沂水縣水利資源保護服務(wù)中心 劉輝

前言

當前國家不斷增加農(nóng)田水利工程項目的投資，顯著推動了地區(qū)農(nóng)田水利工程項目建設(shè)，并取得了滿意效果。但是我國作為農(nóng)業(yè)大國，人均水資源占有量不足的問題長期存在，因此為滿足未來農(nóng)業(yè)發(fā)展要求，對農(nóng)田水利工程的高效節(jié)水灌溉技術(shù)進行改進升級具有必要性，所以為了能夠滿足這一要求，相關(guān)人員應(yīng)明確未來農(nóng)田水利項目中節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展的新思路，這也是本文研究的主要目的。

1 農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉的重點技術(shù)研究

1.1 農(nóng)田渠道防滲技術(shù)

農(nóng)田渠道防滲技術(shù)可以顯著提升農(nóng)田水資源的使用率，需要通過混凝土、塑料薄膜等材料對土渠做防滲處理之后，可以避免水資源在輸送過程中的浪費，其優(yōu)勢表現(xiàn)為：第一，可以控制渠道輸水過程中產(chǎn)生的損失，保證了渠道水利用效率；第二，有助于節(jié)省農(nóng)田水利工程項目的總投資與成本，這是因為農(nóng)田渠道防滲技術(shù)可以節(jié)約水資源，進而擴大灌溉面積，有助于降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本。同時在相同的徑流量下，防滲渠道的阻力更小，保證水資源可以快速通過，進而減少過水斷面。最后該技術(shù)有助于提高農(nóng)田水利工程項目的管理效率，不需要設(shè)置看水員等崗位，滿足農(nóng)村農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本要求；第三，農(nóng)田渠道防滲技術(shù)可以有效避免渠道沖刷問題，這是因為在構(gòu)建渠道防滲系統(tǒng)過程中所設(shè)置的防滲外壁會有良好的防淤、防坍塌的功能，維持了整個渠道體系的穩(wěn)定性，進而保證了平穩(wěn)的輸水。因此相關(guān)學(xué)者研究認為，現(xiàn)階段渠道防滲是解決部分地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水短缺、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水生產(chǎn)的重要組成部分，隨著各地區(qū)農(nóng)田水利工程改造工作的開展，渠道防滲工程的應(yīng)用范圍會進一步拓展，這是提升水資源利用率的重要組成部分，可以滿足我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要求[1]。

1.2 低壓管道灌溉技術(shù)

從技術(shù)發(fā)展的角度來看，節(jié)水型低壓管道輸水技術(shù)的關(guān)鍵，就是要通過管道來取代水渠，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水輸送到田間，為農(nóng)作物生長提供充足的水源。目前低壓管道灌溉技術(shù)中可以按照組件將其分為移動式、半固定式與固定式三種類型，其中半固定式技術(shù)最為常見，具有節(jié)能、節(jié)水、方便管理等優(yōu)點。與傳統(tǒng)的水渠技術(shù)相比，使用低壓管道灌溉技術(shù)可以使水利用率提升至95%，且單位面積下的灌水定額也會明顯減少，其節(jié)水量超過3%。同時需要注意的是，在采用低壓管道灌溉技術(shù)時不需要預(yù)留專門的渠道空間，因此原本的水渠也可以進行改造后恢復(fù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，所以該技術(shù)也具有一定的節(jié)地效果，在采用該技術(shù)之后有助于擴大農(nóng)田的灌溉面積并縮短輪灌周期，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了穩(wěn)定的水源，具有優(yōu)勢。

現(xiàn)階段的地下管道灌溉技術(shù)形式得到進一步創(chuàng)新，例如在管道規(guī)劃設(shè)計中可根據(jù)農(nóng)田具體情況選擇雙向配水或者單向配水的方法，但是需要關(guān)注以下問題：一是低壓管道應(yīng)盡量沿著高處布置，這種布設(shè)方法方便向田間輸水；二是所布設(shè)的管道應(yīng)盡可能走直線，減少不必要的拐彎情況；三是應(yīng)充分縮短主管道與田間地壟溝之間的輸水長度[2]。

1.3 田間節(jié)水技術(shù)

1.3.1 溝灌技術(shù)

溝灌技術(shù)是指在農(nóng)作物間開設(shè)灌水溝，灌溉水由水渠進入后，在水流動過程中可以借助土壤的毛細管作用從溝壁、溝底等位置向四周滲透并濕潤土壤。該技術(shù)的優(yōu)點顯著，不僅可以提升水資源利用率，也不會對土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，所以常被用于玉米、甘蔗等寬間距農(nóng)作物的灌溉中。也有研究指出，在采用溝灌技術(shù)之后不會導(dǎo)致土壤表面發(fā)生板結(jié)現(xiàn)象，進而控制深層次滲透，避免出現(xiàn)土壤水分流失或者地下水位提高等情況[3]。而在多雨季節(jié)，溝灌渠可以有效匯聚地表徑流并快速排水，避免積水在田間聚集而影響農(nóng)作物的正常生長，具有一定的排水溝功能，優(yōu)勢顯著。最后在開灌水溝時本身可以對農(nóng)作物起到培土的作用，在不斷培土的作用下可以為農(nóng)作物根部覆蓋充足的土壤，為農(nóng)作物生長提供了必要條件，也能避免農(nóng)作物倒伏等問題發(fā)生。

1.3.2 膜上灌技術(shù)

膜上灌技術(shù)是在地膜覆蓋栽培的基礎(chǔ)上創(chuàng)新而來的一種新型節(jié)水生產(chǎn)技術(shù)，該技術(shù)將傳統(tǒng)的地膜旁側(cè)灌水改變?yōu)槟ど狭魉?，水沿著放苗孔流動，并在滲水孔位置下滲，能滿足農(nóng)作物生產(chǎn)的一般需求，屬于一種節(jié)水增產(chǎn)的新技術(shù)。

膜上灌技術(shù)的優(yōu)勢顯著，這是因為該技術(shù)可以將田面水通過放苗孔或者專用的滲水孔等有計劃的滲透到地面上，這種情況下，所滲下的水只會灌注在農(nóng)作物上，強化了局部灌水的效果，進而減少溝灌中的田間蒸發(fā)量。根據(jù)統(tǒng)計，該技術(shù)下的水資源利用率可超過80%，在水資源匱乏地區(qū)使用膜上灌技術(shù)之后，其節(jié)水效果會進一步提升。同時隨著該技術(shù)的發(fā)展，膜上灌與溝灌的效果會進一步提升，且種植戶在灌水期間可以根據(jù)農(nóng)作物種類調(diào)整灌水量，避免土壤板結(jié)等問題發(fā)生，提高了水資源利用率。

目前膜上灌技術(shù)的適用范圍廣闊，從技術(shù)特征來看，該技術(shù)主要是利用農(nóng)作物栽培覆蓋地膜為主要防滲材料，只要能進行地膜覆蓋種植的農(nóng)作物均可以采用該灌溉技術(shù)，尤其是針對氣溫低、蒸發(fā)量大、坡度高、保水保肥性差的地塊的技術(shù)效果非常顯著。例如山西省聞喜縣在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，考慮到當?shù)貎鏊獾忍厣r(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的種植要求后，最終決定采用膜上灌技術(shù)，而生產(chǎn)結(jié)果也證明，在采用膜上灌技術(shù)之后凍蒜的產(chǎn)量顯著提升，往年因為水分不足而造成的凍蒜減產(chǎn)等問題得到順利解決。

隨著膜上灌技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)人員也在該技術(shù)的基礎(chǔ)上進行拓展，例如膜孔溝灌技術(shù)就是在此技術(shù)上發(fā)展而來的新技術(shù)，該技術(shù)的關(guān)鍵是將土地加工成溝壟相間的地塊，通過在溝底、溝坡等位置鋪上塑料膜，將農(nóng)作物種植在壟背上，水流通過溝中底模后，水分可經(jīng)孔滲透到土壤中，經(jīng)毛細管作用浸潤在根部。

1.3.3 微灌與噴灌技術(shù)

微灌與噴灌技術(shù)是發(fā)展較為成熟的農(nóng)田高效節(jié)水灌溉技術(shù)，其中噴灌是指將水加壓后噴射到空中形成細小水滴散落在地面上，能滿足農(nóng)作物生產(chǎn)對水分的基本要求，該技術(shù)的優(yōu)點就是可以提升農(nóng)作物產(chǎn)量，并且具有很強的適應(yīng)性，基本可以在各種類型的農(nóng)田中使用。微灌技術(shù)則是通過低壓管道系統(tǒng)，將水分傳送至末級管道上的灌水器中，能夠為農(nóng)作物提供生長的水分，具有灌水均勻、節(jié)省水源等優(yōu)點。但是與其他技術(shù)相比，微灌技術(shù)的總成本偏高，這也限制了該技術(shù)的進一步推廣。

2 農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉的支持與保障策略

2.1 轉(zhuǎn)變思維模式，做好宣傳

在農(nóng)田水利工程快速開展的今天，需要工作人員能夠做好日常宣傳教育工作，詳細介紹新技術(shù)、新方法在節(jié)水灌溉中的先進性，讓廣大種植戶了解新技術(shù)的經(jīng)濟效益與生態(tài)效益，最終成為節(jié)水灌溉技術(shù)的堅定擁護者。所以工作人員應(yīng)該合理利用報紙、廣播以及新媒體技術(shù)進行多方位的交流，例如在快手等手機App上開設(shè)專門的“農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉技術(shù)”模塊，在該模塊上工作人員可以在視頻中詳細介紹當?shù)刂髁鞯墓?jié)水灌溉技術(shù)，并闡述各種新技術(shù)、新設(shè)備的操作與保養(yǎng)方法等，加深全體種植戶對新技術(shù)的條件等。同時工作人員可配合“中國水周”“世界水日”等活動，開展專題性工藝宣傳工作，以“建設(shè)節(jié)水型農(nóng)業(yè)”為宣傳口號，針對本地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求介紹新技術(shù)等，介紹水資源管理“三條紅線”的相關(guān)知識，讓種植戶能夠更深入了解推廣節(jié)水技術(shù)的必要性，最終在社會上營造出節(jié)水的氛圍[4]。

2.2 完善節(jié)水補償機制

在工作中要充分發(fā)揮政府部門的財政補貼與支持作用，在強調(diào)政策導(dǎo)向的基礎(chǔ)上，強化政策資金在農(nóng)業(yè)新技術(shù)推廣中的優(yōu)勢，在打造高效節(jié)水農(nóng)業(yè)補助與激勵機制的基礎(chǔ)上，不斷改善本地區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，引導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的變革，進而實現(xiàn)節(jié)水、提質(zhì)以及增效的目標。

例如結(jié)合國家的政策補貼資金，可以在節(jié)水設(shè)備以及節(jié)水工程上提供必要的傾斜，如針對采購節(jié)水型設(shè)備的農(nóng)戶提供財政補貼等；或者針對膜上灌技術(shù)改造的農(nóng)田提供支持，通過上述方法可以激發(fā)農(nóng)戶開展農(nóng)田節(jié)水改造的積極性，提高地區(qū)節(jié)水工程整體水平。

2.3 強化管理，打造節(jié)水灌溉體系

要求工作人員能夠從全局角度出發(fā)，根據(jù)地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀形成節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展規(guī)劃，在做好資源整合的基礎(chǔ)上，對農(nóng)業(yè)節(jié)水工程建設(shè)情況做統(tǒng)籌管理，充分發(fā)揮全體種植戶與各級技術(shù)人員的主觀能動性，保證農(nóng)田水利工程項目建設(shè)工作順利開展。同時要形成統(tǒng)一化的節(jié)水與評估標準，在堅持規(guī)范管理的基礎(chǔ)上，堅持從地區(qū)實際情況推廣科學(xué)推廣節(jié)水工藝。例如工作人員可以在了解本地區(qū)地形地貌、土壤特性的基礎(chǔ)上選擇性推廣噴灌或者溝灌技術(shù)等，使節(jié)水工程能夠發(fā)揮更大的效益。最后，工作人員也要形成相應(yīng)的獎懲機制，對于生產(chǎn)中能夠主動執(zhí)行節(jié)水號召的工作人員進行獎勵，而針對農(nóng)田灌溉中的浪費問題進行懲處。必要時可引進先進的測量技術(shù)和設(shè)備，建立起嚴謹?shù)谋O(jiān)管機制，為農(nóng)田灌溉節(jié)水措施及設(shè)施的應(yīng)用提供保障。

2.4 完善技術(shù)落地前的準備工作

在技術(shù)落地前，相關(guān)技術(shù)對外部環(huán)境的要求較低，但是為確保效果，相關(guān)人員還需要進一步完善各項準備工作，具體包括：一是了解區(qū)域農(nóng)田的實際情況，掌握農(nóng)作物生長環(huán)境要求、地勢地貌特征等。所以相關(guān)部門應(yīng)指派工作人員對農(nóng)田水利工程項目的現(xiàn)場進行調(diào)查，相關(guān)人員能夠在深入農(nóng)田現(xiàn)場進行調(diào)查之后，堅持從全面性角度出發(fā)評估農(nóng)田發(fā)展環(huán)境，最終選擇最理想的農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)，進而盡量縮小因為水資源分布不均造成的農(nóng)作物產(chǎn)量差異。二是做好配套設(shè)置建設(shè)，針對各地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施不足的問題，如設(shè)備老化等問題可能會造成經(jīng)濟損失，所以在技術(shù)落地準備階段需要做好相關(guān)項目的資金投入，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供必要的農(nóng)機設(shè)備支持。

2.5 強化總量控制與定額管理

應(yīng)該在現(xiàn)有已經(jīng)推廣的農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)的基礎(chǔ)上做好農(nóng)業(yè)灌溉運行管理工作，能夠在改進地區(qū)農(nóng)業(yè)供水方案的基礎(chǔ)上，根據(jù)近幾年農(nóng)業(yè)用水量變化實施嚴格的用水總量與定額控制等，例如在節(jié)水項目建設(shè)后應(yīng)針對節(jié)水工程的節(jié)水效率對節(jié)水量做進一步控制，或者通過水資源有償補用制度來提升農(nóng)業(yè)用水效益。在必要情況下可選擇在灌溉渠布設(shè)土壤墑情檢測系統(tǒng)，該檢測系統(tǒng)需要對農(nóng)田灌溉情況進行監(jiān)督與評價，如統(tǒng)計毛灌溉量、節(jié)水效果等，通過相關(guān)數(shù)據(jù)能夠顯著提升農(nóng)業(yè)灌溉水利用水平。

2.6 做好灌區(qū)配套設(shè)施改建工程

該工作中應(yīng)做好節(jié)水設(shè)施的改進，例如做好灌區(qū)的輸配水渠道建設(shè)、田間工程、灌區(qū)引水渠等，針對本地區(qū)高耗水量的行業(yè)進行監(jiān)督管理，完善相應(yīng)的配套管理措施，并在積極推動節(jié)水灌區(qū)建設(shè)的基礎(chǔ)上，發(fā)揮工程示范與引導(dǎo)作用，進而進一步提高當?shù)剞r(nóng)田水利工程節(jié)水質(zhì)量。同時為提高節(jié)水質(zhì)量，相關(guān)人員還應(yīng)該重視自動化設(shè)備、地理信息遙感技術(shù)以及水肥一體化技術(shù)的應(yīng)用，確保能夠支持當?shù)毓?jié)水灌溉工作開展。

3 結(jié)語

為了能夠順應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展要求，相關(guān)人員應(yīng)該了解農(nóng)田水利工程高效節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展的新方向，在堅持技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮各項技術(shù)的先進性，利用現(xiàn)代化的節(jié)水灌溉技術(shù)來提高當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平，進而更好地幫助當?shù)鼐用衩撠氈赂?，實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展目標。