地下灌溉技术存在的问题及处理措施

2022-11-22高雪花

农业科技与信息 2022年10期

高雪花

（甘肃省武威市凉州区清源水利管理所，甘肃武威 733000）

水资源是农作物生长过程中必不可少的要素，仅仅依靠自然降水很难保证作物的生长。因此，进行农田灌溉是非常必要的。传统的农田灌溉方式使水资源浪费严重，不利于作物根系吸水。地下灌溉技术通过向根系输送水来保证作物正常的生长。我国当前地下灌溉技术不太成熟，在实际应用过程中存在一定的问题，本文就地下灌溉存在的问题进行探讨。

1 地下灌溉概述

我国是农业大国，对水资源的需求量大。但是我国水资源时空分布不均，且水资源浪费较多，水资源短缺严重，对农作物的灌溉产生一定影响。相关单位要将节约用水的理念渗透到农田水利工程之中，结合实际情况选择合适的节水灌溉技术，提高水资源的利用率，减少水资源浪费，促进农业可持续发展。

1.1 地下灌溉的概念

地下灌溉又称为渗灌，将灌溉水引入田面以下一定深度湿润根系土壤，为作物提供水分，满足作物生长需要。地下灌溉中需要发挥土壤的毛细管作用，因此对于土壤有一定的要求，上层土壤必须具有良好的毛细管特性，而下层土透水性相对较弱，这样才可以将相应的灌溉水储存在根系周边，保证作物生长。土壤盐碱化地区不适用地下灌溉[1-3]。

1.2 地下灌溉的应用

地下灌溉的实现需要相应的地下灌溉系统支撑，地下灌溉系统主要分为输水部分和田间灌水部分，输水部分主要是渠道或者管道，与水源相连，保证灌溉水的供应。田间灌水部分埋设于田面以下，利用相应的渗水管网或者管道的孔隙将所获取的水通过孔眼或网眼渗入作物根层，为其提供水分供应。但是因为地下灌溉需要借助土壤的毛细管作用，因此要尽可能保证相应土壤的疏松状态，更好地为作物提供水分和营养[4-6]。此外，在土壤通透性较差的地区，可以利用地下排灌两用灌溉系统进行灌溉。

2 当前地下灌溉存在的问题

在农田水利建设中，合理使用节水灌溉技术，不仅能够节约水资源，还能提高农作物产量。地下灌溉技术的应用，一方面可以有效提高灌溉水的利用率；另一方面，能更好地促进植物根系吸收水分，提升作物产量和品质。当前地下灌溉技术还不太成熟，在实际应用过程中还存在以下问题。

2.1 容易堵塞

随着地下灌溉技术在农田管理中的广泛应用，我国农业用水得到了有效控制。但是地下灌溉系统工作时间较长，农田地下管道出现老化、破损等，且管道内壁积淤会导致管道堵塞，影响灌溉水的正常输送[7]。此外，管道本身存在一定的倒吸现象，很容易将土壤中的相关杂质吸附到出水口，造成管道堵塞。最后，作物根系有一定的趋水性，管道供水之后会有一定的水分残留，作物根系会缠绕在管道周边使管道出现堵塞。地下管道堵塞情况很难察觉，会严重影响相应作物的正常生长发育。

2.2 无法有效控制水量

地下灌溉技术的应用虽然在很大程度上可以达到节约用水的目的，使水资源利用率得到提升。在具体供水过程中，作物所需的水分是有一定范围的，超过相应范围的供水会使根部缺氧，不利于作物的生长。但是当前地下灌溉技术无法对根部的水量情况进行有效的监测，因此无法确定灌溉水量。

2.3 机械化推广不全面

我国耕地面积比较大，随着现代农业技术的不断发展，农业机械化应用不断扩大，许多新的农田水利节水技术得到了应用，在耕地面积相对较广的地区取得了良好的成果。然而我国幅员辽阔，地形多样，海拔落差较大的地区无法使用机械，农民仍然使用传统的农业种植技术进行农业生产，这些地区的农民对新技术不够了解，极少使用农业机械进行生产，无法有效利用水资源，不利于节水灌溉技术的推广。

2.4 农田灌溉方式落后

传统的农业灌溉方式水资源浪费严重。一些地区水资源相对丰富，农民灌溉用水不收费，导致农民缺乏节水意识。造成这种现象的原因不仅是农民自身缺乏节水意识，还与当地相关部门的管理有关。当地农业农村部门应不断加强节水灌溉技术的推广，提高农民节水意识，促进小规模农田高效节水灌溉工程建设，改变灌溉方式[8]。

2.5 水利工程建设不完善

在一些土地较分散的地区，水利工程建设不完善。许多小农田地区的水利设施建设相对较早，设备随着时间的推移逐渐老化。但由于缺乏足够的资金支持，设备未能及时修复更新，阻碍了小型农田水利和高效节水灌溉工程的建设，同时，这些老旧的水利工程不利于节水灌溉技术的推广应用，在一定程度上阻碍了当地农业的发展。除了推广和资金问题，农民的节水意识也会在一定程度上影响小规模农田水利和节水灌溉项目的建设。由于耕地面积小，生产用地少，农民认为所谓的节水灌溉技术不重要，许多农民仍采用传统的农田灌溉方式进行农业灌溉。

3 改善地下灌溉技术的措施

3.1 改变灌水器的构造

地下灌溉技术很难对根层的水分含量进行有效监测，灌溉时往往会因水分过多导致作物根部缺氧，阻碍作物生长。因此，对地下灌溉技术进行改善时，首先要改变灌水器的构造。痕量灌技术可以在节省成本的同时有效解决这一问题。痕量灌技术控水头是毛细管束与痕灌膜构成的双层膜结构，可以利用势能差在毛细力作用下将水输送到土壤，当土壤环境水分满足时，势能差减小到最低，则停止输水，可以有效避免根部供水过多而引发的相应问题[9]。

3.2 选用高质量地下灌溉管道材质

当前地下灌溉技术应用过程中堵塞问题的发生与地下管道质量有很大关联。为有效避免堵塞问题的发生，要尽可能优化相应的灌溉系统。如通过利用废旧橡胶与聚乙烯等材料进行灌溉系统的设计，延长地下灌溉系统的使用寿命，避免因为老化而引发堵塞等问题。另外，可以利用WUP 物联网技术，利用土壤水分传感器控制相应的水量灌溉，可以通过高压水流对相应的管道进行冲洗，避免出现堵塞[10]。

3.3 调整农田灌溉方案

高效节水灌溉技术在农田水利工程中的应用和发展尚不完善，缺乏必要的机制支撑，导致水资源利用效率低下。同时，相关部门在推进农田水利工程建设中职责不明确，管理方法不合理，很大程度上也影响了地下灌溉技术的推广。在制定地下灌溉技术规划时，应从农业种植结构入手，对其进行合理的调整[11]。现阶段由于各地区农业节水灌溉指标的不同，各个区域农作物实际耗水存在较大差异，在这种现状下，要根据农业种植结构调整地下灌溉技术推广方式，使种植结构与灌溉方式相适应。

3.4 建立健全完善的农业节水灌溉技术推广服务体系

农业地下灌溉技术推广服务体系的建设，应从本地区的实际情况出发，使节水技术推广服务越来越专业化、社会化。在制定地下灌溉技术推广服务体系时，应以区域科研机构为重点，以基层水利和农业服务体系为辅，在政府加强管理的基础上开展各项工作[12]。此外，地方政府应该设立相关的专项资金，建立健全地下灌溉技术推广服务体系，派专业人员进行技术指导，强化农民操作技能和素质，推动节水灌溉技术的应用。

3.5 完善监督管理体系

要实现地下灌溉工程的高效利用，应大力开展监督管理工作，延长地下灌溉工程的使用寿命。完善监督管理体系，明确岗位职责，引导工作人员各司其职。根据当地实际发展情况完善奖惩机制，做到奖惩分明，激发管理人员的工作热情，使其树立高度的责任意识[13]。此外，地方政府应发挥宏观调控作用，构建农业节水激励机制，为农业地下灌溉技术的推广应用提供制度保障。

在农田灌溉过程中，要根据实际环境分析农业用水需求，采取有效的灌溉手段保证农业生产。我国不同地区的自然环境和生态环境不同，降雨分布不均，很多农业种植区域水资源短缺。地下灌溉技术是提高灌溉效率的节水措施之一，在应用节水灌溉技术前，应充分了解当地的发展状况，如当地土地结构、水质情况、水源情况等，综合分析影响灌溉系统的因素，并借鉴成功案例合理规划。