摘 要 江蘇省徐州市是我國40個嚴重缺水城市之一，當?shù)剞r(nóng)業(yè)用水量占總用水量的70%以上，因此在農(nóng)田水利工程中推廣應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)至關(guān)重要。為給徐州市農(nóng)田水利工程節(jié)水改造提供技術(shù)參考，提高農(nóng)業(yè)用水效率，促進區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，介紹當?shù)爻Ｓ玫墓?jié)水灌溉技術(shù)類型，分析當前節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用中存在的灌溉技術(shù)選擇不當、灌溉計劃不科學(xué)、監(jiān)管力度不夠及智能控制系統(tǒng)應(yīng)用滯后等問題，并提出選擇適宜的節(jié)水灌溉模式、科學(xué)編制灌溉方案、強化監(jiān)管考核及發(fā)展智能節(jié)水控制系統(tǒng)等建議。

關(guān)鍵詞 農(nóng)田水利；節(jié)水灌溉技術(shù)；應(yīng)用要點；江蘇省徐州市

中圖分類號：S275 文獻標志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2025.05.042

江蘇省徐州市位于華北平原東南部，介于東經(jīng)116°22′～118°40′、北緯33°43′～34°58′，地處沂沭泗河流域中下游地區(qū)。徐州市總面積11 258 km2，屬溫帶季風(fēng)氣候，降水時空分布不均，屬于我國40個缺水嚴重城市之一。據(jù)統(tǒng)計，徐州市多年平均水資源總量僅35億m3，人均占有量僅為全國平均水平的1/6，正常年份缺水量在10億m3以上。徐州市農(nóng)業(yè)用水量占總用水量的70%以上，加之受到干旱、高溫等不利氣候因素的影響，當?shù)厮Y源短缺問題日趨加劇。因此，在徐州市農(nóng)田水利工程建設(shè)中大力推廣節(jié)水灌溉技術(shù)，提高農(nóng)業(yè)用水效率，實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用已經(jīng)迫在眉睫。分析研究徐州市農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用情況，找出存在問題，提出切實可行的技術(shù)應(yīng)用要點，對促進徐州市農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1" 徐州市農(nóng)田水利節(jié)水概況

近年來，徐州市大力實施節(jié)水戰(zhàn)略，全面推進農(nóng)田水利節(jié)水改造。截至2023年，該市已建成4個大型灌區(qū)和43個中型灌區(qū)，灌區(qū)服務(wù)面積達7.08萬hm2，同時大面積推廣噴灌、微灌、膜下滴灌等高效節(jié)水灌溉技術(shù)，實施高效節(jié)水灌溉面積占耕地面積的80%以上，工業(yè)用水重復(fù)利用率達98%[1]。通過實施一系列節(jié)水措施，徐州市2023年萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值用水量和萬元工業(yè)增加值用水量分別比2020年下降19.19%和11.5%[2]。徐州市還將節(jié)水理念貫穿到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的方方面面，從源頭到終端，系統(tǒng)推進農(nóng)業(yè)節(jié)水。通過采取灌區(qū)建設(shè)、渠系防滲、農(nóng)藝節(jié)水等措施，努力實現(xiàn)用水總量和強度“雙控雙減”。堅持因地制宜，注重對農(nóng)業(yè)面源污染的控制，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向集約化、節(jié)水化、生態(tài)化方向發(fā)展，努力走出一條農(nóng)業(yè)節(jié)水之路。然而，目前徐州市仍面臨較大的缺水壓力，農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力有待進一步挖掘。加大節(jié)水灌溉技術(shù)推廣力度，是緩解徐州市農(nóng)業(yè)用水矛盾、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。

2" 徐州市農(nóng)田水利工程中應(yīng)用的節(jié)水灌溉技術(shù)

2.1" 微灌技術(shù)

微灌技術(shù)是指將水分直接輸送到作物根系周圍的一種高效節(jié)水灌溉技術(shù)，主要包括滴灌和微噴灌2種方式。滴灌技術(shù)在徐州市農(nóng)田中得到大面積推廣應(yīng)用。通過在作物行間鋪設(shè)滴灌管道（沿管道均勻分布有出水滴頭），將水分緩緩滴注到作物根區(qū)，能最大限度減少水分的無效蒸發(fā)和流失。應(yīng)用滴灌技術(shù)，可精準控制供水量、時間及頻率，灌溉效率高、節(jié)水效果好。同時，可通過滴頭施肥，實現(xiàn)水肥一體化，提高肥料利用率。微噴灌技術(shù)通過微型噴頭將水以霧狀或雨狀形式均勻噴灑至作物與土壤表面，蒸發(fā)損失較小。微噴灌系統(tǒng)輸水壓力低，能耗少，非常適用于大田作物、果園等。徐州市將微噴灌技術(shù)應(yīng)用于大面積的糧棉油、蔬菜等經(jīng)濟作物的灌溉上。

2.2" 噴灌技術(shù)

噴灌技術(shù)是以加壓的方式，通過噴頭將水以小水滴的形式均勻噴灑在作物根區(qū)的灌溉技術(shù)，可適用于多種作物和地形。噴灌系統(tǒng)主要由水源、加壓設(shè)備、管道輸配水系統(tǒng)、噴頭及控制設(shè)施等組成。噴頭類型有圓形旋轉(zhuǎn)噴頭、微霧噴頭、平移式線狀噴頭等，適用于不同作物和地形。噴灌技術(shù)采用小流量均勻噴水，可有效減少水分的無效流失和土壤侵蝕，具有較高的灌溉效率和水資源利用率[3]。在實際運行中，農(nóng)戶可根據(jù)作物需水規(guī)律和土壤含水量，精確控制噴灌時間、壓力及流量等參數(shù)，做到需水即噴、適量供給，既滿足作物需求，又避免浪費。如果配合自動化控制，噴灌技術(shù)的節(jié)水性能將更佳。

2.3" 膜下滴灌技術(shù)

膜下滴灌技術(shù)是將滴灌管道埋設(shè)于地膜下的作物根區(qū)，通過滴頭緩緩滲出水分，直接供給作物根系的一種節(jié)水灌溉新技術(shù)。該技術(shù)將滴灌與地膜覆蓋有機結(jié)合，充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢。滴頭將水分均勻、連續(xù)地供應(yīng)到作物根區(qū)，減少了水分蒸發(fā)和流失；地膜能有效減少土壤水分蒸發(fā)，保持土壤濕度，還可抑制雜草生長，降低田間管理成本。在實際應(yīng)用中，農(nóng)戶可根據(jù)作物需水量和土壤墑情，精確控制水量和灌溉時間，避免供水過多或過少。同時，可通過滴頭施肥，實現(xiàn)水肥一體化，提高肥料利用率。膜下滴灌技術(shù)操作簡單，自動化程度高，既解決了水分利用率低的問題，又避免了地面滲漏和水分流失。

2.4" 渠道防滲技術(shù)

渠道防滲技術(shù)主要通過在渠道底部和渠岸上鋪設(shè)防滲材料，阻隔渠水向土壤滲透，從而減少滲漏損失。常見的防滲材料有水泥混凝土、塑料薄膜、環(huán)氧樹脂等。其中，水泥混凝土襯砌防滲效果好、耐久性強，但成本較高；塑料薄膜價格便宜，施工方便，但防滲性能有待提高，使用年限有待延長；環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的抗?jié)B性和耐老化性能，但價格昂貴，應(yīng)用范圍有限。除材料層面外，渠道防滲施工工藝也直接影響防滲效果。一般需要對基層進行壓實處理，確保平整度，并對襯砌層施加錨固措施，防止開裂脫落。對于大型灌渠，還需要考慮防滲層的變形問題，采取適當?shù)匿摻罨炷良庸谭绞?。通過該技術(shù)，可將滲漏控制在允許范圍內(nèi)，輸水效率可超過95%，有效控制“跑冒滴漏”問題。

3" 徐州市節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用存在的問題

3.1" 忽視區(qū)域差異，灌溉技術(shù)選擇不當

徐州市區(qū)域遼闊，氣候、地形等自然條件有較大差異，但其在農(nóng)田水利工程的節(jié)水灌溉技術(shù)選擇上，往往忽視這些區(qū)域差異，存在“一刀切”的做法。西北部的丘陵山區(qū)地形起伏大，部分地區(qū)采用了與地形不太匹配的噴灌技術(shù)，導(dǎo)致水分分布不均、灌溉效率低下[4]。而在東南部的平原地區(qū)，雖然推廣了節(jié)水滴灌技術(shù)，但是由于滴頭防堵能力差，常出現(xiàn)堵塞，影響灌溉效果。另外，徐州市東部臨海，地下水位較高，土壤鹽堿化程度嚴重。而這些地區(qū)采用的傳統(tǒng)地面灌溉方式，不僅浪費水資源，還加劇了土地鹽漬化，不利于農(nóng)作物生長。部分地區(qū)由于水源條件差，水質(zhì)渾濁，在使用噴灌或微灌設(shè)備時，常出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，影響灌溉效果。

3.2" 未考慮作物用水特點，灌溉計劃不科學(xué)

徐州市農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用中，普遍存在未充分考慮不同作物用水特點，導(dǎo)致灌溉計劃不夠科學(xué)合理的問題。例如，對于淺根系作物，部分地區(qū)仍沿用行間漫灌或大水漫灌的傳統(tǒng)方式，造成大量水資源被浪費。對于這些作物，本應(yīng)采用噴灌或小流量微灌等技術(shù)，可使水分直接供給根系區(qū)域，減少無效損失。對于棉花、水稻等耗水量大的作物，缺乏科學(xué)的用水定額管理，常出現(xiàn)過度灌溉的情況，不僅浪費了寶貴的水資源，還可能導(dǎo)致作物爛稈倒伏、面源污染等問題。

3.3" 缺乏灌溉制度保障，監(jiān)管力度不夠

徐州市在農(nóng)田水利工程中推廣應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)雖取得一定成效，但仍普遍存在缺乏完善的灌溉制度保障、監(jiān)管力度不夠的問題。一些地區(qū)雖然建設(shè)了節(jié)水灌溉設(shè)施，但缺乏科學(xué)的運行管理制度，設(shè)備啟閉時間、供水量等往往完全依靠農(nóng)戶自主把控，極易造成偏差，失去了節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)有效果。同時，部分管理人員缺乏專業(yè)知識，對設(shè)備的日常檢修、維護保養(yǎng)工作履職程度不高，設(shè)施運行效率大打折扣。另外，對于一些違規(guī)用水行為，如超計劃、超定額用水，管理部門監(jiān)管不力，懲戒力度不夠，加之農(nóng)戶節(jié)水意識淡薄，導(dǎo)致節(jié)水灌溉設(shè)施的使用受到影響。

3.4" 自動化程度低，智能控制系統(tǒng)應(yīng)用滯后

目前，徐州市大多數(shù)灌溉系統(tǒng)仍然依賴人工操作，缺乏自動化控制設(shè)備。即使有少部分安裝了自動控制裝置，功能也十分簡單和單一，難以實現(xiàn)精準的需求響應(yīng)?，F(xiàn)有的自動化設(shè)備與作物生長模型、氣象變化等數(shù)據(jù)之間缺乏智能關(guān)聯(lián)，無法根據(jù)多維數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)整灌溉策略，易出現(xiàn)供給超額或不足的情況。此外，遠程監(jiān)控系統(tǒng)在農(nóng)田領(lǐng)域的覆蓋率低，農(nóng)戶難以及時掌握用水動態(tài)，也無法實時把控設(shè)施運行狀況。

4" 徐州市農(nóng)業(yè)水利工程中節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用建議

4.1" 因地制宜，選擇適宜的節(jié)水灌溉模式

為充分發(fā)揮節(jié)水灌溉技術(shù)的效能，必須因地制宜，根據(jù)不同區(qū)域的實際情況，選擇最適宜的灌溉模式。例如，在丘陵地區(qū)，地形起伏較大，農(nóng)戶可采用低壓微灌或小流量噴灌等技術(shù)，避免因地形影響造成水分分布不均；在平原地帶，則更加適宜推廣經(jīng)濟實用的噴灌和滴灌技術(shù)；在臨海地區(qū)，由于地下水位較高，土壤鹽堿化問題突出，農(nóng)戶宜采用能夠減少土壤鹽漬化的膜下滴灌等技術(shù)[5]。此外，需要考慮水源水質(zhì)情況，對于水質(zhì)渾濁的地區(qū)，設(shè)備選型時要注重防堵性能。只有真正根據(jù)當?shù)刈匀画h(huán)境特征和實際需求，科學(xué)匹配最合適的節(jié)水灌溉模式，才能最大限度發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，實現(xiàn)高效節(jié)水。

4.2nbsp; 結(jié)合農(nóng)作物特點，科學(xué)編制灌溉方案

不同農(nóng)作物由于生理結(jié)構(gòu)和生育特點的差異，對水分的需求量和需求時間都存在明顯區(qū)別。因此，在徐州市農(nóng)田水利工程建設(shè)中，必須根據(jù)作物自身特性，科學(xué)編制灌溉方案，才能真正做到因地制宜、因物施策，發(fā)揮節(jié)水灌溉技術(shù)的最大效能。對于淺根系作物，宜采用噴灌或小流量微灌方式，把有限的水資源精準供給根系周邊區(qū)域，避免大面積的漫灌。而對于耗水量大的棉花、水稻等作物，則需要根據(jù)其生育階段的變化，分期分批制定用水定額，并嚴格控制在合理范圍內(nèi)，防止過度灌溉造成水資源浪費。

4.3" 完善灌溉管理制度，強化監(jiān)管考核

徐州市需重視構(gòu)建科學(xué)、高效的管理體系，強化監(jiān)管考核，為節(jié)水灌溉提供制度保障。針對不同區(qū)域、不同作物的實際情況，制定切實可行的灌溉管理規(guī)章制度，對用水定額、灌溉時間、灌溉方式等做出明確規(guī)范，防止出現(xiàn)違規(guī)浪費的情況。同時，建立健全巡查、檢查、維護等日常管理機制，加強對節(jié)水灌溉設(shè)施的維修保養(yǎng)，確保設(shè)備長期處于良好狀態(tài)。要加大對違規(guī)用水行為的處罰力度，建立相應(yīng)的舉報監(jiān)督機制，懲防農(nóng)戶超計劃、超定額用水等違規(guī)行為，從根本上扭轉(zhuǎn)重視程度不夠的被動局面。對現(xiàn)有的各類節(jié)水灌溉設(shè)施要制訂科學(xué)周密的管護方案，對可能出現(xiàn)的改建、拆除等行為實施嚴格把關(guān)，避免資源浪費。

4.4" 發(fā)展智能節(jié)水控制系統(tǒng)，實現(xiàn)精準節(jié)水控制

徐州市應(yīng)推進節(jié)水灌溉設(shè)施的智能化升級，發(fā)展先進的智能節(jié)水控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對水資源的精準調(diào)配和高效利用。具體而言，可將自動控制設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)相結(jié)合，融入作物生長模型、氣象變化預(yù)測等多維數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對農(nóng)作物實時需水量的動態(tài)評估，根據(jù)這些信息自動調(diào)節(jié)灌溉時間、流量等參數(shù)，避免出現(xiàn)供給超額或缺口。同時，借助遙感監(jiān)測等手段，建立覆蓋全市的農(nóng)田遠程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，讓管理人員能夠及時掌握各處灌溉設(shè)施的運行狀況，發(fā)現(xiàn)并解決故障隱患，確保設(shè)備高效運轉(zhuǎn)。

5" 結(jié)語

徐州市在農(nóng)田水利工程中推廣應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)，對緩解當?shù)厝找鎳谰乃Y源短缺壓力、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益具有重要意義。徐州市應(yīng)因地制宜選擇合適的灌溉模式，根據(jù)農(nóng)作物的具體用水特點編制科學(xué)的灌溉方案，完善相關(guān)的管理制度并強化監(jiān)管考核，并大力發(fā)展智能節(jié)水控制系統(tǒng)，實現(xiàn)水資源的精準高效配置。只有從多方面落實好各項節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用要求，才能充分發(fā)揮節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)有優(yōu)勢，最大限度節(jié)約寶貴的水資源，推動徐州市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綠色可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1] 中國江蘇網(wǎng).改善灌溉面積13.22萬畝！徐州提前完成灌區(qū)竣工驗收省定年度目標[EB/OL].（2022-05-06）[2025-03-12].https：//baijiahao.baidu.com/s？id=1732014914536247137amp;wfr=spideramp;for=pc.

[2] 佚名.四個字，看徐州治水興水方法論[EB/OL].（2024-03-22）[2025-03-12].https：//www.zgjssw.gov.cn/shixianchuanzhen/xuzhou/202403/t20240322_8235217.shtml.

[3] 張宏.農(nóng)業(yè)水利工程中灌溉模式與節(jié)水技術(shù)應(yīng)用探究[J].科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力，2024，45（3）：61-63.

[4] 劉雅娟.試析農(nóng)業(yè)水利工程中高效節(jié)水灌溉技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)機械，2024（3）：59-61.

[5] 楊兵來.農(nóng)業(yè)水利工程中的灌溉技術(shù)與節(jié)水措施[J].農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究，2023，13（10）：115-117.

（責(zé)任編輯：張春雨）

收稿日期：2025-02-16

作者簡介：李祥林（1988—），本科，工程師，主要從事水利設(shè)計、水利勘察設(shè)計。E-mail：2934200241@qq.com。