薛凌榮

（酒泉職業(yè)技術學院，甘肅酒泉 735000）

甘肅省地處西北內(nèi)陸地區(qū)，以大陸性氣候為主，干燥、少雨、風力強勁且多熱風。甘肅省年均降水量偏低，在部分干旱荒漠地區(qū)降水量極為稀少；當?shù)厝照諘r間長，晝夜溫差較大，年平均降水量39.9 mm，蒸發(fā)量2 486 mm，全年日照時間3 246.7 h，夏季酷暑炎熱，冬季寒冷，地表水分蒸發(fā)較為嚴重[1]。同時，隨著工業(yè)化、城市化的不斷發(fā)展，城鎮(zhèn)用水和工業(yè)用水量急速增加，對農(nóng)業(yè)用水造成一定影響，擠壓農(nóng)業(yè)用水量。做好節(jié)水灌溉技術的應用與普及，采用更加高效便捷的節(jié)水灌溉方式，能有效降低水資源蒸發(fā)和浪費率，以解決甘肅省農(nóng)業(yè)水資源短缺問題。

1 玉門灌區(qū)戈壁農(nóng)田水利工程高效節(jié)水灌溉技術

1.1 高效節(jié)水灌溉技術的類型

1.1.1 管道輸水技術

采用管道輸水技術主要是借助管道壓力輸送來降低水資源輸送過程中的損失，降低水資源輸送過程中的蒸發(fā)量，同時借助管道輸水能有效控制水流速度，符合甘肅省干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展特點[2]。目前，管道輸水是玉門灌區(qū)戈壁農(nóng)田水利工程中運輸?shù)闹饕绞?，能有效解決灌溉過程中明渠運輸長時間光照而使大量水分被蒸發(fā)的現(xiàn)實問題[3]。做好管道運輸環(huán)節(jié)的壓力控制，能有效降低運輸過程中水資源的虧損率，也能通過管道運輸提高供水效益。通過精準分析農(nóng)作物不同階段的水分需求，科學把握，有效提升灌溉效率。

1.1.2 滴灌、噴灌技術

滴灌、噴灌技術是當前農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術中應用較為普遍的技術形式，也是將水資源直接高效輸送到農(nóng)作物根系的有效方法。例如，甘肅省玉門市昌馬灌區(qū)農(nóng)場內(nèi)支渠、斗渠、農(nóng)渠成網(wǎng)，灌溉面積近6 666.67 hm2，農(nóng)田澇可排、旱可澆，但由于田間渠道襯砌率低，跑冒滲漏水現(xiàn)象嚴重。而經(jīng)過節(jié)水改造，在使用了節(jié)水灌溉技術后，昌馬灌區(qū)節(jié)水效率達40%，每667 m2均增加經(jīng)濟效益30%以上。同時，精細化的灌溉控制，能有效降低流量偏差，改善葉片孔隙狀態(tài)，優(yōu)化田間小氣候。滴灌技術可通過滴灌形式將水肥注入作物根系，能以較小的打擊強度對作物進行水肥補充，極大地降低了灌溉時對作物的機械損傷，保護作物結構，同時，滴灌技術不產(chǎn)生地面徑流，有利于水土保持[4]。

1.1.3 分根交替灌溉技術

滴灌、噴灌技術雖提高了水資源利用率，但也存在使用壽命較短、需重復投資的問題，而玉門灌區(qū)戈壁農(nóng)田水利工程在發(fā)展中存在資金缺少問題。戈壁荒漠一直是農(nóng)業(yè)發(fā)展的真空地帶，而在戈壁地區(qū)發(fā)展農(nóng)田水利工程，需在基礎設施上投入大量的資金、設備。例如，戈壁地區(qū)光照充足，在投資日光溫室時成本高；配備水、電、路、林等基礎設施和現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)物質(zhì)基礎技術裝備需投入較大的成本；采用管道輸送技術投資較大，且在操作上比傳統(tǒng)渠道灌溉復雜。

近年來，生物節(jié)水技術是節(jié)水灌溉技術的重要領域，其典型的方法是控制分根交替灌溉。當作物出現(xiàn)水分脅迫時，根系可自發(fā)地進行激素調(diào)節(jié)，并將激素輸送到葉片，使其在生長中控制氣孔開閉程度，減少不必要的蒸騰作用。而開展高效節(jié)水灌溉工程，需對根系兩部分進行輪流灌溉，使根系處于充足的水分保持狀態(tài)和使根系處于脅迫狀態(tài)，以提高作物生長中的水資源利用率。項目實施后，農(nóng)業(yè)灌溉全年可節(jié)水114.9 萬m3，完成節(jié)水效益7.469 萬元，且農(nóng)業(yè)節(jié)水在種植結構調(diào)整中起主導作用。

1.1.4 地膜覆蓋技術

減少蒸騰作用是干旱地區(qū)農(nóng)作物生長的首要問題，而地膜覆蓋技術能有效發(fā)揮蓄水保墑、減少蒸騰的作用。全生物可降解地膜是一種新型地面覆蓋薄膜，借助地膜覆蓋技術搭建溫室能有效減少水分蒸發(fā)量，為解決土壤板結問題提供思路。在甘肅省玉門灌區(qū)戈壁農(nóng)田水利工程建設中，地膜覆蓋技術的有效應用與普及，為當?shù)氐男钏劇⒕氉鞯於嘶A。玉門市全生物可降解地膜應用示范區(qū)位于花海鎮(zhèn)大暢河現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)內(nèi)，建設面積66.67 hm2，園區(qū)總面積150 km2，耕地面積4 200.00 hm2，222 個井灌區(qū)，將在枸杞、籽用葫蘆、食葵、西甜瓜等經(jīng)濟作物上應用，覆膜面積占到總耕地面積的1/3 以上。

1.2 高效節(jié)水灌溉技術的使用效果

玉門灌區(qū)戈壁農(nóng)業(yè)有著極為顯著的經(jīng)濟效益和社會效益，戈壁地區(qū)長期處于農(nóng)業(yè)真空地帶，在玉門灌區(qū)戈壁農(nóng)田水利工程建設中應用高效節(jié)水灌溉技術能在不增加新用水量與新耕地的基礎上，開發(fā)應用非耕地農(nóng)業(yè)領域，同時借助無土栽培、水肥一體化設備提升玉門灌區(qū)種植效果。雖然戈壁農(nóng)業(yè)在建設初期需大量的基礎投資，但其后續(xù)的種植收益遠高于大田作物，且戈壁農(nóng)田節(jié)水灌溉技術的應用是可持續(xù)性使用投入，例如，戈壁農(nóng)田中日光溫室的使用壽命遠高于其成長回籠周期，且在玉門灌區(qū)戈壁農(nóng)田建設中應用節(jié)水技術能有效促進當?shù)毓?jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展，保護當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境[5]。

2 高效節(jié)水灌溉技術使用的制約因素

在使用高效節(jié)水灌溉技術時，技術設計工程配置直接關系到節(jié)水灌溉效果、灌溉方式；當?shù)剞r(nóng)戶在采用節(jié)水灌溉技術時，是否嚴格按照操作要求、操作流程落實也是影響灌溉效果的重要因素；農(nóng)作物的種植結構和作物品種的選擇也會影響節(jié)水灌溉技術的使用效果；部分農(nóng)民在戈壁農(nóng)田經(jīng)營中缺乏科學的種植觀念、灌溉規(guī)劃不合理、未充分把握節(jié)水灌溉的優(yōu)勢等都會影響高效節(jié)水灌溉技術的使用效果。

2.1 硬環(huán)境因素

硬環(huán)境要包括自然因素、人為因素及勞動力因素。1）自然因素主要為農(nóng)業(yè)所在地的氣候條件，氣候過于干旱會導致水資源存在較大短缺問題，影響高效節(jié)水灌溉技術的實施效果。2）人為因素主要為農(nóng)民在灌溉種植過程中的積極性、主動性與能動性。3）勞動力水平、勞動力素質(zhì)會影響農(nóng)業(yè)的發(fā)展效果與質(zhì)量。在玉門灌區(qū)節(jié)水灌溉技術應用過程中，不斷強化基礎設施，不斷推廣落實灌區(qū)節(jié)水技術，逐漸解決制約玉門灌區(qū)發(fā)揮農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益的阻礙問題，為農(nóng)業(yè)結構性戰(zhàn)略性調(diào)整提供發(fā)展思路，極大地帶動了當?shù)剞r(nóng)民增產(chǎn)、農(nóng)業(yè)增收，緩解了群眾用水糾紛問題。在戈壁灌區(qū)實施高效節(jié)水灌溉技術后，玉門灌區(qū)糧經(jīng)比由56∶44 轉(zhuǎn)變?yōu)?8∶52。

2.2 軟環(huán)境因素

軟環(huán)境因素主要包括水利工程中基礎設施與配套設施是否健全、水利工程建設中的資金技術是否完善、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中科技水平是否先進。在農(nóng)田水利設施建設完成后，還需根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況，采用與之相匹配的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術，加強對水利設施的維護、維修，使其能在灌溉時發(fā)揮作用，以提升水資源利用率。

3 提高應用效果的措施

3.1 做好高效節(jié)水灌溉技術的宣傳與推廣

1）做好高效節(jié)水灌溉技術的宣傳與推廣，提高當?shù)剞r(nóng)戶的節(jié)水灌溉意識，使其在日常作物經(jīng)營和種植中樹立節(jié)水觀念，掌握科學的灌溉方法，提升種植能力。據(jù)統(tǒng)計分析，玉門灌區(qū)通過節(jié)水改造，改變了灌水方式，部分村組由項目實施前的“按畝收費”轉(zhuǎn)變?yōu)椤鞍捶绞召M”，提高了農(nóng)戶的節(jié)水意識，使灌區(qū)渠灌工程配套灌溉面積每667 m2平均灌溉水量減少38 m3，每667 m2平均增加產(chǎn)值63 元。提高了農(nóng)業(yè)效益、縮短了輪期、增強了保灌能力。2）做好節(jié)水灌溉技術的培訓與教育，當節(jié)水灌溉系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，使農(nóng)民能及時排除故障，保障灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性。

3.2 優(yōu)化與創(chuàng)新高效節(jié)水灌溉技術

不同農(nóng)作物在不同生長階段所需的水量存在差異，需農(nóng)民在日常種植中根據(jù)農(nóng)作物的需水情況，制訂詳細的灌溉措施，以滿足作物的生長需要。在高標準農(nóng)田建設、灌區(qū)改造和高效節(jié)水項目中，玉門灌區(qū)雖已建成部分項目，但目前發(fā)展極不平衡，仍存在技術設計不合理、施工監(jiān)管不到位、采用設備質(zhì)量參差不齊、后續(xù)運維成本不足等問題。需有關人員持續(xù)關注、重視新型灌溉技術的研究工作，積極引進高新技術。例如，從技術和設備上規(guī)范灌溉行業(yè)的自動化和智能化。同時，為實現(xiàn)良好的灌概效果，工作人員需以農(nóng)田實際情況為基礎開展灌溉技術選取工作，以滿足農(nóng)田灌溉的實際需求。

滴灌技術是當前農(nóng)業(yè)灌溉領域較為常見的一種灌溉形式，主要通過塑料管道實現(xiàn)水資源的有效傳輸，借助有孔洞的塑料管道使其準確滴入植物根部，保證植物生長所需的水分?？山Y合微灌技術，根據(jù)相應的技術使用標準，選擇適合的微灌技術。例如，種植大棚蔬菜類作物時可采用微噴或滴灌技術，種植人員可將農(nóng)作物所需的肥料溶于滴灌液體內(nèi)，在灌溉的同時對作物進行施肥，提升種植效率，減輕種植人員的工作壓力。2）在大中型農(nóng)田中應用噴灌技術時，可結合戈壁地區(qū)的氣溫條件在噴灌機械上輔助相應的設備，提高農(nóng)田的自動化、科學化水平，提升灌溉質(zhì)量和灌溉效果。3）在利用節(jié)水灌溉設備時需完善資源分配，重點考慮節(jié)水灌溉水利工程與當?shù)刈匀画h(huán)境、生態(tài)環(huán)境、水環(huán)境之間的關系，突出示范工程的引領效果，結合種植植物的特性做好分區(qū)。在使用節(jié)水設備時，需完善設備維護流程，切實提高設備的使用壽命，實現(xiàn)節(jié)水灌溉目標。

3.3 完善相關保障措施

1）健全與完善激勵與考核制度，推動經(jīng)營主體市場化改革。例如，結合農(nóng)作物灌溉實施的方式和水資源利用途徑制定水利管理制度，對積極采用新型節(jié)水灌溉方式的農(nóng)戶或組織及時給予鼓勵，落實相關管理制度、人才隊伍制度、激勵與考核制度等。玉門灌區(qū)的戈壁農(nóng)田水利工程建設處于較為惡劣的干旱地區(qū)，在水利設施上更易受外界自然因素影響。因此，需將責任落實到位，培養(yǎng)一批懂技術、懂管理、懂農(nóng)業(yè)的專業(yè)人才，以提高農(nóng)業(yè)水利工程的維修和管理水平，提高工程建設質(zhì)量。在農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術的應用和管理隊伍建設上，需明確技術人員的責任和報酬，根據(jù)相應的績效靈活發(fā)放薪資，以鼓勵當?shù)貎?yōu)秀的技術人員不斷學習、積極承擔技術責任。2）健全資金保障機制。玉門灌區(qū)充分整合發(fā)展和改革委員會、國土資源、財政、農(nóng)業(yè)農(nóng)村等部門的涉農(nóng)資金，集中建設一批管灌、微灌等高效節(jié)水灌溉工程，并鼓勵社會資本參與農(nóng)田水利基礎設施建設。當前，玉門灌區(qū)共引入社會資本實施高效節(jié)水灌溉項目12 個，社會資本累計投入760萬元。3）建立水利工程長效服務和運行管理機制，健全日常監(jiān)督和檢查維護機制，嚴格按照制度管事管人，使戈壁農(nóng)田水利工程高效節(jié)水灌溉技術真正落實到位，真正將人工勞動力解放出來。

4 結語

良好的灌溉方式能提高作物生長效率、實現(xiàn)保土保肥、節(jié)約用水、降低污染、穩(wěn)定和改善當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境、提升農(nóng)業(yè)收益率。結合甘肅省玉門灌區(qū)農(nóng)田水利工程現(xiàn)狀，在高效節(jié)水灌溉技術上不斷進行創(chuàng)新優(yōu)化、提升灌溉效率，做好普及宣傳工作，強化保障支持措施，使高效節(jié)水灌溉技術得到有效落實與應用。