新型高效节水灌溉技术在农田水利灌溉中的广泛应用

周 姚

在农业基础设施建设过程中，需要重视水资源利用效率，这是保障农业灌溉效率的基础条件。目前，为了切实促进现代农业可持续发展，需要应用更为先进的节水灌溉技术，节约灌溉资源、精准灌溉，有利于提高农产品的品质和产量，增加农户收益，并从根源上提高农田水利工程水资源的利用效率，为促进社会经济发展、助力乡村振兴保驾护航。

农业灌溉中常常出现灌溉方法不当的情况，在一定程度上降低了农作物灌溉的效率，并造成大量自然资源的损失，阻碍了农作物灌溉技术的健康发展。若想从根本上解决这一难题，就必须广泛采用新型的农业节水灌溉方式，建立节水型和效率型的农业灌溉方式，从而实现对自然资源的节约，有效增加农业生产价值，并改变农业生存条件。

一、高效节水灌溉技术的概念

高效节水灌溉技术是一种在保证作物生长的前提下，减少灌溉用水量，提高灌溉用水利用率和农业水资源利用效率的一系列技术措施。其目的在于实现农业可持续发展，保障农业生产的需求，同时减少对水资源的浪费和环境的污染。这些措施包括灌溉制度的优化、灌溉设施的改进、灌溉量的准确计算、土壤水分监测和管理、作物种植适应性调整等，可以有效地提高灌溉水利用率，减少水资源的浪费和环境的污染，对于实现可持续发展和保障农业生产具有重要意义。

二、高效节水灌溉技术在农田水利灌溉中的应用意义

1、提升淡水资源利用率

我国淡水资源分布呈南多北少的特点，北部降水具有明显的季节性，冬季和春季易发生旱灾，导致北方农田水利建设的水资源供应短缺，水资源利用率低，难以满足农业生产的正常需求。此外，在广大农村地区，许多农民缺乏节水意识，在农业生产中不能采取综合、高效的节水措施，导致水资源浪费现象严重。通过推广高效节水灌溉技术，可以在一定程度上解决农业水利工程用水短缺问题，提高水资源利用效率，促进农业水利工程的持续健康发展。

2、提高农业经济效益

旱灾是较为严重的自然灾害，大力推广高效节水灌溉技术，在降雨较多的时候集中保存淡水资源，在旱季利用储备的淡水资源进行农业生产，减轻旱灾对农业生产的不利影响。通过此方法，可以充分利用淡水资源的生产能力，减少水资源的浪费，保障水资源的供应，提高农业生产安全性，降低旱灾对农田水利建设的不利影响，提高农业经济收益。

3、提高农业产量

如果将高效节水灌溉技术运用于现代农业，可以极大地提高农业产量，满足人们粮食需求，推动经济发展。高效的节水灌溉技术可以根据不同的条件，对作物的品质进行相应调整，从而提高产品品质，增强农产品市场竞争力。此外，可以针对本地的特点，对优势产业进行改造和升级，改善本地农业产业结构，为长期发展打下坚实基础，助推农业现代化。

三、高效节水灌溉技术在农田水利灌溉中的应用

1、喷灌技术的应用分析

喷灌节水技术在实际的应用过程中，主要工作原理是借助水压的推动作用结合管道喷头等设施完成对水资源的平均喷射，保证水资源能通过均匀喷射完成灌溉作业，这项技术在实际的应用中能保证农田的各个区域都能得到均匀灌溉，有效保证了灌溉效果。同时这项技术还能够极大地节省人力，并且在实际的应用过程中水资源利用效率较高，仅仅需要较少的水量就可以实现对多种地形进行灌溉。但是在实际操作时，相关人员需要密切关注风向和风力，假如风力过大就需要及时停止灌溉，避免因为风力过大对喷灌的射程以及均匀性带来不利影响，可以选择在风力较小的时间或者夜间进行喷灌作业，在夜间进行喷灌还能有效避免水分蒸发过多，从而实现对水资源最大程度地利用。喷灌技术在前期需要投入大量的资金，这就要求相关人员需要根据实际情况对这项技术进行选择。

2、滴灌技术的应用分析

滴灌技术主要是利用PVC 管将水资源运输到农田中完成灌溉。在实际的应用中通过低压管道将水资源转化成持续缓慢渗出的水滴，并且通过长时间的滴灌过程能保证植株根系周围的土壤水分能处于最佳状态，从而有效促进农作物的根系发育，为农作物的健康旺盛生长提供有力保证。滴灌技术在实际的应用过程中由于只针对农作物根部进行灌溉，并且水资源是逐渐渗入到土壤结构中，因此不会对土壤结构造成破坏，与此同时还有效避免了水资源在运输中的蒸发消耗，有效解决了水资源的浪费问题。滴灌在使用过程中很难出现地表径流现象，从而为水资源的高效利用提供了有力保证。相关人员还可以通过自动化装置对滴灌的出水量以及出水速度进行控制，从而让这项技术的应用性能得到有效提高，让滴灌技术能在多种地形中应用。但是该技术由于受到滴头孔径的影响，所以容易出现泥沙堵塞的问题，在实际的应用中需要重点关注。

3、微灌技术

微灌技术属于一项比较普遍的灌溉方法。当前，规定在农田水利工程中所采用的微灌溉方法，必须具有一项最基础的工程技术要求，即技术设备条件。同时，这种方法一般具有两种不同的技术类型：常压微浇体系和自重微浇体系。一般情况下基础灌溉系统主要有以下两种方法，分别为地下微浇方法和地上微浇方法。从实质上来说，微浇方法是基础灌溉系统、水资源输送渠道、水资源过滤系统等一系列整合运行下的一种灌溉方法，因此，具有水资源管理的基本特征。具体使用方面，其技术原则是在滴洒头、喷带和滴灌带等分液器的有效协助下，在农作物表面喷施已水解的化学肥料，确保农作物的正常生长发育。

4、渠道防渗技术

传统的渠道灌溉技术，其水分流失达到50%。而渠道防渗技术在实际的操作过程中，可以最大限度地降低系统内部渠道的水资源渗透性能，避免水资源的浪费。在现阶段，高效节水灌溉主要使用整体断面为U 型的管道作为水资源的运输渠道，其核心材料为沥青混凝土、混凝土及水泥土，被称为沥青护面防渗技术，还有塑料薄膜防渗、混凝土衬砌及砖衬砌等类型。比如，砌石防渗运用的是片石、块石及卵石，塑料薄膜防渗，在其内部衬好薄膜后，再用石料、混凝土、涂料做好防渗。同时，这种灌溉渠道防渗技术的实际运用及操作，还具有有效控制地下水资源、运输速度较快、维修成本低的优势，避免次生盐碱化的弊端。在渠道防渗施工的过程中，需要满足以下要求：其一，应通过水力计算的方式确定防渗渠道断面尺寸，流量＜1m3/s 时可以采用U 形断面，流量＞1m3/s 时应采用弧形底梯形断面或弧形坡脚。其二，对于标准冻深＞10cm 的地区，当衬砌渠道的地基冻胀量比允许位移大时，可以使用防冻胀的技术。其三，小型灌区面积应≥70%、中型灌区面积应≥50%、大型灌区面积应≥40%，且井灌区固定渠道需做好全部防渗、井渠结合灌区可降低。其四，应将伸缩缝设置在刚性材料渠道防渗结构中，伸缩缝的间距，应依据护面厚度及渠道断面规定选择。其五，地下水位比埋铺式模料和防渗渠道渠底高的情况下，为确保排水口的畅通，应将排水设施设计于渠底。

5、步行式灌溉及雨水收集技术

农田水利灌溉过程中，可以充分利用雨水资源对农业灌溉方面使用的水资源进行弥补。在使用高效节水灌溉技术进行农田灌溉的过程中，也应注意步行式灌溉的技术优势，这是高效节水灌溉与农业生产中的机械化技术进行融合的模式。其作用在于通过移动的方式进行灌溉，也可以引入其他硬件及不同的灌溉技术，以提高步行式灌溉的质量及效率。再者，全新高效节水灌溉技术的实施，是节水技术与硬件机械操作模式相结合的方式，在操作环节，搭配设施及操作技术都相对简单，且其自身的可移动优势，使得不同地形、不同外部环境的农作物都可以通过步行灌溉的方式灌溉。同时，雨水收集技术是指在农田水利工程建设过程中，充分利用雨水资源对农业灌溉方面使用的水资源进行弥补。在我国农业科学发展技术水平不断提升的当前阶段，雨水收集技术也获得了不断突破，通过科学手段进行雨水储存，可以通过管道在农田结构中传输水资源。此外，干旱地区特别适合使用雨水收集技术，而且，这种技术不仅能解决农作物生长的缺水问题，也能通过深度过滤，供应正常的生活用水，以提高水资源利用率。

6、膜上灌溉技术

膜上灌溉技术的主要特点是在地膜种植的基础上，由原来的地膜灌溉方式向薄膜上灌溉方式转变，促进农作物的进一步成长。膜上灌溉方式的重点是地膜上的苗孔，同时薄膜上也要设置一定的渗孔，在薄膜上浇水后，会使水分从渗孔中进入薄膜内，由于混合土的存在可以减少水分的挥发速度，使土地长期保持湿润状况。膜上灌溉技术的广泛使用，能够进一步节约灌溉过程中25%的水资源，也能够使整个水资源的利用效率提高至80%。如果在实际使用过程中，将膜上浇灌技术和管网式输水浇灌技术两者结合，能够实现90%水资源的利用效率，从而产生更大的经济效益。

四、高效节水灌溉技术的应用策略

1、合理调整农业种植结构

合理调整农业种植结构，能适应并支持节水灌溉技术的应用，进而改善相应的节水效果。各地相关部门应当以发展节水农业为导向，以种植结构调整为抓手，加快调整种植结构，并为节水灌溉的发展提供有力支持。务必做到因地制宜优化种植结构，发展适水种植模式，根据地方农业特性和发展方向，探索自然休耕、生态休耕、旱作雨养等不同种植模式，为节水灌溉奠定良好基础。积极推动农业种植规模化发展，配合农田水利工程的修建与运行调整农业种植结构，进而更加科学地发挥节水灌溉优势、优化水资源配置、强化节水效果。积极推动高标准农田建设，大力应用和发展高效节水灌溉措施，配合土地经营权流转管理等形成大面积、高标准的农田，从而为喷灌、滴灌等节水灌溉技术的应用创造有利条件。此外，还需要大力推行农机农艺融合、良种良法配套，做好农技推广工作，优选节水品种作物，落实农机深松、播后镇压、亏缺灌溉等配套节水种植技术的推广工作，做好农业节水宣传服务工作，积极争取有关项目资金，引导社会资本加大农业节水投资，有效构建高标准农业节水灌溉模式。

2、制定高效节水灌溉技术应用方案

在推进高效节水灌溉技术时，要从区域农业生产的实际出发，充分考虑技术因素，对制约我国节水灌溉技术发展的原因进行深入剖析。同时，兼顾农民的利益和农业条件，最大程度地克服高效节水灌溉技术推广的局限性，将各种资源整合起来，杜绝重技术、轻管理的弊端。在制定和实施节水规划前，必须对土壤条件有全面的认知，并根据不同的作物，采用最适合的灌溉技术。在大力发展滴灌的基础上，促进农民改变农业生产模式，进一步优化农业结构，提高水资源利用率。

3、定期检测灌水量

在现代科技和信息技术快速发展的背景下，大规模农田灌溉系统的智能化节水技术也得到了明显提升。将现代农业信息化和现代农业节水技术有机地结合起来，制定一套科学合理的农作物日用水量精准灌溉实施计划，真正达到精准水量灌溉的主要目的，实现农作物水量灌溉技术现代化。在特定地区，尤其是新品种作物的苗圃，在新品种的秧苗生长速度加快的时期，要利用高效节水灌溉技术，定期对新品种的秧苗进行节水灌溉，以保证新的作物秧苗健康生长。另外，为了在实际应用中有效降低物料的水分蒸发量，必须对物料的实时监控数据进行准确的分析，在物料表面覆盖一层薄膜，以确保喷灌后的蒸发能得到合理地利用。

4、提升高效节水灌溉技术

要想高效节水灌溉技术得到更好的应用，并发挥该项技术的主要作用，从而进一步提升高效节水灌溉技术的成熟度，重点应该对以下几方面进行改进：首先，需要有相应的设施配备。在高效节水灌溉技术使用前期，必须完善配置各项设施，在完善的硬件设施基础上，保证将高效节水灌溉技术应用在农田水利灌溉中；其次，必须有专业人员的配备。通过专业技术人员对设备进行调试以及维护，能够进一步发挥该技术最大的作用，从而提高经济效益。因此，必须采取多元化的人才培养方案，着重提高技术工作人员对设备的使用熟练度，更要着重掌握设备应急问题的解决方法和保养常识，使得高效节水灌溉技术的使用情况更加成熟、稳定。

5、加大高效节水灌溉技术的推广力度

为了推动高效节水灌溉技术在全国各地的应用，必须加强对节水灌溉技术的改进与完善，根据不同地区的农业生产灌溉需求、土壤情况，采用较为合理的技术方案。应根据灌溉情况建立相应的管理体系，进一步保障灌溉作业的顺利进行。另外，相关单位和机构必须加大高效节水灌溉技术的宣传力度，可以邀请相关专业人员深入农田中，向广大农户详细介绍高效节水灌溉技术的理论知识与操作方法。同时，利用各类传媒渠道向农户传播使用先进灌溉方法的意义，以此增强农户的节约用水意识，从而使农户可以更好地应用高效节水灌溉技术。有关部门必须派遣专业的维修技术人员，经常对农田水利灌溉工程的运行状态进行严格检测，及时发现存在的问题并解决，以保证整个农田水利灌溉工程保持良好的运行状况，实现更为理想的灌溉目标。

综上所述，高效节水灌溉技术能提高水资源利用率，扩大灌溉面积，且可以使农产品的产量及质量得到提升。尤其是我国作为一个农业大国，应采取高效节水灌溉措施提高农田灌溉效率及质量。当前相关部门对高效节水灌溉技术进行深入研究，在节水灌溉技术上有所突破，需要通过多元化的方式，完善农田水利灌溉的发展，应用先进的高效节水灌溉技术，确保在节约水资源的情况下，促进农业发展。