中圖分類號S275 文獻標識碼A 文章編號 1007-7731(2025)09-0119-04
DOI號 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.09.026
Research on the application of water-saving irrigation technology in farmland water conservancyprojects
WANG Jie QUAN Li DENG Jiaxin LIU Ying (Yangzhou Survey and Design Institute, Yangzhou 2251oo, China)
AbstractTheapplication advantages and effectiveness of commonly used water-saving irrigation techniques in farmland water conservancy projects were analyzed, their current application status was discussed,and corresponding strategies wereproposed.Techniquessuchasdripirrigation,sprinkleriigation,micro-iigation,low-pressure pipe irigation,andchannel seepage prevention significantlyenhance waterresourceutilization ficiency.Practical aplication requires optimizing technology integration based onregional characteristics.However,challenges remain in farmers’awarenessof water conservation,project funding,management systems,and scientific selectionof iigation technologies.Toaddressthese issues,strategies are proposed such as enhancing farmers’awarenessthrough new media campaigns; expanding diversified funding channelsviagovernment-socialcapital colaboration;establishingafulcycle regulatory system covering design,construction,and maintenance,and scientificalladapting technologies to geographicand croprequirements;scientificallyadapting water-saving technologiesaccording togeographical characteristics and crop demands This research provides a reference for the promotion and application of water-saving irrigation technologies in farmland water conservancy projects.
Keywordsfarmland water conservancy projects; water-saving irigation technology; application status; agricultural green development
水資源是農業(yè)生產中不可或缺的要素,其有效管理對提升農業(yè)綜合效益及推動農業(yè)綠色發(fā)展至關重要。節(jié)水灌溉技術的應用能夠顯著提高水資源的利用率,然而,受多種因素影響,我國節(jié)水灌溉技術的應用尚面臨一些挑戰(zhàn)。薛黎明1研究指出,部分地區(qū)在水利工程規(guī)劃中缺乏對節(jié)水灌溉技術的有效整合,導致基礎設施建設不足。沈光陽2研究指出,部分地區(qū)的水利工程在節(jié)水灌溉技術的應用方面存在綜合性不足等問題,難以實現(xiàn)經濟、技術和社會效益的均衡。王荃等研究表明,揚州區(qū)域降水年際變化相對較大,且水面蒸發(fā)量年分布不均,在一定程度上降低了農業(yè)灌溉用水的利用率,節(jié)水灌溉技術的推廣應用潛力巨大。本文結合揚州地區(qū)農業(yè)灌溉需求實際,分析農田水利工程節(jié)水灌溉技術優(yōu)勢及其應用現(xiàn)狀,并提出相應對策,以促進農田水利工程的持續(xù)發(fā)展。
1農田水利工程節(jié)水灌溉技術
1.1滴灌技術
滴灌技術是一種依據(jù)不同種植地塊的需水特性,通過高壓設備精準將水資源輸送至農作物根系生長分布區(qū)域的灌溉方法。該技術能夠確保農作物根部充分吸收水分,在林木和果蔬灌溉中表現(xiàn)出顯著的節(jié)水效果。張之成4研究表明,滴灌技術的輸水效率在 9 5 % 以上,顯著提高了水資源的利用率。以研究區(qū) 油菜種植地塊為例,常規(guī)灌溉模式難以實現(xiàn)精準灌溉,當土壤含水量低于 5 0 % 時,若繼續(xù)施用常規(guī)用量的肥料,會導致油菜生長速度變緩,嚴重時出現(xiàn)嫩芽死亡現(xiàn)象。經過實地調研與測算,若合理設計滴灌技術設施,每日消耗
水量,即可確保土壤水分含量維持在 5 0 % ~ 8 0 % ,滿足油菜生長的基本需求。相較于常規(guī)灌溉方式,滴灌技術可減少約 3 0 % 的用水量。
1.2噴灌技術
噴灌技術通過噴灌機對水流加壓,借助管道傳至高壓噴頭,形成水霧后從高空落下,從而實現(xiàn)對周邊較大范圍的澆灌。陳芳5研究指出,噴灌技術因蒸發(fā)容易導致部分水資源浪費,但其節(jié)水效果仍可達到漫灌方式的近 4 0 % ,且前期設備投入少。在實際應用中,需綜合考慮所種植農作物的需水特性及地域特征等因素,合理規(guī)劃噴灌范圍和噴灌時長,并選擇對應參數(shù)的動力設備和噴灌噴頭,以有效擴大灌溉面積和提高水資源利用率。例如,研究區(qū)一處灌溉面積 的農業(yè)種植基地,農作物產量約
。依據(jù)種植作物對水分的需求,確定噴灌強度為
,選擇工作壓力為
流量為
,噴灑半徑為 1 8 ~ 2 5 m 的ZY-2型輪轉噴頭,間隔 1 5 m 設置一個噴頭,每天僅需
水量即可滿足灌溉需求。與常規(guī)灌溉相比,節(jié)水率約 4 0 % ,且其設備成本和人力成本較低,實現(xiàn)了高效灌溉。
1.3微潤灌溉技術
微潤灌溉技術是一種依據(jù)農作物生長發(fā)育狀況及對水資源的需求特點進行實時灌溉的輔助性技術,通常與滴灌技術、噴灌技術結合使用。該技術先將肥料與水混合,通過細管道輸送至地塊,并借助滴灌或噴灌設施等進行灌溉,或利用納米級半透膜材料,向地表下持續(xù)灌溉,以確保供水頻率與農作物吸水頻率一致。夏天等分析了微潤灌溉技術的應用進展,指出該技術能夠將水分直接輸送至作物根部,減少了表土濕潤和水分蒸發(fā),從而減少水資源浪費。尤其在水資源短缺、水質較差的地區(qū),該技術的應用效果尤為顯著。然而,微潤灌溉技術所需設備復雜,投入資金較高,且相關人員需全面掌握農學和噴灌技術等知識。因此,該技術在農田水利工程中的應用存在一定難度。例如,研究區(qū)一處果園,地處海拔2 1 0 m 的山地,果樹位于山腰兩側,灌溉面積約 ,常規(guī)漫灌方式造成較大的水資源浪費,一日用水量約
,且果園鉀元素流失明顯。利用微潤灌溉技術,在灌溉水中混入適量鉀肥進行澆灌,既避免了鉀肥污染地表土壤、灼傷農作物根莖,同時滿足了果樹生長需求,水果產量增加約
,經濟效益顯著。
1.4低壓管道灌溉技術
低壓管道灌溉技術通過低壓管道系統(tǒng)將水資源輸送至土壤,維持土壤內的水分含量,促進農作物對水分的吸收,同時有效減少了水資源在輸送過程中的蒸發(fā)和滲漏,穩(wěn)定性較強。熊圣分析了低壓管道在農業(yè)灌溉中的節(jié)水效益,表明使用該技術能有效節(jié)約土地資源,同時實現(xiàn)片區(qū)水肥、水藥一體化,大幅度減少了勞動力投入。此外,該技術所需管道級數(shù)小,對設備的要求較低,初期投入少,具有較高的實用價值。該技術較適用于丘陵、盆地等地勢起伏較大地域,以及周邊有穩(wěn)定水源地的地域。以研究區(qū)實踐應用為例,在水庫、江堰等具有明顯地勢落差的水源地附近,采用了低壓管道灌溉技術,并依據(jù)地理特征、種植需求等劃定灌溉區(qū)和非灌溉區(qū),在灌溉區(qū)設計了樹狀低壓管道系統(tǒng),通過管道輸送水資源,減少了水分流失。同時,充分結合分段供水模式和遠程控制系統(tǒng),確保了供水流程的銜接性,實現(xiàn)用水量精準管理,水資源利用率提升至 9 5 % 左右。
1.5 渠道防滲技術
渠道防滲灌技術是對常規(guī)渠道灌溉技術的針對性節(jié)水改良措施。該技術首先通過聚氯乙烯膜、合成橡膠膜和膨潤王膜等薄膜材料,或彈性人造橡膠、聚氯乙烯止水帶等止水材料,強化渠道的防滲透能力,減少輸送過程中水資源的流失。其次,通過機械化手段優(yōu)化渠道結構,減少水流對溝槽的沖刷力,增強渠道的輸水能力。翟龍分析指出,渠道防滲技術有效減少了水流的徑流和滲漏現(xiàn)象,起到了保土保肥作用,節(jié)水率達到 3 0 % ~ 5 0 % 。該技術能夠充分利用已有的灌溉設施,降低了推行成本,在農田水利工程中得到了廣泛應用。
2農田水利工程節(jié)水灌溉技術應用現(xiàn)狀
2.1農戶節(jié)水意識方面
農田水利工程中節(jié)水灌溉技術的應用不僅顯著提高了水資源利用率,還有效降低了灌溉成本。節(jié)水灌溉技術的推廣不僅需要技術層面的創(chuàng)新,更需要社會層面的配合。聶建亮等研究指出,部分農戶在新技術接受能力和學習能力方面存在不足,更多持觀望狀態(tài),對新技術的使用積極性不高。在節(jié)水灌溉技術實施實踐中,部分地方對農戶的宣傳引導不夠到位,導致部分農戶對節(jié)水灌溉技術的實際價值認識不足,對新技術的采納意愿不高,這在一定程度上影響節(jié)水灌溉技術的應用推廣。
2.2 工程資金投入方面
農田水利工程項目的實施不僅涉及基礎設施的建設,還包括對節(jié)水灌溉技術的應用與推廣,充足的資金支持必不可少[0]?,F(xiàn)階段,我國農田水利建設的資金主要來源于財政投入,其對確保工程質量和推動技術推廣與應用起到了關鍵作用。然而,工程的持續(xù)性和技術的更新?lián)Q代需要持續(xù)的資金投入。因此,為保障農田水利項目的順利進行和節(jié)水灌溉技術的推廣應用,需探索多元化資金渠道,并制定相應的政策支持措施,以確保資金的穩(wěn)定性和充足性。
2.3工程管理體系方面
農業(yè)水利工程建設和節(jié)水灌溉技術的應用推廣是一項綜合性、系統(tǒng)性工程,需建立有效的監(jiān)督管理體系以規(guī)范相關行為。王永超等1研究指出,現(xiàn)行農田水利工程建設管理體系在靈活性和創(chuàng)新性等方面尚存在不足,這在一定程度上影響了農業(yè)水利工程的效能發(fā)揮。此外,現(xiàn)有相關監(jiān)督管理體系主要聚焦于工程建設方面,對于工程后期的維護管理關注不足,這也影響了節(jié)水灌溉工程的效能發(fā)揮。
2.4節(jié)水灌溉技術選擇方面
當前,節(jié)水灌溉技術種類多樣,每種技術均有其特定的優(yōu)勢和局限性,無法適用于所有地區(qū)。因此,科學選擇適合特定區(qū)域的節(jié)水灌溉技術尤為重要。喬丹[2分析指出,部分地區(qū)節(jié)水灌溉技術的應用缺乏科學規(guī)劃,對其適用性考慮不夠充分,導致其難以有效滿足當?shù)氐墓喔刃枨蟆?/p>
3農田水利工程節(jié)水灌溉技術應用推廣策略
3.1注重宣傳推廣
為確保節(jié)水灌溉技術的應用推廣得到當?shù)剞r戶的認同和支持,有效的宣傳推廣非常必要。劉軍弟等[13]分析指出,節(jié)水灌溉技術的應用與推廣離不開政策的支持和引導。因此,需注重宣傳推廣工作,增強農戶的節(jié)水意識。具體而言,可利用微信公眾號、廣播和短視頻平臺等農戶普遍接受的媒介進行引導,讓其了解節(jié)水灌溉技術的益處。同時,注重與農戶面對面溝通交流,定期委派專業(yè)人員深入田間地頭,收集農戶反饋,優(yōu)化農田水利工程設計;此外,在各村設置示范區(qū),實地展示節(jié)水灌溉技術實施成效,使農戶直觀感受該技術的優(yōu)勢,從而激發(fā)其參與節(jié)水灌溉技術的推廣積極性。
3.2拓寬工程資金渠道
鄭偉等[14研究指出,綠色生產技術感知價值對農戶采納意愿和采納行為具有明顯的影響。積極通過多種途徑增加工程資金投入,優(yōu)化農田水利工程建設效果,并注重對農戶采用綠色技術的資金補貼,提升其對節(jié)水灌溉技術的感知價值。首先,一方面向相關部門申請,充分闡述當?shù)剞r田水利工程建設計劃和節(jié)水灌溉技術應用資金規(guī)劃,尋求政策和資金支持;另一方面,設置農業(yè)發(fā)展專項資金,對農田水利工程建設、節(jié)水灌溉技術設備購置提供資金支持。其次,通過籌資方式,主動組織當?shù)剞r業(yè)工作者,籌集部分資金用于節(jié)水灌溉技術的應用推廣,并將部分收益回饋給農戶,以緩解資金壓力。此外,與金融機構合作,為農戶提供低息貸款,支持節(jié)水灌溉技術應用;或引導企業(yè)、公司等社會力量參與農田水利工程建設和節(jié)水灌溉技術應用投資,通過多元化資金渠道緩解工程建設資金壓力。
3.3完善監(jiān)督管理體系
項雯[15研究指出,監(jiān)督管理體系對于綠色農業(yè)技術的落地有著顯著的推動作用。因此,積極完善和優(yōu)化監(jiān)督管理體系尤為重要。工程建設方面,引入集體管理制度,將地方管理部門、農戶代表、施工企業(yè)和監(jiān)理企業(yè)等納入管理主體,以實現(xiàn)全方位監(jiān)管。同時,明確各參與主體的權利和責任,制定合理的獎懲機制,充分激發(fā)各參與主體的工作積極性,以確保水利工程項目質量。
資金使用方面,對節(jié)水灌溉技術和農田水利工程方案進行充分審查,把控工程建設和后續(xù)使用等階段的資金流動情況,確保每一筆資金的支出均能落在實處,從而推動當?shù)剞r業(yè)的高效發(fā)展。
日常管理方面,需結合不同地塊的灌溉需求和所采用的節(jié)水灌溉技術特點等,制定包括灌溉方式、灌溉量和灌溉時間等要素的節(jié)水灌溉細則,并積極宣傳普及;同時,引入網(wǎng)格化管理理念,將農業(yè)水利工程設施和節(jié)水灌溉設備的管理工作細化到村、組和個人層面,以增強其責任意識,避免粗放、無序管理,維護好基礎設施,保障灌溉高效進行。
3.4科學選擇節(jié)水灌溉技術
劉輝等[16研究指出,種植戶對節(jié)水灌溉技術的應用效果越滿意,其采納該技術的意愿越高。為充分提升節(jié)水灌溉技術的應用效果,最大限度節(jié)約水資源,提升農戶滿意度,需基于當?shù)剞r業(yè)需求科學選擇節(jié)水灌溉技術類型。在農田水利工程設計階段,深入實地調查,全面了解地區(qū)地理特征、水資源分布及土壤狀況等,結合氣象特征、降水量數(shù)據(jù),精確計算農作物栽培所需水量。同時,對不同種植區(qū)域、農作物種類進行分析,綜合各類節(jié)水灌溉技術的優(yōu)勢,以保障農田水利工程技術選擇的科學性。例如,針對農作物集約化、規(guī)?;a地塊,可選擇微潤灌溉技術,結合滴灌和噴灌技術,以保障作物生長所需水肥供應,促進水肥吸收利用,進而提高產量;針對地理環(huán)境較為復雜、投入資金有限的地區(qū),可選擇渠道防滲技術,以充分利用已有水利設施,降低推廣應用成本。
4結語
在綠色可持續(xù)發(fā)展理念日益普及背景下,農田節(jié)水灌溉備受關注。本文分析了農田水利工程中常用節(jié)水灌溉技術的應用優(yōu)勢和應用效果。在實際應用中,節(jié)水灌溉技術的應用在農戶節(jié)水意識,工程資金投入,工程管理體系和節(jié)水灌溉技術選擇等方面尚需進一步提升。因此。積極引入滴灌技術、噴灌技術、微潤灌溉技術、低壓管道灌溉技術和渠道防滲技術等節(jié)水灌溉技術;同時,從注重宣傳推廣、拓寬工程資金渠道、完善監(jiān)督管理體系以及科學選擇節(jié)水灌溉技術等多方面入手,以充分發(fā)揮節(jié)水灌溉技術的優(yōu)勢,從而提升水資源利用率,改善農業(yè)生態(tài)環(huán)境,助力農業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。
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(責任編輯:何艷)