楊煥奎

（甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心，甘肅 白銀 730400）

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，農(nóng)業(yè)發(fā)展作為重要節(jié)點(diǎn)，使得水資源、電力能源的應(yīng)用量顯著上漲?，F(xiàn)階段，我國缺水問題日益嚴(yán)重，如何有效解決水資源嚴(yán)重緊缺這一問題迫在眉睫。灌溉農(nóng)業(yè)需要大量用水，在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，水資源的緊缺現(xiàn)象對(duì)其造成了嚴(yán)重的阻礙與限制。近年來，我國節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)有了顯著提升，但由于市場(chǎng)推廣不足，農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)缺乏推廣的途徑與力度，所以極大地限制了該技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。

1 高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)中的節(jié)水灌溉技術(shù)

1.1 滴灌灌溉

滴灌灌溉技術(shù)需要在農(nóng)田中采用管道輸送灌溉用水，通過在管道中設(shè)置多個(gè)小孔，使水源直接流入到植物根部。對(duì)比地表灌溉方式，通過滴灌灌溉技術(shù)可準(zhǔn)確控制所有灌輸器的具體出水量，同時(shí)能夠充分保持灌溉均勻度，使其保持在85%～90%區(qū)間內(nèi)，能夠有效節(jié)約水資源。此外，滴灌灌溉技術(shù)能夠確保始終處于低壓狀態(tài)下，具有能耗低的優(yōu)勢(shì)。通常，大部分類型的土地和相關(guān)農(nóng)作物品種在種植過程中都可通過滴灌灌溉技術(shù)進(jìn)行灌溉。但是，在具體應(yīng)用中，由于滴灌灌溉技術(shù)所用毛管、滴水器相對(duì)細(xì)小，可能會(huì)因?yàn)樗兴械哪嗌车认嚓P(guān)物質(zhì)造成堵塞問題。

1.2 噴灌灌溉

噴灌灌溉技術(shù)主要是通過平噴方式進(jìn)行灌溉，主要應(yīng)用于大面積農(nóng)作物灌溉。該灌溉技術(shù)不需要投入過大的人力資源便可獲取良好的效果。在應(yīng)用機(jī)械設(shè)施的過程中，能夠充分完成農(nóng)作物灌溉工作[1]。噴灌技術(shù)主要以管道運(yùn)輸方式實(shí)現(xiàn)，能夠在灌溉用水輸送期間充分降低水資源流失量。同時(shí)，在具體灌溉過程中，能夠?qū)喔葦?shù)量和強(qiáng)度進(jìn)行合理控制，充分保證灌溉的均勻度。通常情況下，采用該灌溉方式不會(huì)出現(xiàn)深層水分滲透問題。與地面灌溉方式相比，該方式能夠有效節(jié)約40%左右用水量，同時(shí)噴灌灌溉方式適用于大部分的農(nóng)作物和農(nóng)田。噴灌技術(shù)對(duì)地形并沒有過高的要求，即使農(nóng)田坡度較高，仍然可以通過噴灌灌溉方式進(jìn)行灌溉。但是，一旦遇到大風(fēng)等特殊天氣與環(huán)境，風(fēng)會(huì)將大量的水滴沖走，并且還會(huì)嚴(yán)重影響噴灌射程，從而導(dǎo)致灌溉無法均勻覆蓋。因此，在應(yīng)用該灌溉技術(shù)時(shí)，一旦風(fēng)力大于4級(jí)，需要暫停灌溉。噴灌灌溉技術(shù)在具體應(yīng)用中具有良好的效果，可充分達(dá)到均勻灌水效果，且有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)人力資源以及土地資源等多方面的節(jié)約。該灌溉技術(shù)也有一定的缺點(diǎn)，主要體現(xiàn)在該灌溉設(shè)施一次性投資較大，且耗能較高。

1.3 提水灌溉

對(duì)地勢(shì)復(fù)雜、落差較大的山區(qū)而言，提水灌溉技術(shù)具有較大的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)在區(qū)域內(nèi)有較多河流的情況下，該灌溉方式的優(yōu)勢(shì)能夠被充分發(fā)揮。當(dāng)區(qū)域內(nèi)始終保持地高水低時(shí)，無法充分利用河流落差實(shí)現(xiàn)自流灌溉，因此需要對(duì)提水灌溉技術(shù)的發(fā)展給予重視。應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，灌溉系統(tǒng)包括水泵、進(jìn)水池、上水管等，因此需要對(duì)河流、取水口進(jìn)行有效選擇后，再與水池相連接。同時(shí)，在水池底部安裝進(jìn)水管，連接水泵、水管底部，使上水管和水泵出入口相連，再將上水管和高位水池相連接，在高位水池布置管道，并需要在同步后將水輸送到田間進(jìn)行灌溉。有機(jī)結(jié)合施肥器、配水主干，將配水所應(yīng)用的支管和施肥器相連接，管道上分布大量的小孔，并對(duì)其同步安裝膠墊，確保膠墊和旁通能夠充分連接，連接旁通和滴灌帶，在土壤上設(shè)置滴灌帶，或是將其分布于土壤下。在對(duì)提水灌溉系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置的過程中，水泵金屬扣和進(jìn)水池底部兩者之間的高度落差需要在2 m以上，并且高水位池和灌溉水田之間的高度落差不低于10 m，通過該種方式可以使滴灌期間具有足夠的壓力。滴灌技術(shù)所具備的優(yōu)勢(shì)能夠更好地在該技術(shù)中進(jìn)行強(qiáng)化，但是該灌溉系統(tǒng)過于龐大，需要對(duì)其投入大量的資金。

1.4 自動(dòng)化節(jié)水灌溉

以上灌溉方式即便能夠充分解放勞動(dòng)力，但是也與人工作業(yè)始終存在著緊密的聯(lián)系，并且由于人為因素的影響，不穩(wěn)定、不均勻灌溉情況較為嚴(yán)重。同時(shí)，在區(qū)域高低因素等方面的影響下，會(huì)導(dǎo)致土壤蓄水發(fā)生不均的問題，從而嚴(yán)重影響農(nóng)作物的生產(chǎn)質(zhì)量與效率[1]。因此，為了能夠有效解決該問題，需要在相關(guān)領(lǐng)域中充分創(chuàng)新與研發(fā)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化節(jié)水灌溉技術(shù)。該技術(shù)所包括的灌溉系統(tǒng)內(nèi)容較為復(fù)雜，主要包括進(jìn)水儲(chǔ)罐、電機(jī)以及儲(chǔ)水器等多個(gè)部分。其中，儲(chǔ)水器主要保持圓柱形，其外壁底部左側(cè)需要安裝水管道和出水計(jì)量設(shè)備，在水管道部位中設(shè)置水泵，并在儲(chǔ)水器上方安裝出水管和支架。

2 高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)中應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)的策略

2.1 加大資金保障力度

在具體應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)的過程中，所涉及的方面較為廣泛，前期需要投入較大的資金，但由于農(nóng)民自身收入水平較低，無法承擔(dān)技術(shù)建設(shè)所需要的資金。同時(shí)，高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田種植的作物以糧食作物為主，農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格相比于其他產(chǎn)品價(jià)格相對(duì)較低，所以在短時(shí)間內(nèi)應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)無法顯著提升經(jīng)濟(jì)效益[2]。為了確保節(jié)水灌溉技術(shù)在高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)環(huán)境中能夠高效、廣泛以及科學(xué)地應(yīng)用，需要當(dāng)?shù)卣块T重視財(cái)政支出，在該方面做好相應(yīng)的調(diào)整與優(yōu)化，根據(jù)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)任務(wù)、相關(guān)成本變化以及建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等，對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)和相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的資金投入，加大投資力度，并且按照相關(guān)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)在地方支出責(zé)任方面加以貫徹落實(shí)。由于省級(jí)財(cái)政所承擔(dān)的責(zé)任較為重大，主要包括財(cái)政責(zé)任，所以在充分滿足各條件的基礎(chǔ)上，可對(duì)具有良好財(cái)政情況的地區(qū)進(jìn)行積極鼓勵(lì)，不斷加強(qiáng)節(jié)水灌溉技術(shù)的具體應(yīng)用與推廣，提升該技術(shù)的高效性與效果，確保其具有充足的資金支持。

2.2 積極推進(jìn)農(nóng)田示范區(qū)建設(shè)

在高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)環(huán)節(jié)，為了能夠?qū)⒐?jié)水灌溉技術(shù)廣泛地應(yīng)用于其中，各個(gè)地區(qū)需要積極建設(shè)農(nóng)田示范區(qū)。在區(qū)域內(nèi)，對(duì)部分存在灌溉問題的農(nóng)田基地進(jìn)行科學(xué)、合理的選取，全面分析農(nóng)田的地質(zhì)條件、水文條件以及氣候條件等多方面內(nèi)容，對(duì)農(nóng)業(yè)灌溉所存在的問題以及影響因素進(jìn)行探討，并充分了解其主要體現(xiàn)在哪些方面，從而能夠更好地將節(jié)水灌溉技術(shù)科學(xué)合理地應(yīng)用于其中[3]。此外，在區(qū)域內(nèi)部構(gòu)建節(jié)水灌溉技術(shù)，并將其應(yīng)用在高標(biāo)準(zhǔn)示范田中，能夠充分加強(qiáng)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的具體應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，積極應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)可以充分發(fā)揮該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與作用，并提升灌溉設(shè)計(jì)保證率。不同灌水方法在不同水資源條件分區(qū)以及不同耕地類型上的灌溉設(shè)計(jì)保證率，如表1所示。

表1 灌溉設(shè)計(jì)保證率

2.3 科學(xué)構(gòu)建節(jié)水管理體制

在建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的過程中，需要廣泛、高效應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)，并且在技術(shù)應(yīng)用、系統(tǒng)建設(shè)方面需要根據(jù)實(shí)際情況完善并健全節(jié)水灌溉管理體制，促進(jìn)管理工作的制度化、規(guī)范化。同時(shí)，應(yīng)對(duì)不同地區(qū)所存在的差異化加以關(guān)注，根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)整，從而確保管理工作的高效性[4]。在構(gòu)建節(jié)水管理體制的過程中，政府應(yīng)當(dāng)發(fā)揮自身所具備的指導(dǎo)功能，各司其職，積極參與到建立節(jié)水灌溉系統(tǒng)和運(yùn)行管理的各個(gè)環(huán)節(jié)中，通過與參與方有效聯(lián)合，共同構(gòu)建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田節(jié)水灌溉系統(tǒng)的規(guī)范化管理體系，推動(dòng)節(jié)水灌溉技術(shù)的大力應(yīng)用。

3 高效節(jié)水灌溉技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)

3.1 自動(dòng)化發(fā)展

高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)在對(duì)高效節(jié)水灌溉技術(shù)進(jìn)行構(gòu)建的過程中，應(yīng)當(dāng)始終朝著自動(dòng)化發(fā)展方向邁進(jìn)，充分利用中央處理控制器，有效操作節(jié)水灌溉設(shè)施。在具體運(yùn)行的前期階段，可充分設(shè)定高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的節(jié)水灌溉計(jì)劃，根據(jù)實(shí)際計(jì)劃下達(dá)指令到灌溉控制器，通過數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)執(zhí)行命令[5]。自動(dòng)化節(jié)水灌溉體系能夠通過分析農(nóng)作物葉面干濕度、天氣以及土壤含水量等修正節(jié)水灌溉計(jì)劃，再通過中央處理控制器傳輸數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)所收集的各個(gè)數(shù)據(jù)，在土壤缺水時(shí)自動(dòng)化灌溉農(nóng)作物，或是通過延長灌溉時(shí)間，又或是通過提升灌溉次數(shù)的方式，來充分滿足農(nóng)作物在實(shí)際生產(chǎn)過程中的需要[6]。當(dāng)土壤含水量較高或外界環(huán)境濕度較大時(shí)，處理控制器能夠降低灌溉頻率、水量，并以此種方式減少水資源的浪費(fèi)。

3.2 智能化發(fā)展

高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)高效節(jié)水灌溉技術(shù)的過程中，其發(fā)展方向需要以智能化為主，通過構(gòu)建節(jié)水灌溉數(shù)據(jù)庫與智能化系統(tǒng)，加強(qiáng)節(jié)水灌溉智能化操作[7]。利用數(shù)據(jù)處理軟件平臺(tái)、服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫以及數(shù)據(jù)終端等構(gòu)建智能化系統(tǒng)，農(nóng)戶能夠了解與掌握農(nóng)作物的實(shí)際生長狀況、發(fā)展?fàn)顩r、土壤結(jié)構(gòu)以及溫濕度等方面的信息，智能化系統(tǒng)在收集、整合以及處理數(shù)據(jù)后，通過智能計(jì)算可以獲取合理的節(jié)水灌溉模型，這樣不僅可以有效保障農(nóng)作物的具體生長，還可以最大化地減少農(nóng)作物的用水量[8]。此外，可充分按照土壤微生物、濕度、鹽堿性等多方面指標(biāo)，在灌溉的過程中對(duì)土壤肥料進(jìn)行選擇，通過科學(xué)化的水肥灌溉方式保護(hù)土壤環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)業(yè)信息化的管理與構(gòu)建。

3.3 網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展

在建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的過程中，高效節(jié)水灌溉技術(shù)需要始終朝著網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢(shì)邁進(jìn)，為了能夠更快地達(dá)到自動(dòng)化灌溉效果，可充分利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)水控制系統(tǒng)[9]。在物聯(lián)網(wǎng)條件下，可將高效節(jié)水灌溉軟件安裝在計(jì)算機(jī)內(nèi)，并在傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議中有效應(yīng)用，通過特定的模型設(shè)計(jì)、算法構(gòu)成一個(gè)相互聯(lián)系的傳感器網(wǎng)絡(luò)，相關(guān)工作人員在輸入各項(xiàng)命令后，可以提高節(jié)水灌溉操作水平，提升高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田中灌溉設(shè)備的灌溉效率與整體質(zhì)量[10]。此外，通過移動(dòng)設(shè)備連接PC端，操作人員不再需要通過電腦操作便可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)田灌溉工作，使用手機(jī)軟件就可以進(jìn)行控制。該灌溉模式具有顯著優(yōu)勢(shì)，不僅能夠有效實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉效果，還能夠最大化地加強(qiáng)灌溉用水的整體利用效率，推動(dòng)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的構(gòu)建，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

4 結(jié)束語

在現(xiàn)代化背景下，我國對(duì)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展給予了更多的重視，高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的構(gòu)建也在快速發(fā)展中。高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田通過采用農(nóng)田整治的方式集中化管理農(nóng)田，設(shè)立健全的配套設(shè)施，構(gòu)建良好的生態(tài)環(huán)境，以提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的整體質(zhì)量與水平，不斷加強(qiáng)農(nóng)田的抗災(zāi)能力。節(jié)水灌溉技術(shù)作為一種新型的灌溉方式，能夠充分采用現(xiàn)代化的技術(shù)與設(shè)備有效解決農(nóng)田灌溉中水資源浪費(fèi)的問題，提高水資源利用率。在高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的建設(shè)過程中，節(jié)水灌溉技術(shù)能夠有效提升農(nóng)田的整體灌溉質(zhì)量，在科學(xué)灌溉的基礎(chǔ)上推動(dòng)農(nóng)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展，并充分加強(qiáng)水資源的節(jié)約效果。此外，在高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)過程中廣泛、科學(xué)地應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)，需要相關(guān)部門和建設(shè)部門加強(qiáng)對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)的認(rèn)知，加強(qiáng)和引導(dǎo)示范田的建設(shè)，并充分保障資金支持力度，提升節(jié)水效果，不斷促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。