冉淑琴

（甘肅利原水利工程質量檢測有限公司 甘肅定西 743000）

水是人類賴以生存的重要資源，水資源的匱乏短缺會給社會的可持續(xù)發(fā)展帶來災難性影響。近年來，全球各地水資源枯竭加劇，我國水資源短缺問題也更加嚴重。南北水資源供需不平衡，人均水資源占有量減少，北方旱災頻發(fā)，這一系列的現(xiàn)實問題都迫使我們不得不探索與發(fā)展更為高效節(jié)約的灌溉技術，最大限度地提高水資源利用率，減少水資源損耗與浪費。在以往，我國多采用大水漫灌技術，不僅需要大量水資源投入，而且作物對水的吸收率并不高，容易造成水資源的無端浪費。鑒于此，噴灌、滴灌等更先進的節(jié)水灌溉方式先后被提出來，并在農(nóng)業(yè)灌溉中有了應用。下面結合實際，就新時期高效節(jié)水灌溉技術做具體分析。

1 高效節(jié)水灌溉技術

1.1 噴灌技術

噴灌技術是利用各種專用的設備，通過一定的壓力，將水輸送、分配到田間，再利用噴頭噴射到空中，形成細小的雨滴，像天然降雨一樣降落到地面，最終均勻地撒在灌溉面積上，借助毛細管力和重力作用滲入土壤灌溉作物，讓作物生長需求得到滿足[1]。噴灌技術的主要構成有噴頭、水泵、動力裝置、管道、水源以及田間工程系統(tǒng)等。相較于傳統(tǒng)灌溉技術，噴灌技術也能達到一定的節(jié)約水源、提高水資源利用率的目的。噴灌技術比較靈活高效，應用噴灌技術時，可根據(jù)具體的灌溉需求以及土壤特質靈活調節(jié)灌溉量，從而獲得比較理想的灌溉效果。與傳統(tǒng)灌溉技術相比，噴灌技術具有節(jié)水、灌溉均勻、不會產(chǎn)生田間徑流與深層滲漏等優(yōu)勢，能起到很好地滋潤作物以及保土保肥的作用。且相較于地面灌溉技術，噴灌技術的節(jié)水效果更好，可節(jié)約30%～50%的水資源。當前噴灌技術正在被廣泛地應用中，苗圃灌溉、果樹灌溉、蔬菜以及經(jīng)濟作物的灌溉中都常用到噴灌技術。噴灌技術除了能大大提高水資源利用率，讓水資源得到有效節(jié)約外，也能對鹽堿地土壤起到一定的改良作用，合理運用噴灌技術能讓鹽堿地治理周期縮短，讓土壤盡快恢復正常健康狀態(tài)，合理運用噴灌技術也能有效提升土壤通透性，讓土壤微生物豐度得到提高。

1.2 微灌技術

現(xiàn)階段，微灌技術在農(nóng)業(yè)灌溉領域也發(fā)揮著重要作用。應用微灌技術對植物進行灌溉時，可以根據(jù)不同的灌溉需求適度調節(jié)灌水量，同時也能讓灌水與施肥一體化進行，微灌技術為水肥耦合的實現(xiàn)提供了保障。研究與實踐證明，合理運用微灌技術能獲得十分好的節(jié)水節(jié)肥效果。如有相關研究指出，微灌可節(jié)水40%～60%，節(jié)肥30%～50%[2]。微灌技術在農(nóng)業(yè)灌溉中的操作方法比較多樣，膜下滴灌就是微灌技術體系中的一種灌溉方法，膜下滴灌技術是將以色列局部浸潤滴灌技術與國內(nèi)作物覆膜栽培技術進行結合，在兩項技術的基礎上發(fā)展而來。與傳統(tǒng)技術相比，膜下滴灌技術不僅能大大減少地表水的深層滲漏、提高水資源利用率，而且還能增溫保墑，減少土壤間的無效蒸發(fā)。同時，經(jīng)研究與實踐證明，在農(nóng)業(yè)灌溉中合理運用膜下滴灌技術，可促進農(nóng)田小氣候改善，讓農(nóng)田小氣候更適合作物成活生長，科學運用膜下滴灌技術能讓土壤內(nèi)的熱、氣、肥、水等有序協(xié)調運轉，從而充分滿足作物生長需求。科學使用膜下滴灌技術，能讓作物根區(qū)土壤鹽分濃度得到降低，讓土壤次生鹽堿化現(xiàn)象得到有效改善。

1.3 低壓管灌技術

低壓管灌技術是以管道代替明渠，利用壓力推動水流滲透到作物根部，讓作物得到浸潤。低壓管灌技術屬于井灌模式的一種，其具有出水口出水量大、出水口所需壓力低、操作難度低、節(jié)水效率好等優(yōu)點，目前在農(nóng)業(yè)灌溉領域也發(fā)揮著重要作用。有研究指出，若能合理運用低壓管灌技術，灌溉水的利用系數(shù)將會被提高到0.95左右。與噴灌系統(tǒng)相比，低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)的結構要更為簡單，該系統(tǒng)對管材以及水質的要求較低，且不需要設置專門的過濾器與高壓機泵裝置等，因此，系統(tǒng)運行成本相對較低，但灌溉效率高。

1.4 微潤灌技術

微潤灌技術屬于一種新型的地下精準灌溉方式，多運用于局部灌溉。在應用微潤灌技術時，是先在地下埋設高分子半透膜微潤管，利用該管道向作物根部區(qū)域連續(xù)供給微量的水肥，為作物的成活與生長提供保障。研究與實踐證明，微潤灌技術也具有很好的節(jié)水節(jié)肥效果，與溝灌相比，經(jīng)微潤灌處理的黃瓜在全生育期可節(jié)水54.9%，水分利用率能提高1.3倍。在微潤灌技術條件下，水分蒸發(fā)量會大大減少，水資源利用率高，且整個灌溉過程比較便捷，容易操作，同時，該種灌溉技術不會對土壤結構造成破壞，有利于提升土壤肥力，維護農(nóng)作物良好生長態(tài)勢[3]。微潤灌技術雖然有良好的節(jié)水節(jié)肥效果，但是受技術、經(jīng)驗、環(huán)境等條件限制，該項技術在當前并沒有得到廣泛應用。

2 高效節(jié)水灌溉技術發(fā)展不足分析

近年來，我國農(nóng)業(yè)灌溉技術水平不斷提高，微灌、滴灌等先進灌溉技術在農(nóng)業(yè)灌溉領域起到了重要作用，但與此同時，各項高效節(jié)水灌溉技術在發(fā)展與應用過程中也出現(xiàn)了一些問題。具體分析如下。

2.1 噴灌技術應用存在的問題

噴灌技術在農(nóng)業(yè)灌溉領域中的應用需要有一定的資金、設備、技術等的支持，由于當前我國一些地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平還相對落后，資金、設備與技術不足，從而使噴灌技術未能得到很大的發(fā)展。經(jīng)調查發(fā)現(xiàn)，噴灌技術雖然被運用到農(nóng)業(yè)灌溉領域，但是噴灌形式并不豐富，灌溉精度并不高，節(jié)水作用并沒有得到充分體現(xiàn)。并且，當前一些噴灌設備性能較差，耐久性不足，老化速度較快，在使用時間達到兩年甚至一年后就會出現(xiàn)較多問題，給正常的灌溉活動帶來很大影響。此外，噴灌技術在應用過程中還存在信息化水平、自動化水平不高的問題，噴灌技術與當代的計算機、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術未能深度結合起來，噴灌過程仍依賴于人工控制，智能化與自動化噴灌操作還未能實現(xiàn)。鑒于此，在當前背景下，就應進一步推進噴灌技術與GIS、GPS、人工智能、計算機以及互聯(lián)網(wǎng)等先進技術的結合，進一步提高噴灌技術的精準化水平，讓噴灌技術發(fā)揮出更大的作用。

2.2 膜下滴灌技術應用存在的問題

經(jīng)調查研究發(fā)現(xiàn)，膜下滴灌技術雖然在當前的農(nóng)業(yè)灌溉領域中有了相對廣泛的應用，但是人們對該項技術的研究并不多，尤其是對膜下滴灌條件下水肥耦合效應的研究更是有所欠缺。這些問題導致在農(nóng)業(yè)灌溉中膜下滴灌技術只起到了節(jié)約水資源的作用，而并沒有起到淡化鹽分、預防土壤次生鹽堿化等作用。另外，從環(huán)保角度來講，膜下滴灌技術也還有許多需要改進的地方。如應用膜下滴灌技術容易導致大量地膜殘留到土壤中，使土壤受到污染，讓農(nóng)作物的生長受到影響。有研究表明，殘膜會對生態(tài)環(huán)境與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來很大影響，殘膜長時間、大量堆積在土壤中會使土壤結構受到破壞，讓土壤微生物的生長繁衍受到抑制，讓土壤酶的活性降低，從而造成土壤肥力大大降低，導致作物大量減產(chǎn)，更重要的是，在處理不及時的情況下會引發(fā)次生環(huán)境問題[4]。

2.3 低壓管道輸水灌溉技術應用存在的問題

低壓管道輸水灌溉技術在應用過程中表現(xiàn)出來的問題是技術應用標準、應用規(guī)范不夠統(tǒng)一，一些地區(qū)在使用低壓管道輸水灌溉技術時沒有嚴格的技術應用規(guī)范，進一步導致了地埋管道、井、泵等田間灌溉系統(tǒng)不配套，造成正常的灌溉工作無法進行。此外，在管道埋設以及田間灌溉系統(tǒng)建設等工作中，有關地區(qū)與人員不注重對質量的管控，在系統(tǒng)試用期間不會定期進行檢查與維護，使灌溉工程的可用年限大大縮短，一些灌溉工程還沒有達到設計年限就已經(jīng)無法使用。

3 高效節(jié)水灌溉技術優(yōu)化發(fā)展建議

3.1 推進信息化技術在噴灌技術中的應用

前文簡單提及，若能將噴灌技術與GIS、自動化控制技術計算機技術等有機結合，那么噴灌精度將會更高，效率也會更快，噴灌技術的節(jié)水效果會更為理想。因此，在當前背景下，應進一步推進信息化技術與噴灌技術的結合運用，采用合理手段在噴灌技術體系中引進自動化技術、計算機技術以及網(wǎng)絡技術等，并運用神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊控制等對整個噴灌體系進行優(yōu)化，讓噴灌技術體系可以自動監(jiān)測土壤養(yǎng)分，自動采集土壤環(huán)境信息，同時對土壤溫度、濕度、氣壓等做出判斷，并結合分析判斷結果自動調節(jié)灌溉水量與灌溉次數(shù)等，讓農(nóng)業(yè)灌溉更加智能高效。

3.2 研究與構建“滴灌技術+生態(tài)農(nóng)藝技術”耦合模式

膜下滴灌技術具有很好的節(jié)水效果，并且如果能將膜下滴灌技術與作物種植、田間管理等技術有機協(xié)調配合，就能讓作物生長環(huán)境得到有效改善，從而使高產(chǎn)高收的目標順利實現(xiàn)。因此，在當前應進一步加大對膜下滴灌技術的研究與優(yōu)化，進一步研究膜下滴灌技術條件下水、熱、肥以及鹽之間的相互影響關系與運移規(guī)律，讓膜下滴灌技術發(fā)揮出更大的作用。

3.3 推進污水灌溉建設標準、使用規(guī)范發(fā)展與統(tǒng)一

前文已經(jīng)提及，在將高效節(jié)水灌溉技術應用于農(nóng)業(yè)灌溉領域時，由于沒有統(tǒng)一的建設標準與使用規(guī)范，而導致灌溉工程耐久性不足、實用性不高，使各項節(jié)水灌溉技術無法充分發(fā)揮出作用?；诖耍蛻Y合節(jié)水灌溉技術的特征特點以及使用要求，對灌溉工程設計標準、施工標準以及運行與管理規(guī)范等進行統(tǒng)一優(yōu)化，有關部門可結合國家要求與當?shù)貙嶋H情況，制定節(jié)水灌溉工程建設與使用細則，從而讓各項高效節(jié)水灌溉技術得到更規(guī)范、更科學地應用。

4 結語

綜上所述，在經(jīng)過較長時間的探索與發(fā)展后，我國高效節(jié)水灌溉技術已經(jīng)較為豐富。噴灌、滴灌、低壓管灌以及微潤灌等各項技術在農(nóng)業(yè)灌溉領域發(fā)揮了重要作用，這些先進技術大大提高了水資源利用率，為農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了保障。但與此同時，高效節(jié)水灌溉技術在發(fā)展與應用方面也還存在一些問題，為此要進一步加大對各高效節(jié)水灌溉技術以及相關配套設施的研究與優(yōu)化，讓節(jié)水灌溉技術充分發(fā)揮出作用。