覃業(yè)坤

湖南省常德市水利局，湖南常德 415000

長期以來，我國農(nóng)業(yè)用水都保持在較高水平，但資源利用率卻較低，說明資源浪費(fèi)較為嚴(yán)重，須大力開發(fā)和應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)。文章圍繞湖南農(nóng)田水利建設(shè)現(xiàn)狀，對節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用方面的問題進(jìn)行深入分析。

1 技術(shù)現(xiàn)狀分析

農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，它和人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)。我國農(nóng)業(yè)快速發(fā)展過程中，農(nóng)業(yè)灌溉用水需求不斷增加，但傳統(tǒng)的灌溉和管理方式導(dǎo)致浪費(fèi)情況較為嚴(yán)重，不滿足資源合理化應(yīng)用的需求。而在節(jié)水技術(shù)研究日益深入的影響下，農(nóng)田水利建設(shè)方面的節(jié)水灌溉得到一定進(jìn)展，一系列新興技術(shù)得以利用，大幅提高了資源利用率。然而，這并沒有足以解決農(nóng)業(yè)水資源供需矛盾，在很多方面仍需進(jìn)一步的改進(jìn)和優(yōu)化。

2 節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用

2.1 輸水節(jié)水技術(shù)

我國農(nóng)業(yè)灌溉比較普遍的輸水方式仍然采用開挖成渠自流灌溉，少量采用管道輸水灌溉。在這種傳統(tǒng)的輸水方式中，水分由于滲透和蒸發(fā)大量流失，實(shí)際用于農(nóng)田的水量不足60%，浪費(fèi)情況嚴(yán)重，亟需制定新型輸水方案。在實(shí)際工作中，可從以下幾方面入手減少輸水損失：

（1） 做好渠道防滲。渠道防滲的重點(diǎn)在于選取適宜的材料，而不同材料的性能有所差別，現(xiàn)階段常用的材料有：混凝土預(yù)制塊、現(xiàn)澆混凝土護(hù)面和漿砌塊石等，通過對這些材料的應(yīng)用，都能起到防滲的作用。在當(dāng)前的農(nóng)田水利建設(shè)中，對于輸水渠道防滲，三面光渠道得到了廣泛應(yīng)用，具有施工方便、防滲效果好等優(yōu)勢，能有效減少輸水損失。

（2） 采用管道輸水。渠道輸水的流失點(diǎn)較多，除蒸發(fā)作用外，還包括渠床滲漏和接觸失水等，因此在部分條件較好地區(qū)農(nóng)田灌溉可采用管道輸水形式，這樣能從根本上避免浪費(fèi)。但輸水管的選擇須充分考慮灌溉方式，以滿足灌溉基本要求為基礎(chǔ)。

2.2 灌溉節(jié)水技術(shù)

2.2.1 微灌技術(shù)

微灌是指根據(jù)作物生長需求，采用管道和設(shè)置于末級管路的灌水裝置，以很小的流量，向作物根部周圍土體均勻輸送水及作物必需養(yǎng)分[1]。微灌主要包括滴灌、噴霧和脈沖灌溉等形式。按所用設(shè)備的使用性能可將微灌分為常壓微灌與重力微灌；按所用設(shè)備放置位置還能分成地下微灌與地上微灌。對微灌技術(shù)而言，其最大的特點(diǎn)是嚴(yán)格控制灌溉實(shí)際耗水量，其中的水量調(diào)控系統(tǒng)發(fā)揮著關(guān)鍵作用。微灌能十分便利的將水和養(yǎng)分灌溉到所有植物周圍的土體，并將水應(yīng)力控制在較低水平，以免植物生長造成影響。它還具有以下優(yōu)勢：

（1） 水資源利用率高。微灌根據(jù)作物生長要求進(jìn)行適量和適時(shí)的灌溉，只對植物根須周圍土體進(jìn)行潤濕，所以能最有效的避免水損失。而且微灌的灌水量相對較小，周期短，普通滴頭流量在1.5～12L/h范圍內(nèi)，微噴頭流量在50～200L/h范圍內(nèi)。采用微灌時(shí)，灌水的時(shí)間間隔為：蔬菜在1～3d內(nèi)，果樹在7～15d內(nèi)；

（2） 所需勞動(dòng)量少。微灌采用管網(wǎng)供水，在操作上較為方便，效率高，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，所需勞動(dòng)量很少，而且微灌還屬于局部灌溉，地表不會(huì)因灌溉局部面積濕潤，而長時(shí)間保持干燥，避免了雜草生長，降低了用于除草的費(fèi)用。此外，植物生長必需養(yǎng)分的施用也能采用微灌，基本不用人工操作；

（3） 能耗低。微灌器壓力只有50～150kPa，遠(yuǎn)低于噴灌，而且比地面灌溉更加省水，省水就意味著減少了大量能耗；

（4） 均勻性好。微灌系統(tǒng)能對所有灌水器實(shí)際出水流量進(jìn)行有效控制，灌溉均勻度可保持在85%；

（5） 有利于增產(chǎn)。微灌能根據(jù)需要適時(shí)灌水，為作物的生長提供良好環(huán)境，所以有助于增產(chǎn)，并保證作物質(zhì)量；

（6） 適應(yīng)能力強(qiáng)。由于微灌直接在根系周圍土體灌水，所以能在多種復(fù)雜地形中進(jìn)行作業(yè)。但微灌也存在投資較大的缺點(diǎn)，比傳統(tǒng)地面灌溉高很多，而且灌水器的出口極小，容易被雜物堵塞，若缺乏有效維護(hù)，將導(dǎo)致系統(tǒng)無法工作，甚至造成報(bào)廢，因此對日常檢查和維護(hù)有著很高的要求。

2.2.2 噴灌技術(shù)

噴灌是指采用水泵與管道系統(tǒng)間或自然水源存在的落差，將壓力水噴灑到空中，使水流變成水霧自由落到農(nóng)作物上，噴灌系統(tǒng)如圖1所示，它主要具有以下優(yōu)勢：

（1） 水資源利用率高。因噴灌可對噴水均勻性進(jìn)行有效控制，防止?jié)B透損失與地面徑流，所以相比于傳統(tǒng)的漫灌，能省水30%～60%，而且省水在一定程度上還就節(jié)省了動(dòng)力，減少灌溉成本；

（2） 所需勞動(dòng)量少。噴灌可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化和機(jī)械化，直接節(jié)省了大量勞動(dòng)力。因無需輸水渠道，所以不僅便于進(jìn)行機(jī)械化作業(yè)，還能避免產(chǎn)生過多的田間勞動(dòng)量。此外，噴灌還能兼做農(nóng)藥與化肥的施用，進(jìn)一步節(jié)省勞動(dòng)力，相比于地面灌溉，噴灌能節(jié)省80%的勞動(dòng)量；

（3） 占地少。噴灌無需設(shè)置田間溝渠，采用噴灌的耕地，能增加7%左右的實(shí)際耕種面積；

（4） 有利于增產(chǎn)。噴灌能對土地水分進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保土體的濕度始終保持在有助于農(nóng)作物生長的范圍。而且噴灌還能洗去植物莖葉表面覆蓋的塵土，促進(jìn)其光合作用。此外，噴灌幾乎對土體沒有任何影響，是一種直接作用于作物的灌溉技術(shù)；

（5） 適應(yīng)能力強(qiáng)。平地、坡底均可采用噴灌技術(shù)，尤其是厚度較小的沙質(zhì)土，特別適合噴灌[2]。

圖1 噴灌系統(tǒng)示意圖

噴灌最主要的問題就是投資較大，相比之下移動(dòng)式噴灌設(shè)備價(jià)格最低，但也要20～50元/畝的投資。此外，噴灌還會(huì)受到風(fēng)速直接影響，如果風(fēng)速超過5.5m/s，則能將水滴吹散，影響噴灌的均勻性，不宜在大風(fēng)天進(jìn)行噴灌[3]。

2.3 其它節(jié)水技術(shù)

2.3.1 耕地整理節(jié)水

做好土地平整，確保排灌保持暢通，并筑造池、塘、坑、窖等進(jìn)行攔水與蓄水，使農(nóng)田節(jié)水灌溉方案得以全面實(shí)施，提供必要基本條件，目前這種節(jié)水技術(shù)措施已得到大部分農(nóng)民認(rèn)可，并已廣泛用于實(shí)際。

2.3.2 減免耕保水

根據(jù)農(nóng)田及其水利設(shè)施實(shí)際情況，采用“高留茬免耕套播”、“貼茬免耕直播”及“以旋代耕”等有效方法，增大水分在土壤當(dāng)中的滲透深度，增強(qiáng)蓄水保墑能力，從而避免水分大量流失，起到理想的節(jié)水效果[4]。

2.3.3 生物或化學(xué)制劑保水

近幾年，我國各地區(qū)研制出很多類型的保水劑，如生物保水劑、化學(xué)保水劑、有機(jī)保水劑、無機(jī)保水劑與對水分蒸騰作用有抑制作用的試劑，并在旱作領(lǐng)域得到大范圍推廣應(yīng)用。

2.3.4 地膜與秸稈覆蓋保水

覆蓋保水在我國已經(jīng)有了大面積的實(shí)際應(yīng)用，取得十分顯著的成效。其作用在于可以有效縮減水分蒸騰，保證耕地的保水與蓄水作用，從而最大限度利用水資源，實(shí)現(xiàn)保水、節(jié)水的目標(biāo)。

2.3.5 節(jié)水種植

節(jié)水種植技術(shù)在我國北方地區(qū)較為常用，如坐水點(diǎn)種、旱育稀植、膜側(cè)溝播等。實(shí)踐表明，通過節(jié)水種植，能有效提高節(jié)水效果，從根源上保證水分得以充分利用。

2.3.6 水分、肥料一體化調(diào)節(jié)控制節(jié)水

從最初的單一化澆水向澆灌營養(yǎng)液方向發(fā)展，使肥料隨水運(yùn)動(dòng)。這樣一來，能將水變?yōu)樽魑锏囊环N復(fù)合溶劑，在減少作業(yè)次數(shù)的同時(shí)，降低成本，并提高水分與肥料的綜合利用率和利用效益[5]。

3 結(jié)語

綜上所述，在介紹農(nóng)田水利建設(shè)節(jié)水灌溉技術(shù)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，分別提出了輸水節(jié)水和灌溉節(jié)水技術(shù)，總結(jié)不同技術(shù)的優(yōu)劣勢。可以看出，不同節(jié)水技術(shù)有著不同的特點(diǎn)，實(shí)際情況中要根據(jù)具體要求妥善選擇，以發(fā)揮技術(shù)最大化作用。

[1] 張福輝.農(nóng)田水利建設(shè)中節(jié)水灌溉技術(shù)的思考探微[J].種子科技，2017（4）：99，101.

[2] 邵麗盼·卡爾江.農(nóng)田水利建設(shè)中的節(jié)水灌溉技術(shù)及發(fā)展趨勢[J].北京農(nóng)業(yè)，2016（5）：99.

[3] 王曉林.淺析農(nóng)田水利建設(shè)節(jié)水灌溉技術(shù)[J].建材與裝飾，2015（51）：300-301.

[4] 羅萍. 農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)探討[J]. 水利科技與經(jīng)濟(jì)，2013（11）：79-81.

[5] 李艷秋. 農(nóng)田節(jié)水灌溉中存在的主要問題及應(yīng)對策略[J]. 科技風(fēng)，2013（16）：221.