高效节水灌溉技术在农田水利中的应用及提高效果研究

王振军

农田水利工程是现代农业生产中重要的基础性工程，对于水资源缺乏的地区来说，可以显著提高农业灌溉水平。随着现代农业绿色发展理念的不断深入，再加上水资源紧缺的现状，各地也提高了对高效节水灌溉技术的重视。就山东省莱西地区来说，当地农业种植面积较广，灌溉需求较大，但是种植户在灌溉中采用的是传统的大水漫灌，导致水资源浪费比较严重，因此必须加强高效节水灌溉技术的应用，以便可以充分发挥农田水利的作用。基于此，本文就高效节水灌溉技术在农田水利中的应用进行了探讨，以期能够为当地农业灌溉提供科学的指导，实现灌溉水平的提升以及农业生态环境的保护。

一、高效节水灌溉技术在农田水利中的应用价值

1、有利于提升淡水资源的利用率

我国是一个农业大国，农业生产面积较大，同时对灌溉需求也比较高，但是我国还存在水源分布不均衡的现实问题，因此针对淡水资源的利用还存在诸多的矛盾问题。就农业灌溉来看，其主要利用的是地下水资源，但是较大的灌溉需求使得地下水资源被过度利用，一方面会导致水资源变得越发紧张，另一方面也会对当地的自然生态环境产生一定的破坏，虽然农田水利的建设可以蓄积大量的淡水资源，但是利用率较低的问题仍旧威胁着水资源的储量，而高效节水灌溉技术的应用会让人们逐渐形成节约水源的意识和理念，不仅关注水资源的利用效率，还注重对当地自然生态环境的保护，在各种先进高效节水灌溉技术的支持下，淡水资源的利用率可以得到较大程度的提升，从而减少用水矛盾。

2、有利于提高农业经济效益

高效节水灌溉技术能够在有限的水资源总量上发挥最佳的灌溉质量，因此对于缺水地区来说可以有效地提高水资源利用率并减少水资源的浪费，而且，所采用的技术还可以节约灌溉所需的人力、物力和财力，更是有效地保护了当地的水资源生态系统，在生产中可以减少开采地下水，避免出现水位下降和水资源枯竭的问题。在此基础上可以最大程度上保障农作物的需水量，满足农业生产需求，最终可以实现农户增收增效的目标。

3、有利于加快节水技术创新

一直以来，为了满足农业生产的需求，人们就不断探索并实践多种节水灌溉方式。这些实践旨在实现有限水源的最大化利用，为农业生产提供持续可靠的水源。随着各种技术手段的应用与创新，越来越多的先进技术与节水灌溉开始相互融合，再加上农村地区的农田客观条件有所不同，在推广和应用节水灌溉技术过程中必然会遇到一些技术应用的难点，要解决这些问题，就需要以农业水利灌溉的实际需求为标准，对节水灌溉技术进行针对性的调整和优化，甚至进一步创新技术，以满足不同地区、不同作物的农业生产需要，并且节水灌溉技术的应用将更加广泛，更加多元化。

二、高效节水灌溉技术在农田水利中的应用

1、微灌溉技术的应用

微灌溉技术是农田水利中比较常见的灌溉模式，其类型较多，有微喷雾灌溉、滴灌、涌泉灌溉等，但是其系统组成比较复杂，在前期的投入也比较大，具体包括泵房、水泵、过滤器、输水管路、微喷管以及微喷头等，其中输水管路上分布着微喷头来向土壤中输送水资源，在实际应用中主要表现出以下优势：一是节水效果较好，其主要是通过管路输送水源，水源会直接进入作物根部附近的土壤中，因此可以减少水资源输送过程中的蒸发量，输水过程也不会造成较大的浪费，水資源可节约15%～25%；二是节能效果比较突出，微灌技术在使用中可以针对农田的局部位置进行灌溉，且输水管线压力较低，因此能耗水平相对来说较低；三是灌溉比较均匀，在微灌技术的应用中采用的是灌水器，其会通过均匀的分布来保障灌水的均衡，其灌水的均匀度可达到80%～90%；四是适应性较强，该技术只需要在前期进行一定的系统建设，包括管路铺设等，在较陡的坡地上也可以利用系统压力实现有效输水，而且喷灌设备既可以设置在地面上也可以设置在地下，各种土壤类型均可使用该技术，使其在基层农业生产中有着较为广泛的应用。

2、渠道防渗漏技术的应用

渠道防渗技术在实际应用中主要就是对输送水源的渠道进行防渗处理，一般采用防渗材料来处理水源运送的渠道，常见的就是在基础面层上涂抹防水涂料，如JS防水涂料，再将水泥覆盖在防水涂料外层，起到保护作用，以此可以有效地降低渠道的渗透性。目前农业灌溉的时候采用的基本是水库、河流等灌溉水源，因此渠道是完成水资源调配的重要方式，但是，过去在渠道施工中还存在技术落后、材料质量不高等问题，使得水资源的传输过程中有很大一部分水会流失掉，不仅影响了农田的灌溉效率，也给农民带来了不小的经济损失。这就需要水利部门在建设渠道的时候能够采用渠道防渗技术，可以使用混凝土、水泥及沥青混凝土等改善水资源运输渠道，以便可以节约水资源，并充分发挥其灌溉作用。

3、喷灌技术的应用

喷灌技术在灌溉中利用的是压力灌溉的原理，水受到压力的影响会输送至灌溉区，灌溉末端设置的喷头就可以将水源喷射至空中，喷射距离较远且能够覆盖较大区域，不仅可以保障灌溉均匀，还能够提高水资源利用率。喷灌系统主要由水泵、输水管网、灌溉喷头以及动力机械组成，目前常用的主要是移动式的喷灌系统，其灌溉效率更高，对农田灌溉的均匀程度也非常高，且有着较高的节水率，因此应用效益较高。在该技术的使用中，我们还需要特别注意对输水管道、混凝土材料和钢材料等常用材料进行科学的筛选，选择具有良好密封性能、耐压性能和耐腐蚀性能的材料，以确保水在管道中的流畅传输。为了确保这些材料能够具备强大的承压性能，我们应该在安装前进行严格的承压测试，以确保它们能够承受住喷灌系统的压力。此外，对于承压管道的外层，我们还需要进行防腐处理，以进一步保障喷灌系统的良好运行，并满足农业灌溉的实际需求。

4、膜上灌溉技术的应用

针对使用地膜栽培的农作物就可以采用膜上灌溉技术，苗孔布置不仅使作物在生长过程中得到了更好的光照和养分，同时也方便了农民进行田间管理。而膜上渗水孔的布置则更进一步地提高了灌溉效率，使得水分能够从渗水孔中渗入膜下，有效地避免了水分的蒸发和流失。采用这种方法可以节约25%的水资源。此外，膜上灌溉技术还可以与管道输水灌溉技术相结合，从而进一步提高水资源的利用率，使水资源利用率可以达到80%，甚至更高，在农业灌溉中的应用效果较好。

5、雨水收集技术的应用

雨水资源也是重要的灌溉用水来源，其主要就是选用先进的雨水储存结构，然后再利用管道将水资源输送到农田，以此可以较好地利用雨水资源，保证农作物良好生长。目前该技术在诸多干旱地区得到了良好的实践应用，需要进一步向全国范围内进行推广，真正地发挥雨水资源的价值。

6、步行式灌溉技术的应用

步行式灌溉技术主要是利用组装的方式进行机器装配，因此具有适应性强、流动方便且灌溉针对性强等诸多优势，在实际应用中还可以配合一些硬件设施进行组装使用，这样就可以在不同的地形条件下实现有效的灌溉，因此其性价比较高，已经成为基层农业生产中的一种重要灌溉形式。

7、自动化节水灌溉技术的应用

近年来，我国科技信息技术发展水平有了质的飞跃，各行业在信息化建设上也逐渐步入了正轨。就农业灌溉领域来说，高效节水灌溉技术的信息化建设也表现出了较为优异的应用效果，自动化节水灌溉技术逐渐受到人们的重视，其主要是利用计算机系统对灌溉系统的各种参数进行设置，还要利用阀门精确控制水资源的流量，并且每一个阀门对应一个农田灌溉區域，因此可以实现对灌溉区域的精确化控制。另外，在自动化灌溉技术的支持下还能够结合不同农作物的用水需求开展灌溉，实现对水量的精准控制，因此具有较为优异的节水效果。

三、提高高效节水灌溉技术应用效果的建议

1、做好高效节水灌溉技术的宣传与培训

意识是行动的先导，要想真正落实高效节水灌溉技术在农田水利中的应用，首先要做的就是加强宣传与培训，以便可以树立广大基层农户们的节水意识，从而主动地采用各种高效节水灌溉技术。在实际工作中，一是需要地方政府、农业部门以及农田水利管理部门等派遣出具有较高专业知识的人员组成专门的小组积极下乡进行宣传，宣传期间要注意普及保护水资源的重要性，节水的意义以及高效节水灌溉技术的应用价值等，可以采用一对一的宣传方式，也可以利用电视、广播、微信公众号、微博、短视频平台等多种渠道强化宣传效果。在宣传过程中还要重视培训工作，确保相关农业生产者能够掌握高效节水灌溉技术的操作要点，规范相关技术的使用，不仅可以保障相关设备的良好运行，也能够真正地起到节水节能的效果。

2、健全高效节水灌溉管理制度

完善的制度保障是规范高效节水灌溉技术使用的基础，以此也能够充分发挥相关技术的效能，真正地提高基层农业经济的发展水平，因此农田管理部门要立足于高效节水灌溉技术的应用，健全其管理制度。管理部门在高效节水灌溉工程中扮演着重要的角色，应该充分行使管理职能，进行全面、细致的调研。在这个过程中，要及时发现工程中存在的问题，这些问题可能涉及设备的运行状况、工程结构的稳定性、水资源的配置和利用效率等，另外，还需要与当地的工作人员进行有效地沟通，建立完善的反馈渠道。通过这些反馈渠道，可以及时了解工程的实际运行状况，以及农民在使用高效节水灌溉工程中的感受和需求。在了解实际情况后，管理部门需要对维护制度、反馈通道及技术管理制度等进行完善，可以设立高效节水灌溉工程的管理机构，并组建专业的管理团队负责设备及工程结构的维护及管理，以便能够及时发现并解决设备运行中可能出现的各种问题。

3、强化高效节水灌溉示范工程建设

高效节水灌溉示范工程建设在促进水利工程发展方面扮演着重要的角色，它不仅可以在很大程度上提高人民群众的生活质量和生活水平，还可以为水利工程的可持续发展提供强有力的支持。工作人员要充分对当地的情况有深入地了解，在示范工程建设中应该选择水资源比较短缺，且进行二次灌溉很难的区域，还要选择经济发展良好，且经济类作物较多的地区。这样可以保证示范项目在经济上具有可行性和可持续性，从而保证示范项目能够得到当地群众的支持和认可，从而更好地发挥其作用。

4、优化节水灌溉技术

对高效节水灌溉技术进行优化也是提高其应用效果的关键，一是要保证灌溉方案的科学，相关技术人员应该深入了解区域内的农田类型、数量、耕种面积及农作物各时段的需水量，掌握其准确参数，然后以此为依据设计灌溉方案，以确保均匀、充分的灌溉，还要综合考虑地区降水量及气温变化情况，科学地调整灌溉水量及浇灌时间，确保农作物得到适量的水分，同时避免因过度灌溉而造成的水资源浪费。二是要促进节水灌溉技术的智能化发展，节水灌溉的应用程度越来越高，为了提高其应用水平，还需要强化对各种先进技术手段的应用，比如可以将生物学、智能化、信息化等技术相融合来提高灌溉的智能化，在实际应用中，可以安装传感器来对作物的生长状态进行监控，了解其生长特点并进行针对性的灌溉，以此也能够制定更加科学、合理的灌溉计划，进一步提高灌溉效率和灌溉效益；三是要配备和节水灌溉技术相适应的配套设施，要及时更换新的设备设施，考虑其设计观念是否符合节水的标准，以及与其相关的配套设施是否完整。比如在渠道防渗技术的应用中，主要就是考虑渠道在水资源运输上的效果，因此要严格地选取防渗材料，比如使用塑料薄膜可以提高其防渗性能，由于管道在输送水资源的过程中，水资源会出现蒸发现象，特别是在夏季，温度较高，加速了水资源的蒸发速度，造成了浪费。因此，为了降低蒸发速度，提高水资源的利用率，应该在离农作物最近的地方设置管道。这样不仅可以减少水资源的浪费，还可以提高农作物的生长效率。总之，在高效节水灌溉技术的应用中要立足于区域灌溉的实际要求进行科学地调整，以便可以充分发挥高效节水灌溉技术的应用效果。

5、加大设备维护力度

高效节水灌溉技术的使用中会用到诸多设备，设备的运行状态也直接关系到灌溉的质量，由于农业灌溉时间比较集中，高强度的灌溉极有可能会对设备造成一定的损害，使得灌溉质量受到较大的影响，因此还需要加大设备维护力度，以便保障高效节水灌溉技术的高质量应用。一是要加大设备检修力度，管理部门要制定科学的检修制度，通过定期检查的方式，我们可以及时发现设备存在的问题，并全面排除潜在的风险，在后期使用高效节水灌溉设备时，我们可以结合实际，对设备进行合理的维护，避免设备或部件发生损坏，从而提高高效节水灌溉技术的使用效果。这不仅有助于提高灌溉效率，还可以延长设备的使用寿命；二是要利用信息化手段加强对设备运行的监测工作，保证其良好的运行状态。

综上所述，高效节水灌溉技术可以更好地发挥农田水利在农业灌溉中的价值，采用管道输水、渠道防渗、微灌、喷灌等技术，可以取得较好的节水效果并提高水资源的利用率，这对保护生态环境促进农业的可持续发展，有着重要的作用。因此，地方政府以及相关部门要提高重视，健全相关制度以便更好地规范高效节水灌溉技术的应用，还要强化高效节水灌溉示范工程建设，充分挖掘高效节水灌溉技术的应用价值，最终可以为实现基层农业产业的可持续发展提供坚实保障。