張龍

（貴州省遵義市播州區(qū)水務(wù)局，貴州 遵義 563100）

近兩年，高新科技在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用，一方面推動(dòng)了農(nóng)業(yè)技術(shù)現(xiàn)代化、高效化的發(fā)展，另一方面也為我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整奠定了基礎(chǔ)。高效節(jié)水灌溉技術(shù)作為一種科學(xué)化、精細(xì)化、高效化的水分管理技術(shù)，則是發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)。目前，我國部分地區(qū)雖然已經(jīng)在農(nóng)業(yè)水利灌溉工程中應(yīng)用了節(jié)水技術(shù)，但節(jié)水設(shè)施設(shè)備的自動(dòng)化程度低，人工管理的精準(zhǔn)度偏低，雖然節(jié)約了大量的水資源，但在節(jié)水管理上有待進(jìn)一步提高。研究高效節(jié)水灌溉技術(shù)對(duì)于推動(dòng)農(nóng)業(yè)綠色化、現(xiàn)代化發(fā)展有著重要的意義。

1 播州地區(qū)農(nóng)田水利工程發(fā)展概況

播州地區(qū)位于貴州省北部，大婁山山脈南側(cè)。轄區(qū)內(nèi)地貌主要有峽谷、丘陵、平壩、河谷等。該地區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候區(qū)，年平均氣溫14.9℃，無霜期291 天，年平均降雨量1035.7 米。根據(jù)播州地區(qū)各產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)在當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中占據(jù)主導(dǎo)地位[1]。2020 年開始，播州區(qū)在團(tuán)溪鎮(zhèn)建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田項(xiàng)目。該項(xiàng)目包括了灌溉與排水工程、土地平整工程、田間道路工程等內(nèi)容。通過高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的建設(shè)，有效提升了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。團(tuán)溪鎮(zhèn)2020 年高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目縮減灌溉與排水工程概況如下：新建0.3 米×0.3 米的灌溉渠12 條共5157米；改建0.6 米×0.6 米的排水溝2 條共1098 米；改建0.8米×0.8 米的排水溝7 條共3268 米；改建1.0 米×1.0 米的排水溝1 條467 米；新建0.3 米×0.3 米的路邊溝4 條共1497 米；新建DN 400 涵管11 座、DN 1000 涵管1 座；新建DN 225 PE 100 干管管道1434 米；新建DN 200 PE 100干管管道831 米；新建DN 160 PE 100 干管管道902 米；新建DN 140 PE 100 干管管道254 米；新建DN 110 PE 100干管管道782 米；新建DN90 PE100 干管管道886 米；新建DN 75 PE 100 干管管道198 米；新建DN 63 PE 100 干管管道332 米；新建DN 50 PE 100 干管管道105 米；新建DN 110 PE 100 支管管道754 米；新建DN 90 PE 100 支管管道1941 米；新建DN 75 PE 100 支管管道1621 米；新建DN 63 PE 100 支管管道2793 米；新建DN 50 PE 100 支管管道1971 米；新建閘閥井36 座、給水栓98 座、水表36 個(gè)、三通36 個(gè)。

從2020 年10 月起，播州地區(qū)在境內(nèi)全面開展蓄水保水工作。水利部門先后投資2927 萬元對(duì)轄區(qū)內(nèi)的水庫山塘等進(jìn)行維修加固。在改建和新建灌溉排水工程的基礎(chǔ)上，積極推廣高效節(jié)水灌溉技術(shù)，發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)。截止到2020年底，播州地區(qū)建設(shè)完成蓄水工程2022 處，總蓄水量達(dá)1.384 億立方米；共完成高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)面積2.4 萬畝，包括耕地灌溉面積0.9 萬畝，高效節(jié)水灌溉面積0.8 萬畝。全區(qū)已基本建成以“蓄、引、提”為主，灌溉、防洪、發(fā)電、供水相結(jié)合的區(qū)域水利工程網(wǎng)絡(luò)體系。2021 年，為積極響應(yīng)國家“千億斤糧”工程，播州地區(qū)水利部門組織工人興修水利，對(duì)灌區(qū)渠道進(jìn)行全面系統(tǒng)的維修，對(duì)灌區(qū)上游山塘進(jìn)行除險(xiǎn)加固，將水源引進(jìn)了耕田。通過對(duì)全區(qū)內(nèi)上塘水庫、引水溝的清淤、加固、防滲補(bǔ)漏等處理，為農(nóng)田高效節(jié)水灌溉奠定了基礎(chǔ)。從2020 年10 月至2021 年3 月，全區(qū)共完成水利工程清淤整治2 萬多米，強(qiáng)化其他水利工程建設(shè)項(xiàng)目若干，加強(qiáng)了當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，進(jìn)一步為節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

2022 年，播州地區(qū)上半年降雨量顯示較常年顯著偏少，當(dāng)時(shí)農(nóng)業(yè)部門預(yù)測(cè)可能會(huì)發(fā)生旱情。為應(yīng)對(duì)旱情，多部門聯(lián)合稅務(wù)局科學(xué)規(guī)劃抗旱項(xiàng)目，統(tǒng)籌指導(dǎo)抗旱工作。2022年抗旱應(yīng)急預(yù)案內(nèi)容如下：①監(jiān)測(cè)雨水、旱情、土壤墑情等發(fā)展態(tài)勢(shì)，對(duì)旱情進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)警；②組織發(fā)布7 次旱災(zāi)預(yù)警預(yù)報(bào)信息；③組織節(jié)水調(diào)度工作若干次，通過科學(xué)調(diào)度水源保障生產(chǎn)生活用水正常，確保農(nóng)作物穩(wěn)產(chǎn)保收；④投入救援力量和送水車送水；⑤農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水啟動(dòng)蓄、引、調(diào)等多種舉措，優(yōu)化配置供水，保障農(nóng)業(yè)灌溉和生產(chǎn)工作；⑥對(duì)全區(qū)內(nèi)水庫和重點(diǎn)山塘蓄水、供水進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，預(yù)判供水保障能力；⑦對(duì)全區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)灌溉基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備進(jìn)行檢查和維護(hù)；⑧對(duì)各河流各段及泉眼水源及供水情況進(jìn)行調(diào)查分析；⑨大力推廣高效節(jié)水灌溉技術(shù)；⑩加強(qiáng)節(jié)水宣傳，強(qiáng)化群眾節(jié)水意識(shí)；11根據(jù)氣象部門對(duì)全區(qū)內(nèi)有效降雨的預(yù)測(cè)情況監(jiān)測(cè)旱情發(fā)展趨勢(shì)，及時(shí)采取有效措施應(yīng)對(duì)旱情，積極指導(dǎo)群眾生產(chǎn)生活用水，全力抗旱保供水。

2 高效節(jié)水灌溉技術(shù)及其推廣現(xiàn)狀

2.1 高效節(jié)水灌溉技術(shù)

2.1.1 滴灌技術(shù)

滴灌技術(shù)多應(yīng)用于丘陵地區(qū)。根據(jù)滴灌設(shè)備分為壓力補(bǔ)償式、內(nèi)鑲式兩種。前者所用設(shè)備具備壓力調(diào)節(jié)和補(bǔ)償?shù)墓δ?，設(shè)備價(jià)格高，系統(tǒng)布置成本高，應(yīng)用范圍因此而受到限制。后者對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景的壓力有一定的需求，需要自身壓力小于內(nèi)鑲式滴灌壓力。由于內(nèi)鑲式滴灌設(shè)備需深入土壤深層灌溉，這樣一方面會(huì)增加水源的損耗，另一方面則不利于農(nóng)作物生長，因此只適用于地表層的節(jié)水灌溉。

2.1.2 噴灌技術(shù)

噴灌技術(shù)是借助壓力噴頭實(shí)施的一種高效節(jié)水灌溉技術(shù)。根據(jù)壓力噴頭的壓力類型，分為低壓噴灌、中壓噴灌、高壓噴灌。其中以中壓搖臂式噴頭的應(yīng)用范圍最廣，可適用于丘陵和平地區(qū)域灌溉，以及低矮作物的灌溉。灌區(qū)噴頭數(shù)量根據(jù)噴頭噴射的范圍而定。噴灌的范圍由噴頭射程決定。噴頭射程受管道布置、噴頭壓、水流量和流速等因素影響。目前，將噴灌技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)田灌溉中，主要存在噴灌不均勻、水源浪費(fèi)、成本偏高等問題。在進(jìn)行高效節(jié)水灌區(qū)灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，建議根據(jù)實(shí)際情況選擇壓力噴頭，布設(shè)噴灌設(shè)備[2]。

2.1.3 微噴灌技術(shù)

微噴灌技術(shù)是一種由低壓管道系統(tǒng)和微噴頭噴射微小水滴灌溉作物的技術(shù)。微噴灌的噴頭出流孔口與流速普遍大于滴灌的滴頭流速和流量，且能夠在壓力作用下驅(qū)動(dòng)水流向外噴出，噴頭堵塞的概率相對(duì)較低。微噴灌多適用于平地作物的灌溉。在壓力作用下，微噴頭向外噴射的微小水滴還具有沖洗作物的作用。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)水、節(jié)能，便于隨水追肥和噴藥。在微噴灌系統(tǒng)上增裝智能傳感器及自動(dòng)控制設(shè)備，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)微噴灌系統(tǒng)高效節(jié)水灌溉的自動(dòng)監(jiān)測(cè)和控制管理。

2.1.4 微噴帶技術(shù)

微噴帶技術(shù)是在微噴灌技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來，通過對(duì)低壓管道系統(tǒng)的管道打孔，使水流通過管道噴出，形成水流帶。這種灌溉技術(shù)相對(duì)于微噴灌系統(tǒng)設(shè)置相對(duì)簡單，無須噴頭，系統(tǒng)設(shè)置成本較微噴灌系統(tǒng)設(shè)置成本低。此外，微噴帶出水量相對(duì)較大，能夠形成類似細(xì)雨蒙蒙的效果，灌溉效果好，實(shí)用性強(qiáng)，有利于改善田間小氣候，且對(duì)灌溉系統(tǒng)壓力要求不高。一般情況下，低壓系統(tǒng)即可達(dá)到較為均勻的灌溉效果。微噴帶技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，系統(tǒng)對(duì)管道敷設(shè)要求較高。當(dāng)管道敷設(shè)較短時(shí)，容易發(fā)生噴水不均勻的情況；當(dāng)管道敷設(shè)較長時(shí)，出水則相對(duì)均勻。

2.1.5 水肥一體化技術(shù)

節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展的前提是改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，提高作物生產(chǎn)過程中水、肥、藥等資源的利用率。因此，節(jié)水農(nóng)業(yè)在灌溉技術(shù)方面要同時(shí)注重“節(jié)水”和“高效”兩方面的內(nèi)容。滴灌、噴灌、微噴灌、微噴帶等水肥管理技術(shù)是水肥一體化技術(shù)推廣應(yīng)用的直接表現(xiàn)。針對(duì)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)灌溉中存在的化肥養(yǎng)分利用率低、農(nóng)作物產(chǎn)品結(jié)構(gòu)利用不合理等問題，進(jìn)行滴灌、噴灌、微噴灌、微噴帶等技術(shù)的創(chuàng)新成為水肥高效管理研究的重點(diǎn)。

想要進(jìn)一步提高水肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的綜合價(jià)值，提高農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的效果，還需要應(yīng)用到有機(jī)肥。采用有機(jī)肥替代化肥，發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)，實(shí)施作物養(yǎng)分綜合管理，結(jié)合水肥一體化技術(shù)，有利于保障農(nóng)作物科學(xué)施肥和全面施肥。在水肥一體化技術(shù)的推廣應(yīng)用中，應(yīng)該充分考慮作物生產(chǎn)環(huán)境與作物實(shí)際影響需求的關(guān)系，以及灌溉技術(shù)對(duì)于肥料利用率的影響，選擇最有利于作物生長或適應(yīng)作物生長需求的水肥一體化技術(shù)。只有使用適應(yīng)農(nóng)作物生長需求的水肥一體化施肥技術(shù)，才能使水肥利用率最大化，農(nóng)作物營養(yǎng)吸收效果最大化。

日常生產(chǎn)中，應(yīng)用較為廣泛的水肥一體化技術(shù)包括葉面噴施、滴灌噴施、噴灌噴施、微噴灌噴施、微噴帶噴施等。在采用高效節(jié)水灌溉系統(tǒng)進(jìn)行水肥一體化管理時(shí)，應(yīng)該注意用肥的精確性。用肥精確包括肥料類型、肥料用量、用肥時(shí)間、噴施方法的精確。不同的作物要根據(jù)實(shí)際情況選擇水肥施用方式。滴灌水肥一體化技術(shù)多適用于作物根部施肥，如用于玉米、馬鈴薯、棉花、蔬菜等作物的水肥管理。其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)水效果好（節(jié)水率達(dá)50%以上）、節(jié)肥量高（節(jié)約30%～50%肥料）、施肥速度快、施肥效果好、施肥精準(zhǔn)度高（便于控制施肥時(shí)間、溫度、濕度）。噴灌、微噴灌、微噴帶技術(shù)多適用于葉面施肥。微噴帶在大棚菌類栽培中應(yīng)用較為廣泛，且節(jié)水節(jié)肥效果較為突出，水肥施用效果表現(xiàn)良好[3]。

2.2 高效節(jié)水灌溉技術(shù)推廣現(xiàn)狀

播州地區(qū)近幾年在高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)中積極推廣高效節(jié)水灌溉技術(shù)，主要技術(shù)包括滴灌、噴灌、微噴灌、微噴帶、水肥一體化等技術(shù)。此外，還在高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田示范性地推廣灌區(qū)信息化管理技術(shù)，啟用實(shí)時(shí)監(jiān)控對(duì)灌區(qū)水資源進(jìn)行優(yōu)化管理，協(xié)調(diào)配置水資源，積極開展高效節(jié)水灌溉工作。根據(jù)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田示范點(diǎn)高效節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用實(shí)際情況，灌區(qū)信息化管理是基于在農(nóng)灌機(jī)及其他設(shè)備上安裝智能傳感控制計(jì)量設(shè)備，實(shí)現(xiàn)灌區(qū)灌溉數(shù)字化管理和在線監(jiān)控。目前，全區(qū)利用高效節(jié)水灌溉技術(shù)恢復(fù)和改善農(nóng)田22.5 萬畝，農(nóng)田灌溉有效利用系數(shù)從2016 年的0.46 提升至0.63，農(nóng)田灌溉用水保證率已經(jīng)達(dá)到85%以上，農(nóng)村集中供水率達(dá)97%以上。

3 高效節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展的意義

高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用一方面是為了實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)節(jié)水，降低灌溉成本，改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)灌溉用水浪費(fèi)嚴(yán)重的問題；另一方面是為了提高水資源利用率和利用效果，并利用高效節(jié)水灌溉技術(shù)優(yōu)化藥肥管理，提高水、肥、藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的使用效果，在預(yù)防藥肥污染和土壤板結(jié)的基礎(chǔ)上促進(jìn)農(nóng)作物增產(chǎn)、增收、增效。農(nóng)作物水肥、藥肥一體化技術(shù)作為一種科學(xué)的水肥控制手段，不僅有利于減少化肥的用量，同時(shí)還能在較少的水肥基礎(chǔ)上提高農(nóng)作物產(chǎn)量與質(zhì)量，可謂一舉兩得。農(nóng)作物水肥、藥肥一體化技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中還應(yīng)用了一些前沿的高新科技，如智能傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算、云服務(wù)等。這些技術(shù)的綜合化應(yīng)用又進(jìn)一步推動(dòng)著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理向信息化、智能化、實(shí)時(shí)化、動(dòng)態(tài)化、現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型發(fā)展。因此，從農(nóng)業(yè)發(fā)展視角而言，推廣高效節(jié)水技術(shù)有利于促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展[4]。

4 利用高效節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)的策略

4.1 強(qiáng)化旱情監(jiān)測(cè)與灌溉監(jiān)測(cè)

根據(jù)播州地區(qū)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在高效節(jié)水灌溉系統(tǒng)中的應(yīng)用及其突出效果，筆者認(rèn)為可引入新一代高新科技建構(gòu)高效節(jié)水灌溉系統(tǒng)管理平臺(tái)及系統(tǒng)，強(qiáng)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)期間的旱情監(jiān)測(cè)和灌溉監(jiān)測(cè)。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能自動(dòng)控制灌區(qū)農(nóng)作物灌溉，可更加全面地了解灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉用水情況，并針對(duì)實(shí)際灌溉需求及時(shí)調(diào)整水源調(diào)度，確保各灌區(qū)用水科學(xué)合理、精準(zhǔn)到位?；诤登楸O(jiān)測(cè)，掌握旱情發(fā)展規(guī)律，則能進(jìn)一步優(yōu)化灌區(qū)節(jié)水灌溉管理，提高水資源的利用率，在不影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水需求的基礎(chǔ)上達(dá)到科學(xué)合理地控制灌溉用水和農(nóng)業(yè)高效生產(chǎn)的目的[5]。

4.2 強(qiáng)化蓄水保水

播州地區(qū)為推廣高效節(jié)水灌溉技術(shù)，先后多次加強(qiáng)了轄區(qū)內(nèi)水庫、山塘、水渠等水利工程基礎(chǔ)設(shè)施的改建、新建等工作，有效保障了轄區(qū)內(nèi)水利工程較好的蓄水、保水能力，為水源供給和調(diào)度奠定了基礎(chǔ)[6]。筆者認(rèn)為，想要促進(jìn)節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展，就要有效地發(fā)展水利工程，加強(qiáng)水利工程基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備的持續(xù)性建設(shè)，強(qiáng)化灌區(qū)水利工程蓄水保水的功能，保證農(nóng)業(yè)灌溉水源和供水渠道的可靠性，減少水資源損耗，預(yù)防農(nóng)業(yè)灌溉用水的浪費(fèi)。

4.3 強(qiáng)化節(jié)水農(nóng)業(yè)示范項(xiàng)目建設(shè)與推廣

播州地區(qū)以高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田作為高效節(jié)水灌溉技術(shù)推廣的依托，優(yōu)先在高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田示范性地推廣滴灌、噴灌、微噴灌、微噴帶等高效節(jié)水灌溉技術(shù)，為節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展樹立了典范。筆者建議各地區(qū)在推廣高效節(jié)水灌溉技術(shù)時(shí)可以通過強(qiáng)化節(jié)水農(nóng)業(yè)示范項(xiàng)目建設(shè)與推廣來促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向節(jié)水高效型轉(zhuǎn)型發(fā)展。

5 結(jié)語

綜上所述，農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣和應(yīng)用與農(nóng)業(yè)的進(jìn)步發(fā)展有著緊密的關(guān)系。高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用為節(jié)水高效農(nóng)業(yè)的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，有效促進(jìn)了農(nóng)業(yè)綠色化、生態(tài)化、體系化、信息化、現(xiàn)代化的發(fā)展。