作为全球领先的农业大国，我国的农田种植活动在社会经济的稳定增长中扮演着不可或缺的角色。其发展水平不仅深刻塑造了社会经济的总体趋势，而且直接关联到国家粮食安全这一核心议题，与亿万民众的日常生活息息相关。近年来，我国农业政策体系不断完善，为农业领域的创新与进步提供了坚实的制度支持。在这样的背景下，节水技术作为农业可持续发展的核心要素，其研究与实践取得了显着成就，并逐步走向成熟。然而，不可忽视的是，我国农业种植用地多集中在乡镇等经济相对落后的地区，这些区域的技术应用水平普遍不高，节水技术的普及与推广面临诸多挑战。鉴于我国淡水资源日益紧缺的现实，以及提升农田种植效率的迫切需求，加强节水技术的应用力度显得尤为关键。这不仅有助于实现水资源的有效保护与合理配置，还能进一步推动我国农业向更加高效、环保的方向发展，为确保国家粮食安全和促进社会经济持续健康发展奠定坚实基础。
一、农田水利灌溉模式
1、粗放式灌溉
长期以来，大水漫灌的粗放式灌溉模式被广泛采用，并延续至今，特别是在乡镇地区的农田灌溉中，漫灌模式依然是主流。该灌溉模式以其操作简便性而着称。它利用管道系统将农田附近的水资源引入农田范围内，随后，水资源会沿着垄沟的自然走向均匀地流入农田，从而实现全面的灌溉覆盖。这一过程中，对灌溉设备的要求相对较低，且所需的劳动量较小，使得成本投入维持在较低水平。因此，这种灌溉模式受到了广大农田种植户的青睐。不容忽视的是，我国面临着淡水资源短缺的严峻挑战。在这一背景下，漫灌模式的水资源利用效率低下问题愈发凸显。大量水分未经有效控制即流入土地，不仅造成了水资源的浪费，还对土壤环境产生了不利影响。过多水分的渗透会降低土壤的呼吸能力，进而影响土壤中有机物质的含量，导致土壤肥力逐渐下降。更为严重的是，长期漫灌可能导致土壤出现板结现象，这将对农田的种植质量产生深远的负面影响。
2、精细化灌溉
精细化灌溉模式专注于土壤湿度的精确控制，其核心理念是利用综合分析降水概率和天气状况来制定科学合理的灌溉策略。这种模式尤其适合于大规模农田种植，能够显着提高农田灌溉的精确度和科学性。它在提高水资源利用效率的同时，确保农作物产量保持稳定。在实际操作中，精细化灌溉模式以自然气象条件和实时监测的天气数据为基础，深入分析土壤含水量及其储水能力。这一过程充分考虑了不同农作物在生长周期中对水分需求的差异，从而能够根据作物特性定制个性化的灌溉计划。通过精确计算所需灌溉的水资源量，该模式不仅优化了灌溉效果，还有效减轻了种植者的劳动强度。
3、智慧化灌溉
智慧灌溉标志着我国科技发展的一个关键里程碑，它巧妙地结合了大数据、云计算、人工智能等尖端信息技术，引领了农田灌溉的数字化革命。这一创新不仅显着提升了水资源的利用效率，还极大地增强了农田灌溉决策的科学性，为确保农作物的高品质与高产量奠定了坚实基础，进而为农田种植户创造了更为可观的经济效益。在具体实施过程中，种植户能够借助先进的控制系统，实现对农田灌溉的远程精准操控。这一系统的工作机制在于，智能感应系统通过部署在农田中的各类传感器，全面收集天气状况、土壤条件以及农作物生长状态等关键信息。随后，这些信息被传输至人工智能系统，进行深度分析与精确计算。基于这些分析结果，人工智能系统会制定出一套科学合理的灌溉方案，为种植户提供明确而实用的灌溉指导。通过这一流程，智慧灌溉系统不仅提高了灌溉的精准度，还使得灌溉决策更加科学、合理。这一技术的应用，无疑为农田种植户带来了更加便捷、高效的灌溉管理手段，进一步推动了农业生产的现代化进程。
二、节水技术价值及使用原则
1、应用价值
（1）提高资源利用率
在我国的农田灌溉实践中，传统的灌溉方法正面临诸多挑战，尤其是水资源的大量消耗和低效利用问题尤为突出。这种灌溉方式不仅耗费了大量宝贵的水资源，而且在进行大水漫灌时，还引起了土壤结构的显着变化，具体表现为土壤硬度的增加，这对农作物的正常生长产生了不利影响，从而加剧了水资源和土地资源的双重浪费。为了应对这些挑战，现代节水技术，如滴灌和喷灌应运而生。这些技术通过精确控制灌溉水量，显着减少了水资源的消耗，并提高了水资源利用的精确性。基于此，农作物的根系能够与水资源充分接触，为它们的生长提供了更有利的环境条件，从而奠定了坚实的基础。此外，节水灌溉技术的应用还带来了另一项重要益处。由于灌溉过程中使用的水量大幅减少，土壤表层的湿润程度得到了合理控制，这确保了土壤与空气之间的接触面积不受影响。这一变化有利于土壤中的呼吸活动顺利进行，为土壤中的有机生物和微生物提供了更加适宜的生存环境。
（2）提高土地生产能力
在全球变暖这一宏观背景下，全球气温持续攀升，呈现出一种不可逆转的上升趋势。与此同时，气候变化的不可预测性和难以控制性愈发凸显，给农业种植领域带来了前所未有的干旱挑战。为了应对这一严峻形势，农田灌溉中节水技术的应用变得尤为重要。节水技术的引入显着降低了单次灌溉所需的水量，进而减少了农作物整个生长周期内的灌溉用水总量。这一改变不仅确保了农田周边水系流量的稳定，还维护了河流水系对自然环境的必要调控功能，对于维持生态平衡具有深远的意义。更为重要的是，节水技术的实施减少了水资源的整体使用量，为农田种植区域的土地提供了更为充裕的自我调控空间。在这一前提下，土壤肥力得以保持，避免了因过度灌溉而导致的土壤退化问题。此举不仅为农作物的健康生长创造了有利条件，同时也促进了其他植物种类的繁茂生长，实现了土地生产能力的全面提升。此外，节水技术的应用还有助于维持生物多样性，通过保护土壤和植被的多样性，为生态系统的稳定与繁荣奠定了坚实的基础。这一做法与我国当前积极倡导的自然环境保护政策高度契合，体现了农业可持续发展与环境保护的和谐统一。
2、使用原则
（1）扩大适用范围
在实施农田灌溉采纳节水技术的过程中，首要任务是详尽分析节水灌溉设备的覆盖范围。基于农田种植区域的具体面积，建设地点的选择需经过合理考量，以确保灌溉效果得以充分保障。为此，种植户需对种植区域内的水资源状况进行详尽调研。结合所种植农作物的生长特性及其水分需求，选择最为适宜的灌溉技术显得尤为重要。鉴于我国幅员辽阔，南北方的自然环境特征显着不同，土地结构与土壤肥力亦存在显着差异。这些因素共同导致了农田种植方式及农作物选择的多样性。在环境温度较高且水资源相对匮乏的地区，为确保农作物正常生长并维持其产量与质量，必须着力提升当地水资源的利用效率。相比之下，在自然环境温和且淡水资源相对丰富的地区，则应注重减少灌溉水量的使用。在保障土地肥力不受影响的同时，积极采取措施保护当地生态环境。在此类地区，应广泛推广并应用节水技术，力求实现节水率50%以上的目标，从而在保障农业生产的同时，促进生态环境的可持续发展。
（2）重视制度管理
在我国，农田种植主要以个体农户为单位，这种模式导致了灌溉方式在地域上的分散性和多样性，对节水灌溉的效果产生了深远的影响。灌溉方式的多样性在一定程度上限制了节水措施的统一执行和效果评估。在灌溉实践中，经济条件较好的地区趋向于集体化和规模化的种植模式，这些地区普遍采用喷灌、滴灌等先进的节水技术，显着提高了水资源的利用效率。相反，在经济条件较差的乡镇地区，农田种植仍以个体化为主，灌溉方式多为传统的漫灌，节水技术的应用率相对较低。这种差异不仅加剧了水资源的不均衡利用，也限制了节水灌溉技术的广泛推广。因此，地方政府迫切需要建立一套科学合理的农田灌溉管理体系。该体系的目标是引导个体农户认识到节水技术的重要性，通过政策激励和技术支持，协助他们建立节水灌溉设施，逐步转变传统的灌溉方法。这样的措施不仅能够提升当地的节水效率，缓解水资源短缺的问题，还能推动农业生产的可持续发展，为农业现代化的实现打下坚实的基础。
（3）提高管理力度
农田水利节水灌溉工程具有广泛的辐射效应、易于管理以及减轻劳动强度的特点，且其实施范围十分广泛。鉴于这些特点，在水利工程的规划与运用阶段，必须强化管理效能，采取科学的方法推进节水工程建设，旨在保证农作物生长质量的同时，优化水资源的利用效率。①各级地方政府需深刻认识到节水技术的实际效用与重要性。为此，应向当地农户广泛传播节水技术的基础知识，为他们构建节水工程的概念框架，奠定坚实的理论与实践基础。这一步骤对于后续节水工程的有效实施至关重要。②在工程的具体建设过程中，地方政府应主动提供必要的技术支撑。此外，通过制定并实施一系列优惠政策，可以有效激发农户参与节水工程建设的积极性，进一步推动节水技术的普及与应用。③当节水工程顺利投入运营后，相关技术人员需持续为农户提供详尽的技术指导，确保节水技术在实际操作中能够发挥最大效用。这一举措不仅能够巩固节水工程的实施成果，还能够使节水技术的优势得以充分展现，为农业生产的可持续发展贡献力量。
3、农田灌溉节水技术应用分析
（1）管道技术
低压管道灌溉技术凭借其低廉的投入成本和简便的管理，已在我国蔬菜种植领域广泛推广。该技术利用管道系统直接将天然水资源与农田相连，不仅保障了水资源的顺畅流通，还显着提高了水资源的利用效率。在实施过程中，首先需要精确测量水源与农田之间的实际距离，并根据作物的具体需水量，合理选择管材，通常采用硬塑管道以满足实际需求。接着，管道的铺设应遵循辐射范围广泛、线路简洁明了以及低压输水畅通无阻的原则。根据当地水资源流量、水泵性能和农田种植面积等因素，科学合理地规划管道布局。为确保低压输水，管道铺设应尽量保持下坡趋势，并减少不必要的管道弯曲，以保障水资源的流动速度和灌溉面积的覆盖效果。对于地形平坦的平原地区，管道铺设可沿作物种植线进行，以最大化灌溉效率。而在地形复杂的地区，则需根据具体情况制定科学合理的铺设方案。对于需要多方向输水的管道系统，应确保主管道两侧的支管道长度和口径相等，铺设位置相近，以平衡水流分布，避免单侧水流过大导致的浪费和损失。在管道铺设前的准备工作阶段，需根据管道设计方案进行沟槽开挖，并确保沟底平整，为水资源的平稳流动打下坚实基础。
（2）喷灌技术
喷灌技术是一种创新的农田灌溉方法，它通过雾化设备将水资源转化为水雾或微小水滴的形式。在农田灌溉实践中，该技术的运用显着降低了水资源的使用量，有效缓解了传统漫灌模式对土地带来的负面影响，从而提高了水资源的利用效率，为农作物营造了一个更为适宜的生长环境。在具体实施过程中，喷灌系统通过管道从水源中取水，利用水泵的吸力，使水资源经过过滤器后在管道内流动。随后，通过压力泵的加压作用，水流被转化为水雾或水滴，均匀喷洒至农田，完成灌溉作业。这一过程不仅高效，而且确保了水资源的充分利用。在构建喷灌系统时，需综合考虑多方面因素以确保其效能。①应根据种植农作物的具体需水量以及土壤的储水能力，科学合理地制定灌溉方式与灌溉时间。②结合农田的种植面积以及所选喷头的辐射半径，精心选择喷灌系统的建设位置及所需数量。③还需根据灌溉所需水量以及水源与喷头之间的距离，选用直径适宜的管道，以避免因压力过大而导致的管道破裂问题。
喷灌技术的优势不仅体现在提高水资源利用效率上，其产生的水雾还具有多重积极作用。一方面，水雾增加了农田内的空气湿度，扩大了农作物与水资源的接触面积，有助于降低农作物表面的温度，进而促进农作物的光合作用和生长发育。另一方面，由于农田环境的湿度增加，病虫害在潮湿环境中难以繁衍生长，从而有效减少了病虫害的发生概率，并有助于控制病虫害的扩散范围。
（3）滴灌技术
滴灌，作为一种局部灌溉技术，其独特之处在于能够精确控制，保持农作物周围土壤的适宜湿润度，而大部分农田区域则保持干燥。在这种灌溉模式下，水滴的流量均匀且流速缓慢，保证了土壤中水分的适度，有利于土壤迅速回温，为作物生长创造了理想的环境条件。在作物的生长周期中，虽然水资源的供给至关重要，但根据作物生长的具体需求合理施肥同样至关重要。滴灌系统在这方面展现了其独特的优势：①通过将肥料溶解后直接注入滴灌系统，肥料能够精确地送达作物根部，确保了肥料的均匀分布，实现了水肥一体化的高效管理。这种做法不仅显着提高了肥料的利用率，还大幅减少了田间管理所需的时间，有效减轻了种植者的劳动强度。②滴灌技术在施肥过程中的应用，能够有效控制肥料与土壤的接触面积，防止肥料过度扩散，从而减少了肥料的使用量，降低了种植者的成本支出。同时，这种精确施肥方式还有助于保护当地的生态环境，对可持续发展具有积极影响。③滴灌系统对水质的要求较高。由于滴水器和管道的孔径较小，水源中的杂质容易堵塞出水口，影响灌溉效果。因此，在建设滴灌系统时，必须根据当地的实际情况，合理配置过滤设备，以确保系统的顺畅运行。为了充分挖掘滴灌技术的潜力，相关工作人员应积极推广，让种植者充分认识到滴灌技术的经济效益。通过加强滴灌技术的推广力度，可以使其更好地服务于农田种植，为农业生产带来更大的效益。
综上所述，农田灌溉节水技术作为农业节水的关键组成部分，已经历了显着的改进与完善。这些技术革新不仅提升了水资源的利用效率，还引领了农田种植向更加科学、高效的方向转型。科学的灌溉技术有助于优化农田的水分管理，减少不必要的水资源浪费，进而保障了农业生产的稳定性和可持续性。通过精准灌溉，可以最大限度地发挥每一滴水的价值，从而为我国农业的可持续发展奠定坚实的基础。
（作者单位：274300山东省菏泽市单县水务局）
