李 輝

(阜蒙縣大五家子鎮(zhèn)公共事務(wù)服務(wù)中心，遼寧 阜蒙 123137)

0 引言

水資源是人類賴以生存的基礎(chǔ)和社會(huì)發(fā)展的基本保障，我國人均水資源水平不足世界平均水平的25%，屬于嚴(yán)重缺水國家。我國在頒布的《加快水資源管理利用發(fā)展》中明確指出，未來我國各行業(yè)水資源利用效率達(dá)到95%以上，到2030年全國各類生產(chǎn)水資源用水量不超過6 500億m3，高效節(jié)水技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平。由此可以看出，水資源節(jié)約與高效利用是我國的主要發(fā)展目標(biāo)與研究方向。

我國農(nóng)業(yè)水資源綜合利用效率較低，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水與居民生活用水及工業(yè)用水相對較為粗放，對水質(zhì)量要求較低，因此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大力發(fā)展水資源利用技術(shù)具有很大的生產(chǎn)潛力。近年來，隨著我國對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展新興技術(shù)的不斷深入研究，節(jié)水灌溉技術(shù)也呈現(xiàn)多元化發(fā)展。目前，我國節(jié)水灌溉技術(shù)主要為滴灌技術(shù)、滲灌技術(shù)、渠道防滲技術(shù)、加氣灌溉技術(shù)、咸水微灌技術(shù)等多元發(fā)展，根據(jù)我國不同地區(qū)及不同作物類型選擇適宜的節(jié)水灌溉技術(shù)。

1 國內(nèi)外農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 節(jié)水灌溉技術(shù)的定義

節(jié)水灌溉技術(shù)是指在保障作物產(chǎn)量的同時(shí)，引進(jìn)抗旱作物品種或者通過發(fā)展田間灌溉布局與結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)灌溉水資源的高效利用，主要目的是通過最少的水資源消耗獲得更高作物產(chǎn)量的灌溉模式。我國是嚴(yán)重缺水國家，水資源短缺，水資源分配比例不均衡，因此，發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)是我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要組成部分，逐步建立田間精準(zhǔn)用水技術(shù)，出臺(tái)節(jié)水補(bǔ)償政策，在各個(gè)區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中增加對節(jié)水設(shè)施的引進(jìn)，完善地區(qū)節(jié)水灌溉技術(shù)體系，在農(nóng)業(yè)研究中，大力研發(fā)抗旱品種。

1.2 節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

國外農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程較快，農(nóng)業(yè)新技術(shù)研究較為深入。其中，以以色列節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展較為先進(jìn)，位于世界領(lǐng)先水平。以色列在極度干旱的條件下實(shí)現(xiàn)了90%以上的農(nóng)產(chǎn)品自給自足，水資源利用率達(dá)到90%以上；美國借助先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)對農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)與生產(chǎn)模式進(jìn)行深入研究，并且建立一定的農(nóng)業(yè)用水調(diào)度體系，農(nóng)業(yè)節(jié)水效果十分顯著，后期逐步發(fā)展田間精準(zhǔn)灌溉技術(shù)與智能化灌溉技術(shù)，按照不同作物類型及作物生長時(shí)期進(jìn)行按需灌溉，在提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉技術(shù)。我國農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)主要包括研發(fā)抗旱作物品種、按照不同地域充分利用大氣水與地下水、建立節(jié)水灌溉設(shè)施、發(fā)展集雨農(nóng)業(yè)等提高我國農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)。

2 現(xiàn)代節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用

目前，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的節(jié)水灌溉技術(shù)主要包括管灌、滴灌、滲灌、加氣灌溉及咸水微灌等。

2.1 管灌技術(shù)

管灌是將明水渠灌溉變?yōu)榘倒茌斔喔?，通過輸水管將水分直接輸送到田間，是我國節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展的第一個(gè)節(jié)水舉措，通過田間試驗(yàn)表明，可以提高水分利用效率20%～32%左右。

2.2 微噴灌技術(shù)

微噴灌技術(shù)是對傳統(tǒng)農(nóng)田噴灌技術(shù)的改進(jìn)，通過固定管道線路或移動(dòng)式管道線路進(jìn)行田間作物噴灌，微噴灌技術(shù)用水量少，噴射面積小，因此適合用于大田低矮作物的灌溉，如花生、馬鈴薯及大豆等，微噴灌技術(shù)較噴灌技術(shù)可以提高水分利用效率50%左右。

2.3 滴灌技術(shù)

滴灌技術(shù)主要是依靠滴灌管道將灌溉用水通過滴灌管上的孔口或滴頭精準(zhǔn)輸送到作物根部土壤進(jìn)行精準(zhǔn)灌溉，是目前被公認(rèn)為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率最高的一種節(jié)水灌溉技術(shù)，可以更加精準(zhǔn)地為作物根系提供水分及養(yǎng)分，可以最大程度地減少水分徑流與化肥污染。目前，滴灌技術(shù)在我國應(yīng)用面積逐漸擴(kuò)大，應(yīng)用范圍逐漸廣泛(表1)。

表1 滴管技術(shù)在我國灌溉技術(shù)中的比重情況

2.4 滲灌技術(shù)

滲灌技術(shù)，又稱為地表下滴管技術(shù)，是將滴灌管道埋設(shè)在地表以下，借助毛細(xì)管自下而上的濕潤方法進(jìn)行作物精準(zhǔn)灌溉(圖1)，由于地表保持干燥，還可以保持土壤表層干燥，減少了雜草種子的發(fā)芽和生長。

圖1 滲灌技術(shù)田間示意圖

2.5 加氣灌溉技術(shù)

加氣灌溉技術(shù)是在地下滴灌的基礎(chǔ)上，通過向作物根部土壤增加空氣，或增加灌溉水中氧氣的方式，滿足作物根部土壤氧環(huán)境的需求，在提高灌水效率的同時(shí)可以有效緩解作物根部的缺氧癥狀，提高對水分及養(yǎng)分的吸收效率，達(dá)到節(jié)約灌溉用水的技術(shù)，多項(xiàng)研究表明，加氣灌溉技術(shù)可以提高水肥利用效率，提高作物產(chǎn)量與品質(zhì)[1]。但是加氣灌溉是近幾年來開始的一種新型灌溉技術(shù)，尚未形成完善的技術(shù)體系，雖然在田間相關(guān)應(yīng)用結(jié)果均表明，增氧灌溉技術(shù)可以提高作物農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及品質(zhì)，但是目前主要出于實(shí)驗(yàn)室階段，尚未在全國范圍內(nèi)進(jìn)行大面積推廣應(yīng)用。

2.6 咸水微灌技術(shù)

咸水微灌技術(shù)是對一些強(qiáng)耐鹽作物，如棉花等進(jìn)行咸水灌溉，對于不耐鹽作物進(jìn)行淡水灌溉，在作物播種前使用淡水灌溉，在后期適當(dāng)應(yīng)用咸水灌溉，從而減少淡水資源的投入，降低淡水資源消耗。

2.7 化學(xué)節(jié)水技術(shù)

化學(xué)節(jié)水技術(shù)主要包括抗旱劑與保水劑。保水劑可以通過吸收土壤周圍及空氣中的水分形成水團(tuán)，為作物提供水分，從而達(dá)到節(jié)約灌溉水的投入；抗旱劑，又稱為作物抗蒸騰劑，噴灑在作物表面，可抑制葉片氣孔張開度，減少作物的蒸騰作用，從而減少水分流失。

3 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉存在的問題

3.1 節(jié)水灌溉技術(shù)未得到廣泛應(yīng)用

由于農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)理論體系相對較為成熟，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中需要投入田間設(shè)施，是一筆不菲的投入資金。在一些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)較為落后的地區(qū)，農(nóng)戶文化程度較低，對新鮮技術(shù)接受程度較為困難，農(nóng)戶在種植過程中為了節(jié)省節(jié)水設(shè)備的投入與作業(yè)工序轉(zhuǎn)型困難等，依舊延續(xù)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)漫灌或者噴灌技術(shù)，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。因此，政府部門應(yīng)該加大宣傳力度與基層技術(shù)宣傳，讓農(nóng)戶從根源上認(rèn)識(shí)到節(jié)水灌溉對于我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要意義，政府加大節(jié)水補(bǔ)貼政策，提高農(nóng)戶的積極性[2]。

3.2 農(nóng)作物空間布局不完善

不同地區(qū)水資源不同，有些地區(qū)水資源及降雨量較為豐富，有些地區(qū)水資源短缺，降雨量較低，因此，根據(jù)不同地區(qū)合理進(jìn)行農(nóng)作物種植對提高空間布局效率具有重要意義。在水資源豐富、降雨量豐富的地區(qū)種植耗水量較大的農(nóng)作物，在較為干旱的地區(qū)進(jìn)行耐旱性作物的種植。我國西北地區(qū)水資源短缺，降雨量較低，東南部地區(qū)水資源較為豐富，不同地區(qū)降雨量情況如表2所示。根據(jù)不同地區(qū)選取適宜的作物品種與類別，實(shí)現(xiàn)水資源的合理分配與空間優(yōu)化，提高水資源的綜合利用效率[3]。

表2 內(nèi)陸地區(qū)2010—2020年均降雨量統(tǒng)計(jì) 單位：mm

3.3 專業(yè)技術(shù)人才、資金與設(shè)備缺乏

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中需要農(nóng)業(yè)知識(shí)豐富、多種學(xué)科交互融合的技術(shù)人員進(jìn)行深入研究。在目前農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)中，相關(guān)研發(fā)人員知識(shí)儲(chǔ)備低，綜合知識(shí)應(yīng)用能力較弱，導(dǎo)致在農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)中缺乏自主性與創(chuàng)新性，導(dǎo)致新型農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)中自主創(chuàng)新性低下，無法研究出適宜于不同地區(qū)、不同地形的節(jié)水灌溉技術(shù)，降低農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉生產(chǎn)效率。由于農(nóng)業(yè)節(jié)水復(fù)合型技術(shù)人員的短缺，相關(guān)節(jié)水灌溉技術(shù)措施轉(zhuǎn)型困難，因此，相關(guān)機(jī)械化節(jié)水設(shè)備研究較為落后，相關(guān)田間節(jié)水設(shè)施不完善，極大地限制了農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展。

4 促進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)推廣與應(yīng)用的對策

4.1 加大宣傳力度，提倡應(yīng)用農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)

在不同地區(qū)進(jìn)行節(jié)水灌溉基地的建設(shè)，構(gòu)建一支節(jié)水灌溉技術(shù)隊(duì)伍，積極開展不同區(qū)域節(jié)水灌溉技術(shù)的順利推廣應(yīng)用。借助目前較為先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)宣傳平臺(tái)，積極宣傳節(jié)水灌溉的優(yōu)勢，并給農(nóng)戶節(jié)水補(bǔ)貼與購買節(jié)水設(shè)施的相關(guān)資金補(bǔ)貼，提高農(nóng)戶對節(jié)水灌溉技術(shù)的認(rèn)識(shí)與理解，便于在不同地區(qū)進(jìn)行節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣與應(yīng)用[4]。

4.2 加大節(jié)水灌溉投資力度

首先，應(yīng)該加大農(nóng)業(yè)工程技術(shù)人員的培養(yǎng)與人才引進(jìn)，只有引進(jìn)高素質(zhì)專業(yè)人才，對不同地區(qū)的節(jié)水種植模式進(jìn)行創(chuàng)新，提高節(jié)水灌溉措施的利用率與全國節(jié)水灌溉技術(shù)的全面推進(jìn)；其次，鼓勵(lì)相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)入基層，走入田間，對農(nóng)戶進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，并且加大田間節(jié)水灌溉設(shè)施的購買補(bǔ)貼與研發(fā)資金投入，提高我國節(jié)水灌溉技術(shù)水平[5]。

5 結(jié)語

推進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與可持續(xù)發(fā)展中具有重要意義，是我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展中的重要組成部分。節(jié)水灌溉技術(shù)是一項(xiàng)系統(tǒng)發(fā)展工程，從技術(shù)實(shí)施到田間完善體系的建立都需要全面協(xié)調(diào)統(tǒng)籌推進(jìn)。本研究通過對目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的節(jié)水灌溉技術(shù)中存在的問題進(jìn)行分析，提出未來我國節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展方向與研究重點(diǎn):

1)通過結(jié)合多種農(nóng)業(yè)耕作技術(shù)改善現(xiàn)有節(jié)水灌溉系統(tǒng)，將田間灌溉技術(shù)與其他農(nóng)藥、化肥等進(jìn)行配合使用，提高田間農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，減少傳統(tǒng)施肥、植保等農(nóng)業(yè)措施存在的潛在污染，在推進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)農(nóng)業(yè)的發(fā)展；

2)發(fā)展田間水分監(jiān)管與作物水分耗散系統(tǒng)，針對不同作物及相同作物的不同生育時(shí)期進(jìn)行動(dòng)態(tài)供水，實(shí)現(xiàn)田間水分精準(zhǔn)灌溉，提高農(nóng)業(yè)智能化灌溉水平，實(shí)現(xiàn)對田間水分、養(yǎng)分自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)制，降低農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)運(yùn)行成本，推動(dòng)我國農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的智能化發(fā)展；

3)實(shí)現(xiàn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，由于我國地域遼闊，地形地貌不同，不同地區(qū)水資源儲(chǔ)存量不同，因此，在不同區(qū)域發(fā)展不同的農(nóng)業(yè)種植，將耗水量較多的作物種植在水資源較為豐富的地區(qū)，抗旱作物種植在水資源短缺地區(qū)，實(shí)現(xiàn)資源合理配置。