摘 要：水利灌溉在促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收、推動(dòng)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面發(fā)揮了重要作用，一直以來(lái)，我國(guó)農(nóng)田灌溉大都采用畦灌、漫灌等方式，雖然能夠滿足農(nóng)作物的需水量，但是灌溉過(guò)程中水分蒸發(fā)、滲漏現(xiàn)象嚴(yán)重，造成了大量的水資源浪費(fèi)。同時(shí)，我國(guó)人均水資源占有量不到世界平均水平的四分之一，屬于重度缺水國(guó)家，因此采取高效節(jié)水灌溉技術(shù)，成為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的根本保障手段。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)灌溉；節(jié)水技術(shù)；灌溉方式；優(yōu)缺點(diǎn)

在新技術(shù)、新理念、新設(shè)備的支持下，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)逐漸發(fā)展并得到廣泛普及。其中采用高效節(jié)水灌溉方式，成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的標(biāo)志之一。近年來(lái)，噴灌、滴灌等新型灌溉技術(shù)得到了廣大農(nóng)業(yè)種植戶的青睞，不僅提高了農(nóng)田灌溉效率和灌溉質(zhì)量，而且節(jié)水率達(dá)到了50%以上。但是這些新型灌溉方式對(duì)于設(shè)備、技術(shù)的以來(lái)程度較高，前期投入較大，一定程度上增加了農(nóng)民負(fù)擔(dān)。因此，必須科學(xué)分析和理性對(duì)待節(jié)水灌溉方式的優(yōu)缺點(diǎn)。

1 高效節(jié)水灌溉的發(fā)展?fàn)顩r

1.1 國(guó)外節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展歷程

高效節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展，在很大程度上需要依賴現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用。因此，以美國(guó)、日本、新加坡為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家，在節(jié)水灌溉技術(shù)方面的研究一直處于世界領(lǐng)先地位。以美國(guó)為例，早在20世紀(jì)60年代，美國(guó)相關(guān)部門(mén)就開(kāi)始著手微灌方面的研究，有數(shù)據(jù)顯示，截至1995年底，美國(guó)農(nóng)田微灌面積達(dá)到2300萬(wàn)hm2，占到本國(guó)灌溉總面積的5.8%。而諸如以色列、伊朗等中東國(guó)家，由于國(guó)家所處地理位置和氣候環(huán)境的影響，也投入巨額資金用于修建節(jié)水灌溉工程，形成了系統(tǒng)化、高效化的節(jié)水灌溉體系。

1.2 國(guó)內(nèi)開(kāi)展節(jié)水灌溉的重要意義

我國(guó)開(kāi)始著手節(jié)水灌溉技術(shù)工作研究起步較晚，并且由于受地理?xiàng)l件、政策支持以及傳統(tǒng)觀念的影響，節(jié)水灌溉技術(shù)并沒(méi)有得到大范圍的推廣。近年來(lái)，我國(guó)水資源短缺現(xiàn)象日益嚴(yán)重，尤其是西北的寧夏、新疆等地，已經(jīng)被列入嚴(yán)重缺水地區(qū)。在這種嚴(yán)峻形勢(shì)下，開(kāi)展高效節(jié)水灌溉方式的推廣應(yīng)用，既是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和保障國(guó)家糧食安全的必然要求，也是現(xiàn)今自然條件下的無(wú)奈之舉。

近年來(lái)，國(guó)家財(cái)政部門(mén)加強(qiáng)了對(duì)節(jié)水灌溉研究的財(cái)政支持，為推動(dòng)新型灌溉技術(shù)的發(fā)展與革新起到了巨大推動(dòng)作用。同時(shí)，積極借鑒國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)的滴灌、微噴灌等節(jié)水灌溉方式，并結(jié)合我國(guó)農(nóng)業(yè)特點(diǎn)，研發(fā)出適合我國(guó)農(nóng)業(yè)灌溉的特色節(jié)水方式。堅(jiān)持“先試點(diǎn)，后推廣”的原則，在全國(guó)范圍內(nèi)開(kāi)展了節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣、應(yīng)用活動(dòng)。

2 主流的高效節(jié)水灌溉方式

2.1 噴灌

傳統(tǒng)的灌溉方式，灌溉過(guò)程中不可避免會(huì)存在各種形式的水分蒸發(fā)、滲漏問(wèn)題，水資源的利用率僅為50%-60%左右。噴灌采用了管道輸水的方式，用管道連接水源地和需水地，采用高壓噴水方式，將水輸送到農(nóng)田。同時(shí)，管道出水口連接噴頭，水流被分散成若干小水滴，均勻的噴灑到田間。噴灌根據(jù)應(yīng)用設(shè)備的不同，又可分為固定管道式噴灌、中心支軸氏噴灌以及絞盤(pán)式噴灌等。

2.2 微噴灌

微噴灌是噴灌的一種分支形式，但是由于采用了技術(shù)改良，使得其灌溉效率更高、節(jié)水性能更好。微噴灌技術(shù)區(qū)別于噴灌技術(shù)的根本在于采用了現(xiàn)代化信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)農(nóng)田種植區(qū)域的自動(dòng)化灌溉控制：首先，農(nóng)田土壤中裝設(shè)有若干濕度傳感器，當(dāng)傳感器檢測(cè)到土壤濕度不足，會(huì)向終端控制器發(fā)出供水信號(hào)。當(dāng)計(jì)算機(jī)接受到該信號(hào)后，自動(dòng)計(jì)算需水量，并將供水指令發(fā)送到噴灌系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、精準(zhǔn)化灌溉。

2.3 滴灌

滴灌是一種局部灌溉方式，其灌溉原理是在農(nóng)田土壤中埋設(shè)一定密度的塑料管道，然后將水分直接作用于農(nóng)作物的根部，實(shí)現(xiàn)灌溉目的。滴灌是目前節(jié)水灌溉方式中最為有效的一種，與如今較為流行的其他節(jié)水灌溉方式相比，其水分利用率高達(dá)90%以上。同時(shí)，將農(nóng)作物所需肥料溶于水中，配制成一定比例的營(yíng)養(yǎng)液，還能夠?qū)崿F(xiàn)灌溉和施肥的同步進(jìn)行，最大限度保證肥效。目前，滴灌主要應(yīng)用于大型的果樹(shù)、蔬菜及其他經(jīng)濟(jì)類(lèi)農(nóng)作物基地的灌溉。

2.4 其他類(lèi)型的節(jié)水灌溉方式

除了上述幾種常用的灌溉方式外，目前在我國(guó)應(yīng)用的節(jié)水灌溉技術(shù)還有管道輸水、膜上灌溉、膜下滴灌以及做水種等，但是這些類(lèi)型的節(jié)水灌溉方式具有較為明顯的地域特色，推廣和應(yīng)用范圍都相對(duì)有限。

3 高效節(jié)水灌溉方式的優(yōu)缺點(diǎn)分析

3.1 噴灌技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)分析

噴灌的優(yōu)勢(shì)主要有：首先，適用范圍較廣，在丘陵地區(qū)或是種植低矮作物的平原地區(qū)都可以采用噴灌方式。我國(guó)主要的地形主要有五類(lèi)（山地、高原、盆地、丘陵和平原），其中丘陵和平原地形大約占全國(guó)總面積的20%，因此噴灌技術(shù)具有較高的推廣和發(fā)展?jié)摿ΑＦ浯?，射程大、范圍廣。噴灌采用的是壓力輸水技術(shù)，因此噴頭處的水壓較大，其射程一般在2-10米左右。同時(shí)，噴頭采用了旋轉(zhuǎn)式設(shè)計(jì)，能夠保證噴射半徑范圍內(nèi)的所有農(nóng)田作物得到灌溉。最后，前期投資相對(duì)較低，灌溉設(shè)備簡(jiǎn)單。噴灌技術(shù)與其他節(jié)水灌溉技術(shù)相比，無(wú)論是在設(shè)備投資還是后期養(yǎng)護(hù)上，其資金花費(fèi)都相對(duì)較少，對(duì)于生產(chǎn)獲利相對(duì)困難的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，低成本和低維護(hù)，無(wú)疑使得噴灌技術(shù)更具適用性。

噴灌技術(shù)的缺點(diǎn)有：首先，灌溉不夠均勻。在水分噴射過(guò)程中，距離噴頭越近的區(qū)域，其灌溉量越大，而噴射末端的灌溉量則相對(duì)較少。其次，噴射過(guò)程中水流會(huì)受風(fēng)力影響，導(dǎo)致水分出現(xiàn)一定的飄灑損失。最后，噴頭處承受較大壓力，后期設(shè)備容易出現(xiàn)故障問(wèn)題，加大了養(yǎng)護(hù)維修成本。

3.2 微噴灌技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

微噴灌技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有：微噴灌的應(yīng)用范圍較廣，是一種主要的節(jié)水灌溉方式。適用于保護(hù)平地（如大棚低矮作物）、丘陵果樹(shù)、苗木區(qū)以及露天平地區(qū)域，對(duì)于保護(hù)平地（如大棚低矮作物），一般采用倒掛式微噴頭。微噴灌的優(yōu)點(diǎn)在于每小時(shí)出水流量小，射程近，噴灑均勻性好，可為作物生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的環(huán)境。

微噴灌技術(shù)的缺點(diǎn)有：田間管網(wǎng)布置密度高，影響作物的種植，畝均投入較高。霧化噴頭其射程比正常微噴頭的射程還要小，致使其管網(wǎng)密度更高。

3.3 滴灌技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

滴灌技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有：滴灌也是一種使用較多的灌溉方式，主要適用于保護(hù)平地（如大棚藤架作物）、丘陵果樹(shù)等作物。對(duì)于保護(hù)平地（如大棚藤架作物）主要采用內(nèi)鑲式滴灌管，而丘陵果樹(shù)等作物主要采用壓力補(bǔ)償式滴灌管。由于技術(shù)的不斷創(chuàng)新，壓力補(bǔ)償式滴灌管道的造價(jià)有所降低，其正逐步替代內(nèi)鑲式滴灌管在將來(lái)成為主要的滴灌管材。

滴灌技術(shù)的缺點(diǎn)有：對(duì)于內(nèi)鑲式滴灌管，其所需壓力小于微噴頭的工作壓力，對(duì)取水首部的水泵揚(yáng)程要求較小，但由于其鋪設(shè)于作物根部，未埋入土中，會(huì)影響作物的種植。而對(duì)于壓力補(bǔ)償式滴灌管，雖然其相對(duì)于內(nèi)鑲式滴灌管增加了壓力調(diào)節(jié)能力，但其投資相對(duì)增加，所以，壓力補(bǔ)償式滴灌管應(yīng)用于丘陵地區(qū)。由于技術(shù)的不斷創(chuàng)新，壓力補(bǔ)償式滴灌管道的造價(jià)有所降低，其正逐步替代內(nèi)鑲式滴灌管在將來(lái)成為主要的滴灌管材。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜合考慮我國(guó)水資源現(xiàn)狀和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要，不斷研發(fā)新型高效節(jié)水灌溉技術(shù)并進(jìn)行大范圍的推廣應(yīng)用，已經(jīng)成為科研機(jī)構(gòu)和農(nóng)業(yè)部門(mén)的重要工作內(nèi)容。值得注意的是，各種高效節(jié)水灌溉技術(shù)都有其各自的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)，為了保證其節(jié)水效果的發(fā)揮，必須做好前期試點(diǎn)工作，隨后再逐步擴(kuò)大應(yīng)用范圍。

參考文獻(xiàn)

[1]譚誠(chéng)，蘭才有，蔡振華.國(guó)內(nèi)外節(jié)水灌溉發(fā)展趨勢(shì)探討[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械，2011（27）：144-145.

[2]周和平，趙登明，禹鋒.我國(guó)節(jié)水灌溉灌水器研究現(xiàn)狀與展望[J].中國(guó)農(nóng)村水利水電，2013（25）：168-170.

[3]宋萬(wàn)倉(cāng)，高強(qiáng).淮北地區(qū)發(fā)展高效節(jié)水灌溉的必要性及效益分析[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2014（9）：131-133.