摘 要：隨著水資源短缺問題的日益凸顯，農(nóng)田水利工程的可持續(xù)性發(fā)展成為亟須解決的問題。深入探討節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應用，聚焦于精準化、自動化、一體化等方面特征，通過科學監(jiān)測及智能設備的引入，實現(xiàn)精準化灌溉，提高對農(nóng)田水分的高效管理，降低水資源浪費，推動農(nóng)田水利工程現(xiàn)代化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：節(jié)水灌溉技術(shù)；農(nóng)田水利工程；應用舉措

中圖分類號：S274 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）05–0-03

水資源的有限性和全球氣候的不斷變化，使農(nóng)業(yè)水利工程面臨著巨大挑戰(zhàn)，迫切需要尋找創(chuàng)新灌溉方式，提高水資源的利用效率。在這一背景下，節(jié)水灌溉技術(shù)應運而生，成為農(nóng)田水利工程中用于推廣應用的關(guān)鍵舉措。將著重探討這一技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應用，深入分析節(jié)水灌溉技術(shù)的要點，以及為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的深刻變革。通過深入挖掘節(jié)水灌溉技術(shù)的內(nèi)在機制和優(yōu)勢，更好地理解農(nóng)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展所帶來的深遠影響。在節(jié)水灌溉技術(shù)創(chuàng)新的不斷推動下，農(nóng)田水利工程也將迎來一次轉(zhuǎn)型，更好地適應未來水資源的變化。

1 節(jié)水灌溉技術(shù)的具體內(nèi)容

節(jié)水灌溉技術(shù)是一種利用科學、合理的方法將水資源進行農(nóng)田灌溉的技術(shù)體系[1]。其具體操作是要在最小的水資源投入下實現(xiàn)最大的農(nóng)田產(chǎn)出。節(jié)水灌溉技術(shù)包括高效的水源利用，通過引水渠、水泵等設施，將水輸送至農(nóng)田。利用噴灌、滴灌等精細化灌溉方式減少水分的蒸發(fā)和流失，提高灌溉水的利用效率。此外，節(jié)水灌溉技術(shù)也涵蓋科學的灌溉制度，需要監(jiān)測土壤水分狀況，調(diào)整灌溉量和頻率，確保作物在不同生長階段都能獲得適量水分。節(jié)水灌溉技術(shù)在水資源稀缺的情況下也能夠發(fā)揮重大作用，通過引入現(xiàn)代化手段，如傳感器和自動化控制系統(tǒng)等，可以實現(xiàn)智能化灌溉管理，這套管理系統(tǒng)可以根據(jù)實施的氣象和土壤條件自動調(diào)整灌溉計劃，避免過度澆灌，有效降低水資源的浪費，提高土壤保水能力和作物的抗旱能力，解決糧食安全和水資源問題。

2 節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應用特點

2.1 精準化

節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田灌溉中可以通過先進的監(jiān)測和計量手段的應用，確保操作的精準性和高效性。通過對土壤濕度的科學監(jiān)測，能夠深入分析植物生長狀況，獲取實時氣象數(shù)據(jù)，系統(tǒng)也能夠準確判斷植物對水分的需求，從而實現(xiàn)對灌溉水量的精準計量和調(diào)控，這種具有高精度的灌溉方式不僅可以有效規(guī)避傳統(tǒng)灌溉中常見的過度灌溉問題，還能夠有效減少水資源的浪費，能最大化提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量。在精準化的灌溉過程中，節(jié)水灌溉技術(shù)用科學儀器實時監(jiān)測土壤濕度，調(diào)整灌溉計劃，有效提高農(nóng)田水利工程的灌溉管理水平，實現(xiàn)精準澆水，保障農(nóng)作物對水分的需求，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供更為科學、高效、可持續(xù)的灌溉方式，也為解決水資源短缺和提高農(nóng)田產(chǎn)出質(zhì)量提供了助力。

2.2 自動化

智能化設備和系統(tǒng)的引入，實現(xiàn)了對農(nóng)田水利工程的全面自動監(jiān)測和控制，可以借助先進的傳感器、控制器和遠程監(jiān)測技術(shù)，實時獲取土壤濕度及氣候變化等關(guān)鍵信息。在沒有人工干預的情況下，也能夠自動調(diào)整灌溉水量和頻率，這樣的自動化管理措施，不僅提高了農(nóng)田水利工程的利用效率，還顯著降低了對人工干預的需求，系統(tǒng)可以自適應氣候的波動，實現(xiàn)對不同環(huán)境因素的需求，確保農(nóng)作物的生產(chǎn)狀況和產(chǎn)量的穩(wěn)定性，使得農(nóng)作物能夠更好地適應復雜多變的自然條件。作為現(xiàn)代農(nóng)田水利工程的重要創(chuàng)新，節(jié)水灌溉技術(shù)也為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了更為智能、高效的水資源管理方式。

2.3 一體化

節(jié)水灌溉技術(shù)主要是通過綜合考慮水資源和養(yǎng)分利用效率，實現(xiàn)灌溉和施肥的協(xié)調(diào)，在這樣一體化的管理方式中，灌溉水量和施肥計劃的有機結(jié)合，形成了水肥一體化系統(tǒng)，能夠在最大限度上優(yōu)化水資源利用。這一綜合性灌溉方式不僅提高了農(nóng)作物對水分和養(yǎng)分的利用效率，還減少了土壤養(yǎng)分的流失，為節(jié)約水資源提供了更綜合全面的解決方案。在實踐過程中，水肥一體化特點通過科學灌溉和施肥計劃的制定確保了農(nóng)作物在不同生長階段都能夠獲得適當?shù)乃趾宛B(yǎng)分供給，在提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量的同時，也更符合農(nóng)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展原則，在最大程度上減少對環(huán)境的負擔，以此滿足農(nóng)作物的生長需求，推動農(nóng)業(yè)向可持續(xù)性的方向發(fā)展。

3 節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應用意義

3.1 提高水資源利用效率

節(jié)水灌溉技術(shù)通過精確控制灌溉水量和時間，大幅度減少了水的浪費。與傳統(tǒng)灌溉方法相比，如地面灌溉或漫灌，節(jié)水灌溉系統(tǒng)如滴灌或噴灌能夠直接將水輸送至作物根部，極大降低蒸發(fā)和滲漏損失[2]。這種高效的水資源管理不僅可以節(jié)省用水量，提高水資源的利用率，還可以減少能源消耗和勞動成本。節(jié)水灌溉技術(shù)能夠保障農(nóng)作物在各個生長階段獲得充足且適宜的水分供給，從而優(yōu)化作物生長條件，提高作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。合理的水分管理有助于提高土壤結(jié)構(gòu)和肥力，減少病蟲害的發(fā)生，同時還能減少化肥和農(nóng)藥的使用量。由此可知，節(jié)水灌溉技術(shù)不僅可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，還有利于保護環(huán)境，促進農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展。

3.2 降低對生態(tài)環(huán)境的影響

在農(nóng)田水利工程中應用節(jié)水灌溉技術(shù)可以降低對生態(tài)環(huán)境的影響。傳統(tǒng)的灌溉方法往往傾向于過度灌溉，導致農(nóng)田和周邊地區(qū)水分過剩，引發(fā)水土流失問題，過度灌溉還會導致養(yǎng)分的流失，對生態(tài)環(huán)境和水體質(zhì)量造成負面影響。通過精確的節(jié)水灌溉，可以避免過多的養(yǎng)分被沖刷出農(nóng)田，降低化肥和農(nóng)藥對水體的污染風險，維護水域生態(tài)系統(tǒng)的健康，減少水生生物受到污染的風險。減少農(nóng)業(yè)用水量可以確保更多的水資源用于生態(tài)系統(tǒng)的維護，保護濕地、水體和水生生物的生存環(huán)境，維持生態(tài)平衡和生物多樣性。過度灌溉和水資源浪費會導致能源的浪費和溫室氣體排放，因此節(jié)水灌溉技術(shù)可以降低農(nóng)業(yè)對能源的需求，減緩氣候變化的速度，有助于維護農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的健康，減輕對氣候變化的影響。

3.3 推動農(nóng)田水利工程現(xiàn)代化

節(jié)水灌溉技術(shù)的廣泛應用推動了農(nóng)田水利工程的現(xiàn)代化進程。在現(xiàn)代化管理框架下，節(jié)水灌溉技術(shù)充分利用了現(xiàn)代化設備的優(yōu)勢，實現(xiàn)了農(nóng)田水利工程的全面自動化，傳感器的實時監(jiān)測可以讓系統(tǒng)獲得土壤濕度、氣候等數(shù)據(jù)，控制器在獲得傳感器數(shù)據(jù)后，根據(jù)農(nóng)作物的需水情況自動調(diào)整灌溉率和頻率，實現(xiàn)對水資源的精準利用。遠程監(jiān)測系統(tǒng)則是能夠?qū)⒄麄€農(nóng)田水利工程納入遠程控制范疇，使管理者能夠通過網(wǎng)絡實現(xiàn)對系統(tǒng)的監(jiān)測和調(diào)整。這不僅可以提高農(nóng)田水利工程的整體水平，降低人工操作的成本，還可以提高農(nóng)田水利工程的經(jīng)濟效益，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式引向更為智能、高效的方向發(fā)展。

4 節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中應用的問題

4.1 技術(shù)普及難度

農(nóng)民的教育水平和所在地域文化對技術(shù)普及起到了關(guān)鍵作用。在一些地區(qū)，農(nóng)民由于接受的教育有限，

對新技術(shù)缺乏理解或信心，他們更傾向于堅持傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)方法。這種傳統(tǒng)觀念和文化背景使得他們對新技術(shù)持保守或懷疑的態(tài)度，因而影響了節(jié)水灌溉新技術(shù)的推廣。節(jié)水灌溉技術(shù)的操作相對復雜，需要農(nóng)民具備一定的技術(shù)知識和操作技能。沒有接受相關(guān)培訓的農(nóng)民可能感到無法掌握這些技術(shù)，從而不愿意嘗試。因此，提供有效的技術(shù)培訓和支持至關(guān)重要，以幫助農(nóng)民克服技術(shù)操作難度，增強其信心。簡化節(jié)水灌溉技術(shù)的操作流程是推廣應用的關(guān)鍵之一，可以通過開發(fā)用戶友好的操作界面、提供詳細的操作手冊和視頻教程等方式實現(xiàn)。簡化操作流程可以降低農(nóng)民學習和使用新技術(shù)的門檻，使其更容易接受和采用。在一些偏遠地區(qū)，農(nóng)民難以獲得最新的信息，包括關(guān)于節(jié)水灌溉技術(shù)的優(yōu)勢和最新進展。信息不對稱導致其對新技術(shù)的認知滯后，從而降低了對新技術(shù)的接受度和普及率。解決這個問題可以通過建立信息傳播渠道，如農(nóng)業(yè)培訓課程、農(nóng)村廣播或互聯(lián)網(wǎng)連接等方式改善。

4.2 維護和管理難度

在農(nóng)田水利工程的應用過程中，節(jié)水灌溉技術(shù)也需要進一步維護和管理，才能確保系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行。在農(nóng)田水利工程中，節(jié)水灌溉技術(shù)的有效運行依賴于有能力的技術(shù)人員。然而當前專業(yè)技術(shù)人才比較缺乏，在面臨設備故障或更新需求時，缺乏足夠的專業(yè)知識和技能獨立解決問題，影響了技術(shù)的可靠性和效率。與技術(shù)人才短缺同時存在的是農(nóng)民不了解節(jié)水灌溉技術(shù)的維護技能，不理解設備的運行原理，未掌握基本的維修技能。再加上專業(yè)技術(shù)人員的不足，難以及時發(fā)現(xiàn)和解決設備問題。缺乏有效的定期維護和設備更新機制會導致設備運行不穩(wěn)定，增加生產(chǎn)損失的風險[3]。因此，建立一套有效的設備維護和更新機制對確保節(jié)水灌溉技術(shù)長期、可靠的運行至關(guān)重要。

4.3 適應性問題

節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應用存在適應性問題，主要體現(xiàn)在針對不同地區(qū)的土壤、氣候、農(nóng)作物種類上的差異。不同地區(qū)的土壤、氣候和農(nóng)作物種類的差異導致節(jié)水灌溉技術(shù)在各地的適應性不同。某些地區(qū)可能因為環(huán)境條件與技術(shù)特性相匹配而表現(xiàn)出色，而在其他地區(qū)則可能因適應性不足而效果欠佳。地理環(huán)境的多樣性意味著同一種節(jié)水灌溉技術(shù)可能在不同的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中表現(xiàn)出不同的效果。這種差異性要求技術(shù)在應用前需要進行針對性地調(diào)整和優(yōu)化。由于節(jié)水灌溉技術(shù)在不同地區(qū)的表現(xiàn)存在差異，因此建立有效的技術(shù)反饋機制對發(fā)現(xiàn)和解決技術(shù)應用中的問題至關(guān)重要，有助于不斷完善技術(shù)體系，提升其在各種環(huán)境條件下的適應性。

5 節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應用措施

5.1 制定精準灌溉方案

在農(nóng)田水利工程中，可以通過制定精準的灌溉方案提高節(jié)水灌溉技術(shù)的應用質(zhì)量。詳細調(diào)查農(nóng)田水利工程的信息數(shù)據(jù)，了解土壤的理化性質(zhì)、排水狀況和各個地塊的地理位置等因素，借助現(xiàn)代技術(shù)手段，如衛(wèi)星遙感和地理信息系統(tǒng)精準獲取農(nóng)田的空間數(shù)據(jù)，形成更為全面的土地利用圖，為后續(xù)的灌溉方案制定提供科學的理論數(shù)據(jù)基礎。再通過計算模型科學、合理地確定每塊土地的水分需求，結(jié)合作物的生長周期、生理生態(tài)特征和各種氣候條件，確保作物在不同的生長階段都能夠獲得適當?shù)乃止┙o。灌溉水量的分配需要細致入微地觀察，才能滿足作物的生長需要，避免過度灌溉而導致水分的浪費。此外，還需要考慮到不同作物對水分的敏感度，為每塊土地量身定制合適的灌溉方案，為農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供實質(zhì)性支持，讓農(nóng)田水利工程走向智能化方向[4]。

5.2 智能傳感器監(jiān)測系統(tǒng)的應用

在農(nóng)田水利工程中，節(jié)水灌溉技術(shù)的應用還可以通過引入傳感器監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)大力推廣與應用。通過在農(nóng)田水利工程中安裝一系列智能傳感器，如土壤濕度傳感器、氣溫傳感器、光照傳感器等，監(jiān)測土壤和氣候條件的微妙變化，精準判斷出土壤水分含量的變化情況。當土壤濕度較高時，系統(tǒng)要給出及時反饋并減少灌溉水量，防止過度灌溉。當土壤濕度偏低時，需要增加灌溉水量，確保作物在關(guān)鍵時刻能夠獲得充足的水分供應。而氣溫和光照的監(jiān)測能夠確保在高溫或強光照的情況下提前預判作物對水分需求，再根據(jù)這些情況進行調(diào)整，大幅度提升作物在不同技術(shù)條件下的適應性。這不僅有效降低了管理的復雜性，還提高了水資源的利用效率，讓灌溉在智能調(diào)控下更加精準和高效，為農(nóng)田水利工程帶來實際可見的經(jīng)濟和生態(tài)效益[5]。

5.3 雨水收集與利用

設置集雨設備以利用自然降水作為農(nóng)田水利工程的備用水源，在節(jié)水灌溉技術(shù)的應用中具有重要的價值。首先，這種做法能有效儲存雨水，尤其在干旱季節(jié)為農(nóng)田提供必要的灌溉水源。其次，利用集雨系統(tǒng)減少了對地下水源和其他傳統(tǒng)水源的依賴，從而減輕了對這些資源的開采壓力。再次，這種方法還具有顯著的環(huán)保價值，可以促進水資源的循環(huán)利用，有助于可持續(xù)性發(fā)展。通過集雨設備的應用，農(nóng)業(yè)灌溉更具靈活性和可靠性，同時也是推廣節(jié)水灌溉技術(shù)的一個有效手段。利用屋頂、渠道等結(jié)構(gòu)可以最大化雨水的收集面積和效率，收集到的雨水通過精心設計的導流系統(tǒng)輸送至儲水池或其他儲存設施。這一環(huán)節(jié)的關(guān)鍵是確保雨水的捕獲、運輸和儲存過程高效而有序地進行，以充分利用每滴雨水。在干旱季節(jié)，合理地調(diào)度和管理儲存的雨水對農(nóng)田進行灌溉至關(guān)重要。通過有效的水源管理，可以確保農(nóng)作物在缺水時期獲得必要的水分供應，從而支持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)性和穩(wěn)定性。這種儲備水源的利用不僅有利于緩解因降水不均導致的水資源供應不足的問題，還能夠顯著減輕對傳統(tǒng)水源的開采壓力，降低對生態(tài)環(huán)境的不良影響。同時也進一步降低灌溉成本，提高農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟效益，有利于維護當?shù)厣鷳B(tài)平衡。

6 結(jié)束語

通過對節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的全面解析，可以深刻認識到這一技術(shù)革新對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的深遠影響。這一技術(shù)的應用和推廣不僅是對傳統(tǒng)灌溉技術(shù)的革新，更是對未來農(nóng)田水利工程的高效塑造。技術(shù)手段的結(jié)合使得農(nóng)田水利工程更加智能，可以有效提高水資源的利用效率，為降低水資源浪費提供切實可行的途徑，在科技引領下農(nóng)業(yè)能夠更好地適應水資源的變化，推動農(nóng)田水利工程朝現(xiàn)代化、智能化的方向邁進，并實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標。

參考文獻

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[5] 董學良.農(nóng)田水利工程中高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應用及推廣策略[J].大眾標準化，2023（14）：55-57.

作者簡介：何愛彬（1992—），男，甘肅白銀人，研究方向為農(nóng)田水利、水土流失、節(jié)水灌溉、河道管理。