新疆农业高效节水灌溉技术选择分析

刘明鸣

摘要：新疆农业生产具有典型绿洲农业、灌溉农业特征，高效节水灌溉技术的选择与应用对于保护现有绿洲生态系统、推动农业现代化发展具有重要意义。本文针对当前新疆农业生产中应用的膜下有压滴灌、自压喷灌两项高效节水灌溉技术进行具体分析，并探讨高效节水灌溉模式的选择及其创新应用路径，以期为新疆现代农业建设提供参考价值。

关键词：新疆农业;节水技术;膜下滴灌;自压喷灌

0 引言

新疆位于我国西北边陲，属温带大陆性干旱气候，全年平均降水量仅为150mm，且不同地区降水量分布不均。与此同时，新疆作为我国重要农业基地，形成以粮食作物、蔬菜作物为主导的规模化产业发展模式，但长期以来粗放式灌溉模式、不合理用水结构等因素进一步加剧农业用水短缺与浪费现象，对于农业高效节水灌溉的技术选择及其模式创新提出现实要求。

1 高效节水灌溉技术

1.1 膜下有压滴灌技术

该技术基于低压管道系统的运行原理，借助压力将灌溉用水缓慢滴注在作物根系活动区，保证作物根系发达部位的土壤保持最佳含水状态，配合地膜覆盖优化保温、保湿效果，实现粮食高产栽培目标。以乌鲁木齐地区的蔬菜种植为例，其灌溉技术要点如下：

1.1.1 滴灌带装置布设

由于乌鲁木齐气候干旱少雨、光照强、昼夜温差大，适宜种植板栗瓜、金瓜等蔬菜作物，近年来蔬菜栽培面积持续扩大，普遍采用膜下滴灌栽培技术满足灌溉用水需求。在播种前，预先完成滴灌带装置与小型开沟机的安装，开沟后在沟内铺设毛管，用于保护地膜，并且施加腐熟有机肥3000～4000kg/667m2，沿土壤下方25cm左右深度进行土壤深翻、晒垄。在正式安装滴灌带环节，以幅宽为120cm薄膜为基准，每隔80～100cm行距进行定距压膜，选取1～2根滴灌毛管依次铺设在栽培行内，并在铺设好的滴灌带上方覆盖薄膜、压土，防止薄膜翘起或飘走。在滴灌带布设方案选择上需参考种植区域土壤性质，如对于黏性土壤，可采用“一膜一管”的布设方案，用于节约成本;对于沙性土壤，可选取“一膜两管”的布设方案，优化灌溉效果。

1.1.2 田间管理

根据作物生长规律，选取膜下深度10cm处进行地温测定，当地温达到10～15℃时滴灌出苗水，促进板栗瓜出早苗。在滴水量控制上，对于“一膜一管”式滴灌带，宜滴灌300～345m3/hm2出苗水;对于“一膜两管”式滴灌带，应滴灌175～225m3/hm2出苗水，保证滴灌的均匀度;对于未施加基肥的地块，在应用滴灌技术的同时分别施加磷酸二氢钾15kg/hm2、尿素30kg/hm2等肥料，落实水肥管理。

由于板栗瓜体积较小、主侧蔓均可结瓜，整体生育期内需水量、需肥量均较大，因此还需结合种植区域周围机井分布特征与水泵供水能力进行作业区域的科学划定，待完成管道连接后及时进行打压检查，防范出现漏水问题。在每年5月初，按每公顷225m³的用水量进行1次滴水，在强化土壤保水效果的同时避免因灌水过量引发地温下降问题，搭配施加专用肥或复合肥料，保证幼苗良好发育。通常在板栗瓜全生育期内，宜将滴灌次数控制在7～8次左右，每间隔10d进行1次滴水，并结合土壤肥力、植株生育期等进行及时追肥，通常配合追肥5～6次。同时，注意在苗期严格控制滴灌用水量，确保在开花前浇足头道水，施加尿素60kg/hm2和磷酸二氢钾7.5kg/hm2;待进入最后2次浇水环节，不宜追施肥料，在每年10月上旬停水。

1.2 自压喷灌技术

该技术以对地形自然高差的利用为设计原理，由灌溉水源、引水工程、输水管网与喷灌设备组成，通过将输水管道累积的重力势能转化为水头处的工作压力，实现对灌溉水源的喷灌处理。以小麦种植为例，其灌溉技术要点如下：

1.2.1 管网布设

灌溉系统包含引水、输水两部分，通过修建引水渠、沉沙池、调节池等基础设施完成引水工程建设，由输水管道、喷洒支管及相关配套设施组成输水管网系统。将种植区域与调节池的水头差设定在70～75m范围内，基于高程自压喷灌技术原理实现引水、输水与喷灌等流程;在输水管网布置上，根据地形起伏与地表高程，将总干管高程设为2km左右，沿垂直方向安装主干管，选取种植区域上游部位布设分干管，并依照20m的间距安装给水栓、连接喷灌支管，借此利用分干管实现对不同种植条田的喷灌处理。同时，在地面上方铺设长约0.2km的移动支管，沿支管铺设方向以20m为间隔安装PY110sh或PY120sh喷头，喷嘴直径为7×4mm，分别基于300kPa、400kPa的工作压力满足不同种植区域的喷灌射程、流量需求，保证实现对各条田喷灌用水的全面均匀覆盖。

1.2.2 灌溉方式

采用自压喷灌技术宜将灌水量控制在70～80m3/hm2左右，针对孕穗期长势较弱的田块，需在灌水前施加尿素6～8kg/667m2;针对复播玉米等农作物的地区，还需依据60m3/667m2的比例灌好麦黄水，满足作物生长要求。在实际生产过程中，通常采用分区域轮灌的灌水模式，依照灌溉区域面积进行支管数量的配置，保持循环作业，借此节约机械设备投入量，实现高效节水灌溉目标。

2 基于高效节水灌溉助力新疆现代农业发展的路径选择

2.1 健全节水灌溉技术选择机制

为促进节水灌溉技术选择能力的长效提升，首要前提是健全技术选择机制。一方面从制度保障建设入手，在中央指导下完善地方政府与管理部门组织结构建设，结合新疆地区农业生产特征、水资源分布情况进行灌溉用水的配额管理，根据新疆省内不同区域的水资源存量状态进行资源精细化配置，着力推动水权交易、水价调节等制度建设，利用制度建设发挥约束与导向作用，为节水行为及灌溉技术的推广提供良好基础，并以农业基层组织为单位进行相關制度的宣传与普及，引导农业经营主体明确节水灌溉的重要性，为水权交易、灌溉水利用等环节农民合法权益的保护提供制度保障。另一方面从政策资源供应入手，政府部门应基于农业新技术推广需要进行政策体系的完善，引导企业增强节水技术与产品的自主研发与创新力度，调动科研人员、技术人员等主体参与到技术推广进程中，为相关从业主体提供如涉农产品免税、技术研发经费补贴等优惠政策，并以农民为主体培育专业合作组织，借助“一事一议”、“项目驱动”等激励模式发挥对农民行为与选择的直接有效引导，更好地促进节水灌溉技术的推广。

2.2 强化多元主体选择能力建设

从政府层面入手，政府结合地方自然环境特征与资源禀赋情况，选择符合当地发展特征的节水灌溉技术模式，依托配套政策、制度的实施增强节水灌溉技术推广实效性。从科研部门视角入手，由科研部门充分利用自身技术研发能力优势，结合现有生产条件与农业发展计划进行节水灌溉技术标准、技术与产品服务体系的长效建设，并组织基层技术人员与农户代表参加最新技术宣传与培训工作，为技术推广与应用提供完善服务。从企业角度入手，要求企业面向市场进行周密细致调研，学习借鉴全球范围内发达国家的先进节水灌溉技术经验，并联合科技部门、行业组织机构与高等院校等建立技术联合研发平台，积极推动自身生产研发模式的创新，依托政策优惠、资金扶持与技术支持等有效提高自身创新能力，为节水灌溉技术的实际应用提供多种选择。

2.3 深化农业技术服务体系建构

節水灌溉技术推广效果的提升建立在服务体系建设的基础上，一方面需深化现有农业技术创新服务体系建设，确保结合新疆地区灌溉水源分布不均的现实情况，因地制宜地编制适应当地环境水文特征、农业产业布局的技术措施，构建省、市、县、乡多级农技推广体系与服务机制，在各级分别设立专门推广部门与服务内容标准，基于责任制发挥对技术推广过程的约束与监督作用，确保真正对接农户实现技术应用，为实际农作物种植与生产环节提供技术支持，防止出现技术应用低效、形式化等问题，切实提高广大农户的技术选择与应用能力。另一方面还需进一步强化技术示范引导，结合现阶段积累的技术推广试点经验，进一步对高效节水灌溉示范地、示范园区进行标准化建设，通过技术与资源的汇总为相关农业主体提供更多选择，进而依托技术创新助力农业生产经营模式的转型，实现技术成果的有效转化。

2.4 提升能源技术融合创新能力

当前以滴灌、喷灌为代表的节水技术已在农业生产领域得到广泛应用，但在具体生产实践环节也暴露出一系列缺陷，因此还需结合生产实际进行现有技术的融合与再造，借此更好地依托技术创新服务于产能提升。以膜下滴灌技术为例，现阶段该技术在田间的应用能够有效维持粮食作物、蔬菜作物产量与产能的稳定性，但其产量、产能的提升潜力仍未得到充分发掘，究其原因在于滴水时间的选择、滴水量的控制以及施肥用量等计量精度不达标，对此可引入大田作物生长监测系统等先进技术，围绕蔬菜全生育期进行生长状态、需水量的动态检测与精确计算，保证最大限度提升灌溉水的利用率，实现作物高效生产目标。此外，还应结合不同作物种植条件差异进行高效节水灌溉模型的建构，在面向其他类型作物的灌溉需求时仅需修改、输入相应参数即可完成设备微调，无需重新配置新设备、节约成本，更好地提升经济效益。

3 结论

现阶段高效节水灌溉技术已在新疆地区进行试点示范及规模化应用，但在实际使用效率、技术推广力度、农业生产主体选择倾向等方面仍存在薄弱问题。基于此，还需聚焦健全选择机制、强化主体支持、深化技术服务与加强技术创新等层面进行高效节水灌溉技术应用模式的完善，实现资源节约与产能提升目标，为新疆农业现代化发展打下良好基础。

参考文献

[1] 阿娜克孜·肉孜.新疆农业高效节水灌溉技术探析[J].农业与技术，2016，36（12）：62-62.

[2] 王勇.新疆农业高效节水灌溉技术探析[J].水能经济，2018（6）：229.