吳曉靜

農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢

吳曉靜

邵武市水利局

在分析我國實(shí)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉必要性的基礎(chǔ)上，論述了目前我國農(nóng)業(yè)主要采取的節(jié)水灌溉技術(shù)及其優(yōu)缺點(diǎn)，并對農(nóng)業(yè)未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望，即繼續(xù)完善農(nóng)業(yè)田間工程配套技術(shù)建設(shè)，在農(nóng)業(yè)管理中采用信息化管理，并將農(nóng)業(yè)節(jié)水與工程節(jié)水技術(shù)相結(jié)合，利用先進(jìn)的灌溉管理體制來實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水的高效快速發(fā)展。

農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù) 農(nóng)業(yè)節(jié)水 工程節(jié)水 管理節(jié)水

1 農(nóng)業(yè)節(jié)水的必要性

我國是世界上人口最多、糧食消耗量最大的國家，又是世界上人均水資源量最貧乏的國家之一，人均占有水資源量僅為世界平均水平的1/4。隨著人口的增長、城鎮(zhèn)化和經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，我國用水矛盾日益尖銳，缺水問題更加突出。而農(nóng)業(yè)作為我國的用水大戶，用水量約占水資源總量的65％，農(nóng)業(yè)用水浪費(fèi)十分嚴(yán)重，主要表現(xiàn)在：灌溉水利用系數(shù)低，平均僅為45％左右；自然降水利用率低，僅達(dá)到56％；農(nóng)業(yè)用水的效率不高，其中農(nóng)田灌溉水的利用效率僅有1.0kg/m3左右；初步改造的節(jié)水灌溉工程面積僅占全國灌溉面積的30％，因此，發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)勢在必行。

另外，發(fā)展節(jié)水灌溉，對生態(tài)環(huán)境建設(shè)和保護(hù)有十分重要的意義。我國生態(tài)環(huán)境建設(shè)是一項(xiàng)長期艱巨的任務(wù)，用節(jié)約農(nóng)業(yè)用水量支持生態(tài)環(huán)境建設(shè)用水，從源頭節(jié)水，嚴(yán)格控制上游用水，不僅可以緩解下游用水緊張矛盾，而且遏制下游生態(tài)環(huán)境惡化趨勢，為逐步恢復(fù)和保護(hù)生態(tài)提供支持，同時(shí)減少灌溉用水量，有利于遏制地下水進(jìn)一步超采和減少地質(zhì)災(zāi)害等。

因此，只有做好農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉，才能緩解水資源短缺問題，保障社會經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展及糧食安全，并且對于維持建設(shè)良好的生態(tài)環(huán)境也具有重要意義。

2 農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)及其優(yōu)缺點(diǎn)

2.1 渠道防滲技術(shù)

渠道防滲技術(shù)是杜絕或減少由渠道滲入渠床流失水量的工程節(jié)水技術(shù)和方法，我國農(nóng)業(yè)總用水量80％的農(nóng)灌主要輸水手段是渠道。常用混凝土、土料、水泥土、漿砌石、瀝青混凝土等剛性材料及PE、PVC及其改性薄膜材料建渠道防滲層，防滲渠道斷面多采用U形斷面。其優(yōu)點(diǎn)為：粗糙度下降，流速提高，有利于引高含沙水灌溉；提高渠系水的利用系數(shù)，采取渠道防滲措施以后，可以減少滲漏損失70％～90％；節(jié)約投資和運(yùn)行費(fèi)用；防止雜草叢生、渠道沖刷、淤積及坍塌；同時(shí)渠道防滲還可以調(diào)控地下水位，防止次生鹽堿化。

2.2 低壓管道輸水灌溉技術(shù)

低壓管道輸水灌溉技術(shù)是利用塑料或混凝土等低壓輸水管道代替輸水土渠將水直接送到田間灌溉作物，以減少水在輸送過程中的滲漏和蒸發(fā)損失的技術(shù)措施。低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)有移動(dòng)式、固定式和半固定式三種，常用材料有PVC管、水泥沙管、現(xiàn)澆混凝土管等。其優(yōu)點(diǎn)是：輸水快，灌水及時(shí)，管道輸水利用率可達(dá)95％～97％；節(jié)能增產(chǎn)，省時(shí)省工省地；投資少見效快，管理方便便于推廣。缺點(diǎn)是維修不太方便。

2.3 噴灌

噴灌是一種機(jī)械化高效節(jié)水灌溉技術(shù)，它是利用專門的設(shè)備把水加壓，或利用水的自然落差將有壓水送到灌溉地段，通過噴頭噴射到空中散成細(xì)小的水滴，均勻地散布在田間進(jìn)行灌溉。其優(yōu)點(diǎn)是：灌水均勻，灌水均勻度可達(dá)80％～85％；節(jié)約水量，用水量較地面灌溉省水30％～50％；可提高作物產(chǎn)量，比地面灌溉可提高產(chǎn)量增產(chǎn)10％～30％；提高土地利用率，節(jié)省勞動(dòng)力，噴灌可提高土地利用率約7％～15％；同時(shí)適應(yīng)性強(qiáng)，適于各土壤、地形，因此被廣泛應(yīng)用于灌溉大田作物、經(jīng)濟(jì)作物、蔬菜和園林草地等。但噴灌受風(fēng)影響大，蒸發(fā)損失大，耗能，一次性投資大，并可能出現(xiàn)土壤底層濕潤不足的情況，這些缺點(diǎn)限制了噴灌的發(fā)展。

2.4 微灌技術(shù)

微灌是利用微灌系統(tǒng)，將有壓力的水輸送分配到田間，通過灌水器以微小的流量濕潤作物根：即附近土壤的一種局部灌水技術(shù)。微灌可分為滴灌、微噴灌、小管灌和滲灌四種。其優(yōu)點(diǎn)是：因全部由管道輸水，基本沒有沿程滲漏和蒸發(fā)損失，灌水時(shí)一般實(shí)行局部灌溉，不易產(chǎn)生地表徑流和深層滲漏，可比地面灌省水50％～70％，比噴灌省水15％～20％：能有效控制壓力，均勻度可達(dá)80％～90％；能為作物生長提供良好的條件，較地面灌一般可增產(chǎn)15％～30％，并提高產(chǎn)品的品質(zhì)；管理簡便、節(jié)約勞力、節(jié)能，能控制用水和用肥；容易控制雜草和病蟲害，能利用鹽堿水、適應(yīng)各種復(fù)雜的地形、易于機(jī)械化埋設(shè)。微灌的主要缺點(diǎn)是易堵塞、投資較高。

2.5 農(nóng)業(yè)節(jié)水措施

主要包括耕作覆蓋保墑技術(shù)、節(jié)水農(nóng)作制度、優(yōu)秀抗旱品種、水肥耦合高效利用技術(shù)、土壤保護(hù)劑及作物蒸騰控制技術(shù)等。耕作保墑技術(shù)可以疏松土壤，增大活土層，增強(qiáng)雨水入滲速度和入滲量，減少降雨徑流流失，切斷毛細(xì)管，減少土壤水分蒸發(fā)，既可提高蓄集降水的能力，又可減少土壤的蒸發(fā)，使土壤水的利用效率得到顯著提高。覆蓋保墑技術(shù)是在耕地表面覆蓋塑料薄膜、秸稈或其他材料，以抑制土壤蒸發(fā)，減少地表徑流，蓄水保墑，提高地溫，培肥地力，改善土壤物理性狀。秸稈覆蓋一般可節(jié)水15％～20％，增產(chǎn)10％～20％。覆蓋塑料薄膜可節(jié)水20％～30％，增產(chǎn)30％~40％。節(jié)水作物品種篩選技術(shù)根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕邓植?、干旱發(fā)生規(guī)律和作物水分特性，因地制宜壓縮需水量大、易旱的作物，擴(kuò)大雨熱同步和秋熟作物，選擇耗水少而水分利用效率高的作物。通過調(diào)整作物布局，建立適應(yīng)型高效種植制度?；瘜W(xué)制劑保水節(jié)水技術(shù)是合理施用保水劑、復(fù)合包衣劑、黃腐酸及多功能抑蒸抗旱劑等，在作物生長發(fā)育中抑制過度蒸騰，防止奢侈耗水，減輕干旱危害，以及促進(jìn)根系提高對土壤深層儲水的利用，起到顯著增強(qiáng)作物抗旱能力和提高水分生產(chǎn)效率的作用。

3 農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的發(fā)展趨勢

3.1 農(nóng)業(yè)田間灌溉工程配套建設(shè)

渠道防滲及管道輸水仍是輸配水過程中主要的節(jié)水措施，需進(jìn)一步維護(hù)和更新已有建筑物，根據(jù)地區(qū)的實(shí)際情況選擇合適的輸配水節(jié)水措施，并結(jié)合高效的田間節(jié)水工程措施，提高農(nóng)業(yè)灌溉的配套程度，改變落后的灌水方式，充分發(fā)揮已建骨干工程的效益，提高水的利用率，增加水分生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)降低水耗，用好水，澆好地的目的，更快地發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)。

3.2 農(nóng)業(yè)灌溉中采用信息化管理

為實(shí)現(xiàn)灌溉用水管理手段的現(xiàn)代化與自動(dòng)化，滿足對灌溉系統(tǒng)管理的靈活、準(zhǔn)確和快捷的要求，灌溉水管理技術(shù)正朝著信息化、自動(dòng)化、智能化的方向發(fā)展。將采用輸配水自動(dòng)量測及監(jiān)控技術(shù)采用高標(biāo)準(zhǔn)的量測設(shè)備，及時(shí)準(zhǔn)確地掌握灌區(qū)水情，如水庫、河流、渠道的水位、流量及水泵運(yùn)行情況等技術(shù)參數(shù)，通過數(shù)據(jù)采集，傳輸和計(jì)算機(jī)處理，實(shí)現(xiàn)科學(xué)配水，減少棄水。土壤墑情自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)采用各種先進(jìn)的土壤墑情監(jiān)測儀器進(jìn)行監(jiān)測，以科學(xué)制定灌溉計(jì)劃、實(shí)施適時(shí)適量的精細(xì)灌溉。

3.3 工程措施和農(nóng)業(yè)措施的綜合利用

在工程節(jié)水技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水綜合技術(shù)，以達(dá)到節(jié)水、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效等目的，是當(dāng)前世界各地研究的重點(diǎn)。各種農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)可單獨(dú)應(yīng)用，但更多考慮多種因子如何最佳組合，形成最佳優(yōu)勢。過去在發(fā)展節(jié)水灌溉過程中，往往只注意單項(xiàng)的工程技術(shù)，而沒有很好地將農(nóng)業(yè)增產(chǎn)措施予以配套，因此造成節(jié)水但不增效。應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w情況，進(jìn)行組裝配套，發(fā)揮整體的節(jié)水增產(chǎn)效益。

3.4 采用先進(jìn)節(jié)水管理措施

現(xiàn)階段由于社會經(jīng)濟(jì)，農(nóng)戶文化素質(zhì)等因素，承包、租賃、拍賣、股份合作、農(nóng)民用水者協(xié)會等先進(jìn)管理體制目前還難以推行，隨著社會的發(fā)展，將逐步推行并實(shí)現(xiàn)“總量控制，定額管理，以水定地，配水到戶，公眾參與，水量交易，水票運(yùn)轉(zhuǎn)”的運(yùn)行機(jī)制，明晰流域初始水權(quán)分配，建立水資源統(tǒng)一管理制度、水量交易機(jī)制、水權(quán)有償轉(zhuǎn)讓制度、水資源計(jì)劃用水和節(jié)約用水制度。

4 結(jié)語

本文分析了我國實(shí)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的必要性，在此基礎(chǔ)上論述了目前我國農(nóng)業(yè)主要采取的節(jié)水灌溉技術(shù)及其優(yōu)缺點(diǎn)，并對農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。在應(yīng)用上述節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)措施時(shí)，應(yīng)因地制宜選用，繼續(xù)完善農(nóng)業(yè)田間工程配套技術(shù)建設(shè)，在農(nóng)業(yè)管理中采用信息化管理，并將農(nóng)業(yè)節(jié)水與工程節(jié)水技術(shù)相結(jié)合，通過先進(jìn)的灌溉管理體制來實(shí)現(xiàn)管理節(jié)水，推動(dòng)農(nóng)業(yè)節(jié)水的高效快速發(fā)展。

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