一提起灌溉，大多人立刻會想到是澆地。

(資料圖片僅供參考)

的確，通俗地講，灌溉就是澆地。但不同的灌溉方式產生的效果不一樣，好的灌溉方式不僅能節約用水，還能在確保作物產量的同時，提升農產品的品質。而結合不同農田生態區特點和植物本身的需水特性，來確定節水灌溉方式，才能充分發揮各種節水灌溉方式的優勢和作物的節水潛力，為我國水土資源可持續發展和農民增收致富提供技術支撐。

大型平移式噴灌機（圖片來源：Veer圖庫）

作物“喝水”兩步走，輸水灌水有講究

水從水源地到被作物利用，要經歷一個過程，這個過程包括兩個層面，一是輸水，是指將水從河流、水庫、水井等水源輸送到田邊，二是灌水，是指把水灌進農田。這兩個方面都大有文章可做。

拿輸水來說，渠道輸水是目前我國農田灌溉的主要輸水形式，傳統的輸水往往采用土渠，不僅水流速度慢，還會出現土渠滲漏，造成水資源的浪費。怎么辦呢？我們可以把土渠內部進行硬化，這樣既可以讓水流增速，又能降低滲漏損失，這就是常會被采用的**“渠道防滲技術”。當然，還可以把土渠改成管道埋入地下，再施加壓力，水就能快速運送到每塊農田中，不僅能避免滲漏，還能減少蒸發量，同時，還可以節省修渠的土地，這便是“低壓管道輸水技術”。**

渠道混凝土襯砌（圖片來源：作者提供）

再說灌水，之前農民澆地大多都是在地頭土埂上“豁”開個口子，讓渠道里的水順勢流入農田，叫大水漫灌。但這種方式水流速度慢，用水量大，費時費力費水，畦灌、溝灌等改造措施雖然在一定程度上加快了水流的推進速度，但仍對土地平整程度要求高，且灌水時易形成地面積水，灌水后地表長時間處于泥濘狀態，土壤水分蒸發損失大，地面容易形成板結龜裂，土壤透氣性差，植物根系呼吸受阻。

棉花畦灌積水和灌水后地面板結龜裂（圖片來源：作者提供）

要想真正做到高效用水，還應在灌水時采取更節水的田間灌溉方式。田間節水灌溉的方式種類較多，最具代表性的是噴灌和滴灌，其他如微噴灌、微噴帶灌溉、膜下滴灌等均是在這兩者基礎上演變來的。

噴灌滴灌好幫手，因地制宜是王道

噴灌是利用管道將灌溉水通過壓力輸送到田間地頭，通過噴頭將灌溉水分散成細小的水滴，均勻地噴灑到土壤表面，為植物提供必要的水分，是一種先進的機械化或半機械化的節水灌溉方式。

噴灌（圖片來源：Veer圖庫）

與傳統地面灌相比，噴灌具有明顯的“三省一增”的優點。

一是省水，大田作物噴灌一般可省水20%~30%；二是省地，節省了田間修建各級溝渠的土地，可增加作物播種面積10%左右；三是省工，噴灌機械化程度高，可實現自動化操作，提高生產效率，節省勞動力。

而**“一增”指的是增產**，噴灌可采用少澆勤灌，便于控制土壤水分，使土壤水分保持在作物生長最適宜的范圍，且灌水后土壤疏松，通氣性好，有利于增產。

在耕地多、水資源緊缺的北方地區，農作物田間耕作、播種、施肥、施藥、收割等機械化作業要求高，且農作物在灌溉期間風力相對較小，就很適合推廣噴灌節水灌溉技術。隨著北方居民城鎮化和種植規模化的發展，自動化程度更高的大型指針式噴灌機必將成為未來發展趨勢。

因此，在水資源剛性約束背景下，北方地區發展以噴灌為主的節水灌溉農業，可以較好地服務糧食作物。

田間冬小麥噴灌（圖片來源：作者提供）

噴灌所用的噴頭（圖片來源：Veer圖庫）

噴灌當然也有一定缺點和局限性，首先是投資較高，每畝根據情況可達500～1000元；噴灌還受風速影響，四級以上的風能把噴出來的水吹散，不僅降低灌溉均勻度，還加大了增發損失；噴灌耗能也大，為了使噴頭運轉達到灌水均勻，得給水加壓力，也會消耗能源。

滴灌是利用安裝在末級管道（稱為毛管）上的滴頭（出水口），或與毛管制成一體的滴灌帶將有壓水以水滴狀濕潤土壤。

滴灌（圖片來源：Veer圖庫）

通常將毛管和灌水器放在地面，也可以將毛管和灌水器埋入地面以下30~40cm。前者稱為地表滴灌，后者稱為地下滴灌。滴灌除與噴灌具有類似的省工省地優勢外，還比噴灌更能達到節水增產減肥的效果。

因為滴灌是把灌溉水一滴一滴地、均勻而又緩慢地滴入作物根系附近土壤，而根系以外的土壤仍保持相對干燥，可以最大限度地減少蒸發損失，與噴灌相比，可節約灌溉用水30%~50%。

在灌水的同時，滴灌可以將肥料溶入灌溉水，按照作物的需肥特性隨水施肥，大幅提高了肥料利用效率，且灌水后不破壞土壤結構，作物根區土壤水、肥、氣、熱經常保持在適宜于作物生長的良好狀態，更利于作物增產。

我國西南地區地形地貌以丘陵山地為主，地形起伏大，土壤蓄水保肥能力弱，水土流失相當嚴重，迫切需要發展以滴灌為主的水肥一體化技術，達到節水省肥節約勞動成本和提質增效的目的。

坡地葡萄滴灌水肥一體化技術（圖片來源：作者提供）

在我國的西北干旱半干旱地區，當地農民普遍將農藝節水（地膜覆蓋）與工程節水（滴灌）結合，形成了獨具特色的膜下滴灌技術。上世紀90年代至今，近30年實踐證明，膜下滴灌以少量多次灌溉的特點，避免了灌溉水深層滲漏，大幅降低了田間土壤蒸發損失，提高了水資源利用效率，實現了水肥同步施用，改善了土壤結構和微生態環境，具有明顯的節水增產、提質增效的作用。

目前，膜下滴灌技術已在新疆棉花種植中得到普及，且由單一棉花種植發展到目前幾乎覆蓋到所有大田作物灌溉，逐漸形成了棉花、玉米、加工番茄、小麥、辣椒、棗樹、葡萄等多種作物膜下滴灌灌溉技術規范，成為新疆高效節水灌溉的主要模式，以點帶面輻射帶動了周邊省區膜下滴灌技術的推廣應用。

新疆膜下滴灌棉花（圖片來源：作者提供）

滴灌不僅可以實現水肥一體化精準灌溉施肥，還能降低病蟲害和農藥的噴施量，使農產品品質大幅提升，尤其在溫室大棚蔬菜生產中效果更加明顯；與噴灌相比，滴灌對地形的適應能力更強，不論平原還是山區均可使用，且受風速的影響小；滴灌系統的工作壓力小，5~10米的水頭即可正常工作，與噴灌相比更加節能。

但滴灌也有缺點，為控制水量，出水口就小，水中的泥沙、有機污染物、化學沉淀物以及微生物等均會引起滴頭堵塞，堵塞嚴重，滴灌系統就用不了。

因此，滴灌系統對水質要求高，需安裝過濾設備，與噴灌相比，增加了灌溉系統的投資成本；而且由于滴灌土壤濕潤范圍小，作物根系生長主要集中在土壤濕潤區，根系對濕潤區以外的養分吸收利用差；在含鹽量較高的地區，土壤鹽分積累在濕潤區邊緣，如果再遇到小雨，這些鹽分可能會淋洗到作物根區而危害作物。

城市景觀也需節水灌溉

節水灌溉不僅可以用在大田農作物生產中，還可以應用于城市中的景觀園林綠化，荒漠里綠化林的種植等。

維護城市景觀園林綠地正常生長的灌溉用水多為自來水為主，在水資源越來越匱乏的今天，城市景觀園林綠化要得到持續發展，就必須大力推行和發展節水灌溉。同時，城市園林綠地的植株種類雜，多為喬、灌、花、草等多種植物復合搭配，適宜以地埋伸縮式噴灌為主，結合微噴、滴灌等先進節水灌溉技術，節水省工的同時美化環境。

城市景觀園林綠化噴灌（圖片來源：作者提供）

荒漠地綠化林主要起防風固沙、保護環境的作用，而荒漠地帶一般溫差大、風沙多、干旱少雨、蒸發強烈，水資源極度缺乏，土壤含沙量大，滲透性能力強。氣候、土壤等環境條件惡劣，給荒漠地防護林的養護造成很大難度，迫切需要發展以高頻少灌為特點的滴灌節水灌溉技術，而且適宜將滴灌帶淺埋地表以下10cm左右以降低表層土壤的蒸發損失。

無論南方還是北方農業區，亦或其他生態領域，應因地制宜，依據當地水土資源和氣候狀況，從節水穩產、節能省工、提質增效多角度綜合考慮，提出適宜于當地水土資源可持續發展的節水灌溉技術，讓先進灌溉技術更好地服務各生態領域。

所以，得結合不同農田生態區特點和植物本身的需水特性去確定節水灌溉方式，因地制宜、對癥下藥，才能充分發揮各種節水灌溉方式的優勢和作物的節水潛力，為我國水土資源可持續發展和農民增收致富提供技術支撐。

參考文獻：

[1]黃秀路，武宵旭，葛鵬飛，等. 中國農業生產中的節水灌溉: 區域差異與方式選擇. 中國科技論壇，2016（8）：143-148

作者：劉浩（中國農業科學院農田灌溉研究所）

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