农业节水灌溉技术及其应用

水是一切生命之源。水资源，对于国家农业以及整个国民经济的发展，至关重要。发展节水农业，意义重大。

节水灌溉是充分有效地利用灌溉水和自然降水，根本目的是通过采用水利、农业、管理等措施，最大限度地减少水从水源通过输水、配水、灌水直至作物耗水过程中的损失，最大限度地提高单位耗水量的作物产量和产值。广义的节水灌溉内涵包含水资源的合理开发利用、输配水系统的节水、田间灌溉过程的节水、用水管理节水以及农业节水增产技术措施五个方面。

我国水资源日益短缺，节水灌溉的发展任重而道远。

1 农业节水灌溉技术的重要意义

我国是农业大国，是世界上人口最多、粮食消耗量最大的国家，又是世界上人均水资源最贫乏的国家之一，人均占有水资源量仅为世界平均水平的1/4。随着人口的增长、域镇化和经济社会的快速发展，我国用水矛盾日益尖锐，缺水问题更加突出。而农业作为我国的用水大户，用水量大，农业用水浪费十分严重，主要表现在：灌溉水利用系数低；自然降水利用率低，仅达到56%；农业用水的效率不高，其中农田灌溉水的利用效率仅有1.0千克/立方米左右；因此，发展节水农业势在必行。

发展节水灌溉，对生态环境建设和保护有十分重要的意义。我国生态环境建设是一项长期艰巨的任务，用节约农业用水量支持生态环境建设用水。从源头节水，严格控制上游用水，不仅可以缓解下游用水紧张矛盾，而且遏制下游生态环境恶化趋势，为逐步恢复和保护生态提供支持，同时减少灌用水量，有利于遏制地下水进一步超采和减少地质灾害等。做好农业节水灌溉，缓解水资源短缺问题，保持社会经济和农业可持续发展及粮食安全，对于维持建设良好的生态环境也具有重要意义。

2 农业节水灌溉技术

2.1 渠道防渗技术

渠道防渗技术是杜绝或减少由渠道渗入渠床流失水量的节水技术和方法，我国农业总用水量80%主要输水手段是渠道。

2.2 低压管道输水技术

低压管道输水灌溉技术是利用塑料或混凝土等低压输水管道代替土渠将水直接送到田间灌溉作物，以减少水在输送过程中的渗漏和蒸发损失的技术措施。低压管道输水灌溉其优点是：输水快，灌水及时，管道输水利用率可达95%~97%；节能增产，省时省工省地；投资少见效快，管理方便，便于推广。缺点是维修不太方便。

2.3 喷灌

喷灌是一种机械化高效节水灌溉技术，它是利用专门的设备把水加压，或利用水的自然落差将有压水送到灌溉地段，通过喷头喷射到空中散成细小的水滴，均匀地散布在田间进行灌溉。其优点是：灌水均匀，灌水均匀度可达80%~85%；节约水量，用水量较地面灌溉省水30%~50%；可提高土地利用率，节省劳动力，灌溉可提高土地利用率约7%~15%；同时适应性强，适于各种土壤、地形，因此被广泛应用于灌溉大田作物、经济作物、蔬菜和园林草地等。但喷灌受风影响大，蒸发损失大，耗能，一次性投资大，并可能出现土壤底层湿润不足的情况，这些缺点限制了喷灌的发展。

2.4 微灌技术

微灌是利用微灌系统，将有压力的水输送分配到田间，通过灌水器以微小的流量湿润作物根，即附近土壤的一种局部灌水技术。微灌可分为滴灌、微喷灌、小管灌和渗灌四种。其优点是：因全部由管道输水，基本没有沿程渗漏和蒸发损失，灌水时一般实行局部灌溉，不易产生地表径流和深层渗漏，可比地面灌省水50%~70%，比喷灌省水15%~20%；能有效控制压力，均匀度可达80%~90%；能为作物生长提供良好的条件，较地面灌一般可增产15%~30%，并提高产品的品质；管理简便，节约劳力，节能，能控制用水和用肥；容易控制杂草和病虫害，能利用盐碱水，适应各种复杂的地形，易于机械化埋设。微灌的主要缺点是易堵塞，投资较高。

2.5 农业节水措施

主要包括耕作覆盖保墒技术、节水农作制度、优秀抗旱品种、水肥高效利用技术、土壤保护剂及作物蒸腾控制技术等。耕作保墒技术可以疏松土壤，增大活土层，增强雨水渗透速度和渗入量，减少降雨流失，既可提高蓄集降水的能力，又可减少土壤的蒸发，使土壤水的利用效率得到显著提高。覆盖保墒技术是在耕地表面覆盖塑料薄膜、秸秆或其它材料，以抑制土壤蒸发，减少地表径流，蓄水保墒，提高地温，培肥地力，改善土壤物理性状。秸秆覆盖一般可节水15%~20%，增产10%~20%。覆盖塑料薄可节水20%~30%，增产30%~40%。通过调整作物布局，建立适应型高效种植制度。化学制剂保水节水技术防止奢侈耗水，减轻干旱危害，以及促进根系提高对土壤深层储水的利用，起到显著增强作物抗旱能力和提高水分生产效率的作用。

3 农业节水灌溉工程配套建设

3.1 工程措施和农业措施的综合利用

在工程节水技术的基础上发展农业节水综合技术，以达到节水、高产、优质、高效等目的，是当前世界各地研究的重点。各种农业节水技术可单独应用，但更多考虑多种因子如何最佳组合，形成最佳优势。过去在发展节水灌溉过程中，往往只注意单项的工程技术，而没有很好地将农业增产措施予以配合，因此造成节水但不增效。应根据当地具体情况，进行组装配合，发挥整体的节水增产效益。

3.2 采用先进节水灌溉措施

现阶段由于社会经济、农户文化素质等因素，承包、租赁、拍卖、股份合作、农民用水协会等先进管理体制目前还难以推行，随着社会的发展，将逐步推行并实现总量控制，建立水资源统一管理制度和节约用水制度。应因地制宜选用，完善农业田间工程配套技术建设，在农业管理中采用信息化管理，并将农业节水与工程节水技术相结合，通过先进的灌溉管理体制来实现管理节水，推动农业节水的高效快速发展。

4 农业节水灌溉技术的选择及应用

目前可供选择的节水灌溉技术有很多种，但都有一定的适宜范围，必须因地制宜。选择最适合本地发展的节水灌溉技术措施。如经济实力强、灌溉水源特缺的地区宜发展喷灌或微灌；如经济实力弱，则可考虑采取简易的田间节水灌溉技术，即平整土地、划小畦块、细流沟灌和隔沟沟灌、坐水点种等，或采用节水灌溉制度；如灌溉经济作物、果树、蔬菜等产值高的作物，可考虑采用喷灌或微灌；如灌溉大田作物宜选择渠道防渗或低压管道输水；如连片种植、(www.nczfj.com)又实行规模经营管理的，可考虑采用喷灌；如高扬程灌区节水即节能，宜选择喷灌或微灌等等。

当前农业节水增产技术一般包括：水肥耦合技术、蓄水保墒的耕作技术、适雨种植的作物合理布局、提高作物抗旱能力的栽培技术、秸秆或地膜覆盖技术、采用化学药剂的抑制作物蒸腾、抗旱、吸水、保水技术以及耐旱品种的选育技术等。应特别强调根据具体情况选择，将节水灌溉工程技术与农业增产技术组装配套，发挥综合的节水增产效益。

5 节水灌溉设备的选择与应用

必须把选择优质的节水灌溉设备作为建设节水灌溉工程的一件大事来抓。大力发展节水农业，推广节水灌溉，大幅度提高水的利用率，努力扩大农田有效灌溉面积。国外发展节水灌溉的经验也表明，当前有很多方法可以提高农田灌溉用水的效率，包括新的和改进的灌溉技术、农民和水利工作人员对灌溉较好的管理以及灌溉制度的改进。这些措施只有在有关的经济政策、法律、规定都鼓励节水的时候才能实现。目前，要促进我国节水灌溉的发展，首先要研究制定好投入政策。节水灌溉带来的直接效益是扩大灌溉面积、提高灌溉保证率、减少水费负担，这部分效益是地方和当地农民可以直接获得的；而另一方面的效益是农业节水可以支援工业和城市生活用水、维护生态平衡。

6 加快节水灌溉技术开发

我国当前推广的节水灌溉技术与国外先进水平比较存在较大差距，而且在推广过程中也出现了不少技术问题亟待解决，已呈现出明显的后劲不足。因此，要重视节水灌溉技术的科学研究，加大科研投入，加强提高水利用效率的综合技术研究和开发。如：①节水灌溉发展宏观决策研究，包括不同类型区节水灌溉发展的途径、专家系统、决策支持系统、技术经济政策等。②农业水资源高效利用研究，包括农业水资源对农业持续发展的支撑能力研究、农业水资源联合利用调控研究、灌溉回归水转化机理和重复利用技术研究。③以提高水的利用率为目标的灌区技术改造研究，包括不同类型灌区技术改造标准与评价方法研究、节水潜力和改造模式研究、改善灌区运行管理研究。④节水灌溉新技术、新设备研究，包括低投入、低能耗、高效益的喷灌、微灌设备研究，田间地面节水灌溉技术研究，大型灌溉工程施工机械和施工技术研究。⑤灌溉用水管理现代化研究，包括灌溉水量适时调控理论及计算机管理技术研究，灌区用水管理数据库系统与动态管理决策支持系统研究，灌溉自动化管理设备研究。

目前，应用推广的是较好的节水技术。如膜下滴灌、微灌、喷灌等，在设施农业中应用效果较好。节水省电，保墒，低投入，低能耗，效益高，简便易行。

节水灌溉，就是要改变千百年来人们的农业用水习惯，改变粗放灌溉为精细灌溉、改不重视降雨的利用为充分利用降雨。按作物的最佳需水要求，在高效利用降雨的前提下，适时适量地进行科学灌溉，用较少的水取得较高的产出效益。发展节水灌溉要促进农业种植结构的调整和耕作制度的转变，促进大幅度提高劳动生产率，促进农产品的质量和效益，促进农业的现代化。