农业作为支撑国家经济发展的基石，其稳定与繁荣对于国家粮食安全及社会经济进步具有举足轻重的作用，而水资源，作为农业生产的命脉，其重要性不言而喻。然而，在全球水资源日益紧张的背景下，农业灌溉用水面临着前所未有的挑战，如何在确保农业生产需求得到满足的同时，实现水资源的节约与可持续利用，成为摆在人们面前的一项紧迫任务，农田水利节水灌溉技术的出现与发展，为解决这一难题提供了有效的途径与方法，对于推动农业可持续发展、保障国家粮食安全具有重要意义。
一、节水灌溉技术的重要性
节水灌溉技术在现代农业生产中占据着举足轻重的地位，其重要性不仅体现在对水资源的高效利用上，更在于对农业生产效率和土壤环境的积极影响。传统的灌溉方式往往缺乏科学性，导致水资源浪费严重，然而，节水灌溉技术的出现，使得灌溉水的利用效率得到了显着提升，通过精确控制灌溉水量和时间，节水灌溉技术能够最大限度地减少水资源浪费，从而有效缓解水资源短缺问题，为农业生产的可持续发展提供有力保障。节水灌溉技术对于提高农业生产效率也具有重要意义，传统的灌溉方式往往难以根据农作物的实际生长需求进行精确灌溉，而节水灌溉技术则能够根据农作物的生长周期和需水量，科学合理地制定灌溉计划，通过精确控制灌溉水量和时间，为农作物创造一个更加适宜的水分条件，节水灌溉技术能够促进农作物的健康生长，提高农业生产效率，为农民带来更加丰厚的经济收益。此外，节水灌溉技术还有助于改善土壤环境，传统的灌溉方式容易导致土壤盐碱化、板结等问题，严重影响农作物的生长和产量，而节水灌溉技术通过精确控制灌溉水量和时间，能够有效避免这些问题的发生。它不仅能够保持土壤的良好结构，还能够促进土壤中的养分循环和微生物活动，为农作物提供一个更加优越的生长环境，节水灌溉技术对于保护土壤资源、提高土壤肥力、促进农业可持续发展具有重要作用。
二、节水灌溉技术在农田水利工程中的应用
1、井灌式节水灌溉技术
井灌式节水灌溉技术，作为农田水利领域的一项重要创新，凭借其独特优势，在提升水资源利用效率、保障农作物生长需求方面发挥着显着作用，这一技术通过合理开发利用地下水资源，有效缓解了地表水资源的紧张状况，实现了水资源的优化配置与高效利用。在井灌式灌溉系统中，地下水被有序地抽取并输送至农田，为农作物提供了稳定且充足的水分来源，相较于传统灌溉方式，井灌式技术显着降低了水资源的损耗，提高了灌溉水的利用效率，它还能根据农作物的实际生长需求，灵活调整灌溉量，确保作物得到恰到好处的水分滋养，从而达到理想的灌溉效果。此外，井灌式节水灌溉技术的操作简便易行，大大减少了人力投入，随着自动化技术的不断融入，井灌系统已能实现智能化控制，进一步提升了灌溉的精准度和效率，这种自动化管理不仅减轻了农民的劳动强度，还提高了灌溉的及时性和可靠性，为农作物的稳产高产提供了有力保障。
2、现代农田水利中的微灌技术
微灌技术，作为现代农田水利中的一项先进灌溉方式，以其精准的水分控制能力和显着的节水效果而备受推崇，该技术能够根据农作物的实际需水量，对灌溉量进行精细调节，确保每一滴水都能被精准地输送到作物根部，实现水分的高效利用，这种高精度的水分分配不仅满足了作物的生长需求，还极大地降低了灌溉过程中的水量损耗。微灌系统通常配备有过滤器、管道、滴头或微喷头等关键组件，这些组件的协同工作使得灌溉水能够均匀、缓慢地渗入土壤，为作物提供持续稳定的水分供应，该技术广泛应用于温室大棚等农业设施中，其使用便利、使用年限长且投资成本相对较低，成为众多农户的首选。更为重要的是，微灌技术是一种高度适应性的灌溉方式，通过结合不同的灌溉策略，如间歇灌溉、定量灌溉等，可以进一步优化灌溉效果，让微灌溉技术的作用得到更加充分地发挥，此外，在灌溉水体中加入适量的肥料或生长调节剂，还能实现水肥一体化管理，进一步提高灌溉水的利用效率。与传统的灌溉技术相比，微灌技术的节水效果尤为显着，据统计，其节水率最高可达到50%，这对于缓解水资源紧张、促进农业可持续发展具有重要意义。
3、现代农业灌溉中的喷灌技术
喷灌技术，作为现代农业灌溉的一种高效方式，其核心理念在于利用高压水流将水资源均匀喷洒至农田，以满足作物生长的水分需求，这一技术通过水泵等增压装置，将水流压力提升至一定水平，随后在喷嘴的精准控制下，水流被细化成细小水滴，均匀洒落在作物叶片和根部，实现了水分的精准供给。喷灌技术的独特之处在于其喷洒过程中的自然下落效应，这不仅有助于水流的均匀分布，还能有效避免土壤板结，为作物根系提供了良好的透气环境，有利于作物的健康生长，此外，喷灌技术还具有良好的适应性，能够根据不同的地形和作物需求进行灵活调整，确保灌溉效果的最大化。在喷灌系统中，除了喷嘴需要根据灌溉需求进行移动调整外，其他部分如管道、水泵等均可保持固定，这使得喷灌技术特别适用于大面积、规整的农田灌溉。同时，对于地形条件较差、灌溉难度较大的农业区，半固定型喷灌系统则展现出了其独特的优势，通过移动部分设备，半固定型喷灌系统能够灵活适应复杂地形，确保灌溉水能够准确送达每一处作物，为农业生产的稳定和高效提供了有力保障。
4、步行式灌溉技术
步行灌溉技术，作为一种创新的农田灌溉方式，巧妙融合了现代农业机械与电力驱动技术，实现了灌溉作业的高效与灵活，该技术核心在于其独特的设计理念：通过模块化组件的灵活组装，灌溉设备能够轻松适应各种田地形貌与作物需求，无需依赖庞大复杂的机械装置，这种“步行”特性，使得灌溉系统能够像人一样在田间自由移动，精准定位到每一片渴水的土地，极大地提高了灌溉的精确度和覆盖面。尤其在那些水资源珍贵且分布不均的地区，步行灌溉技术的引入无疑是一场及时雨，它不仅有效缓解了水资源短缺带来的灌溉难题，还通过精准的渗透灌溉方式，最大限度减少了水分的蒸发与浪费，确保了每一滴水都能被作物有效利用，此外，该技术省去了传统灌溉中烦琐的渠道建设与维护成本，大大节约了人力物力投入，降低了农业生产的经济负担。更重要的是，步行灌溉技术的普及还促进了农业生产的可持续发展，它鼓励农民采用更加节水、环保的灌溉方式，减少对自然水资源的过度开采，保护了生态环境，技术的简便易操作性也降低了农业技术的门槛，使得更多农户能够轻松掌握并应用于实际生产中，为现代农业的绿色发展注入了新的活力。
5、低压管道输水灌溉技术
低压管道输水灌溉技术，作为现代农业节水灌溉领域的一颗璀璨明珠，正以其独特的优势在农业生产中大放异彩，这一技术摒弃了传统灌溉中的明渠输水方式，转而采用地下铺设的低压管道网络，将水源直接、高效地输送至田间地头，在灌溉准备阶段，需精心规划并铺设这些管道，它们如同农田下的隐形血脉，默默承载着滋养作物的重任。技术的核心在于其低压、封闭的输水系统，通过专门的加压装置，水流在管道内以稳定的低压状态流动，既保证了灌溉的连续性与均匀性，又有效避免了水与空气的直接接触。这一改变意义重大，它显着减少了水资源在输送过程中的蒸发损失，尤其在干旱、风大的地区，节水效果尤为显着，同时，低压管道灌溉还减少了杂草生长和病虫害传播的机会，进一步提升了农田管理的效率与作物生长的环境质量。此外，该技术还具有良好的适应性和可扩展性，无论是平坦的广阔田野，还是地形复杂的山地梯田，低压管道灌溉都能通过灵活调整管道布局与加压策略，实现精准灌溉，随着智能化技术的发展，未来低压管道灌溉系统还将与物联网、自动化控制等技术深度融合，为农业生产带来更加智能化、精细化的灌溉解决方案，助力农业可持续发展迈上新台阶。
6、渠道防渗体技术
渠道防渗体技术，作为提升农业灌溉效率与节水效果的关键措施，其重要性不言而喻，在构建灌溉网络时，强化渠道的防渗性能是减少水资源浪费、提高灌溉水利用系数的有效途径，这一技术并非简单地在渠道建设中增加一层防渗层，而是综合运用现代材料科学、水利工程学原理，以及先进的施工工艺，确保渠道在输送水资源的过程中，能够最大限度地减少水分渗漏。实施渠道防渗技术，意味着在渠道设计与施工过程中，需精心选择防渗材料，如高性能的防水膜、混凝土预制块或是新型复合材料，这些材料不仅具有良好的防渗性能，还能适应不同地质条件与气候环境，确保渠道的长期稳定运行，同时，针对传统人工开挖渠道存在的渗流问题，通过采用机械化施工与精准测量技术，结合科学的渠道断面设计，可以有效减少因渠道结构不合理导致的渗漏现象。此外，渠道防渗体技术的实施还强调了对整个灌溉系统的维护与管理，定期对输水管道进行检查与维修，及时更换老化、破损的部件，确保管道系统的完整性与可靠性，是保障灌溉水流畅通无阻、减少水耗的关键。
7、膜上灌技术
膜上灌技术是作为一种创新的农田灌溉方式，正逐步成为现代农业节水增效的典范，该技术通过在农田地表铺设一层特制的薄膜，巧妙地将水分直接输送至作物根部，实现了精准灌溉与高效利用，相较于传统的沟灌或漫灌方式，膜上灌技术展现出了显着的节水优势。据统计，在棉花种植中，节水率可高达40.8%，而玉米种植则能达到58%的节水效果，这不仅极大地缓解了水资源紧张的压力，还显着提升了水资源的利用效率。更为重要的是，膜上灌技术的应用还带来了农作物产量的提升，薄膜的覆盖如同一把保护伞，有效隔绝了外界环境对土/壤的干扰，减少了水分蒸发与土壤侵蚀，为作物营造了一个更加稳定的生长环境，同时，薄膜的保温作用在寒冷季节尤为显着，它能提高土壤温度，促进作物根系发育，加速生长进程，从而增加作物产量。此外，膜上灌技术还促进了土壤湿度的均衡分布，避免了因局部水分过多或过少而导致的作物生长不均现象，这种精细化的灌溉管理，不仅提高了作物的品质与产量，还促进了农业生产的可持续发展，为构建节水型农业、绿色农业提供了有力的技术支撑，随着技术的不断完善与推广，膜上灌技术有望在更广阔的农田上绽放光彩，为农业节水增效注入新的活力。
三、农田水利节水灌溉技术的应用建议
1、科学规划设计农田灌溉工程
在农田灌溉工程的规划与设计阶段，应充分考虑区域水资源状况、作物种植结构、地形地貌及气候条件等多方面因素，以确保灌溉系统的合理性与高效性，要进行详细的水资源评估，包括水源地的水量、水质及可利用性，为灌溉系统的水源配置提供科学依据，接着，结合农田布局与作物需水特性，合理规划灌溉渠道、管道网络及泵站布局，力求实现灌溉水的最短路径输送，减少输水过程中的损耗。同时，应重视灌溉系统的智能化与自动化建设，通过引入物联网、大数据及智能控制技术，实现对灌溉过程的实时监测与精准调控，例如，安装土壤水分传感器，根据土壤墒情自动调节灌溉量；利用气象数据预测作物需水期，提前制定灌溉计划，避免盲目灌溉造成的浪费。此外，灌溉工程的设计还应考虑生态环保因素，如采用生态渠道、生物防治等措施，减少灌溉对周边环境的影响，实现农业生产的绿色可持续发展。
2、控制农田灌溉用水量和灌溉时间
为了有效控制农田灌溉用水量，需建立科学的灌溉管理制度，明确灌溉定额与灌溉周期，要求根据作物生长周期、需水规律及当地气候条件，制定详细的灌溉计划，确保灌溉水量既满足作物生长需求，又不造成水资源浪费，在实际操作中，可采用水量计量装置，对灌溉用水量进行精确计量，为灌溉管理提供数据支持。灌溉时间的控制同样至关重要，应依据作物生长的关键期与需水高峰期，合理安排灌溉时机，避免在非需水期进行无效灌溉。例如，在作物萌芽期、开花期及果实膨大期，需水量较大，应保证充足灌溉；而在成熟期，则需适当控制灌溉量，以免影响作物品质，此外，还应关注天气预报，利用降雨预报信息调整灌溉计划，实现自然降水与人工灌溉的有机结合，进一步提高灌溉水的利用效率。
3、合理选择灌溉方式
灌溉方式的选择应基于作物类型、土壤条件、水资源状况及经济条件等多方面因素综合考虑，对于水资源丰富、土壤透水性好的地区，可采用地面灌溉方式，如滴灌、喷灌等，这些方式能够实现水分的精准输送，减少蒸发与渗漏损失，对于水资源匮乏或土壤保水能力差的地区，则应优先考虑节水型灌溉方式，如膜上灌、渗灌等，这些方式能有效提高灌溉水的利用效率，减少水资源浪费。同时，应鼓励采用先进的灌溉技术与设备，如智能灌溉系统、水肥一体化设备等，这些技术能够实现灌溉与施肥的同步进行，提高水肥利用率，促进作物健康生长，此外，还应注重灌溉方式的创新与研发，结合现代农业发展需求，不断探索更加高效、环保的灌溉模式，为农田节水灌溉技术的发展注入新的活力，通过合理选择灌溉方式，不仅能够实现水资源的节约与高效利用，还能促进农业生产的可持续发展，为构建绿色农业、生态农业奠定坚实基础。
总之，农田水利节水灌溉技术的应用是缓解水资源紧张、提升农业生产效率与促进农业可持续发展的关键举措，通过科学规划设计灌溉工程、严格控制灌溉用水量与时间、合理选择灌溉方式，可以有效提高水资源的利用效率，减少浪费，同时改善土壤环境，促进作物健康生长，这些技术的推广与应用，不仅为农业生产提供了有力保障，也为构建节水型、绿色农业体系奠定了坚实基础，对于保障国家粮食安全、推动农业现代化进程具有重要意义。
（作者单位：274700山东省郓城县黄安镇农业发展和公共文化服务中心）
