高标准农田建设中节水灌溉技术的应用研究

杨焕奎

（甘肃省景泰川电力提灌水资源利用中心，甘肃 白银 730400）

随着我国经济水平的不断提升，农业发展作为重要节点，使得水资源、电力能源的应用量显著上涨。现阶段，我国缺水问题日益严重，如何有效解决水资源严重紧缺这一问题迫在眉睫。灌溉农业需要大量用水，在现代化农业发展过程中，水资源的紧缺现象对其造成了严重的阻碍与限制。近年来，我国节水灌溉技术的发展已经有了显著提升，但由于市场推广不足，农业节水灌溉技术缺乏推广的途径与力度，所以极大地限制了该技术的应用与发展。

1 高标准农田建设中的节水灌溉技术

1.1 滴灌灌溉

滴灌灌溉技术需要在农田中采用管道输送灌溉用水，通过在管道中设置多个小孔，使水源直接流入到植物根部。对比地表灌溉方式，通过滴灌灌溉技术可准确控制所有灌输器的具体出水量，同时能够充分保持灌溉均匀度，使其保持在85%～90%区间内，能够有效节约水资源。此外，滴灌灌溉技术能够确保始终处于低压状态下，具有能耗低的优势。通常，大部分类型的土地和相关农作物品种在种植过程中都可通过滴灌灌溉技术进行灌溉。但是，在具体应用中，由于滴灌灌溉技术所用毛管、滴水器相对细小，可能会因为水中所含有的泥沙等相关物质造成堵塞问题。

1.2 喷灌灌溉

喷灌灌溉技术主要是通过平喷方式进行灌溉，主要应用于大面积农作物灌溉。该灌溉技术不需要投入过大的人力资源便可获取良好的效果。在应用机械设施的过程中，能够充分完成农作物灌溉工作[1]。喷灌技术主要以管道运输方式实现，能够在灌溉用水输送期间充分降低水资源流失量。同时，在具体灌溉过程中，能够对灌溉数量和强度进行合理控制，充分保证灌溉的均匀度。通常情况下，采用该灌溉方式不会出现深层水分渗透问题。与地面灌溉方式相比，该方式能够有效节约40%左右用水量，同时喷灌灌溉方式适用于大部分的农作物和农田。喷灌技术对地形并没有过高的要求，即使农田坡度较高，仍然可以通过喷灌灌溉方式进行灌溉。但是，一旦遇到大风等特殊天气与环境，风会将大量的水滴冲走，并且还会严重影响喷灌射程，从而导致灌溉无法均匀覆盖。因此，在应用该灌溉技术时，一旦风力大于4级，需要暂停灌溉。喷灌灌溉技术在具体应用中具有良好的效果，可充分达到均匀灌水效果，且有利于实现对人力资源以及土地资源等多方面的节约。该灌溉技术也有一定的缺点，主要体现在该灌溉设施一次性投资较大，且耗能较高。

1.3 提水灌溉

对地势复杂、落差较大的山区而言，提水灌溉技术具有较大的优势，同时在区域内有较多河流的情况下，该灌溉方式的优势能够被充分发挥。当区域内始终保持地高水低时，无法充分利用河流落差实现自流灌溉，因此需要对提水灌溉技术的发展给予重视。应用该技术时，灌溉系统包括水泵、进水池、上水管等，因此需要对河流、取水口进行有效选择后，再与水池相连接。同时，在水池底部安装进水管，连接水泵、水管底部，使上水管和水泵出入口相连，再将上水管和高位水池相连接，在高位水池布置管道，并需要在同步后将水输送到田间进行灌溉。有机结合施肥器、配水主干，将配水所应用的支管和施肥器相连接，管道上分布大量的小孔，并对其同步安装胶垫，确保胶垫和旁通能够充分连接，连接旁通和滴灌带，在土壤上设置滴灌带，或是将其分布于土壤下。在对提水灌溉系统进行设置的过程中，水泵金属扣和进水池底部两者之间的高度落差需要在2 m以上，并且高水位池和灌溉水田之间的高度落差不低于10 m，通过该种方式可以使滴灌期间具有足够的压力。滴灌技术所具备的优势能够更好地在该技术中进行强化，但是该灌溉系统过于庞大，需要对其投入大量的资金。

1.4 自动化节水灌溉

以上灌溉方式即便能够充分解放劳动力，但是也与人工作业始终存在着紧密的联系，并且由于人为因素的影响，不稳定、不均匀灌溉情况较为严重。同时，在区域高低因素等方面的影响下，会导致土壤蓄水发生不均的问题，从而严重影响农作物的生产质量与效率[1]。因此，为了能够有效解决该问题，需要在相关领域中充分创新与研发，实现自动化节水灌溉技术。该技术所包括的灌溉系统内容较为复杂，主要包括进水储罐、电机以及储水器等多个部分。其中，储水器主要保持圆柱形，其外壁底部左侧需要安装水管道和出水计量设备，在水管道部位中设置水泵，并在储水器上方安装出水管和支架。

2 高标准农田建设中应用节水灌溉技术的策略

2.1 加大资金保障力度

在具体应用节水灌溉技术的过程中，所涉及的方面较为广泛，前期需要投入较大的资金，但由于农民自身收入水平较低，无法承担技术建设所需要的资金。同时，高标准农田种植的作物以粮食作物为主，农产品价格相比于其他产品价格相对较低，所以在短时间内应用节水灌溉技术无法显著提升经济效益[2]。为了确保节水灌溉技术在高标准农田建设环境中能够高效、广泛以及科学地应用，需要当地政府部门重视财政支出，在该方面做好相应的调整与优化，根据高标准农田建设任务、相关成本变化以及建设标准等，对节水灌溉技术和相关系统进行相应的资金投入，加大投资力度，并且按照相关规定、标准在地方支出责任方面加以贯彻落实。由于省级财政所承担的责任较为重大，主要包括财政责任，所以在充分满足各条件的基础上，可对具有良好财政情况的地区进行积极鼓励，不断加强节水灌溉技术的具体应用与推广，提升该技术的高效性与效果，确保其具有充足的资金支持。

2.2 积极推进农田示范区建设

在高标准农田建设环节，为了能够将节水灌溉技术广泛地应用于其中，各个地区需要积极建设农田示范区。在区域内，对部分存在灌溉问题的农田基地进行科学、合理的选取，全面分析农田的地质条件、水文条件以及气候条件等多方面内容，对农业灌溉所存在的问题以及影响因素进行探讨，并充分了解其主要体现在哪些方面，从而能够更好地将节水灌溉技术科学合理地应用于其中[3]。此外，在区域内部构建节水灌溉技术，并将其应用在高标准示范田中，能够充分加强高标准农田的具体应用优势，积极应用节水灌溉技术可以充分发挥该项技术的优势与作用，并提升灌溉设计保证率。不同灌水方法在不同水资源条件分区以及不同耕地类型上的灌溉设计保证率，如表1所示。

表1 灌溉设计保证率

2.3 科学构建节水管理体制

在建设高标准农田的过程中，需要广泛、高效应用节水灌溉技术，并且在技术应用、系统建设方面需要根据实际情况完善并健全节水灌溉管理体制，促进管理工作的制度化、规范化。同时，应对不同地区所存在的差异化加以关注，根据实际情况灵活调整，从而确保管理工作的高效性[4]。在构建节水管理体制的过程中，政府应当发挥自身所具备的指导功能，各司其职，积极参与到建立节水灌溉系统和运行管理的各个环节中，通过与参与方有效联合，共同构建高标准农田节水灌溉系统的规范化管理体系，推动节水灌溉技术的大力应用。

3 高效节水灌溉技术的未来发展趋势

3.1 自动化发展

高标准农田建设在对高效节水灌溉技术进行构建的过程中，应当始终朝着自动化发展方向迈进，充分利用中央处理控制器，有效操作节水灌溉设施。在具体运行的前期阶段，可充分设定高标准农田的节水灌溉计划，根据实际计划下达指令到灌溉控制器，通过数据监控系统执行命令[5]。自动化节水灌溉体系能够通过分析农作物叶面干湿度、天气以及土壤含水量等修正节水灌溉计划，再通过中央处理控制器传输数据监控系统所收集的各个数据，在土壤缺水时自动化灌溉农作物，或是通过延长灌溉时间，又或是通过提升灌溉次数的方式，来充分满足农作物在实际生产过程中的需要[6]。当土壤含水量较高或外界环境湿度较大时，处理控制器能够降低灌溉频率、水量，并以此种方式减少水资源的浪费。

3.2 智能化发展

高标准农田建设高效节水灌溉技术的过程中，其发展方向需要以智能化为主，通过构建节水灌溉数据库与智能化系统，加强节水灌溉智能化操作[7]。利用数据处理软件平台、服务器、数据库以及数据终端等构建智能化系统，农户能够了解与掌握农作物的实际生长状况、发展状况、土壤结构以及温湿度等方面的信息，智能化系统在收集、整合以及处理数据后，通过智能计算可以获取合理的节水灌溉模型，这样不仅可以有效保障农作物的具体生长，还可以最大化地减少农作物的用水量[8]。此外，可充分按照土壤微生物、湿度、盐碱性等多方面指标，在灌溉的过程中对土壤肥料进行选择，通过科学化的水肥灌溉方式保护土壤环境，促进农业信息化的管理与构建。

3.3 网络化发展

在建设高标准农田的过程中，高效节水灌溉技术需要始终朝着网络化的发展趋势迈进，为了能够更快地达到自动化灌溉效果，可充分利用无线传感器网络的节水控制系统[9]。在物联网条件下，可将高效节水灌溉软件安装在计算机内，并在传感器网络的路由协议中有效应用，通过特定的模型设计、算法构成一个相互联系的传感器网络，相关工作人员在输入各项命令后，可以提高节水灌溉操作水平，提升高标准农田中灌溉设备的灌溉效率与整体质量[10]。此外，通过移动设备连接PC端，操作人员不再需要通过电脑操作便可以实现农田灌溉工作，使用手机软件就可以进行控制。该灌溉模式具有显著优势，不仅能够有效实现精准灌溉效果，还能够最大化地加强灌溉用水的整体利用效率，推动高标准农田的构建，促进经济发展。

4 结束语

在现代化背景下，我国对农业现代化发展给予了更多的重视，高标准农田的构建也在快速发展中。高标准农田通过采用农田整治的方式集中化管理农田，设立健全的配套设施，构建良好的生态环境，以提升农业生产的整体质量与水平，不断加强农田的抗灾能力。节水灌溉技术作为一种新型的灌溉方式，能够充分采用现代化的技术与设备有效解决农田灌溉中水资源浪费的问题，提高水资源利用率。在高标准农田的建设过程中，节水灌溉技术能够有效提升农田的整体灌溉质量，在科学灌溉的基础上推动农业进一步发展，并充分加强水资源的节约效果。此外，在高标准农田建设过程中广泛、科学地应用节水灌溉技术，需要相关部门和建设部门加强对节水灌溉技术的认知，加强和引导示范田的建设，并充分保障资金支持力度，提升节水效果，不断促进农业现代化发展。