农田水利工程中节水灌溉技术运用研究

张如春

（山东省潍坊市土地储备中心，山东 潍坊 261041）

1 引言

随着我国农业结构的不断转型升级，农业经济在国民经济发展中愈发占据主要地位，在农业生产实践过程中，农田水利工程扮演着重要角色。众所周知，我国地域辽阔，水资源分布极其不平衡，尤其是部分地区工业经济的大力发展使得水资源短缺问题日渐凸显，导致农业生产中对水资源需求矛盾问题更加尖锐[1]。此外，我国西北地区属干旱或半干旱地区，水资源短缺问题长期存在，为进一步提高农业生产中水资源利用效率，大部分农田水利工程中应用了节水灌溉技术。现阶段，我国农业灌溉中，部分地区仍沿用传统的灌溉方式，比如漫灌、沟灌等形式，对节水灌溉技术重视。目前，在应用高效的节水灌溉技术过程中，受制于多方面因素制约，比如宣传不及时、节水措施不到位等，使得我国农田水利工程灌溉水利用效率较低，从本质上未能起到节水目的。鉴于此，在农田水利工程中大力推广节水灌溉技术迫在眉睫，这无疑对节水促效、合理配置水资源具有重要现实意义。

2 节水灌溉技术的涵义阐述

2.1 内涵界定

根据前人研究和笔者自身经验，所谓节水灌溉技术主要是指在农业生产中，综合气象、环境、土壤等多方面因素，根据本地区的水资源特征和分布科学调度水资源进行高效灌溉，同时，结合多种节水措施达成节约水资源、提高农业经济效益的目标[2]。现阶段，农田水利工程中常应用的节水灌溉技术主要有滴灌技术、微喷技术、自压输水技术、低压管理技术、喷灌技术等，其中滴灌技术最为常见。滴灌技术主要根据农作物生长规律，遵循“少量多次”原则，及时灌溉水输送至农作物根系，相比于常规灌溉方式，可节约30%以上水资源，同时能够显著降低劳动力成本，促进农田作物产量，为此在农田水利水利工程中被大量应用。

2.2 现实意义

众所周知，在农业生产实践过程中，水是农田的命脉，尤其是现代农业设施不断发展，对节水灌溉技术提高了更高的要求，必须摒弃以往过度浪费水资源现状，因此，必须依托农田水利工程进行大量发展高效节水灌溉技术。现阶段，随着我国可利用水资源日渐短缺，“节水”理念变得愈发重要，任何农业生产活动都离不开水资源，通过实施节水灌溉技术，使得区域极度有限的水资源得到充分保证，从而切实提高农业生产用水利用效率，提高经济作物、粮食作物、林果业等不同类型农产品产量，提高农业经济效益，实现农业产业的可持续发展。

3 农田水利工程中节水灌溉技术应用类型

3.1 喷灌式节水灌溉技术

喷灌技术在农田水利过程中主要应用于规模化种植，比如在我国新疆、黑龙江、内蒙古等地区，主要是借助大型机械化的喷灌机从而实现节水灌溉目的[3]。主要工作原理：充分利用自动喷灌机的水压力带动卷盘，使得灌溉水通过喷灌机进入软管对农田作物进行灌溉，同时，在喷灌机上会安装等间距的喷头进行水雾化，使得农田能够充分接受大面积的灌溉，一般情况下，采取此种节水灌溉技术的灌溉路线较为自由，随着喷灌机的自由运动路线进行不同方向灌溉。

技术优势主要表现此项技术能够适用大部分农作物，比如林果、经济作物等，且对地形的要求也不是很高，在技术操作上基本上实现了自动化管理，灌溉效率极其高。技术劣势主要表现在占据农田面积交代，必须借助大型的通道设备方可实现喷灌，因此，在应用此项技术时必须建设专用通道，对农田面积浪费较大。

3.2 微灌式节水灌溉技术

目前，此项节水灌溉技术主要应用于大棚种植，特别是蔬菜类的农作物，一般在温室大棚内完成作物灌溉[4]。主要工作原理：根据农作物生长规律、需水规律和灌水周期，科学合理微喷设施在农田区域构建通水灌溉管道，在此基础上，在主要管道上安装灌水器，在完成灌水的同时融入作物需要肥料并直接输送至作物根系在土壤水重力作用下，实现精准灌溉目的。技术优势主要变现为节水效果较佳，能够及时防止灌溉水外泄又可以实现水分过度蒸发。此外微灌式节水灌溉技术的管道设备较为简易，便于操作。

3.3 井灌式节水灌溉技术

现阶段，随着节水灌水技术的不断更新迭代，此项技术也在不断创新发展，主要目的在于能够有效防止地下水资源的过度开发和地下水变低，从而实现科学合理配置水资源，达成节水灌溉的目的。与此同时，紧紧围绕着农田水利过程的生态水资源，进行科学划分，例如：在农作物需水高峰期进行应用井灌式节水灌溉技术时，可显著降低灌溉周期和灌水量，进而提高农作物整体产量。一般情况下，井灌位置的设置主要在农田几何交汇处（中心位置）[5]，主要有支管、干管组成，构建系统的井灌设施，因此，采取井灌式节水灌溉技术可有效配置地下水资源，最大程度上避免过度开发水资源，达成节水灌溉的目的。

3.4 防渗式节水灌溉技术

目前，此项技术在农田水利工程中的应用主要集中在水库灌溉方面，由于大部分地区水库蓄水量较少，无法实现水资源循环利用，因此，立足于水库整体水量，充分利用防渗式节水灌溉技术实现节水灌溉目的。此项技术的工作原理主要表现为在农田水利工程中运用防渗膜，在进行农田灌溉过程中，最大程度上避免灌溉水渗漏到其他区域，造成水资源的大量浪费。一般情况下，在进行铺设防渗膜时会建设相应的通水管道，主要采取混泥土材质，从而提高防渗性能。此项技术的优势主要为灌溉水输送较为稳定，且使用寿命较长，能够实现对水资源长期储存，尽可能避免水资源的蒸发及渗透。

3.5 滴灌节水灌溉技术

众所周知，滴灌节水技术是最为常见的灌溉方式，这种技术主要是在PE或PVC管道上安装滴头，或者滴灌带上打小孔，将灌溉水均匀地输送至农作物根系，最大优势在于进行局部灌溉。在实践过程中，滴灌节水灌溉技术能够适用于大部分农作物，具有节水、省力的目的，尤其是在内蒙古、新疆、甘肃等西北干旱地区。相关研究结果表明，滴灌节水灌溉技术相比于传统灌溉方式，灌溉水利用效率能达到85%以上。但是，应用过程中也会存在部分弊端，滴头很容易发生堵塞现象，造成部分区域农作物无法有效灌溉。

随着滴灌技术的不断快速发展，逐渐形成了膜下滴灌技术和膜上滴灌技术。对于膜下滴灌技术而言，主要是在干旱地区或者半干旱地区，所谓膜下滴灌技术就是将滴管放置在膜下进行灌溉，运用此项技术主要目的在于尽可能减少水分蒸发，保持土壤墒情，达到节水灌溉目的。在农业实践过程中，此项节水灌溉技术既能有效发挥滴灌技术的巨大优势，同时又具备了地膜覆盖的优点，能很好起到节水增产的效果。

对于膜下滴灌技术而言，在现阶段农业生产过程中，部分区域农民种植户将农田进行起隆并将地膜进行覆盖，对于此种农田地形的灌溉，主要将滴管放置在膜上，通过膜上预留的小孔将水分不断渗入到农作物根系，一般应用于马铃薯等作物。

4 农田水利工程中节水灌溉技术运用对策

4.1 根据农田多种因素，科学选择节水灌溉技术

随着农业结构不断转型升级，为全面提高节水灌溉技术的应用成效，需根据农田土壤质地、土壤类型、农田面积、农作物需水规律、水资源配置等诸多影响因素，科学选择节水灌溉技术，合理配置水资源，从而使得灌溉水的合理使用。因此，农田水利工程中节水灌溉技术在应用时，应对农田进行充分调研，明确农田面积以及其他影响因素，全面掌握农作物在不同生育阶段的水资源需求量，科学选择节水灌溉技术，最大程度上避免水资源的浪费。

4.2 因地制宜，合理配置水资源

现阶段，正是由于我国地域辽阔，水资源分布极其不平衡，致使部分地区水资源供需矛盾日渐加剧，“干旱”问题未能从根本上解决。在此现状背景下，在进行农田灌溉过程中，应合理配置水资源，结合技术灌溉技术，提高灌溉水利用效率，确保能够为区域农作物及时补充水资源。为此，我国相关水利部门和农业部门应加大水资源合理配置的力度，加强顶层设计，依据区域农业整体规划（特别是“十四五”规划）和土壤含水量（墒情）设计出多种供水方案。此外，还要切实加强组织保障制度，有效保证节水灌溉技术能够落地实处。换而言之，农田水利工程在进行应用节水灌溉技术之前，应对农田土壤进行取土化验，依据土壤分析结果合理配置水资源，在此基础上，科学选择节水灌溉技术。笔者建议，在西北干旱地区或半干旱地区滴灌节水灌溉技术首当其冲作为第一选择，结合防渗节水、喷灌技术、井灌技术；在水资源较为丰富的南方地区，应切实加大微灌技术、喷 灌技术等高效节水灌溉技术推广力度。

5 结语

综上所述，农田水利过程中广泛应用节水灌溉技术有效缓解了水资源配置合理、水资源匮乏等突出问题，最大程度上避免了进行农田灌溉时不必要的水资源浪费，有效推动农业经济的高质量发展。现阶段，我国的节水灌溉技术取得了举世瞩目的成效，但仍须因地制宜，根据农田土壤质地、土壤类型、农田面积、农作物需水规律、水资源配置等诸多影响因素，加大对相关节水灌溉技术的研发，促进水资源的高效利用。