷、小管出流灌等，其最显著的特征是机械化程度高、灌水均匀、适用性广，能很好地适应各种地形，并可同时将肥料、农药等输送至农作物根部。微灌技术使用封闭管道输水，输送过程的水量损失较小，与传统灌溉技术相比节水率在30%～50%，有助于预防土壤板结。但是，微灌技术应用需要一次性投入较多资金，专业技术性要求较强，必须配合专业的维护。另外，滴灌技术属于微灌范畴，其通过地下毛管进行滴灌，是最节水、较为先进的农业灌溉技术之一。滴灌技术通常是地表滴灌，地埋滴灌则集中在40 cm以上土层，耕作层原有的结构不会被破坏，其应用有助于保证土壤疏松，构建优良的水、肥、气、热环境，同时提高保墒效果以及作物对霜冻、干旱等自然灾害的抵抗力。使用滴灌技术能达到25%～65%的节水率，但是其投资相对较大，并且滴头容易被堵塞，因此，安装滴灌系统时，必须配合使用精度较高的过滤系统，才能保证滴灌效果的良好发挥。

1.3 管道灌溉技术

管道灌溉一般是使用低压管道灌溉农田，管道系统的工作压力小于0.2 MPa[2]。该节水灌溉技术的应用能明显减少渗水及蒸发，大大提高灌溉水利用系数。管道灌溉技术用水量是传统灌溉技术用水量的1/3，具有成本低、效率高等优势，适时供水能节省农业灌溉中的劳动力，缩短灌溉周期，控制水分损失，优化农田灌溉条件，从而满足农作物生长所需水量，促进农业增产。

1.4 渠道防渗技术

渠道防渗灌溉的应用途径较多，原理主要是在渠道表面衬砌混凝土防渗层，减少水资源渗漏损失，较大地提高渠系水利用系数[3]。应用渠道防渗技术不但能节约水资源，而且可以降低地下水位，避免土壤次生鹽碱化;防止渠道侵蚀、崩塌，提高输水速度;缩小渠道建设规模，在一定程度上节约土地资源，控制建设成本、维护成本。当下，虽然我国已经建成的防渗渠道超过55万km，但是其仅占渠道总长的20%左右，因而其应用和发展空间较大。

1.5 农艺技术

农业节水灌溉技术的应用需要农艺技术的支撑和配合，其主要涉及耕作覆盖保墒、改进地面灌水、选择抗旱节水农作物、水肥耦合高效利用、土壤保护剂和农作物蒸腾控制等技术。在农田节水灌溉中结合耕作保墒技术能疏松土壤，将其毛细管切断，达到减少水分蒸发的目的，显著提高土壤水利用率。覆盖保墒技术的应用是将秸秆、塑料薄膜或其他材料覆盖在耕地表面，对土壤水分蒸发产生抑制作用，减少地表径流，有效蓄水保墒。地面灌水的改进主要有沟畦规格的改进、先进地面灌水技术的应用，前者包括将长畦改成短畦、宽畦改成窄畦以及短沟灌、细流沟灌等，后者包括波涌灌、膜上灌、隔沟灌、水平畦灌和细索灌等，当下推广应用价值最高的技术是膜上灌、波涌灌。筛选节水农作物则是要按照本地干旱发生规律、降水分布、农作物水分特性等，因地制宜地压缩需水量较大的农作物的种植规模，扩大雨热同步及秋熟农作物的种植规模，尽可能选择更多耗水少、水利用率较高的农作物，实现对农作物布局的调整，形成高效的适应型种植制度。在农业节水灌溉技术的应用中还可配合使用化学制剂，包括保水剂、黄腐酸、抑蒸抗旱剂、复合包衣剂等，以便在农作物的生长发育环节抑制水分过度蒸腾，预防奢侈耗水，降低干旱对农作物的危害，提高根系利用土壤深层储水的效率，在提高农作物抗旱能力的同时提升水资源生产

效率。

2 农业节水灌溉技术的发展路径

农业节水不但是国家走可持续发展之路的客观要求，而且是由水资源配置失衡、水资源短缺等严峻形势所决定的。在农业用水量不足、粮食需求量增加的矛盾下，我国需要进一步发展农业节水灌溉技术。

2.1 因地制宜发展节水灌溉技术

各地区应按照本地和灌区、农作物种植区等的实际情况，应用并发展相适应的节水灌溉技术，保证实现最大化效益。在山丘及干旱地区应发展滴灌技术、微喷技术，在干旱和半干旱山丘地区要引入雨水收集技术。针对井灌区域，应促进管道灌溉技术的应用和发展;在河灌区域，应大力发展渠道防渗技术;在经济作物灌区，则应发展微灌技术。

2.2 引导农户正确认识节水灌溉

由于农户对农业节水灌溉的认识普遍不足，不了解其原理、应用和后期维护等，导致其缺少使用节水灌溉技术的动力。为此，相关部门应想办法优化区域信息环境，采取科学有效的方式宣传农业节水灌溉技术，如通过宣传手册、报纸、广播、电视和网络等媒介宣传使用节水灌溉技术的效果和优越性，特别是侧重宣传其带来的可观经济效益，促使广大农户特别是年轻男性农户能正确认识农业节水灌溉技术的价值，进而对增加农业经济收入有更强的欲望。针对经济较为发达的地区，农民素质往往较高，有着主动学习的意愿，在农业生产中对于高科技有较高的认可程度，有助于促进农业节水灌溉技术的应用和推广，同时强化后续服务。推广人员还应走村入户，在各村举办关于农业节水灌溉技术的有奖竞猜、问答等活动，吸引农户注意，使其积极参与技术应用[4]。

与此同时，增进各地区的相互交流，体现典型农户使用农业节水灌溉技术取得的示范效应，从而带动更多农户积极使用节水灌溉技术，全面提高农业生产效率;按照气象条件、农作物的需水规律等，完善制定节水灌溉制度并有效执行，及时在农作物生长的关键期应用节水灌溉技术;促进农业种植结构的调整、家庭式生产经营方式的革新，制定切实可行的、完整的节水技术体系，形成不同规模的节水灌溉模式，供农户自主选择;执行灌溉用水定额标准，针对超定额用水灌溉农田的行为实行阶梯加价收费，未超定额的灌溉则提供经济补偿，激发农户使用节水灌溉技术的积极性，促进技术发展。

2.3 推动节水灌溉可持续发展

在一些发达国家，高新技术和资本是其发展农业节水灌溉技术的保障，这些国家还将各项农业节水灌溉设施和后期输水管道、喷头、滴灌管等配备设备的研发作为重点，形成一整套高效节水灌溉模式。这值得农业科技研究者借鉴，要加强对其先进节水灌溉技术和设备研发的学习，坚持提高个人专业知识水平，保证熟练掌握各种农作物的生长发育、组成元素及土壤含水量等内容，促使广大农户能根据专家的数据和结果进行系统的、有效的灌溉，在提高水资源利用率的基础上实现增产增收，让农业发展更健康、更持久。例如，加强对农业节水灌溉配套技术的研发，结合3S技术和自动控制技术，发展农作物调亏灌溉技术，组织相关部门和农业科研院校进行联合攻关，整合工程和节水灌溉。

3 结语

农业节水灌溉技术的推广及应用是提升农业用水效率的关键性举措，在农业生产实际中务必要加强对各种节水灌溉技术的科学应用，实现灌溉技术与农艺的结合，不断提高农业生产效率。当然，农业节水灌溉是一项长期的系统性工程，今后应想办法促进其技术发展，引导广大农户对节水灌溉形成正确的认识，通过多种渠道推广农业节水灌溉技术，使其走上可持续發展道路，为区域经济与社会的发展提供强有力的支持。

参考文献

[1]达古拉.农业节水灌溉现状及其发展趋势[J].农民致富之友，2018（24）：61.

[2]吴程.试分析农业节水灌溉自动化设备与技术[J].内燃机与配件，2017（24）：132-134.

[3]吴迪，赵晶，毕彦杰，等.农业节水行动关键举措探讨[J].中国水利，2019（13）：7-11.

[4]杨青岩.农业水利工程的节水灌溉技术应用及其措施[J].建材与装饰，2019（10）：289-290.

作者简介：李银华（1990—），男，本科，助理工程师，研究方向：节水灌溉、水肥一体化、水利水电。