劉曉亮

(哈爾濱市阿城區(qū)亞溝街道辦事處，哈爾濱 150321)

0 引言

我國國土面積遼闊，南北方環(huán)境差異明顯，尤其是降雨量差異，直接影響到農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中缺水現(xiàn)象是普遍存在的，因此，就要最大程度避免水資源浪費，提高農(nóng)業(yè)水資源利用率。其中，農(nóng)田灌溉用水占農(nóng)業(yè)用水的絕大部分，要解決農(nóng)田用水浪費的問題，就要提高農(nóng)田灌溉過程中的一系列技術(shù)水平，農(nóng)業(yè)種植方式和農(nóng)田管理措施，都能夠?qū)r(nóng)業(yè)用水資源進行有效的節(jié)約，促進我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

1 節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用

農(nóng)田灌溉一般分為四個階段：水資源的分配、灌溉水的輸送、灌溉和作物吸收。但是在水資源的輸送過程和灌溉過程中，因為輸送水過程中蒸發(fā)或土壤中水分蒸發(fā)，就會浪費大量水資源，增大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本，降低水資源的利用率。灌溉量=灌溉水總量-運輸蒸發(fā)損失量-灌溉面排水量-田間蒸發(fā)量。提高灌溉質(zhì)量，減少地表灌溉用水量；減少農(nóng)田水分蒸發(fā)，充分利用雨水收集灌溉技術(shù)及水資源利用率。最后加強灌溉技術(shù)，采用科學(xué)的灌溉方式，確保作物產(chǎn)量和用水效率。節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用，如圖1所示。

圖1 農(nóng)業(yè)水利節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用范圍

2 先進節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用

2.1 管灌技術(shù)

管灌技術(shù)主要是利用低壓管道代替水渠灌溉的一種節(jié)水灌溉方式，因此又被稱為“低壓管灌”，是指采用低壓管道進行灌溉水的運輸，可以減少水資源在運輸過程中的無效蒸發(fā)及深層泄漏，灌溉水輸送效率高達(dá)95%以上，與傳統(tǒng)的土渠、砌石渠道、混凝土板襯砌渠道相比，提高節(jié)水效率分別為32%、18%和9%。而且采用低壓管道進行田間灌溉，可以減少水利設(shè)施的投入成本，且低壓管道在田間方便移動與安裝，對農(nóng)戶的專業(yè)知識要求較低，方便操作，目前已經(jīng)進行大面積的推廣應(yīng)用。

2.2 噴灌技術(shù)

噴管灌溉技術(shù)在于將輸水管道安置于田地間，通過水泵對管道里的水產(chǎn)生壓力，從而將水從噴水口噴出，水滴可以均勻的覆蓋在農(nóng)作物表面，灌溉作業(yè)效果較好。該技術(shù)的優(yōu)點在于可以降低勞動強度，減少物力的投入。噴灌技術(shù)根據(jù)管道的鋪放形式可以分為固定式和移動式，固定噴灌方式在前期安裝投入成本較多，但是鋪設(shè)完成后操作較為簡單，可節(jié)省大量勞動力；移動噴灌方式雖然在前期投入資金較少，同時也具有較高的靈活性，但是費時費力，勞動強度較大。隨著噴灌技術(shù)的逐漸發(fā)展，逐步形成了微噴灌技術(shù)，又稱為“霧滴噴灌技術(shù)”，是近幾年發(fā)展起來的一種節(jié)水灌溉技術(shù)，主要是指利用噴灌帶或者微型噴頭將灌溉水噴灑到作物表面的灌溉形式，在進行土壤灌溉的同時可以增加作物葉片及農(nóng)田局部濕度，起到調(diào)節(jié)微氣候的作用，可以將灌溉水均勻地噴灑在作物根部土壤及作物葉片上，達(dá)到灌溉的同時可以降低作物葉面的蒸騰作用。主要優(yōu)勢是灌水量小，可以精準(zhǔn)的控制灌水量及灌溉范圍，將水分直接輸送至作物根部土壤，減少水分損失的同時滿足作物生長發(fā)育的需要[1]。

2.3 滴灌技術(shù)

滴灌技術(shù)主要是通過灌水器將水資源微量、連續(xù)、精準(zhǔn)的作用在農(nóng)作物根部，使其農(nóng)作物根部周圍的土壤濕潤，這樣就將有限的水資源精準(zhǔn)的分配給每一個農(nóng)作物，實現(xiàn)精準(zhǔn)澆灌滿足作物的生長需求[2]。其次微灌技術(shù)還可以與水溶性肥料進行結(jié)合，實現(xiàn)水肥灌溉系統(tǒng)，通過這種方式施肥，可以實現(xiàn)施肥的效率還可以提高肥料的利用率，減少灌溉水大面積濕潤土壤，降低土壤中雜草的發(fā)生，不會發(fā)生地表徑流及深層泄漏，減少水分的浪費，同時可以實現(xiàn)水肥一體化灌溉，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，省水省工，實現(xiàn)作物增產(chǎn)。

2.4 滲灌技術(shù)

滲灌技術(shù)是在滴管技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種精準(zhǔn)灌溉技術(shù)，將滴灌管埋至土壤內(nèi)部，對作物根系進行精準(zhǔn)供水、供肥，是目前最為節(jié)水的一種灌溉方式，但是在進行田間滲灌時，目前存在滲灌管易于堵塞的問題，一旦發(fā)生堵塞需要更換滲灌管時，較為費時費力。

2.5 渠道防滲技術(shù)

目前，在我國農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn)灌溉方式中，渠道灌溉方式最為普遍，渠道灌溉主要目的是將河流或?qū)⑺畮斓乃糜谵r(nóng)田灌溉，主要方式就是通過挖掘輸水渠將農(nóng)田與河流連接起來，對農(nóng)田進行灌溉。根據(jù)渠道灌溉的技術(shù)要點確定渠道頂端距離地面的高度、渠溝底部的深度，以及渠道兩側(cè)防止水流滲出的措施等，這些技術(shù)措施都可以有效的防止水流在輸送過程中的流失。例如，采用混凝土建造渠道或者水渠上安裝蓋子，可以有效防止水滲入土壤當(dāng)中及水蒸發(fā)的消耗。采用渠道灌溉的節(jié)水措施雖然能起到減少水資源浪費的目的，但是節(jié)水作用有限，并不能完全解決水資源浪費的問題。

3 農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的效益分析

3.1 生態(tài)效益

節(jié)水灌溉技術(shù)可以將水資源浪費降到最低，提高灌溉水利用效率，實現(xiàn)水肥一體化灌溉，還可以減少傳統(tǒng)化肥對生態(tài)環(huán)境的污染，提高生態(tài)效益，減少傳統(tǒng)作物施肥下由于地表徑流造成的水源污染及土壤污染，對于保護農(nóng)田生態(tài)環(huán)境、減少化肥資源的浪費具有重要意義[3]。

3.2 經(jīng)濟效益

目前，以滴灌技術(shù)最為先進，在每個作物生長區(qū)域采用閥門進行精準(zhǔn)灌溉、施肥控制，減少人力投入，降低生產(chǎn)成本，操作人員只需要通過開閉相應(yīng)的閥門對大田進行水肥控制，降低勞動強度。滴灌系統(tǒng)的主要投資(包括主要灌溉首部、水泵、管道、閥門等)約為3萬元·hm-2，試用期限約在5年左右，每年可以節(jié)省水分、化學(xué)肥料及人工約為1.125萬元·hm-2，作物實現(xiàn)提質(zhì)增產(chǎn)20%左右，還可以極大地提高農(nóng)戶收入，具有一定的經(jīng)濟效益。

4 我國農(nóng)田水利灌溉中存在的主要問題

4.1 灌溉方式研究不深入

目前，我國水資源稀缺的問題已經(jīng)非常嚴(yán)重，節(jié)約和保護水資源是每個人都要重視的問題?，F(xiàn)有的一些灌溉技術(shù)造成水資源的大量流失，而且不利于農(nóng)作物生長。節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)業(yè)節(jié)水工程中的價值和應(yīng)用，改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)灌溉方法，根據(jù)作物實際需水量進行灌溉，采用科學(xué)方法，不僅提高了農(nóng)田生產(chǎn)的收入，也是發(fā)展農(nóng)業(yè)機械化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化及優(yōu)質(zhì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的必然選擇。我國經(jīng)過長期的節(jié)水灌溉技術(shù)研究推廣，節(jié)水灌溉技術(shù)逐漸得到發(fā)展和普及，各種灌溉技術(shù)應(yīng)運而生，各具優(yōu)勢。但需要繼續(xù)深入研究，完善節(jié)水灌溉技術(shù)。節(jié)水灌溉技術(shù)主要包括優(yōu)化水資源配置和高效利用，提高水環(huán)境和區(qū)域水資源承載能力，確保中國社會經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展。因此，研究節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)業(yè)節(jié)水工程中的應(yīng)用是十分重要和必要的。

4.2 節(jié)水意識不強

傳統(tǒng)的灌溉方式已經(jīng)在農(nóng)民思想中擁有不可動搖的地位，認(rèn)為傳統(tǒng)灌溉才是真正有利于作物生長，并不會意識到浪費水資源的嚴(yán)重性，盡管現(xiàn)在一直對節(jié)水灌溉的方式進行宣傳，但是對于一些思想守舊的農(nóng)民并無法理解節(jié)水灌溉所能帶來的好處，覺得傳統(tǒng)灌溉方便、省事、不需要花錢安裝新設(shè)施[4]。

4.3 管理相對薄弱，投入相對不足

目前，我國在農(nóng)業(yè)水利灌溉管理方面還存在許多問題，主要是灌溉渠道歸屬問題，以及對于灌溉渠道的使用與維護工作等問題劃分不夠明確。同時，針對農(nóng)業(yè)水利灌溉基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的資金投入不足，致使渠道建設(shè)質(zhì)量不高、后期沒有資金對渠道進行維護，從而導(dǎo)致農(nóng)業(yè)水利灌溉設(shè)施年久失修，灌溉效率下降，節(jié)水效果不夠明顯。

4.4 灌溉基礎(chǔ)建設(shè)薄弱

在建設(shè)農(nóng)業(yè)水利灌溉工程時要對建設(shè)質(zhì)量進行嚴(yán)格把控，按照設(shè)計進行施工，確保灌溉工程的科學(xué)施工。目前，許多建設(shè)時間較長的灌溉系統(tǒng)仍在進行使用，老化問題比較嚴(yán)重，并且后期維護不到位，已經(jīng)不能將其使用價值完全發(fā)揮出來，只是實現(xiàn)最基礎(chǔ)的功能。我國相關(guān)部門已經(jīng)出臺很多政策與措施，對老舊灌溉設(shè)置進行升級與改造，但是仍有許多問題等待解決，升級改造工程進展緩慢。

5 農(nóng)業(yè)水利灌溉的節(jié)水措施

5.1 節(jié)水灌溉技術(shù)體系的完善

在普及節(jié)水灌溉技術(shù)的過程中，若缺少政府的支持，農(nóng)民很難接受新技術(shù)的推廣，必然會繼續(xù)使用傳統(tǒng)灌溉技術(shù)，因此政府不僅在支持力度上需要加強，還需要完善灌溉系統(tǒng)的政策規(guī)范體系。可以加大資金投入力度，增加農(nóng)業(yè)水利灌溉設(shè)施的建設(shè)，使水資源用于農(nóng)田灌溉的利用率增加，減少不必要的浪費。通過節(jié)水灌溉技術(shù)并不能從根本上解決水資源稀缺的問題，但是可以緩解水資源缺少的難題。

5.2 優(yōu)化水資源配置與農(nóng)業(yè)發(fā)展

節(jié)水灌溉技術(shù)不只是針對灌溉技術(shù)上的改進，還應(yīng)根據(jù)不同農(nóng)業(yè)的種植模式選用不同的節(jié)水灌溉技術(shù)，充分開發(fā)水資源的利用價值與利用效率，對不同地區(qū)的缺水情況，針對性地設(shè)計適合的節(jié)水灌溉系統(tǒng)，讓每一滴水都有其利用價值，完善水資源的優(yōu)化配置工作，將農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展與節(jié)水灌溉技術(shù)完美結(jié)合。

5.3 引進先進的高效節(jié)水灌溉技術(shù)

隨著社會經(jīng)濟與科技的發(fā)展，不斷涌現(xiàn)出各種新興科技，其中也包括新型高效節(jié)水灌溉系統(tǒng)，目前的節(jié)水灌溉系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足農(nóng)業(yè)種植技術(shù)的發(fā)展需求。因此，要滿足農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展需要，相關(guān)人員要引進更加先進的灌溉技術(shù)，例如將3S技術(shù)或者生物技術(shù)應(yīng)用于灌溉技術(shù)。

5.4 提高農(nóng)民的思想認(rèn)識

政府在推動與宣傳節(jié)水灌溉技術(shù)過程中，最終目的是改變農(nóng)民在灌溉技術(shù)上的傳統(tǒng)觀念，讓農(nóng)民享受節(jié)水灌溉技術(shù)帶來的效益和便利，讓其充分認(rèn)識到節(jié)水灌溉技術(shù)對農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要性。相關(guān)部門應(yīng)安排專業(yè)推廣人員深入基層，向農(nóng)民詳細(xì)解讀國家在節(jié)水灌溉模式的相關(guān)政策，讓農(nóng)民全面了解節(jié)水灌溉技術(shù)，相信節(jié)水灌溉系統(tǒng)會給農(nóng)民帶來好處，減輕勞動強度。相關(guān)部門應(yīng)該建立節(jié)水灌溉技術(shù)示范基地，將節(jié)水灌溉技術(shù)更好地向農(nóng)民進行展示，讓農(nóng)民切實感受到新技術(shù)的操作方法與灌溉技術(shù)帶來的成效，提高農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn)質(zhì)量，讓農(nóng)民積極地將節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中[5]。

6 總結(jié)

我國作為農(nóng)業(yè)大國同時也是一個缺乏水資源的國家，所以節(jié)水技術(shù)是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中不可或缺的部分。不僅需要普及節(jié)水灌溉的應(yīng)用范圍，還應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)的實際環(huán)境和種植模式對節(jié)水灌溉技術(shù)進行調(diào)節(jié)，以增加該技術(shù)的適應(yīng)性，將節(jié)水灌溉技術(shù)所產(chǎn)生效益充分發(fā)揮，推動中國農(nóng)業(yè)在可持續(xù)發(fā)展道路上越走越遠(yuǎn)。