農業(yè)水利灌溉模式與節(jié)水技術措施

[摘要]農業(yè)水利灌溉模式與節(jié)水技術措施是實現(xiàn)農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要手段。文章在比較分析不同灌溉模式的前提下闡述了現(xiàn)代灌溉模式的優(yōu)勢，介紹了噴灌、滴灌、管道灌溉等節(jié)水灌溉技術的原理、適用范圍及優(yōu)點，并列舉了具體的節(jié)水技術措施，旨在提高農作物產量和品質、保護生態(tài)環(huán)境、促進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。[關鍵詞]農業(yè)；水利灌溉；節(jié)水技術（一）精準高效灌溉我國是一個農業(yè)大國，農業(yè)生產在國民經濟中占據重要地位。然而，我國水資源分布不均，許多地區(qū)面臨水資源短缺的問題。因此，精準、高效灌溉是我國農業(yè)水利灌溉的首要要求，它主要是指在滿足作物生長需要的同時精確控制灌溉水量和時間，提高灌溉效率。例如，可根據作物的生長需求和土壤水分狀況制訂合理的灌溉計劃，確保作物在不同生長階段得到適量的水分[1]。采用滴灌、噴灌等節(jié)水灌溉技術可減少灌溉過程中的水分蒸發(fā)和浪費；應用現(xiàn)代信息技術，建立智能化灌溉管理系統(tǒng)，也可實時監(jiān)測土壤濕度、氣候條件等信息，實現(xiàn)精準灌溉。（二）提高水資源利用率提高水資源利用率，是農業(yè)水利灌溉的另一項重要要求?？筛鶕貐^(qū)水資源分布情況合理布局作物種植結構，選擇耐旱、耐鹽堿的作物品種，減少對水資源的依賴。在生產過程中可采用輪作、間作等種植方式提高土壤保水能力，減少水分蒸發(fā)。同時，應響應節(jié)約用水和生態(tài)文明建設的要求，加強農業(yè)用水管理，推廣節(jié)水農業(yè)技術，減少水資源浪費，提高水資源利用率，促進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。（一）粗放式灌溉模式粗放式灌溉主要以漫灌為代表。漫灌是一種傳統(tǒng)的灌溉方式，將水引入農田，使水在地表形成一層水膜，隨后借助自然滲透和蒸發(fā)作用，將水分均勻分布到土壤中。這種灌溉方式簡單易行，適用于大面積的農田。然而，由于漫灌過程中水分蒸發(fā)量大，灌溉效率低，易造成水資源浪費，目前許多地區(qū)已不再推行這種傳統(tǒng)的灌溉方式。（二）精細化灌溉模式1.噴灌噴灌是一種現(xiàn)代化灌溉方式，其工作原理是借助水泵，將水加壓后輸送到管道中，再經由噴頭將水噴射到空中，形成細小的水滴，均勻地灑在農田上[2]。這種灌溉方式具有節(jié)水、省工、省時、省地等優(yōu)點，適用于各種地形和氣候條件。在噴灌系統(tǒng)中，噴頭是關鍵部件。噴頭的種類和數(shù)量應根據農田的大小、作物的種類和生長階段等因素確定。噴灌時，應根據作物生長需求和土壤水分狀況精確地控制噴灌系統(tǒng)的灌溉時間和灌溉量，確保作物得到充足的水分。在實際應用過程中，可結合智能技術對噴灌系統(tǒng)實施自動化改造，實現(xiàn)自動化控制。例如，可利用傳感器監(jiān)測土壤濕度和氣象數(shù)據，借助計算機程序，控制噴頭的開關和灌溉量，實現(xiàn)自動化噴灌，提高灌溉效率，減少人力成本。2.滴灌滴灌是一種將水經由管道輸送到農田中每個作物根部，隨后以小流量的方式將水緩慢滴入土壤中的灌溉方式。這種灌溉方式可實現(xiàn)精準灌溉，避免水分浪費，并減少土壤鹽堿化的風險。滴灌系統(tǒng)中滴頭是關鍵部件。應根據作物的種類和生長階段等因素調整，滴頭的種類和數(shù)量，定期檢查滴頭的工作狀態(tài)，確保其正常運行。滴灌系統(tǒng)的優(yōu)點是可根據作物的需水量灌溉，避免水分浪費。同時，由于水分直接滴入土壤中，可減少土壤表面的蒸發(fā)和流失，提高水分利用率?？蓪⒌喂嘞到y(tǒng)與肥料相結合使用，實現(xiàn)水肥一體化管理，提高作物的產量和品質。3.管道灌溉管道灌溉是一種借助管道，將水直接輸送至農田的灌溉方式，可實現(xiàn)大規(guī)模、高效率的灌溉，常用于大型農場或農業(yè)合作社的生產過程中。在管道灌溉系統(tǒng)中，管道的質量和布局是關鍵。應根據農田的地形、作物的種類和灌溉需求等因素確定管道布局，定期檢查管道的工作狀態(tài)，確保其正常運行。（一）結合智能工具實施綜合灌溉結合智能工具實施綜合灌溉，是一種將現(xiàn)代科技與農業(yè)水利灌溉相結合的策略。利用智能工具，可實現(xiàn)對農田環(huán)境的實時監(jiān)測和數(shù)據分析，從而更精確地控制灌溉水量和時間，提高灌溉效率。第一，利用智能工具，可實現(xiàn)對農田環(huán)境的實時監(jiān)測。例如，可使用傳感器監(jiān)測土壤濕度、溫度、pH值等參數(shù)，為灌溉決策提供準確的數(shù)據支持[3]。又如，可使用智能工具監(jiān)測氣候條件，如降雨量、氣溫、風速等，預測未來一段時間內的氣候變化，為制訂灌溉計劃提供參考。第二，利用智能工具可進行數(shù)據分析，了解作物的生長狀況和需水規(guī)律，制訂合理的灌溉計劃。例如，借助大數(shù)據技術，可對歷年氣象數(shù)據和作物生長數(shù)據進行分析，建立數(shù)學模型，預測未來一段時間的作物需水量。第三，在具體操作上，可采用潮汐式綜合灌溉法，根據作物生長需求和土壤水分狀況，將灌溉水分為不同階段，調節(jié)水量。在灌溉初期，可采用較大的灌溉水量，以滿足作物生長所需的水分；隨著作物生長，應逐漸減少灌溉水量，以避免水分過多，導致作物徒長或根系受損。要根據土壤含水量的變化調節(jié)水量，將土壤濕度控制在適宜的范圍。第四，可利用自動化灌溉系統(tǒng)。利用自動化技術可實現(xiàn)灌溉設備的遠程控制和實時監(jiān)測。例如，利用物聯(lián)網技術，可將灌溉設備與手機、計算機等終端設備連接起來，實行遠程控制和實時監(jiān)測，根據作物生長需求和土壤水分狀況，自動調節(jié)灌溉水量和時間，提高灌溉效率和農業(yè)生產效益。（二）優(yōu)化集雨儲水系統(tǒng)在干旱和半干旱地區(qū)，雨水是寶貴的資源?？山⒓陜λ到y(tǒng)，有效地收集和儲存雨水，為農作物提供可靠的灌溉水源。第一，選擇合適的集雨面。集雨面是集雨儲水系統(tǒng)的關鍵組成部分，其面積和形狀直接影響集雨量和灌溉效率。為了提高集雨量和灌溉效率，應選擇合適的集雨面。一是集雨面應盡可能選在靠近農田的地方，以便將收集到的雨水直接輸送到農田。二是集雨面應選擇在較高處，利用重力作用將雨水輸送到儲存設施中。三是集雨面應避免有遮擋物，減少雨水損失。第二，設計合理的輸水系統(tǒng)。輸水系統(tǒng)是將集雨面收集到的雨水輸送到儲存設施的管道、渠道中的系統(tǒng)。為了保障輸水效率高、成本低，要設計合理的輸水系統(tǒng)。要根據集雨面的位置和農田灌溉需求，設計合適的輸水管道或渠道，在長度和布局方面要實行精細設計[4]。要選擇合適的輸水材料，如塑料管道、水泥管道等，確保輸水過程順暢和設施耐用。在輸水系統(tǒng)中要設置合適的控制設備，如閥門、流量計等，控制水流速度和流量。第三，建設合適的儲存設施。儲存設施是集雨儲水系統(tǒng)的核心組成部分，其類型和容量直接影響整個系統(tǒng)的性能和效益。為了確保儲存設施可靠、經濟，應選擇合適的類型和容量。要根據集雨量和灌溉需求選擇合適的儲存設施，例如土窖、水泥池、地下水池等。要根據儲存設施的類型和容量合理設計儲存設施的結構和布局，保障儲存過程穩(wěn)定和安全。要在儲存設施周圍加裝防滲漏設施，例如防滲膜、防滲砂等，以防止水分滲透和流失。第四，加強日常管理和維護。為保障系統(tǒng)可靠和持久，應注重其日常管理與維護。定期檢查集雨面是否清潔、是否有堵塞或損壞等情況，及時清理、維護。定期檢查輸水系統(tǒng)和儲存設施的運行狀態(tài)，例如水流是否順暢、是否有漏水或堵塞等情況，及時維修和更換。定期對系統(tǒng)實施清理和消毒，防止細菌滋生、水質惡化。定期監(jiān)測系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)問題并處理。（三）采取土壤改良或覆蓋策略，提升保水性能在農業(yè)水利灌溉中，土壤的保水性能對于提高灌溉效率、減少水分流失有重要意義。為增強土壤的保水性能，可采取土壤改良或覆蓋的策略。土壤改良是指在改善土壤結構、增加土壤有機質、減少土壤鹽堿化的基礎上增強土壤保水性能的一種方法。例如，可采取深耕、松土、施用有機肥等方式，增加土壤的孔隙率，使土壤更加透氣，有利于水分下滲和儲存[5]。又如，有機質也是土壤的重要組成部分，增加土壤的團粒結構可提升土壤的保水性能，可施用有機肥、種植綠肥，增加土壤有機質含量，減少土壤鹽堿化，提升土壤的保水性能。覆蓋是指在農田表面覆蓋一層覆蓋物，減少水分蒸發(fā)和流失，提升土壤的保水性能。應根據當?shù)氐淖匀粭l件和農作物生長需求，選擇合適的覆蓋材料，例如塑料薄膜、秸稈、砂石等。同時，要根據農作物的生長階段和覆蓋材料的特點，選擇合適的覆蓋方式，如全覆蓋、半覆蓋等。選擇全覆蓋可有效地減少水分蒸發(fā)、流失，但需注意通風換氣；選擇半覆蓋可減少覆蓋材料的用量和成本，但需注意防止覆蓋材料被風吹走或被雨水沖刷。此外，要根據農作物的生長需求和氣候條件，選擇合適的覆蓋時間，在干旱季節(jié)或需要提高土壤保水性能的時期，可進行覆蓋；在雨季或需要排水時，則需揭開覆蓋物。在覆蓋后，還應定期檢查覆蓋物的狀態(tài)和農作物的生長情況，及時處理出現(xiàn)的問題。（四）優(yōu)化種植方案，減少水資源依賴在干旱和半干旱地區(qū)，水資源是農業(yè)生產的瓶頸。為減少對水資源的依賴，需優(yōu)化種植方案。第一，挑選和改良農作物，是優(yōu)化種植方案的重要環(huán)節(jié)。在干旱和半干旱地區(qū)，應選擇種植耐旱、耐鹽堿、抗病蟲害能力強的農作物，例如小麥、玉米、棉花等。同時，可使用遺傳育種技術，培育出更適應干旱環(huán)境的農作物品種。在挑選農作物時，需要考慮不同農作物的需水特點。例如，灌溉小麥需要耗費較長時間，玉米則需在生長后期減少灌溉水量。第二，調整種植間距密度，是優(yōu)化種植方案的關鍵措施。在保證農作物產量的前提下，通過合理調整種植間距密度，可減少水分蒸發(fā)和流失，提升土壤的保水性能。要根據農作物的生長特性和需水特點，確定合適的種植間距密度。例如，棉花的生長需要充足的陽光和水分，因此可適當加大種植間距。在保證農作物生長質量的前提下，通過適當減少種植密度，可減少水分蒸發(fā)和流失。例如，在干旱地區(qū)種植玉米時可適當加大種植間距，減少每株玉米所占水分資源，提升土壤的保水性能。在種植期間，要注意合理利用土地資源，避免過度開墾和過度放牧對土地造成破壞，合理規(guī)劃土地利用，更好地保護土地資源和水資源。第三，采用節(jié)水灌溉方式，是優(yōu)化種植方案的重要措施。在干旱和半干旱地區(qū)，應采用滴灌、噴灌等節(jié)水灌溉方式，避免傳統(tǒng)的大水漫灌方式造成水資源浪費。需根據農作物的生長特性和需水特點，確定合適的灌溉方式和灌溉量。第四，在采用節(jié)水灌溉方式時需注意設備的維護和保養(yǎng)。例如，要定期檢查滴灌管道是否堵塞、噴頭是否損壞，以確保灌溉設備正常運行。第五，要注意合理安排灌溉時間和次數(shù)，避免引發(fā)水分流失和土壤鹽堿化等問題。例如，在雨季或土壤濕度較高時，可減少灌溉次數(shù)或停止灌溉；而在干旱