高标准农田建设中高效节水灌溉技术的应用分析_盛延旭.pdf

94工 作 研 究农业开发与装备 2023年第5期高标准农田建设中高效节水灌溉技术的应用分析盛延旭（武威市凉州区西营河水利管理处，甘肃武威 733000）摘要：简要介绍高标准农田与高效节水灌溉技术。围绕渠道防渗、管道输水、喷灌、微灌、管理体制、生产经营方式、财政扶持政策、高效节水灌溉管护等方面，就高效节水灌溉技术在高标准农田建设中的应用要点进行了探讨。关键词：高标准农田；高效节水灌溉技术；应用分析0 引言现代农业的发展需要以建设高标准农田为重要基础，通过高标准农田推动农业生产水平提升。高标准农田的建设需要从多个方面落实，务必要确保农田能够为高质量、高产稳产的农业生产奠定基础，提供保障。其中高效节水灌溉技术正是高标准农田建设中不可或缺的一环，需根据地方实际情况进行合理应用。1 高标准农田与高效节水灌溉技术概述1.1 高标准农田高标准农田建设是现代农业发展中的重要一环。高标准农田作为实施乡村振兴标准化行动的一部分，对于现代农业发展、促进乡村振兴、建设美丽新农村有着重要意义。2014年和2016年分别发布的高标准农田建设通则高标准农田建设评价规范，对高标准农田进行了科学定义，并为相应的体系构建、建设要点等提供了依据。总体来看，高标准农田的“高”体现在以下四点。其一，高质量。现代化的高标准农田需要达到一定质量要求，才能有效支持现代农业高质量发展。其二，高产。高标准农田应具备高产能力，能够有效提高并保障农业种植生产产量。其三，高稳定性。高标准农田不仅要实现高产，还要实现稳产，以高标准的防灾抗灾减灾能力保障农业生产的高稳定性。其四，高利用效率。农业生产中需要对大量资源加以利用，如土地资源、光照资源、水资源、肥料资源等，而高标准农田需要具备足够高的资源利用率，才能提高农业生产效率，实现优质高产并提升经济效益。1.2 高效节水灌溉技术高效节水灌溉技术是现代农业灌溉体系中的重要技术，其核心体现在节水和高效两方面。传统农业的发展对灌溉有着巨大的需求和依赖，传统灌溉技术的节水性往往较差，诸如土渠输水、地表漫灌等灌溉方式，容易导致大量水资源损失和浪费。我国水资源十分紧缺，农业用水浪费问题日渐凸显，高效节水灌溉技术的推广应用和发展自然成了现代农业发展的重要一环。目前，常见的高效节水灌溉技术包括防渗渠输水、管道输水、喷灌、微灌、滴灌等，这些技术的应用能够大幅提升水的利用系数，减少农业生产用水的损失与浪费，起到良好的节水效果。对现代高标准农田的建设而言，应用高效节水灌溉技术十分有必要。这既是提高水资源利用效率的必要手段，也是应对水资源紧缺问题实现高产稳产的重要保障。2 高效节水灌溉技术在高标准农田中的应用要点2.1 因地制宜应用合适技术2.1.1 渠道防渗渠道防渗是对传统土渠输水方式进行防渗处理。渠道输水的优势在于成本低、施工和操作简单、维护保养投入低，具有广泛的适用性。不过传统土渠本身较易出现渗漏情况，再加上日照蒸发造成的水资源损失，往往导致相应的水资源浪费严重。渠道防渗则是通过各种材料对渠道进行防渗处理，减少渠道输水过程中的渗漏现象，同时还可通过加盖的方式减少水资源蒸发，从而有效提高水的利用系数。渠道防渗利于防止土壤次生盐碱化，降低渠道冲淤和坍塌的概率，对高标准农田的建设和运行而言有着积极意义。渠道防渗处理既可以通过压实、淤淀、抹光、掺入化学材料、增强渠床密封性等方式，降低渠床的渗透性，又可以利用混凝土、塑料薄膜、浆砌石、干砌石、三合土等材料对渠道进行衬砌，二者的综合应用更能明显降低渠道输水的水资源损失与浪费。做好渠道防渗工作，相较于传统土渠输水模式，能减少作者简介：盛延旭（1970），男，甘肃武威人，大学学历，工程师，主要从事水利工程建设与管理工作。95工 作 研 究农业开发与装备 2023年第5期50%90%的渗漏损失，可大幅提升节水性能。2.1.2 管道输水农田灌溉中的管道输水具有节水节能、省地、省工、投资小、效益高、适应性强等优势，是高标准农田建设中有效实现节水灌溉的重要手段。和传统土渠输水相比，在水的利用率方面可提升30%40%，节水效果显著。即便是与渠道防渗技术相比，也能达到5%15%的节水效果。对机井灌区而言，节水意味着输水的能源消耗也会有所降低，从而兼顾节水节能。管道输水灌溉系统主要包含三部分。其一，水源和取水工程。农田管道输水灌溉系统的水源只需满足水量充足、水质符合灌溉用水标准且不含大量杂物等条件即可，而取水工程则需要根据用水量、扬程大小等修建相应的泵房、水闸等，确保水泵、压力表、水表等的规格与性能等符合要求。其二，输水配水管网系统。输水配水管网系统需根据灌区实际情况进行构建，尤其要针对面积较大的灌区合理设置多级管道，确保灌溉用水有效输送至灌区。其三，田间灌水系统。田间灌水系统往往会配套应用其他地面节水灌溉技术，从而保障相应的节水效果。2.1.3 喷灌喷灌是指通过装有压力喷头的管道喷射灌溉用水，从而以水滴的方式实现大面积灌溉。喷灌相较于传统地面灌溉方式能节水40%左右，同时还具有保土、保水、保肥、省工、改善田间小气候等优势，是现代高效节水灌溉技术的重要方式。喷灌系统的构建需要完成选择喷头型号并确定喷头组合形式、布置干管道和支管道系统、拟定喷灌灌溉制度、确定管道直径、计算系统设计流量和总扬程、水泵选型、动力选型等工作，从多个方面综合构建符合灌区需求的喷灌系统。需要注意的是，组合喷灌强度不得超过灌区土壤的允许喷灌强度值。喷灌均匀系数在设计风速下不得低于75%，行喷式喷灌系统的均匀系数不得低于85%。喷头的雾化指标需要基于农作物特性进行合理确定，以喷头工作压力水头和喷头喷嘴直径的比值进行表示。其中，蔬菜灌区喷头的雾化指标值应为 4 0005 000；粮食作物、经济作物灌区喷头的雾化指标值应为3 0004 000。喷灌系统的喷洒水利用系数一般需达到0.8，其中风速超过3.4 m/s时，喷洒水利用系数可适当降低。喷头作为整个喷灌系统中至关重要的部分，在进行选型时需要综合考量接头形式、接头尺寸、工作压力、喷头流量、喷头直径、射程、喷灌强度等因素。整个灌区内由于作物、土壤含水量等有所不同，往往需要合理确定喷头组合及间距，针对整个灌区中不同区域进行高效灌溉。如果灌区风向多变，需要通过风向对喷头组合间距加以确定。完成喷灌系统建设之后，还需通过理论计算、实践核验的方式对喷灌系统是否符合高标准农田需求加以校验，确保喷头雾化程度、喷灌强度、支管管径、水头损失、水泵扬程等完全符合要求。2.1.4 微灌微灌的原理实际上和喷灌基本相同，只不过在水压、流量、水滴等方面相较于后者更小，单个喷嘴的喷洒面积往往不会超过10 m2，其节水性能相较于喷灌也要好得多。而且微灌能够有效避免土壤盐碱化，还能将农药、化肥等溶于灌溉水中一起施用，有效提高农药、化肥的使用效果，减少农药、化肥用量，增产效果极为明显。微灌本身又分为多种形式，实践中，要根据实际需要选择合适的形式加以应用。第一，地表滴灌形式。主要是通过管道末端的灌水器直接或间接地均匀滴落在作物附近的土壤表面，水的利用系数极高，往往需要配备大量灌水器才能满足农田灌溉需要，相应的成本较高且系统维护复杂。第二，地下滴灌形式。主要是通过埋在作物土壤下方的管道系统直接将水运送到作物根系附近。实际上，地下滴灌形式相较于地上滴灌形式二者在流量方面并不存在过大的差距，不过前者能够更加有效地避免蒸发而导致的水分流失问题，可谓是目前水资源利用率最高的农田灌溉方式。地下滴灌系统的建设、运行、管护成本十分高，同时管护难度极高，难以在短时间内得到广泛推广和应用。第三，微喷灌。微喷灌是与喷灌原理、运行方式基本一致的高效节水灌溉方式，只不过其射程较近、雾化程度更高、工作压力低、结构简单、安装方便、节水性良好，而且灌溉过程不会对作物尤其是幼嫩作物造成伤害。第四，涌泉灌。涌泉灌的特点在于通过灌水器将压力水以小水流或泉水的形式进行灌溉，其形式和传统灌溉较为类似。相应的灌溉系统主要由干管、支管、毛管、小管灌水器、渗水沟等组成，具有抗堵塞性能强、浇地效率高、管理方便等优势。96工 作 研 究农业开发与装备 2023年第5期2.2 革新管理体制高效节水灌溉技术在高标准农田建设中的应用，不仅要从技术层面应用合适的灌溉技术，更要从管理经营等方面提供支持。一方面，地方农业农村部门需要推广应用合适的高效节水灌溉技术。另一方面，农业农村部门还需对管理体制加以革新。构建垂直和参与式相结合的管理体制，以垂直管理为核心，权力集中，适当放权，采取灵活管理模式，合理划分事权、财政支农事权等，形成权力层次清晰分明的管理体系，科学分离农业节水技术推广服务机构和行政管理机构，强化地方政府的参与管理作用。推动不同部门间的协同配合，共同落实田间灌溉施肥制度制定、配套农艺、配套园艺等工作，健全农业节灌技术运行管理体系，构建公益性服务和经营性服务相结合、专项服务与综合服务相结合的农业高效节灌技术运行管护服务体系。2.3 转变生产经营方式对农业高效节水生产经营方式加以创新，持续推动节水灌溉模式的创新和优化，能够为高标准农田的建设带来有力支持。地方政府需要积极推动节水灌溉经营主体融合模式的合理创新，引导各方主体共同合作，既要加强新型经营主体的建设和管理，又要推动不同经营主体间的相互融合，深化不同主体间的合作，取长补短，进一步加强生产经营管理。如“合作社+农民用水户协会”“农业节水服务公司+农民灌溉合作社”等多主体相融合的经营模式，能够为高效节水灌溉技术的有效应用及管理提供有力保障。在此基础上，强化农业高效节水土地整合，加强高标准农田建设，逐步形成规模化、集约化的农业高效节水生产体系。另外，尝试探索农户承包地有偿退出制度与实施路径，因地制宜构建补偿机制，允许农户承包地自愿、有偿退出补偿制度，鼓励建设包括转租经营权退出、转包给新型经营主体、土地入股等在内的多样化补偿方式。2.4 完善财政扶持政策高效节水灌溉技术在高标准农田中的应用，离不开财政资金的有力支持。要确保财政资金方面的支持足够稳固，则需要对财政扶持政策加以完善。以突出财政支持重点为关键，科学划分责任主体事权，规范财政管理制度，积极拓展资金来源渠道，提高科学化资金管理水平，务必要从资金层面为高效节水灌溉技术的应用提供必要保障。根据地方实际情况，合理制定相应的财政扶持政策，将省市帮扶资金适当向农业高效节水灌溉技术方面倾斜，同时加强专项资金管理，尝试拓展社会层面的资金来源渠道，健全资金管理制度，务必要全面提升资金使用水平。以明确资金管理责任为基础，科学制定农业高效节水灌溉项目的预算方案，严格执行预算，加强针对资金使用的监管力度，健全资金使用评价机制，持续完善资金使用方案，不断提高资金使用效益。2.5 加大高效节水灌溉管护力度高效节水灌溉技术在高标准农田中的应用，需要加大相应的管护力度，方能持续保障节水灌溉的有效性和可靠性。根据地方实际情况，合理构建农业高效节水灌溉模式，积极打造多样化的农业高效节水项目，全面加强节水灌溉系统运行管护、维修维护、人员管理等方面的工作。合理构建绩效奖惩机制，加大奖惩力度，全面推动高标准农田节水灌溉工作良好开展。3 结语综上所述，高标准农田的建设离不开高效节水灌溉技术的应用。地方农业农村部门在大力建设高标准农田的过程中，需要因地制宜地推广和应用高效节水灌溉技术，并对相应的配套系统加以完善，全力提升农业节水灌溉水平，实现农业规模化、集约化生产的同时，强化可持续发展。参考文献1肖鹏.高标准农田建设高效节水灌溉技术及推广J.河南农业，2022（8）：47-48.2黄勇.高效节水灌溉技术在农田水利工程中的应用J.农业技术与装备，2022（2）：82-83.3刘贵友.解析农田高效节水灌溉常见问题J.农村实用技术，2022（2）：137-138.4吴春帮.农田水利工程高效节水灌溉技术的发展与应用分析J.农业科技与信息，2021（24）：120-121.5任莉.农田水利工程高效节水灌溉发展思路分析J.甘肃农业，2021（12）：108-110.6彭梦靖.高效节水灌溉技术在农田水利灌溉中的应用J.中国新技术新产品，2021（24）：130-132.