吳曉靜

農業(yè)節(jié)水灌溉現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢

吳曉靜

邵武市水利局

在分析我國實施農業(yè)節(jié)水灌溉必要性的基礎上，論述了目前我國農業(yè)主要采取的節(jié)水灌溉技術及其優(yōu)缺點，并對農業(yè)未來的發(fā)展趨勢進行了展望，即繼續(xù)完善農業(yè)田間工程配套技術建設，在農業(yè)管理中采用信息化管理，并將農業(yè)節(jié)水與工程節(jié)水技術相結合，利用先進的灌溉管理體制來實現(xiàn)農業(yè)節(jié)水的高效快速發(fā)展。

農業(yè)灌溉技術 農業(yè)節(jié)水 工程節(jié)水 管理節(jié)水

1 農業(yè)節(jié)水的必要性

我國是世界上人口最多、糧食消耗量最大的國家，又是世界上人均水資源量最貧乏的國家之一，人均占有水資源量僅為世界平均水平的1/4。隨著人口的增長、城鎮(zhèn)化和經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，我國用水矛盾日益尖銳，缺水問題更加突出。而農業(yè)作為我國的用水大戶，用水量約占水資源總量的65％，農業(yè)用水浪費十分嚴重，主要表現(xiàn)在：灌溉水利用系數(shù)低，平均僅為45％左右；自然降水利用率低，僅達到56％；農業(yè)用水的效率不高，其中農田灌溉水的利用效率僅有1.0kg/m3左右；初步改造的節(jié)水灌溉工程面積僅占全國灌溉面積的30％，因此，發(fā)展節(jié)水農業(yè)勢在必行。

另外，發(fā)展節(jié)水灌溉，對生態(tài)環(huán)境建設和保護有十分重要的意義。我國生態(tài)環(huán)境建設是一項長期艱巨的任務，用節(jié)約農業(yè)用水量支持生態(tài)環(huán)境建設用水，從源頭節(jié)水，嚴格控制上游用水，不僅可以緩解下游用水緊張矛盾，而且遏制下游生態(tài)環(huán)境惡化趨勢，為逐步恢復和保護生態(tài)提供支持，同時減少灌溉用水量，有利于遏制地下水進一步超采和減少地質災害等。

因此，只有做好農業(yè)節(jié)水灌溉，才能緩解水資源短缺問題，保障社會經(jīng)濟和農業(yè)可持續(xù)發(fā)展及糧食安全，并且對于維持建設良好的生態(tài)環(huán)境也具有重要意義。

2 農業(yè)節(jié)水灌溉技術及其優(yōu)缺點

2.1 渠道防滲技術

渠道防滲技術是杜絕或減少由渠道滲入渠床流失水量的工程節(jié)水技術和方法，我國農業(yè)總用水量80％的農灌主要輸水手段是渠道。常用混凝土、土料、水泥土、漿砌石、瀝青混凝土等剛性材料及PE、PVC及其改性薄膜材料建渠道防滲層，防滲渠道斷面多采用U形斷面。其優(yōu)點為：粗糙度下降，流速提高，有利于引高含沙水灌溉；提高渠系水的利用系數(shù)，采取渠道防滲措施以后，可以減少滲漏損失70％～90％；節(jié)約投資和運行費用；防止雜草叢生、渠道沖刷、淤積及坍塌；同時渠道防滲還可以調控地下水位，防止次生鹽堿化。

2.2 低壓管道輸水灌溉技術

低壓管道輸水灌溉技術是利用塑料或混凝土等低壓輸水管道代替輸水土渠將水直接送到田間灌溉作物，以減少水在輸送過程中的滲漏和蒸發(fā)損失的技術措施。低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)有移動式、固定式和半固定式三種，常用材料有PVC管、水泥沙管、現(xiàn)澆混凝土管等。其優(yōu)點是：輸水快，灌水及時，管道輸水利用率可達95％～97％；節(jié)能增產，省時省工省地；投資少見效快，管理方便便于推廣。缺點是維修不太方便。

2.3 噴灌

噴灌是一種機械化高效節(jié)水灌溉技術，它是利用專門的設備把水加壓，或利用水的自然落差將有壓水送到灌溉地段，通過噴頭噴射到空中散成細小的水滴，均勻地散布在田間進行灌溉。其優(yōu)點是：灌水均勻，灌水均勻度可達80％～85％；節(jié)約水量，用水量較地面灌溉省水30％～50％；可提高作物產量，比地面灌溉可提高產量增產10％～30％；提高土地利用率，節(jié)省勞動力，噴灌可提高土地利用率約7％～15％；同時適應性強，適于各土壤、地形，因此被廣泛應用于灌溉大田作物、經(jīng)濟作物、蔬菜和園林草地等。但噴灌受風影響大，蒸發(fā)損失大，耗能，一次性投資大，并可能出現(xiàn)土壤底層濕潤不足的情況，這些缺點限制了噴灌的發(fā)展。

2.4 微灌技術

微灌是利用微灌系統(tǒng)，將有壓力的水輸送分配到田間，通過灌水器以微小的流量濕潤作物根：即附近土壤的一種局部灌水技術。微灌可分為滴灌、微噴灌、小管灌和滲灌四種。其優(yōu)點是：因全部由管道輸水，基本沒有沿程滲漏和蒸發(fā)損失，灌水時一般實行局部灌溉，不易產生地表徑流和深層滲漏，可比地面灌省水50％～70％，比噴灌省水15％～20％：能有效控制壓力，均勻度可達80％～90％；能為作物生長提供良好的條件，較地面灌一般可增產15％～30％，并提高產品的品質；管理簡便、節(jié)約勞力、節(jié)能，能控制用水和用肥；容易控制雜草和病蟲害，能利用鹽堿水、適應各種復雜的地形、易于機械化埋設。微灌的主要缺點是易堵塞、投資較高。

2.5 農業(yè)節(jié)水措施

主要包括耕作覆蓋保墑技術、節(jié)水農作制度、優(yōu)秀抗旱品種、水肥耦合高效利用技術、土壤保護劑及作物蒸騰控制技術等。耕作保墑技術可以疏松土壤，增大活土層，增強雨水入滲速度和入滲量，減少降雨徑流流失，切斷毛細管，減少土壤水分蒸發(fā)，既可提高蓄集降水的能力，又可減少土壤的蒸發(fā)，使土壤水的利用效率得到顯著提高。覆蓋保墑技術是在耕地表面覆蓋塑料薄膜、秸稈或其他材料，以抑制土壤蒸發(fā)，減少地表徑流，蓄水保墑，提高地溫，培肥地力，改善土壤物理性狀。秸稈覆蓋一般可節(jié)水15％～20％，增產10％～20％。覆蓋塑料薄膜可節(jié)水20％～30％，增產30％~40％。節(jié)水作物品種篩選技術根據(jù)當?shù)氐慕邓植肌⒏珊蛋l(fā)生規(guī)律和作物水分特性，因地制宜壓縮需水量大、易旱的作物，擴大雨熱同步和秋熟作物，選擇耗水少而水分利用效率高的作物。通過調整作物布局，建立適應型高效種植制度。化學制劑保水節(jié)水技術是合理施用保水劑、復合包衣劑、黃腐酸及多功能抑蒸抗旱劑等，在作物生長發(fā)育中抑制過度蒸騰，防止奢侈耗水，減輕干旱危害，以及促進根系提高對土壤深層儲水的利用，起到顯著增強作物抗旱能力和提高水分生產效率的作用。

3 農業(yè)節(jié)水灌溉的發(fā)展趨勢

3.1 農業(yè)田間灌溉工程配套建設

渠道防滲及管道輸水仍是輸配水過程中主要的節(jié)水措施，需進一步維護和更新已有建筑物，根據(jù)地區(qū)的實際情況選擇合適的輸配水節(jié)水措施，并結合高效的田間節(jié)水工程措施，提高農業(yè)灌溉的配套程度，改變落后的灌水方式，充分發(fā)揮已建骨干工程的效益，提高水的利用率，增加水分生產率，實現(xiàn)降低水耗，用好水，澆好地的目的，更快地發(fā)展節(jié)水農業(yè)。

3.2 農業(yè)灌溉中采用信息化管理

為實現(xiàn)灌溉用水管理手段的現(xiàn)代化與自動化，滿足對灌溉系統(tǒng)管理的靈活、準確和快捷的要求，灌溉水管理技術正朝著信息化、自動化、智能化的方向發(fā)展。將采用輸配水自動量測及監(jiān)控技術采用高標準的量測設備，及時準確地掌握灌區(qū)水情，如水庫、河流、渠道的水位、流量及水泵運行情況等技術參數(shù)，通過數(shù)據(jù)采集，傳輸和計算機處理，實現(xiàn)科學配水，減少棄水。土壤墑情自動監(jiān)測技術采用各種先進的土壤墑情監(jiān)測儀器進行監(jiān)測，以科學制定灌溉計劃、實施適時適量的精細灌溉。

3.3 工程措施和農業(yè)措施的綜合利用

在工程節(jié)水技術的基礎上發(fā)展農業(yè)節(jié)水綜合技術，以達到節(jié)水、高產、優(yōu)質、高效等目的，是當前世界各地研究的重點。各種農業(yè)節(jié)水技術可單獨應用，但更多考慮多種因子如何最佳組合，形成最佳優(yōu)勢。過去在發(fā)展節(jié)水灌溉過程中，往往只注意單項的工程技術，而沒有很好地將農業(yè)增產措施予以配套，因此造成節(jié)水但不增效。應根據(jù)當?shù)鼐唧w情況，進行組裝配套，發(fā)揮整體的節(jié)水增產效益。

3.4 采用先進節(jié)水管理措施

現(xiàn)階段由于社會經(jīng)濟，農戶文化素質等因素，承包、租賃、拍賣、股份合作、農民用水者協(xié)會等先進管理體制目前還難以推行，隨著社會的發(fā)展，將逐步推行并實現(xiàn)“總量控制，定額管理，以水定地，配水到戶，公眾參與，水量交易，水票運轉”的運行機制，明晰流域初始水權分配，建立水資源統(tǒng)一管理制度、水量交易機制、水權有償轉讓制度、水資源計劃用水和節(jié)約用水制度。

4 結語

本文分析了我國實施農業(yè)節(jié)水灌溉的必要性，在此基礎上論述了目前我國農業(yè)主要采取的節(jié)水灌溉技術及其優(yōu)缺點，并對農業(yè)節(jié)水灌溉未來的發(fā)展趨勢進行了展望。在應用上述節(jié)水農業(yè)技術措施時，應因地制宜選用，繼續(xù)完善農業(yè)田間工程配套技術建設，在農業(yè)管理中采用信息化管理，并將農業(yè)節(jié)水與工程節(jié)水技術相結合，通過先進的灌溉管理體制來實現(xiàn)管理節(jié)水，推動農業(yè)節(jié)水的高效快速發(fā)展。

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