高标准农田灌溉技术要点及节水管理措施

农业作为国民经济的基石，对于国家的稳定与发展至关重要。随着人口增长和城市化进程的加速，农业面临着越来越大的挑战，其中，最突出的是水资源短缺问题。我国农业用水量占总用水量的70%，但灌溉效率不高、水资源浪费等问题一直存在。因此，提高灌溉效率、推广节水技术成为当前我国农业发展的重要任务。高标准农田作为我国农业现代化的重要标志，不仅代表着农田基础设施的现代化，更代表着农业科技创新和可持续发展理念的深入实践。灌溉技术作为农田建设的重要组成部分，其先进性与适用性直接关系到农田的产量和效益，对提升农田生产力、促进水资源高效利用具有重要意义。

一、节水管理在高标准农田灌溉中的重要性

（一）提高水资源的利用效率

灌溉技术是农田建设中合理利用水资源的关键手段。科学规划灌溉系统、优化灌溉方案，可以显著提高水资源利用率，减少浪费。同时，节水管理措施的实施，如制定节水灌溉制度、加强用水监管等，也能进一步提高水资源的利用效率。

（二）保障农作物产量稳定

合理的灌溉技术和节水管理对保障农作物产量稳定具有重要意义。适时适量的灌溉，可以满足农作物生长所需的水分，避免因干旱或其他气候因素导致的产量下降。同时，节水管理还能通过科学调控水资源，减少因过度灌溉或水分不足对农作物产量的不利影响。

（三）促进农业可持续发展

灌溉技术及节水管理是实现农业可持续发展的关键途径。通过合理利用水资源、提高灌溉效率，可以减少对自然资源的过度开采和破坏，维护生态平衡。同时，节水管理还能促进农业生产方式的转变，推动农业向更加环保、高效的方向发展。

（四）节约农业用水成本

实施灌溉技术及节水管理可以有效降低农业用水成本。通过优化灌溉方案、减少水资源浪费，可以降低灌溉费用，提高农业生产的经济效益。此外，节水管理还能减少过度灌溉导致的土壤盐碱化、排水不畅等问题，进一步降低农业生产成本。

（五）保护生态环境和水资源

灌溉技术及节水管理对于保护生态环境和水资源具有重要意义。通过科学调控水资源、减少水资源浪费和污染，可以保护土壤质量、维护水生态平衡。另外，合理利用灌溉技术还能减少农业面源污染，保护水资源的安全性和清洁性。

二、高标准农田灌溉技术要点

（一）合理规划灌溉系统布局

1.根据地形、土壤和作物需求设计灌溉网络。在规划高标准农田的灌溉系统时，第一，要对农田的地形、土壤质地及作物需求进行深入分析。地形是影响灌溉系统设计的重要因素。平原地区适合采用大面积的喷灌或滴灌系统，而丘陵或山地则可能需要设计更加复杂的灌溉网络，以应对地形的起伏变化。在规划时，需要充分利用现代测量技术，如全球定位系统（GPS）和遥感技术，精确绘制地形图，以确保灌溉水流的均匀分布。第二，土壤的透水性、保水性以及质地等特性对灌溉系统的设计有着直接的影响。例如，沙质土壤保水性差，需要频繁灌溉；而黏质土壤则相反，需要更谨慎地控制灌溉量，从而避免过多的水分造成土壤板结。通过对土壤进行实验室分析，可以为灌溉系统的设计提供关键数据。此外，不同的作物有不同的生长习性和水分需求。例如，某些作物在生长初期需要的水分较少，而在生长中后期则需要大量的水分。因此，灌溉系统的设计需要考虑作物在不同生长阶段的水分需求，以确保作物能够健康生长。

2.推广节水灌溉技术。节水灌溉技术是高标准农田灌溉系统的重要组成部分，通过推广和应用节水灌溉技术，可以显著提高农田灌溉效率，降低灌溉成本，减少对水资源的浪费。滴灌技术是一种将水直接输送到作物根部的节水灌溉方式，它可以根据作物的需求，精确地控制灌溉水量，避免水分在土壤中的无效蒸发和深层渗漏。在规划时，需要合理设计滴头的间距和流量，以确保水分能够均匀地分布到每一株作物。喷灌技术通过喷洒水分来湿润农田，适用于大面积农田的灌溉。相比传统的漫灌方式，喷灌能够减少水分在空气中的蒸发损失，提高灌溉的均匀性。需要注意的是，在规划喷灌系统时，要选择合适的喷头类型、喷射角度及合理的管道布局，以确保水分能够均匀地覆盖整个农田。

（二）科学控制和调度灌溉水量

1.制定科学的灌溉定额。制定科学的灌溉定额是确保农田得到适量水分供应的关键步骤，灌溉定额的确定需要综合考虑多种因素。第一，通过田间试验或参考作物水分需求模型，了解不同作物分析这些数据可以帮助确定每个生长阶段的需水量，并为制定灌溉定额提供依据。第二，土壤的保水能力决定了其能够存储和供应水分给作物的能力，通过测定土壤的田间持水量、有效水分含量等参数，可以评估土壤的保水能力，进而调整灌溉定额，确保水分被有效利用。第三，气候条件对农田灌溉有重要影响，降雨、温度、风速等因素都会影响作物的水分需求和蒸发速率。因此，在制定灌溉定额时，需要充分考虑这些因素，以便及时调整灌溉计划，应对气候变化。

2.采用土壤水分监测设备。为了更精确地控制灌溉水量，采用土壤水分监测设备是必不可少的。例如，土壤水分传感器可以直接插入土壤中，实时监测土壤的水分含量。通过与灌溉系统连接，可以根据土壤水分传感器的数据自动调整灌溉水量，确保土壤保持适宜的水分状态。结合土壤水分监测设备，可以建立智能灌溉控制系统。该系统可以根据土壤水分传感器的数据自动调整灌溉计划，实现精确灌溉。同时，智能灌溉控制系统还能根据天气、作物生长状况等因素进行智能决策，进而提高灌溉的效率和节水性能。

（三）优化灌溉时间

1.根据天气和作物生长周期调整灌溉计划。优化灌溉时间的核心是根据天气条件和作物的生长周期来灵活调整灌溉计划。这样可以确保作物在关键生长阶段得到足够的水分，同时避免在不利天气条件下进行灌溉，造成资源浪费或作物受损。具体来讲，在高温季节，水分蒸发速度快，需要增加灌溉频率或减少灌溉间隔，确保作物不受干旱影响。风速快和湿度低的情况下，作物蒸腾作用加强，需要增加灌溉量以满足作物需求。降雨充足时，可以适当减少灌溉量或暂停灌溉。此外，灌溉也需考虑作物的生长周期，以水稻为例，其生长周期大致可分为秧苗期、分蘖期、拔节期、抽穗期和灌浆期，不同生长阶段的水稻对水分的需求也有所不同。具体如表1所示。

2.充分利用天然降水。天然降水是农田灌溉的重要水源之一，充分利用天然降水不仅可以节约灌溉用水，还可以减轻灌溉系统的负担。可以修建雨水收集系统，如雨水收集池、雨水花园等，将雨水收集并储存起来，供灌溉使用。利用雨水进行灌溉需要特殊的灌溉技术，如渗灌、滴灌等，这些技术可以将雨水直接输送到作物根部，提高水分利用效率。利用天然降水进行灌溉时，要适当改善土壤结构，提升土壤的保水能力，促进雨水渗透，减少径流和土壤侵蚀。此外，雨水虽然是一种自然水源，但其质量可能会受空气污染等因素影响。因此，需要对雨水进行质量监测，确保其符合灌溉要求。

（四）提高灌溉水质

1.确保灌溉水源质量。应优先选择水质清澈、无污染的河流、湖泊、水库等作为灌溉水源，避免使用工业废水、生活污水等受污染的水源进行灌溉。同时，要加强水源地的水土保持工作，防止水土流失对水质造成影响。此外，也可以在灌溉系统前端设置必要的水处理设施，如过滤器、沉淀池等，以去除水中的悬浮物、泥沙等杂质，提高灌溉水质的清洁度。

2.定期检测灌溉水质。应对灌溉水质进行定期检测，根据农田灌溉需求和作物生长特点，制定合适的灌溉水质检测项目和频率，一般应包括pH、溶解氧、浊度、电导率、总盐量、重金属等指标，对于特定作物或特殊情况，可根据需要增加检测项目。检测频率应根据水源稳定性、季节变化等因素进行调整，确保及时发现并解决水质问题。检测方法要选用先进、可靠的检测技术和设备，确保检测结果的准确性和精确性，可以采用现场检测、实验室分析等方式进行。此外，要及时分析检测结果，了解灌溉水质的整体状况和变化趋势。对于不符合标准的水质指标，要查明原因并采取措施进行改进。例如，针对重金属超标问题，可以通过调整施肥方式、使用螯合剂等方法降低重金属含量；对于pH过高等问题，可以通过调节水源酸碱度、增施有机肥等方式进行改善。

三、节水管理措施

（一）提高灌溉用水效率

1.积极推广节水灌溉技术。滴灌、渗灌和喷灌等技术能够将水精准地输送到作物根部，减少水的蒸发和流失，从而提高了灌溉水的利用效率。因此，应积极推广节水灌溉技术。

2.实行科学的灌溉制度。根据作物的生长阶段、土壤水分状况和天气条件等因素，制订科学的灌溉计划。对灌溉时间和灌水量的合理安排，可以避免盲目灌溉和过度灌溉，从而减少水资源的浪费。例如，在作物生长的不同阶段，对水的需求量是不同的，通过科学制定灌溉制度，可以确保作物得到适量的水分，既满足生长需求，又避免水资源的浪费。此外，也可以对灌溉设备进行升级和改造，提高设备的耐用性、稳定性和精准性。通过采用高效节能的灌溉设备，可以进一步减少水的浪费。

（二）优化灌溉排水系统

1.加强灌溉排水设施的建设和维护，确保设施的完好和畅通。应定期对灌溉渠道、排水沟等设施进行清理和维修，使其保持良好的运行状态，根据农田地形、土壤条件等因素，合理布局灌溉排水设施，确保水流顺畅，减少水的浪费。

2.将灌溉和排水系统结合起来，实现灌溉排水的协同作用。通过科学调度水资源，可以在保证作物正常生长的同时，减少水资源的浪费。例如，在降雨较多的季节，可以通过排水系统及时将多余的水分排出，避免田间积水，保证作物的正常生长。

（三）实施节水奖惩措施

为激励农户积极参与节水灌溉，应建立节水奖励机制。对于实施节水措施并取得显著成效的农户，政府可给予一定的物质奖励或政策优惠，如提供节水灌溉设备补贴、减免部分农业税等。同时，可开展节水示范户评选活动，树立节水典型，提高农户的节水积极性。对浪费水资源的行为，应实施节水惩罚制度。例如，对于超出定额用水的农户，可采取加价收费、限制用水等措施。同时，建立举报奖励制度，鼓励社会各界积极举报浪费水资源的行为，形成全社会共同监督的良好氛围。在实施节水奖惩机制的同时，还要加强节水宣传与教育。通过举办节水知识培训班、发放节水宣传资料、开展节水主题活动等方式，提高农户和农业生产单位对节水重要性的认识，增强其节水意识。

（四）加强农田水利设施维护

农田水利设施是保障农田灌溉节水的基础，因此，需要加大投入力度，完善农田水利设施，包括输水渠道、泵站、水库等。为确保农田水利设施的正常运行和长期使用，还需要加强其维护工作。具体来说，应建立健全农田水利设施维护管理制度，明确维护责任主体和维护周期。同时，加大投入力度，提高维护人员的技能水平，确保农田水利设施的稳定运行和高效利用。

四、结语

总之，灌溉技术在农业生产中发挥着重要作用。先进的灌溉技术不仅能够提高水资源的利用效率，减少浪费，还能提升农田生产力，增加农民收入。同时，科学有效的节水管理措施能够确保灌溉技术的顺利实施，进一步促进农业的绿色、高效发展。随着科技的不断进步和农业生产的持续发展，高标准农田灌溉技术与节水管理措施将持续优化和创新。展望未来，高标准农田灌溉技术的发展和节水管理措施的实施仍面临诸多挑战和机遇。随着科技的进步和农业转型的深入推进，我们期待更加先进、智能的灌溉技术能够不断涌现，为农业生产提供更加强有力的支持。同时，节水管理也需要不断创新和完善，以适应日益严峻的水资源形势，为我国的农业可持续发展保驾护航。通过全社会的共同努力和科研人员的深入研究，有信心将高标准农田灌溉技术和节水管理措施推向新的高度，为我国的农业现代化和生态文明建设做出更大的贡献。

作者简介：严登鹏（1972—），男，甘肃武威人，本科，高级工程师，主要从事农田水利与水利工程规划建设管理工作。