农业水利工程中的灌溉技术与节水措施

杨兵来

民勤县一干灌区水利站，甘肃武威 733300

为提高农作物的产量和质量，应在农业水利工程中大力运用灌溉技术和节水措施。通过综合运用这些技术和措施，相关行业可以提高农业水资源利用效率，减少水资源浪费，并促进农业的可持续发展。深入探讨灌溉技术与节水措施在农业水利工程中的应用，以供参考。

1 农业水利工程中使用灌溉技术和节水措施的关联

农业水利工程中的灌溉技术和节水措施相辅相成，通过合理应用可以实现农业生产的高效、可持续发展。通过精细化灌溉技术和节水措施的实施，可以最大限度地减少水资源的浪费，降低土壤侵蚀风险，促进农业可持续发展，为粮食安全和生态环境的保护作出贡献。因此，相关部门应在农业水利工程中充分发挥灌溉技术和节水措施的优势，并加强相关研究和推广应用，为实现可持续农业发展目标提供助力。

2 农业水利工程中灌溉技术的应用

2.1 表面灌溉技术

表面灌溉技术是一种传统的灌溉方法，主要是通过使灌溉水从地表自然流动的方式进行水分供应。表面灌溉技术的原理是将水源引入田地，让水沿地面坡度自然流动，覆盖整个农田的表面。表面灌溉技术的优点在于简单易行、成本较低，适用于大面积农田的灌溉。表面灌溉技术可以满足农作物对水分的需求，促进植物的生长和发育[1]。

表面灌溉技术适用于各种作物，对于稻田和某些蔬菜作物灌溉的应用效果较好。在稻田中，可以通过设置排水沟和灌溉渠道，使水从一块稻田流入另一块稻田，从而实现有效的水分供应。目前，我国的农田水利系统中广泛采用了表面灌溉技术，通过设计合理的排水系统和渠道网络将水源引入农田，从而满足大面积农田的灌溉需求。

然而，表面灌溉技术也存在一定的局限性：第一，由于水在地表流动，容易受到土壤渗透性的限制。如果土壤渗透性较差，水分难以渗透到根系深层，导致根部缺水。第二，表面灌溉还容易引起水分分布不均匀，过湿地区作物根部缺氧，过干地区植物生长不良，对于作物的生长和产量不利。

为了克服表面灌溉技术的局限性，农民可以采取一些改进措施：第一，可以通过土壤改良提高土壤渗透性，增加水分渗透能力和传导性，确保水分能够充分供应植物根系所在的深层土壤。第二，合理的水量控制和灌溉频率非常重要，农民应根据作物的需水量、土壤水分状况科学确定灌溉水量、灌溉时间，避免发生过度灌溉或不足灌溉的情况，提高水分利用率。

2.2 滴灌技术

滴灌技术是一种精确供水的灌溉方式，其原理是通过微小的滴水孔，使水以缓慢、稳定的速度滴入土壤，从而减少水分的浪费和土壤侵蚀[2]。

滴灌技术具有一定的优势：第一，滴灌技术能够准确地将水分送达到植物根系区域，避免浪费和不必要的水分蒸发。第二，滴灌技术可以根据植物的需求进行精确的水分供应，避免过度灌溉或灌溉不足的问题，提高水分利用效率。第三，滴灌技术能够降低土壤侵蚀和盐碱化发生风险，保持土壤健康、肥沃。

滴灌技术在不同作物中都得到了成功的应用。在果树种植中，滴灌技术可以提供适量的水分，确保果树正常生长和果实的质量。在蔬菜种植中，滴灌技术可以精确供应水分，避免水分浪费和营养物质的流失[3]。在荒漠地区，滴灌技术可以促进植被恢复和绿化工程，通过精确供水促进植物的生长，改善生态环境。因此，滴灌技术的应用不仅节水效果显著，还具有经济效益。虽然滴灌系统的建设和维护成本较高，但通过节约水资源和提高农作物产量，可以降低灌溉成本、获得经济回报。

2.3 喷灌技术

喷灌技术是一种通过喷嘴将水雾化喷洒到农田的灌溉方式。喷灌技术的工作原理是将灌溉水以喷雾或喷射的形式均匀分布在农田上空，从而覆盖整个植物生长区域。

喷灌技术具有以下优势：第一，喷灌技术可以使水分均匀分布在农田上空，避免发生传统灌溉中水分集中流淌的问题。第二，喷灌技术可以减少水分蒸发和土壤侵蚀的风险，提高水分利用率。第三，喷灌技术还可以用于施加农药和肥料，实现水肥一体化[4]。

喷灌技术在不同农作物中均得到了广泛应用。在大田作物中，喷灌技术可以提供均匀的水分供应，促进农作物正常生长和发育。在果树和蔬菜种植中，喷灌技术可以实现精确供水，避免水分浪费。在大规模农田灌溉中，喷灌技术可以提高水分利用效率和灌溉的均匀性。通过使用喷灌技术，农民可以根据作物的需求调节喷水量和喷水时间，实现灵活的水分调控。这不仅有助于提高农作物的产量和质量，还可以节约水资源，降低灌溉成本。

2.4 均匀性灌溉技术

均匀性灌溉技术是一种能够保证灌溉水均匀分布的灌溉方式，其主要目标是在农田中实现水分的均匀分布，避免出现过度灌溉或不足灌溉的情况，从而减少水分浪费和土壤侵蚀，提高水资源利用效率。均匀性灌溉技术的实现依赖于合理的灌溉系统设计和科学的水分供应调控。灌溉系统的设计应考虑到田地地形和土壤特性，合理布置灌溉设施，确保水流均匀分布。科学的水分供应调控包括控制灌溉水量、灌溉频率和灌溉时间，以适应作物的需水量和生长阶段的变化。

均匀性灌溉技术的应用具有多重优势：第一，均匀性灌溉技术有利于减少水分浪费。通过确保灌溉水的均匀分布，避免水分在田地中集中流动或局部渗漏，减少水分损失和浪费。第二，均匀性灌溉技术有助于减少土壤侵蚀。水分均匀分布可以避免因水流速度过快或水量过大而引起土壤侵蚀，保护土壤结构和肥力。第三，均匀性灌溉技术能提高作物产量和品质，促进农业生产可持续发展。

均匀性灌溉技术已经取得了一些成功的应用实例。在大面积农田中，采用灌溉喷头或旋转喷灌器可以实现水分均匀分布，通过调节喷灌设备的喷射角度和水流量，可以确保灌溉水覆盖整个田地，并达到均匀的灌溉效果[5]。此外，现代技术还提供了自动化、均匀性灌溉系统，通过传感器和控制器实时监测土壤水分状况和作物需水量，实现精确的灌溉调控。

均匀性灌溉技术的应用还可以结合其他灌溉技术进行综合利用。例如，将滴灌技术与均匀性灌溉技术相结合，既能实现水分精确供应，又能保证水分均匀分布，进一步提高灌溉效果和水资源利用率。

3 节水措施在农业水利工程中的应用

3.1 土壤改良技术的应用

3.1.1 有机质的添加和保持有机质的添加和保持对于土壤的改良和农作物的生长至关重要。第一，有机质的添加可以改善土壤结构。有机质可以增加土壤结构稳定性，改善土壤的透气性和渗透性[6]。农民可以通过在土壤中添加有机肥料和秸秆等，提高土壤内部的有机质，使土壤更松散，根系更容易穿透，促进农作物的生长发育。

第二，有机质的添加可以提高土壤保水能力。有机质能够吸附和保持水分，形成土壤团聚体结构，增加土壤孔隙和毛细管的数量，提高土壤保水能力。这对于干旱地区或水资源匮乏地区的土壤尤为重要，可以有效减少土壤水分蒸发和流失，提高土壤水分利用率，保证作物正常生长。

第三，有机质的添加可以增加植物养分。有机肥料中含有丰富的有机氮、有机磷、有机钾等养分元素，这些养分以有机形态存在于土壤中，不仅可以为植物提供直接可利用的养分，还能激活土壤中的微生物，促进养分的释放和转化，增加土壤的养分供应能力，从而提高农作物产量和品质。

3.1.2 土壤覆盖和保水膜的使用土壤覆盖和保水膜的使用可以有效减少水分蒸发和土壤水分流失，帮助保持土壤湿度，促进植物正常生长。

一方面，土壤覆盖是一种简单、有效的方法。农民可以将各种覆盖物，如秸秆、草木屑、稻草等，铺盖在农田土壤表面。这些覆盖物可以形成一层保湿层，能有效减少土壤表面的水分蒸发和风蚀，有效保持土壤湿度。覆盖物还能够阻止降雨冲刷土壤，减少水分和养分的流失，有助于保持土壤肥力。

另一方面，保水膜覆盖技术是一种先进、精确的方法。在灌溉后，农民覆盖一层塑料薄膜在土壤表面可以有效防止土壤表面水分蒸发，形成封闭的湿润环境，有助于植物根系吸收水分和养分。保水膜还可以减少降雨对土壤的冲刷和侵蚀，保持土壤的稳定性和肥力。此外，保水膜还可以调节土壤温度，为植物提供更为适宜的生长环境，促进植物健康生长。

在使用土壤覆盖和保水膜时，需要注意一些关键要点。首先，选择适当的覆盖物和保水膜材料。不同地区的土壤类型和气候条件可能需要不同的材料。其次，覆盖物和保水膜需要覆盖整个农田表面，确保土壤均匀覆盖，避免出现漏洞和缺陷。再次，及时进行补充和更换，以确保覆盖物和保水膜的有效性和持久性。最后，要注意管理灌溉的水量和频率，合理控制土壤湿度，避免出现过度湿润或干燥的情况[6]。

3.1.3 调整土壤结构和改进排水系统调整土壤结构是改善土壤保水能力的关键。第一，农民可以采用不同的措施改良土壤结构，如施用石灰、有机肥料和改良剂等。石灰的使用可以调节土壤酸碱度，改善酸性土壤结构和肥力，增加土壤孔隙度，使其更适合水分渗透和储存。有机肥料的施用可以增加土壤中有机质含量，提高土壤稳定性，增加土壤保水能力。改良剂的使用可以改善土壤物理性质，增加土壤通透性和保水性。

第二，良好的排水系统可以确保农田排水畅通，防止积水和土壤过度湿润。过度湿润的土壤会导致作物根部缺氧，影响植物正常生长和发育。农民可以采取一些措施来改善排水系统，如修建排水沟、开挖排水沟和设置排水管道等。这些措施可以有效地排除农田中的积水，减少土壤中的水分浪费，并保证作物正常供氧和排水需求[7]。

调整土壤结构和改进排水系统具有多重优势：其一，可以增加土壤保水能力，减少水分流失和浪费，这对于干旱地区或水资源匮乏地区来说尤为重要，能够使当地农民最大程度地利用有限的水资源进行农业生产。其二，可以改善土壤透气性和通透性，有利于植物根系的生长和发育，提高农作物产量和品质。其三，能够减少土壤侵蚀和水土流失风险，保护土壤资源和环境[8]。

为了调整土壤结构和改进排水系统，农民需要了解土壤的性质和特点，并根据具体情况选择合适的改良措施。同时，科学、合理地管理水源和灌溉系统，避免过度灌溉和水分浪费。综合运用调整土壤结构和改进排水系统的方法，可以实现农田水分的高效利用，提高农作物产量和质量，促进农业可持续发展。

3.2 植物生理调控的措施

3.2.1 选择适应性强的作物品种第一，耐旱性强的作物品种能够在水资源有限的条件下生长良好，能够适应干旱的气候条件，并能有效利用有限的水资源。在选择作物品种时，农民应该重视品种的耐旱性指标，选择在干旱条件下仍然能够保持较高产量和优质品质的品种，减少植物对灌溉水量的依赖，降低农田水分消耗[9]。

第二，抗病虫害能力高的作物品种能够减少对农药的依赖。部分作物具有较强的抗病虫害能力，能够在受到病虫害侵袭时保持较好的生长和较高的产量。这意味着，其在生长过程中需要投入的农药较少，有利于减少农药对水资源的污染和浪费，从而降低农民进行农业生产活动的成本，改善农田生态环境。

在选择作物品种时，农民应该根据当地的气候和土壤条件，结合农田的水资源状况，选择适应性强的品种。这需要农民对于不同作物品种的生态特性和适应性均有所了解。此外，农民也可以借助相关农业科研机构和专业人员的指导，获取品种选择的建议和推荐[10]。

3.2.2 优化植株生长周期和生长方式优化植株的生长周期和生长方式是实现节水灌溉的重要方法。第一，选择早熟品种是缩短植株生长周期的有效方案。早熟品种具有较短的生长周期，从播种到收获的时间相对较短。这意味着植株在生长期内所需的水分量相对较少，对水资源的需求较低。农民可以选择适应当地气候条件和土壤特点的早熟品种，通过调整播种时间和生长周期，降低水分消耗，并在较短的时间内获得丰收。

第二，合理的生长方式可以减少水分蒸发损失并提高水分利用效率。密植是一种常用的栽培方式，通过增加植株间的竞争，可以有效减少土壤表面水分蒸发，提高土壤水分利用率。此外，整枝修剪可以控制植株的生长方向和茂密程度，减少叶片表面积，减少水分蒸发的同时提高植物的光合作用效率。农民可以根据作物的特性和生长需求，采用适合的栽培方式，如行距、株行数、修剪等，以降低水分消耗，提高水分利用效率[11-14]。

4 结束语

农业水利工程中灌溉技术与节水措施的综合应用，可以有效降低水资源的浪费和损失，提高灌溉水的利用率，并降低土壤侵蚀和环境污染的发生风险。然而，如果想要进一步推动农业可持续发展，相关工作人员需要持续进行研究和创新，不断改进和完善灌溉技术与节水措施。同时，农民教育和意识提升也是农业水利工程中至关重要的一环，有助于使农民充分认识到节水的重要性，积极采纳和应用先进技术和措施，从而实现农业可持续发展。