农业节水灌溉技术的推广及应用

李 辉

(阜蒙县大五家子镇公共事务服务中心，辽宁 阜蒙 123137)

0 引言

水资源是人类赖以生存的基础和社会发展的基本保障，我国人均水资源水平不足世界平均水平的25%，属于严重缺水国家。我国在颁布的《加快水资源管理利用发展》中明确指出，未来我国各行业水资源利用效率达到95%以上，到2030年全国各类生产水资源用水量不超过6 500亿m3，高效节水技术达到世界先进水平。由此可以看出，水资源节约与高效利用是我国的主要发展目标与研究方向。

我国农业水资源综合利用效率较低，农业生产用水与居民生活用水及工业用水相对较为粗放，对水质量要求较低，因此，在农业生产中大力发展水资源利用技术具有很大的生产潜力。近年来，随着我国对农业可持续发展新兴技术的不断深入研究，节水灌溉技术也呈现多元化发展。目前，我国节水灌溉技术主要为滴灌技术、渗灌技术、渠道防渗技术、加气灌溉技术、咸水微灌技术等多元发展，根据我国不同地区及不同作物类型选择适宜的节水灌溉技术。

1 国内外农业节水灌溉技术发展现状

1.1 节水灌溉技术的定义

节水灌溉技术是指在保障作物产量的同时，引进抗旱作物品种或者通过发展田间灌溉布局与结构，实现灌溉水资源的高效利用，主要目的是通过最少的水资源消耗获得更高作物产量的灌溉模式。我国是严重缺水国家，水资源短缺，水资源分配比例不均衡，因此，发展农业节水灌溉技术是我国农业现代化生产的重要组成部分，逐步建立田间精准用水技术，出台节水补偿政策，在各个区域农业生产中增加对节水设施的引进，完善地区节水灌溉技术体系，在农业研究中，大力研发抗旱品种。

1.2 节水灌溉技术发展现状

国外农业现代化进程较快，农业新技术研究较为深入。其中，以以色列节水灌溉技术发展较为先进，位于世界领先水平。以色列在极度干旱的条件下实现了90%以上的农产品自给自足，水资源利用率达到90%以上；美国借助先进的生产技术对农业节水灌溉技术与生产模式进行深入研究，并且建立一定的农业用水调度体系，农业节水效果十分显著，后期逐步发展田间精准灌溉技术与智能化灌溉技术，按照不同作物类型及作物生长时期进行按需灌溉，在提高农业生产效率的同时实现节水灌溉技术。我国农业节水灌溉技术主要包括研发抗旱作物品种、按照不同地域充分利用大气水与地下水、建立节水灌溉设施、发展集雨农业等提高我国农业节水灌溉技术。

2 现代节水灌溉技术的应用

目前，农业生产中广泛应用的节水灌溉技术主要包括管灌、滴灌、渗灌、加气灌溉及咸水微灌等。

2.1 管灌技术

管灌是将明水渠灌溉变为暗管输水灌溉，通过输水管将水分直接输送到田间，是我国节水灌溉技术发展的第一个节水举措，通过田间试验表明，可以提高水分利用效率20%～32%左右。

2.2 微喷灌技术

微喷灌技术是对传统农田喷灌技术的改进，通过固定管道线路或移动式管道线路进行田间作物喷灌，微喷灌技术用水量少，喷射面积小，因此适合用于大田低矮作物的灌溉，如花生、马铃薯及大豆等，微喷灌技术较喷灌技术可以提高水分利用效率50%左右。

2.3 滴灌技术

滴灌技术主要是依靠滴灌管道将灌溉用水通过滴灌管上的孔口或滴头精准输送到作物根部土壤进行精准灌溉，是目前被公认为农业生产效率最高的一种节水灌溉技术，可以更加精准地为作物根系提供水分及养分，可以最大程度地减少水分径流与化肥污染。目前，滴灌技术在我国应用面积逐渐扩大，应用范围逐渐广泛(表1)。

表1 滴管技术在我国灌溉技术中的比重情况

2.4 渗灌技术

渗灌技术，又称为地表下滴管技术，是将滴灌管道埋设在地表以下，借助毛细管自下而上的湿润方法进行作物精准灌溉(图1)，由于地表保持干燥，还可以保持土壤表层干燥，减少了杂草种子的发芽和生长。

图1 渗灌技术田间示意图

2.5 加气灌溉技术

加气灌溉技术是在地下滴灌的基础上，通过向作物根部土壤增加空气，或增加灌溉水中氧气的方式，满足作物根部土壤氧环境的需求，在提高灌水效率的同时可以有效缓解作物根部的缺氧症状，提高对水分及养分的吸收效率，达到节约灌溉用水的技术，多项研究表明，加气灌溉技术可以提高水肥利用效率，提高作物产量与品质[1]。但是加气灌溉是近几年来开始的一种新型灌溉技术，尚未形成完善的技术体系，虽然在田间相关应用结果均表明，增氧灌溉技术可以提高作物农艺性状、产量及品质，但是目前主要出于实验室阶段，尚未在全国范围内进行大面积推广应用。

2.6 咸水微灌技术

咸水微灌技术是对一些强耐盐作物，如棉花等进行咸水灌溉，对于不耐盐作物进行淡水灌溉，在作物播种前使用淡水灌溉，在后期适当应用咸水灌溉，从而减少淡水资源的投入，降低淡水资源消耗。

2.7 化学节水技术

化学节水技术主要包括抗旱剂与保水剂。保水剂可以通过吸收土壤周围及空气中的水分形成水团，为作物提供水分，从而达到节约灌溉水的投入；抗旱剂，又称为作物抗蒸腾剂，喷洒在作物表面，可抑制叶片气孔张开度，减少作物的蒸腾作用，从而减少水分流失。

3 现代农业节水灌溉存在的问题

3.1 节水灌溉技术未得到广泛应用

由于农业节水灌溉技术理论体系相对较为成熟，在农业生产应用中需要投入田间设施，是一笔不菲的投入资金。在一些农业生产较为落后的地区，农户文化程度较低，对新鲜技术接受程度较为困难，农户在种植过程中为了节省节水设备的投入与作业工序转型困难等，依旧延续传统农业漫灌或者喷灌技术，水资源浪费严重。因此，政府部门应该加大宣传力度与基层技术宣传，让农户从根源上认识到节水灌溉对于我国农业发展的重要意义，政府加大节水补贴政策，提高农户的积极性[2]。

3.2 农作物空间布局不完善

不同地区水资源不同，有些地区水资源及降雨量较为丰富，有些地区水资源短缺，降雨量较低，因此，根据不同地区合理进行农作物种植对提高空间布局效率具有重要意义。在水资源丰富、降雨量丰富的地区种植耗水量较大的农作物，在较为干旱的地区进行耐旱性作物的种植。我国西北地区水资源短缺，降雨量较低，东南部地区水资源较为丰富，不同地区降雨量情况如表2所示。根据不同地区选取适宜的作物品种与类别，实现水资源的合理分配与空间优化，提高水资源的综合利用效率[3]。

表2 内陆地区2010—2020年均降雨量统计 单位：mm

3.3 专业技术人才、资金与设备缺乏

在农业生产中需要农业知识丰富、多种学科交互融合的技术人员进行深入研究。在目前农业节水灌溉技术中，相关研发人员知识储备低，综合知识应用能力较弱，导致在农业节水灌溉技术中缺乏自主性与创新性，导致新型农业节水灌溉技术中自主创新性低下，无法研究出适宜于不同地区、不同地形的节水灌溉技术，降低农业节水灌溉生产效率。由于农业节水复合型技术人员的短缺，相关节水灌溉技术措施转型困难，因此，相关机械化节水设备研究较为落后，相关田间节水设施不完善，极大地限制了农业节水灌溉技术的发展。

4 促进农业节水灌溉技术推广与应用的对策

4.1 加大宣传力度，提倡应用农业节水灌溉技术

在不同地区进行节水灌溉基地的建设，构建一支节水灌溉技术队伍，积极开展不同区域节水灌溉技术的顺利推广应用。借助目前较为先进的网络宣传平台，积极宣传节水灌溉的优势，并给农户节水补贴与购买节水设施的相关资金补贴，提高农户对节水灌溉技术的认识与理解，便于在不同地区进行节水灌溉技术的推广与应用[4]。

4.2 加大节水灌溉投资力度

首先，应该加大农业工程技术人员的培养与人才引进，只有引进高素质专业人才，对不同地区的节水种植模式进行创新，提高节水灌溉措施的利用率与全国节水灌溉技术的全面推进；其次，鼓励相关技术人员进入基层，走入田间，对农户进行技术培训，并且加大田间节水灌溉设施的购买补贴与研发资金投入，提高我国节水灌溉技术水平[5]。

5 结语

推进节水灌溉技术在农业生产与可持续发展中具有重要意义，是我国农业现代化发展中的重要组成部分。节水灌溉技术是一项系统发展工程，从技术实施到田间完善体系的建立都需要全面协调统筹推进。本研究通过对目前农业生产中的节水灌溉技术中存在的问题进行分析，提出未来我国节水灌溉技术的发展方向与研究重点:

1)通过结合多种农业耕作技术改善现有节水灌溉系统，将田间灌溉技术与其他农药、化肥等进行配合使用，提高田间农业生产效率，减少传统施肥、植保等农业措施存在的潜在污染，在推进节水灌溉技术的同时实现绿色可持续农业的发展；

2)发展田间水分监管与作物水分耗散系统，针对不同作物及相同作物的不同生育时期进行动态供水，实现田间水分精准灌溉，提高农业智能化灌溉水平，实现对田间水分、养分自动补偿机制，降低农业灌溉系统运行成本，推动我国农业节水灌溉技术的智能化发展；

3)实现区域协调发展，由于我国地域辽阔，地形地貌不同，不同地区水资源储存量不同，因此，在不同区域发展不同的农业种植，将耗水量较多的作物种植在水资源较为丰富的地区，抗旱作物种植在水资源短缺地区，实现资源合理配置。