农业水利灌溉节水路径探讨

随着农业对水资源需求的持续增长，传统灌溉模式所引发的问题，如水资源浪费、土壤盐碱化和地下水位下降，已对农业可持续发展造成严重影响。因此，当前的重要任务是探索如何在保障农业生产的同时，最大限度地减少水资源消耗。相关部门致力于深入探讨农业水利灌溉模式及节水技术，以寻求更加高效、智能的灌溉策略，旨在为农业水利灌溉的可持续发展提供科学建议，并推动农业生产向节水、环保型模式转变。农业水利灌溉对农业生产具有举足轻重的作用，它直接关乎粮食产量、农民收入及社会经济的可持续发展。然而，面对全球气候变化和水资源紧张等挑战，传统灌溉方式的改革势在必行。因此，深入探究农业水利灌溉模式并采取节水技术措施，以寻求更加科学、高效且可持续的灌溉方法，已成为当今农业领域的紧迫任务。

一、节水技术的重要性及应用

节水技术主要通过降低水分蒸发、减少地表流失和深层渗漏等手段，精确地将水分输送到植物根部，从而显著提高水资源的利用效率，增加农业产量并有效减少水资源浪费。相较于传统灌溉方法中存在的过量灌溉和不均匀灌溉等问题，运用节水技术能够显著减少这些问题的发生，降低水资源的浪费。

运用节水技术，可以最大限度地解决过量灌溉而引发的土壤盐碱化、地下水位下降等环境问题，有利于维护生态平衡，减少对自然环境的负面影响。在实施灌溉时，选择高效喷灌器、节水灌溉管网等设备并进行技术创新，能够提高水资源分配的精准性和灌溉效率。

节水技术能对土壤水分进行实时监测，加强土壤管理，避免灌溉过度或不足的情况发生，从而有效提高土壤水分的利用效率。通过对新型灌溉技术和管理模式的深入分析，能够最大限度地提高灌溉水的利用效率，减少水资源浪费。同时，综合考虑气象、土壤、植物等多种因素，制订科学合理的灌溉计划，以确保植物获得充足的水分，有效提高农作物的质量，实现农业的可持续发展，维护农田生态环境并提高农业生产的经济效益。

二、农业水利灌溉模式

（一）低压灌溉技术

低压灌溉技术通过优化水泵压力和管道设计，旨在最大限度地减少水资源浪费和能源消耗。在实际应用中，该技术主要采用低压水泵，其运行压力较低，既能满足灌溉需求，又能有效降低水泵能耗。为实现低压灌溉，应根据具体灌溉需求灵活调整水泵的运行速度和功率，从而降低出水压力。此外，低压灌溉系统的管道网络经过精心设计，能有效减小水流阻力，提高灌溉效率。应用这种灌溉方法不仅节约水资源、减少流失，还能降低对水泵的压力需求，实现高效、节能的灌溉。

（二）喷灌技术

喷灌技术是一种广泛应用的灌溉方式，能够根据不同农田和作物类型的需求进行灵活选择，从而有效提高农田的水分利用效率，增加作物产量。该技术主要通过喷头均匀喷洒水分，以满足作物对水分的需求。在操作过程中，水从水源被抽取并通过管道输送至灌溉区域，然后利用安装在管道系统上的喷头，在压力作用下将水均匀喷洒在农田上方，确保植物根部获得充足的水分。喷灌系统主要有固定管道式喷灌、半固定管道式喷灌和全移动式管道喷灌三种类型。固定管道式喷灌适用于大型农田作物，其灌溉设备和喷头安装在固定管道上，操作简便；半固定管道式喷灌适用于中小型农田，部分喷头设备可调整，操作灵活，适应性更强；全移动式管道喷灌适用于较小的农田，设备可移动，操作自动化和灵活性高，但投资和维护成本相对较高。

（三）滴灌技术

滴灌技术是一种高效、精准的灌溉方式，其核心理念是将水滴直接且精确地输送到植物的根部，以此确保作物能够获得恰到好处的水分供给。这一技术不仅适用于多样的土地类型和广泛种植的作物，而且能在干旱地区和水资源相对匮乏的环境中展现卓越的应用效果。相较于传统的灌溉方法，滴灌技术以其独特的供水方式，彻底解决了过度浇水或水分供给不足的问题。水滴直达植物根区，极大地减少了不必要的水分蒸发和地表流失，从而显著降低了整体的水使用量。利用这种精细化的管理方式不仅节约了宝贵的水资源，还提高了灌溉的效率和作物的产量。值得一提的是，滴灌系统能够有效避免表面灌溉方式引发的土壤侵蚀和结构破坏问题。这一点对于保护土壤的肥力和结构至关重要，因为它直接关系到植物根系的健康生长和土壤生态的长期可持续性。此外，滴灌系统的灵活性也是其显著优势之一。通过简单地调整滴头的数量、流量及布局，该系统能够轻松适应不同作物的特定需水量和多变的土地布局。这种高度的可定制性使得滴灌技术成为现代农业中不可或缺的一部分。当滴灌技术与自动化控制系统相结合时，其智能化和高效性得到了进一步的提升。该系统能够根据实时的土壤湿度、气象条件等关键数据，进行精准的灌溉调控。这不仅提高了灌溉管理的科学性和便捷性，还使得整个灌溉过程更加智能化和精细化，从而为现代农业的可持续发展注入新的活力。

（四）渠道防渗技术

渠道防渗技术对于减少渠道中水分的渗漏，提高输水效率具有重要作用。渠道中的水分渗漏会引发水资源浪费和土壤侵蚀等问题，因此，应用渠道防渗技术显得尤为关键，它不仅能提高水资源利用效率，还有助于保护环境。在实施渠道防渗技术时，通常在渠道的底部和侧坡铺设防渗材料，如聚乙烯膜和高分子聚合物，这些材料能显著减少水分渗漏，防止土壤渗透，从而提高渠道的耐久性。此外，在渠道底部和侧坡种植草皮也是一种有效的防渗方法，它利用植被的根系和覆盖层来减少水分渗漏，并防止侧坡受到侵蚀。除了上述方法，还可以在渠道上覆盖地膜，这与使用防渗材料具有相似的效果，能够有效减少水分向土壤渗透。其中，对渠道进行衬砌加固是必不可少的步骤，这通常需要使用耐渗透性好的材料，如钢筋混凝土，以提升渠道的抗渗能力，提高渠道的稳定性。为了进一步增强防渗效果，还可以在渠道底部设置渗透性控制层，防止水分穿透渠道底部。同时，在渠道内设置由防渗材料构成的垂直防渗帘，可以有效阻挡水分在渠道中的横向渗透。通过科学合理地选择和应用这些防渗技术，能够确保渠道工程的高效运行，实现水资源的最大化利用。

（五）河道、水闸引水灌溉技术

河道、水闸引水灌溉技术是一种传统的水利工程技术，在农业生产中发挥举足轻重的作用。该技术主要依赖水闸结构的巧妙设计，能够从河道中有效引水进行农田灌溉。通过控制精心设计的水闸，能够精确控制引入灌溉渠道的水流量，既满足了农作物的水分需求，又避免了水资源的浪费。同时，节制闸的设置非常关键，它具有保水、泄洪、蓄水灌溉、发电等作用，特别是淮河中下游的蚌埠闸还具有发电、船闸、引取水源等作用，为沿河湖区域提供农业、工业用水。此外，开挖渔道、分洪闸起到引导水流平稳进入主河道与灌溉系统的作用，进一步提高了灌溉的稳定性和效率。河道、水闸引水灌溉技术不仅体现了人类与自然和谐共生的理念，还充分展示了古代水利工程的智慧。在现代农业生产中，这种技术仍然具有重要的实际应用价值，尤其在水资源相对匮乏的地区。通过合理利用河道水资源，不仅提高了农田灌溉的效率和质量，还有助于保护生态环境，实现农业可持续发展。

三、农业水利灌溉节水技术的措施

（一）完善节水灌溉技术体系

完善节水灌溉技术体系对于增强灌溉节水效果至关重要。第一，构建完备的水资源管理制度，以合理利用每一滴水。制订周密的灌溉计划和制度是关键，它能确保灌溉时间和水量的恰到好处。第二，农田水利设施的配套制度与维护工作不容忽视，这是灌溉系统顺畅运行的保障。现代科技的应用能为农业灌溉提供强大的助力。例如，利用智能传感器和远程监测技术，可以实时监测土壤湿度和气象条件，从而精准调节灌溉水量。这不仅实现了实时监测，还能根据实际需求量进行精准供水，彻底告别过量灌溉的浪费现象。第三，采用土壤水分传感器等先进技术，能准确测量土壤水分状况，提高灌溉的精确性和有效性。科学的土壤水分管理策略，能进一步防止过量灌溉而造成的水资源浪费。为了降低土壤蒸发、保持湿度，还可以实施秸秆覆盖，同时利用有机物质改善土壤，增强其保水能力。第四，雨水收集和储存技术的推广也具有重要意义，它能有效利用雨水进行灌溉，降低对地下水和河流水的依赖，从而提高水资源的可持续性。这些措施共同构成了完善的节水灌溉技术体系，为我国的农业生产保驾护航。

（二）合理规划区域灌溉，提高农作物的产量

合理规划区域灌溉是水利灌溉中的关键环节，能够有效提高农作物的产量。第一，在实施过程中，工作人员应对地下水和地表水的供应状况进行深入分析，评估水质信息和水位变化，以确保水资源的可持续利用。第二，充分了解土壤类型、土层结构及土壤保水能力等基本情况，根据土壤状况选择合适的灌溉方式，从而优化农作物种植结构。第三，对气温、降水等气象条件进行细致分析，有助于制订科学的灌溉计划，提高灌溉水量的合理性。第四，对该地区的农业结构进行深入研究，明确农作物种类、种植面积及需水量等信息，依据实际需求进行灌溉规划，以避免水资源浪费和土壤侵蚀。为了更有效地管理灌溉，还应分析水资源分布、土地利用和灌溉需求，合理划分灌溉区域，将其细分为适宜的小区块，以助力水资源调控的实施。第五，在规划过程中，必须充分考虑生态环境保护，防止出现过度抽取地下水而引发的地下水位下降、土壤盐碱化等问题。第六，通过开展农业从业者的技术培训，普及先进的灌溉技术和科学的水资源利用理念，从而共同推动农业水利灌溉的节水与高效发展。

（三）定期维护节水设施，保障高效运行

为确保节水设施高效运行、延长其使用寿命并提高水资源利用效率，定期维护至关重要。第一，相关工作人员应定期巡回检查灌溉管道、阀门、泵站等设施，及时发现并修复漏水、堵塞或损坏等问题。为减少对农田灌溉的影响，可将灌区细分为小块，定期轮流停灌，以便对系统进行检查、维护和修复。第二，定期清理灌溉渠道，防止堵塞，确保水流畅通。应对水泵和泵站进行定期检查和维护，包括清理进水口、检查水泵轴承及润滑零部件等。第三，定期调整灌溉设备，确保喷头、滴头等设备的喷洒方向和强度满足实际需求，避免灌溉不足或过量。对于灌溉系统中的阀门，要重点做好检查和维修工作，确保其正常运行，防止漏水和损坏。第四，应充分了解设备的使用寿命和磨损情况，及时进行更换或升级，以保障设备的高效、可靠运行。第五，通过对设备维护和灌溉情况的深入分析，可以了解系统的运行状况，并提出改进建议，从而不断优化灌溉效果，实现水资源的高效利用。

（四）构建完善的水资源监测预警系统，实现精细化管理

为了更有效地管理和调控水资源，建立完善的水资源监测预警系统显得尤为重要。这一系统不仅是实现精细化调控的基石，更是保障水资源合理利用和科学分配的关键。以先进的监测技术为根基，该系统整合了卫星遥感、地面监测站点以及物联网传感器等高端设备，能够实时收集并分析监测区域内的水文气象数据。通过对降水量、河流流量、水库蓄水量及地下水位等核心指标的持续监控，可以动态掌握水资源的实时变化情况，为决策提供有力支持。此外，将监测数据与农业用水需求紧密结合，构建科学的数据模型，进而准确预测不同季节、不同地域的灌溉需求和水资源供应状况。当系统检测到水资源供需出现失衡风险时，会立即启动预警机制，向农户和管理部门发送警示信息，促使他们迅速作出相应调整。通过智能化管理，不仅能够提高水资源的利用效率，还能有效规避各种水资源风险，为农业的可持续发展提供坚实保障。

（五）增强公众节水意识，加强人才培养

1.增强公众的节水意识。相关部门可以利用多媒体技术手段，广泛传播节水理念。同时，设立节水灌溉示范项目，展示先进的节水技术和管理模式，向农民介绍高效灌溉技术，帮助他们制订更科学的灌溉计划和水资源管理方法。通过示范项目，农民可以亲身参与，了解如何在农业生产中更有效地利用水资源，从而提高农业生产效益，减少对水资源的依赖。此外，还可以通过集体管理方式推广和应用先进灌溉技术，进一步提高整体水资源的利用效率。为了加强水资源管理和节水工作的共同参与，可以组织社区会议和活动，引导农民形成共同利益和责任共担的观念。

2.加强人才培养。相关部门应设立水利灌溉专业培训课程，培养专业水利灌溉人才，使他们更好地掌握灌溉技术和设备维护知识，以及时解决复杂问题。相关部门应支持水利灌溉领域的科研项目，鼓励科研机构与实际应用相结合，培养具有实际操作和创新能力的人才。通过提供实践机会，让学生在实际农田灌溉项目中实习，从而加深对实际问题的理解。此外，促进高校、培训机构与水利灌溉相关企业和机构的合作，加强实际应用和行业需求的对接，以培养更多的专业人才，推动技术创新和实践应用。

3.研发和应用适宜的作物品种。选育抗旱作物品种，是实现节水目标的重要一环。这将有助于减少灌溉需求，提升作物的抗旱能力，从而进一步促进水资源的可持续利用。

（六）研发抗旱作物，助力农业节水

研发和应用适宜的作物品种，特别是选育抗旱作物，是实现农业节水及提升作物抗旱能力的关键途径。

1.深化对不同作物抗旱机制及抗旱基因的研究。利用现代生物技术如分子标记辅助选择，精心筛选具备较强抗旱能力的新品种。这些新品种在相同水分条件下产量更高，从遗传层面减少对灌溉的依赖。

2.研发多抗性强的作物品种。多抗性强的作物品种，不仅耐旱还能抵抗病虫、盐碱等多重胁迫，确保稳产、高产。同时，应追求高产与抗旱性的双重目标，通过结合传统杂交与分子设计，培育出既不减产又具抗旱性的新品种。

3.加强对抗旱作物的推广应用。相关部门通过技术培训、示范及政府补贴等方式，积极推动抗旱作物的广泛应用，从而在粮食安全中发挥核心作用。

四、结语

目前，对农业水利灌溉模式和节水技术的研究显得尤为重要，这是确保粮食生产及农业可持续发展的关键。新型灌溉模式如滴灌、微喷灌等，凭借技术创新与智能化管理，不仅能够有效降低水资源消耗、提高利用效率，还能推动农业生产的可持续发展，从而更好地捍卫粮食安全与生态环境。

作者简介：胡宗虎（1972—），男，安徽淮南人，大专，助理工程师，主要从事水利工程研究。