农田水利工程建设中节水灌溉技术优化应用探索
赵甲峰
甘肃华媒农业科技有限公司 兰州市 730030
我国新时期提出推进农田水利设施建设和节水改造,将节水灌溉列为农业现代化的重点任务。但我国农田水利工程长期存在着“重规模轻效益”等问题,传统漫灌和沟灌技术仍旧占据主导地位,同时先进的滴灌和喷灌等节水技术推广受阻。节水漫灌技术的优化应用,要突破单一技术推广的局限,转向“技术——管理——生态”协同的系统工程,为实现“少用水、多产粮、保生态”目标提供解决方案。
一、农田水利工程建设中节水灌溉技术应用的突出问题
节水灌溉技术实际效能与预期目标之间存在明显的差距,存在问题包含:其一,技术适配性不足,有“一刀切”推广导致效益低下。不同的作物、不同土壤、气候对节水技术需求存在显著的差异,但在实践中通常使用“统一”的技术模式。干旱地区推广滴灌技术的时候,由于土壤保水性能差,需要频繁补充水,这会导致能耗增加。平原地区使用喷灌技术会增加蒸发损失,节水效果反而降低。经济作物种植区如果盲目推广渗灌,灌溉管埋深不足会导致水肥供给效率低下。其二,节水灌溉工程为“政府投资 + 农户使用”的模式,这容易导致后期运维责任不清晰、资金短缺、设施老化、堵塞等问题。其三,智能化管理水平低下,“经验主导”制约精准调控的实现。传统的节水灌溉依赖人工经验进行,缺乏实时监测与智能调控手段的运用 [1]。部分项目配备传感器、控制器,但是也因为数据采集不全面、模型算法落后,导致灌溉决策停留在“半自动化阶段”。
二、农田水利工程建设中节水灌溉技术优化应用探索
(-) 技术适配:构建“作物——土壤——气候”协同的精准灌溉模式
根据农作物特性的需求规律来进行精准灌溉。考虑到不同农作物在不同生长阶段的需求特性差异,需针对性设计灌溉方案。如水稻需水量大,但分蘖期与孕穗期的需水临界期不同,因此灌溉可以通过“浅水勤灌—晒田控蘖—深水护胎”的分段灌溉模式,既保证水稻的高产,同时又减少无效耗水的情况。蔬菜以番茄、黄瓜为例,这些蔬菜为“高频需水、敏感缺水”的作物。在苗期,需保持土壤湿润(含水量 60%~70% ),花期需严格控水(含水量50%~60% )以避免落花落果,因此可采用“滴灌 + 微喷”的组合模式,精准控制灌水量,控制在 5~10L/ ㎡内。果树需水量集中在果实膨大期与成熟期,同时果树根系分布比较深,为 1~2m ,这种状况可以通过“渗灌 + 土壤湿度传感器”来将水分输送到根部,减少地表蒸发的水源浪费情况。
根据土壤条件适配供水,考虑到土壤质地和结构会直接影响到水分渗透和保水能力,因此需要结合土壤墒情动态调整灌溉策略。沙质土由于保水性差、渗漏快,因此需采用“少量多次”的滴灌模式,每次灌水量 3~5L/ ㎡,间隔1~2 天,这可避免水分快速下渗到根系无法吸收的土层深处。黏土由于透水性差、易板结的情况,要通过“深耕松土 + 暗管排水”改善土壤结构,再配合“微喷灌”(喷洒半径 1~2m ,均匀度 ⩾85% )技术,防止地表积水导致根系缺氧的情况。壤土的水保肥能力强,可采用“渗灌 + 覆膜”模式,该模式可以节水,提高肥料的利用率。新时期还可利用智能技术,构建起“气象监测——数据建模——智能决策”技术根据气候进行动态实时调整的体系 [2]。降水预测是利用卫星遥感和地面气象站,提前72h 预测降雨强度,根据预测内容调整灌溉计划。除外安装自动蒸发装置,或者根据风速适配来避免水分被浪费。
(二)管理协同:建立“政府——市场——农户”联动的运维机制
政府要发挥“顶层设计 + 资源统筹”的作用,保证节水灌溉技术的运用。如出台“节水灌溉设备购置补贴”政策、“水价阶梯优惠”,激发农户采用节水技术的动力。如发布《农田节水灌溉技术规范》,规范不同作物、土壤与气候区的灌溉制度,避免“一刀切”的资源浪费情况。政府部门要积极统筹标准农田建设、乡村振兴等资金项目,将资金集中于节水灌溉工程建设中,避免资金的重复投入。
市场机制可以通过“企业参与——技术服务——市场化运营”来提升设施的运维效率。企业可以培育第三方节水服务,提供设备供应、安装调试、运行维护、数据监测的全链条服务;同时,通过鼓励企业与科研院所合作来进行技术创新,推动技术成果的快速落地。如科技公司研发出“太阳能智能滴灌系统”,通过光伏板供电、物联网模块控制,无需外接电源来实现远程灌溉。
农户是节水灌溉技术的最终使用者,需要通过培训、示范、激励提升参与度。依托农业农村部门、合作社开展“田间课堂”,教授农户使用手机 APP 查看土壤湿度、调整灌溉参数,重点解决“设备操作难、数据解读难”的问题。同时建设“节水灌溉示范户”,通过“示范田对比试验”直观展示节水的效果,激发农户模仿。 也可通过“合作社 + 农户”的模式,让节水效益与农户收益挂钩,达到增收的目标[3]。
(三)生态融合:推动“节水——增产——生态”协同发展
节水灌溉技术通过“精准供水”来减少无效消耗,同时改善作物的生长环境来实现“少用水、多产粮”目标,因此要做到节水与增产的协同,提升水分利用率,通过精准灌溉减少因为水分波动所导致的作物品质下降情况,从而提升市场的溢价能力。节水技术还可减少作物生育期的需水量,从而实现“一季多收”的目标。在接下来的发展中,要强调节水与生态的协同,通过修复农田生态系统来提升农田生物多样性。节水灌溉减少田间积水,为青蛙、蜻蜓等益虫提供栖息地,同时精准施肥(结合滴灌同步施用液态肥)减少化肥流失,让
农田生态系统的物种数量得到增加。
结论:
综上所述,农田水利工程中节水灌溉技术的优化运用要以“精准化”为核心构建适配技术,以“协同化”为关键,建立管理运维机制;以“可持续”目标推动生态发展的融合。未来,节水灌溉技术浆果会朝着智能感知方向升级,为保障国家粮食安全、推动农业绿色发展的强劲支持提供技术保障。
参考文献:
[1] 张东生 . 农田水利工程中节水灌溉设施的施工技术探讨 [J]. 南方农机 ,2025,56(13):182-184+187.
[2] 王晓青 . 农田水利工程建设中高效节水灌溉技术应用探索 [J]. 农村实用技术 ,2025,(06):119-120+122.
[3] 李宝春 . 农田水利工程中高效节水灌溉技术的应用及优化策略 [J]. 现代农业科技 ,2023,(04):131-133+144.