农业节水灌溉技术集成应用与效益分析

1 农业节水灌溉技术的应用

1.1 喷灌

喷灌技术是指用管道系统和水泵通过加压的方式将灌溉水输送至空中，利用喷头降水均匀喷洒在空中形成细小的小水滴，降落到农田间，以此来模拟自然降雨环境的灌溉方式，实现灌溉的节水、高效和自动化。喷灌技术又分为固定式喷灌、移动式喷灌、中心支轴式喷灌、绞盘式喷灌。

喷灌能够减少水分蒸发和渗漏，提高水资源利用效率，减少农业用水浪费，相比传统漫灌的方式，节约水资源 30% 以上，在提高水资源利用率方面具有明显成效。在节约水资源的同时可以让农作物得到充分的水分供给，通过技术手段对农作物灌溉量进行精准控制，保证农作物在最优环境下生长，有利于提高农作物的产量和质量。其次，喷灌技术便于进行自动化、智能化操作，节约了人力和物力，减少了人工灌溉的劳动量。喷灌技术无需使用田间的灌水沟渠，环境因素对其影响较小，可以增加耕种面积，增加农作物的产量。喷灌技术适用于各类地形，特别是在砂质土壤中表现优异。但喷灌技术受风力影响较大，当风力达到 3 级时，喷灌技术喷洒均匀度会下降 15% ，5 级风力时喷灌设备需要停止作业。甘肃河西走廊一年中会有年均30 天的时间因为风大停止滴灌。

1.2 滴灌

滴灌技术是利用塑料低压管道系统，将植物所需要的水分和养分以水滴的形式缓慢、均匀地输送到作物根区土壤的灌溉方式。滴灌技术的核心在于精准控水，实现“按需供水”，系统主要包括首部枢纽、输配水管网、灌水器单元以及智能控制系统四个模块。滴灌技术一般适用于大田作物、果园种植、设施农业和生态修复等方面，在进行滴灌设备设计时，应考虑地形地貌、灌溉面积、气候等多种因素，以确保系统能够实现最优的灌溉效率。

滴灌技术是利用管道将水分和养分直接输送到植物的根部，有效减少了水分的蒸发和渗漏，水资源利用率可以达到 95% ，较传统灌溉方式节约水资源30% 到 70% 。并且能够精准地将植物所需要的水资源和养料直接输送到植物根部，有效提高肥效一倍以上，减少了肥料的流失和浪费，帮助增加农作物的收益。例如南疆红枣林下滴灌将滴灌带埋深 30cm ，可以有效防止机械损伤，延长设备的使用寿命，结合覆盖抑蒸技术，利用秸秆和地膜覆盖的方式进一步减少水分的蒸发与流失。但滴灌设备的滴头在长期使用中容易受到藻类和碳酸盐堵塞，维护成本较高。

1.3 地下渗漏技术

地下渗漏技术通过埋设于土壤中的渗灌管道，将植物所需的水喝养分直接输送至作物的根系层，利用土壤毛细作用实现水分均匀扩散的灌溉方式。其核心特征微隐蔽式输水与根区精准调控。地下渗漏技术通常用于深根作物，可以将设备埋深 50cm ，将水分和养分直接输送至植物根部，减少水资源流失和蒸发；还可以用于盐碱地治理、城市绿化和沙漠农业中。地下渗漏技术利用管道将水分直接输送至植物根部，有效减少地表蒸发量，增加了水资源的利用效率，减少水资源浪费；并且可以有效避免土壤板结问题的发生，增加了土壤孔隙度。但地下渗漏设施容易受到植物根系入侵，造成堵塞管道孔隙的问题，疏通难度大，维修费用高。检修维护过程中存在一定困难，故障点定位耗时，传统方式中甚至需要开挖检测，需要一定的人力和物力资源，维修成本高。

2 农业节水灌溉技术为云南楚雄市带来的效益分析

2.1 经济效益

农业节水灌溉技术为农业生产和社会带来了巨大的经济效益。节水灌溉技术具有直接节水降本的作用，滴灌、地下渗灌等技术较传统漫灌的方式有效节约水资源 40%-70% 。有效减少了农业种植中的需水量，减少了水资源浪费，同时降低了农作物生长过程中水资源的使用成本，为农户减少了种植阶段的成本开支。节水灌溉技术通过对水资源的精准控制和计算，保证农作物生长在最适宜、水资源用量最少的环境中实现产量的增加，为农户带来一定的经济收入。并且自动化系统减少对劳动力的使用，用自动化、智能化系统代替了传统的人工巡检和人工灌溉等方式，节约了劳动力成本。例如，楚雄双柏县中药材种植引进喷灌系统，亩均用工从原来的 12 人下降至 4 人，在保证工作效率的同时，降低了劳动力的数量，节约了劳动力成本。

2.2 生态效益

节水灌溉技术为自然环境带来了巨大的生态效益。传统的种植背景下，土地资源逐渐遭到破坏，存在土地盐碱化、土壤板结、水土流失等严重的问题，这些问题不及时处理都会导致土地产量降低，对农业生产来说有巨大的隐患。节水灌溉技术通过科学技术手段对水资源进行精准控制，有效缓解了土地被破坏的一些现状，同时保护了水资源，有利于地下水回流。很多地区通过渗灌技术结合暗管排盐的技术，改善了土地盐渍化的问题，增加了土壤中的有机质含量，促进土地资源的持续发展。水肥一体化技术逐渐代替化肥和农药的使用，使农田营养流失明显减少，农田附近水体硝酸盐浓度明显下降。楚雄南华县高原烟草种植地区利用地下渗漏技术结合暗管排盐系统，减少了地表水资源蒸发，土壤含盐量也从原来的 1.8% 下降至 0.6% 。

3 结论

作为现代化农业生产中的主要种植技术之一，节水灌溉技术为社会经济、生态环境都带来了巨大的经济效益。其通过智能化、自动化技术和设备与当地的自然环境和气候相结合，运用物联网、传感器等技术对农业生产中的灌溉用水进行精准控制，在保证农作物健康生长的情况下，减少水资源浪费，提高资源利用效率。云南楚雄市通过技术创新与模式创新，将节水灌溉技术从单一的节水升级为生态修复、提高效益等多维的系统工程，为西南干旱地区农业现代化提供了可供复制的样板。

参考文献：

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