农田水利灌溉中几种高效节水灌溉技术的应用

杨学东

关键词：农田水利;节水灌溉技术;北京

北京市是水资源严重短缺的大都市，尤其是90年代之后，经济快速发展、常住人口逐年增多，各行业用水矛盾都愈渐突出。农业作为北京市的重要产业、亦是用水量很大的产业，占北京市总用水量的1/3。针对这一现状，北京市政府相继出台了诸多水资源保护相关法规，从管理节水、技术节水以及工程节水等各方面措施的落实来实现，并密切配合国家进行农业高效节水灌溉项目的建设、技术的应用，积极推广落实微灌、喷灌等现代节水灌溉技术[1]。而这些技术的应用，也在北京市农业节水与农业增产方面发挥出重要作用。本文便结合北京市采取的现代高效节水灌溉技术进行分析，并进一步对高效节水灌溉技术的推广应用进行探讨，以期可以提高高效节水灌溉技术在北京的利用效率与效益。

1 高效节水灌溉技术应用的重要作用

高效节水灌溉技术是对除了土渠输水、地表漫灌以外其他所有灌溉方式的一个统称。对高效节水灌溉技术的积极推广和应用，一方面是能够有效提高北京市乃至于国家的水资源利用率，另一方面更是针对北京市水资源供需矛盾进行解决的有力举措，甚至能够借此将一些荒芜之地改良成农业用地[2]，从而积极促进我国现代农业的高速发展。

高效节水灌溉技术在北京市农田水利灌溉中的应用价值主要体现在以下几个方面：

第一，体现在社会效益上，与以往的灌溉技术相比较，高效节水灌溉技术其宗旨就是节约更多的水量，通常可达到节约用水量的30%～40%，也有利于提高单位水产值[3]。比如在北京市的农业生产中，在采用传统的漫灌方式时，是要求农民提前做挖渠与打埂的工作，只有顶多90%的耕地可以得到利用;但是如果采用滴灌等高效节水的灌溉技术，则能利用到的耕地可以高达99%。由此来看，北京市大力发展、应用高效节水灌溉技术，有利于促进传统农业生产方式的变革。

第二，体现在生态效益上，通过推广使用高效节水灌溉技术，能够在很大程度上节约水资源，使得区域内植被的覆盖率得以提高，起到有效保护生态环境的作用。且高效节水灌溉技术的应用也有利于规避土壤发生次生盐渍化等问题，有效防止水土流失。

第三，体现在经济效益上，与往常的灌溉技术相比，高效节水灌溉技术进一步节省了人力、肥力和用水量，一方面既能够提高人工管理效率，另一方面也减少了农民在人工、水量、肥料上的投入。

2 高效节水灌溉技术的应用

2.1 滴灌灌溉技术

北京市土地资源甚广，而不同地区之间的地下水情况也有较大差异性，一些地区水资源相对而言比较充沛，但是也有一些地区则严重缺乏水资源，为了确保北京市当地的农业发展，滴灌节水灌溉技术的应用势在必行。

一般，滴灌灌溉技术被用在经济作物区的灌溉、蔬菜园灌溉、果园灌溉和大面积温室大棚的灌溉中，其技术关键则体现为局部灌溉[4]。具体是指：该技术借助那些分布在管道上的细小毛管孔口，起到运输水资源的作用。而该技术的应用有利于在很大程度上减少灌溉的用水量，充分凸显出节水灌溉效果。

另外，随着对该项技术的深入研究，其技术形式也在向着更加多样化的趋势发展，比如滴灌灌溉技术目前被广泛应用的滴灌类型就包括了：半固定式、固定式和移动式，这些滴灌技术的实际使用也有其各自效果，所以需要综合灌溉的需求进行科学选择。

总体上来说，滴灌灌溉技术的操作难度比较低，且技术水平要求相对较低，该技术的应用核心体现在毛孔灌水方式的改革上，能够凸显出极佳的节水效果。

滴灌灌溉技术一般是以自动化模式投入到实际应用当中，所以这也决定了其自动化的特点，无需投入太多的劳动力，凸显出确切的经济性[5]。

但该技术也有应用缺陷之处，即投入实际使用时，可能会伴随着较高的通水堵塞发生率，这也是由于水质较差、其中存在杂质所导致的。这也相应地提出了要求，也就是在使用滴灌技术时，要从根本上确保通水质量，借助有效措施来过滤掉农田用水中存在的杂质，以此来减小甚至是规避通水毛孔堵塞的问题，强化农业水利灌溉效果。

2.2 微喷灌溉技术

该技术属于微型的喷灌技术，有高效的节水效果，其是基于滴灌技术完善、发展而来，且该技术与滴灌技术在管道采用上是相同的。灌溉的方法有小管涌流管、渗灌和微喷灌等等，主要组成有输配水管网、灌水器等，一般是采用塑料管道，塑料管道有可塑性强的特点[6]。另外与滴灌技术还相同的一点就是，其灌溉形式为局部灌溉，所以适用于很多农田灌溉工作。其优势体现在灌水流量比较小、灌溉时间持续较长、灌溉周期短，有利于农民合理地控制灌溉水量，保证水资源可以直接作用于农作物的根部。

根据积攒的实践经验来看，将微喷技术用于农田灌溉，再辅以农用化肥的联合使用，有利于提高肥料的肥效，促进农作物良好生长。

微喷技术的应用凸显出很高的经济性，且适用范围广，除了农田水利灌溉之外，在果园的灌溉、花卉基地等灌溉中均適用。

2.3 管道输水灌溉

该技术应用的前提基础是由于传统灌溉技术存在的一些使用弊端，例如传统的农田灌溉技术在输水环节中存在着大量灌溉用水下渗、蒸发问题，在此环节中存在的这些问题造成了大量水资源的浪费。因此，管道输水灌溉技术的出现便对上述这些问题加以弥补，有效规避了这些问题的产生。究其原因而言，得益于管道输水这种方式的改良，操作起来既便利、有效性又高。该技术用于农田水利灌溉当中，既能减少占用空间的面积，又有利于保障农作物的良好生长。

在该技术实际应用上需要注意的是，输水灌溉效果是受到管道材料质量影响的。目前用于农业灌溉的输水管道材料多为混凝土管道、高强度金属管道和可塑性塑料管道。因此相较于滴灌技术、微观技术而言，该技术在整体上的投资费用比较高。

2.4 覆膜喷灌技术

在农田水利灌溉工程当中，像是玉米、大豆等这一类的农作物在种植时，需相应的用到一些设备做犁地翻土的工作，完成后才能种植农作物，而这样的操作便会使农田里出现很多隆起的水沟，这也正为覆膜喷灌技术的使用提供了一定前提基础。

该技术在实际实施应用时，先把地膜规范的设置在土沟上，而这些地膜已经被设置有科学的针眼状小孔，所以当灌溉用水流经这些地膜时，便会通过这些针眼状的小孔、使水有效渗透到土壤当中[7]。从根本上来说，该技术和管道输水灌溉技术的使用效果大同小异，皆能够有效避免传统输水灌溉技术中存在的水分蒸发与下渗问题，从而获得高效的节水效果。尤其适用于那些水资源过度短缺的地区，经过实践验证，该技术在使用时，还能同时把滴灌管子规范地设置于膜下，既有利于节约水资源、又能够提高农作物产量。

2.5 渠道防渗技术

灌溉渠道是农业水利灌溉工程中的关键组成，最开始用于农业灌溉领域的都是渠道运输灌溉方式，自大量应用之后，被证实灌溉用水有严重损失的问题，因为其中很多水资源都被蒸发掉或是渗入地下，这是由于渠道输水过程中发生开裂所致。在以往的灌溉方式中，农业对于渠道有着很高的依赖性，农民大都使用漫灌法，导致渠道将大量水资源吸收走，从而发生资源浪费的问题。但是渠道防渗灌溉技术作为高效节水灌溉技术的应用，可有效针对水资源的蒸发、下渗问题进行解决。

该技术在具体的现实应用时，涉及到诸多类型材料的使用，像是塑料薄膜、新型三合土与新型混凝土等等，这些材料以各种各样的形式用于农田水利灌溉工程，既能够实现水分的护面防渗，又能够实现灌溉水的高效传输，对于反季农作物的生长起到良好的保障作用。而具体使用时，也要注意结合实际的土质状况与成本等因素，选择合适的防渗材料与防渗技术，确保渠道对于水分的吸收量减小到最低。

2.6 步行式灌溉技术

该技术适用于农作物在紧急情况下需要被灌溉的情况，在技术中涉及到对农村现有灌溉系统与设备的使用，以便于实现快速、移动式的高效灌溉。本技术的应用很好地把农业机械化操作与高效节水技术相结合，从而组成步行灌溉机械设备。其优势体现在适应性强、可操作性强上，无需修渠工程的建设，合理利用现有灌溉系统与设备即可，在这一方面上来说就能够节省很多无谓的人力消耗与资金消耗，既能以此提高水资源的利用效率，又能提高农田灌溉质量。

2.7 薄浅湿晒灌溉技术

近年来随着人们对农田水利灌溉工程的关注度提高，在农业灌溉领域中，提出了一种新型的灌溉技术，即：薄浅湿晒灌溉技术。该技术尤其符合高效节水的理念，不仅实现了大量水资源的节约，而且还提高了农作物的种植产量。

该技术的应用要点为：先用薄水来插秧，待农作物返青，用浅水进行灌溉，同时确保分蘖之前农田一直处于湿润状态下，待分蘖后期，再进行晒田[8]。

3 高效节水灌溉技术的推广应用

3.1 推广应用面临的挑战

第一，农民对高效节水灌溉技术的认识不足、使用观念不强，受到一直以来农用水免费等传统观念的影响，使得农民的用水意识薄弱，而对于高效节水灌溉技术在农村的宣传与科普力度相对较弱，农民自身文化又不高，所以缺少对技术带来长期效益的正确认识。

第二，尚未能建成现代化农业節水技术管护模式，目前来看，农业节水设施管理主体呈现为多样化特点，或由个人、企业，或由当地镇政府相关部门管理，但其实，高效节水灌溉技术无论是实践应用还是管护，都离不开专业性强、水平高的管理部门进行专职管理。

第三，相应的资金投入难以保障，高效节水灌溉技术在投入应用之后，需定期对设施进行维修、维护与升级，而这也需要大量材料的支持，若经费无法保障，自然相关工作无法落实。

3.2 推广对策分析

首先是加大对高效节水灌溉技术应用的宣传，这也是为了全面纠正农民节水意识淡薄的现状，引导农民自主、积极地去使用高效节水灌溉技术。通过组建服务团队，由团队中的专业技术工作者、专家学者等将技术的优势、正确操作方法等传授待农民，使其在思想上彻底接受高效农业节水灌溉技术的应用。

其次是建设现代化的农业节水灌溉技术管护体系，北京市作为我国重要的农业示范地区，要从根本上解决粗放式灌溉、农业灌溉用水无节制等问题，继而实现对高效节水灌溉技术的精细化管理，进一步实现全面的农业节水管护体系。

最后是建立高效节水灌溉技术的多元化投资保障机制，对其在技术推广中涉及到的农田配水设施、节水设施等多个环节，都需要充足的资金予以保障，所以除了要加大中央政府、地方政府对于农业补贴资金的投入，还需开辟多元化的融资途径，例如鼓励社会、企业与非营利组织积极参与到灌溉节水技术的推广应用中，从而开辟多渠道、多元化的融资渠道，为高效灌溉节水技术的推广应用提供充足的资金保障。

4 结语

为了促进农业产业的良性发展，应从根本上实现高效节水灌溉技术在农田水利灌溉中的使用价值，通过高效节水灌溉技术的推广应用提高农业生产质量与效率。在实际应用中，明确农作物种类、选择适合的灌溉技术，从而保证农田灌溉质量、提升灌溉效率。

参考文献

[1] 李建锋.新时期农田水利建设中节水灌溉技术发展分析[J].新农业，2022（2）：73-74.

[2] 王君红.农田水利工程建设中节水灌溉技术[J].价值工程，2021，40（28）：152-154.

[3] 何建斌.高效节水灌溉技术在农田水利灌溉中的有效运用研究[J].农村实用技术，2021（4）：157-158.

[4] 张珂.农田水利节水灌溉存在的问题及解决途径研究[J].农村百事通，2021（14）：118.

[5] 杨辉林.节水灌溉新技术在农田水利建设中的有效性探究[J].农业开发与装备，2021（8）：133-134.

[6] 张晓静.浅析农田水利建设中的节水灌溉技术及发展趋势[J].河南农业，2021（23）：40-41.

[7] 蒋伟忠.农田水利建设中的节水灌溉技术及发展趋势[J].湖北农机化，2021（15）：60-61.

[8] 李红章.高效节水灌溉对于农田水利灌溉工程的重大意义[J].财讯，2020（17）：189.