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节水灌溉技术在甘肃舟曲县农业的应用分析

  • 2026-10-19 09:14:36
节水灌溉技术在甘肃舟曲县农业的应用分析

本文收录于《农业工程技术-农业信息化》2025年第10期,目次34

摘要:为探究节水灌溉技术在自然条件严酷、经济基础薄弱的寒旱山区的实际应用效能,该文以典型寒旱山区甘肃省舟曲县为案例,通过实地调研、对比试验与深度访谈,对粮食作物(青稞、马铃薯)、经济作物(纹党、核桃)及设施农业(番茄大棚)中应用的喷灌、滴灌、微喷灌等主流灌溉技术进行综合分析。结果显示,节水灌溉技术应用成效显著,然而,推广进程深受地形制约、经济压力、服务短板三大瓶颈制约。研究表明,节水灌溉技术是破解舟曲县农业水危机的关键,但其全面推广有赖于构建“政策-技术-服务”协同的精准化系统解决方案。

关键词:节水灌溉技术;舟曲县;寒旱地区;推广瓶颈

舟曲县地处青藏高原东缘,是典型的干旱半干旱地区,春季农业用水缺口常年超过30%。长期以来依赖传统的大水浸灌方式,亩均用水量超过300立方米(1亩=1/15 hm2),但水分利用率不足40%,水资源浪费与季节性干旱问题并存,严重制约当地农业可持续发展与农户生计安全。基于此,该研究旨在通过舟曲县的实地案例,系统评估不同节水灌溉技术的应用效果,并重点分析其推广的限制因素,以期为同类地区的技术推广与政策制定提供更具针对性的参考。

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节水灌溉技术的定义与分类

1.1   节水灌溉技术的定义

节水灌溉技术是结合区域气候、土壤及作物需水规律,通过科学方法、先进设备与管理措施,降低水资源消耗、提高利用效率,进而为农业灌溉提供稳定水源的技术体系[1]。对舟曲县而言,推广节水灌溉技术意义深远,不仅能节水,还可减少坡地水土流失、保护耕地资源,增强作物抗灾能力,助力稳产增收。

1.2   面向舟曲县情的节水灌溉技术分类

基于舟曲县地形破碎、作物多样、经济基础薄弱的特点,该研究从“输水-配水”环节构建了贴合当地实际的节水灌溉技术分类体系:

1.2.1 输水环节:低压管道输水技术

该技术是提升田间灌溉效率的基础。用管道替代土渠,可将输水效率从60%~70%提升至90%以上,减少渗漏与蒸发损耗达30%。在山区地形中,该技术还能避免渠道绕行带来的额外水头损失和土地占用,是提升水资源调配效率的关键[2]。

1.2.2 配水(田间灌溉)环节技术

该环节技术直接作用于作物根区,是节水效益产生的核心。根据水流形态、灌溉特性及作物适配性,主要分为以下三类:

滴灌技术:利用滴头或滴灌带将水和养分以水滴形式精准输送到作物根部土壤,水分利用效率可达85%~95%,适用于舟曲县纹党、当归等高附加值条带状密植作物,能降低水肥成本,但对水质要求高,滴头易堵塞,需配备过滤设施。

喷灌技术:通过水泵加压将水喷射到空中模拟降雨均匀降落田间,喷洒半径大、均匀度可达85%以上,适合舟曲县的青稞、马铃薯等粮食作物连片坡地,可节水30%~50%,但在多风山谷地带飘移损失加剧,设备移动与固定困难。

微喷灌技术:介于喷灌与滴灌之间,以细雾状喷洒在作物冠层下方或周围,适合舟曲县的核桃、花椒等经济林果,能调节小气候,减少“裂果”现象,抗堵塞性能强,更适应山区含沙水质。

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舟曲县节水灌溉技术应用案例

2.1   粮食作物

舟曲县粮食作物以青稞、马铃薯为主,是保障区域粮食安全的核心。在连片青稞田应用电动平移式喷灌机,可使亩均有效分蘖数增加1.2个,千粒重提升5 g,最终亩产提高12%,节水率达35%。然而,该模式在舟曲的坡地应用中面临严峻挑战。为稳定设备轨道,需额外浇筑混凝土基础,导致每亩成本增加200元。同时,轻小型喷灌机组在坡度超过25°的地块移动极为困难,软管与地表剧烈摩擦使其使用寿命从3年缩短至1.5年。

该技术的推广还面临着实际使用与维护方面的困境。调研显示,当地60%的粮食种植户为老龄农户,其中仅30%接受过系统培训。未受训农户在调节喷灌压力、流量等关键参数时,误差率超过20%,直接导致灌溉不均。设备发生故障时,80%的农户无法进行基本维修,平均延误灌溉2~3天,对作物生长造成不可逆影响。

2.2   经济作物

经济作物是农户增收的支柱,节水灌溉技术的精准性在此领域效益尤为显著。峰迭镇150亩纹党基地采用滴灌系统,并集成水肥一体化技术。结果表明,该模式使每亩施肥量从50千克降至30千克,肥料利用率从35%大幅提升至85%。作物品质得到明显改善,根茎平均长度从30 cm增至38 cm,有效成分阿魏酸含量提升15%,亩产干货达300千克,实现增产25%,每亩增收4500元。然而,滴灌设备每亩1200元的初始投入,在政府补贴后农户仍需承担480元,占当地农户人均年农业收入(4500元)的10.7%,经济压力巨大。

大川镇核桃园应用微喷灌,有效将落花落果率降低15%,亩产提高30千克,并改善了坚果品质。但同样,设备投入与高昂的运维成本构成主要障碍。此外,纹党、当归多种植于海拔2000米以上的山地,设备运输成本因此增加20%,损耗率达5%。技术人员对零散地块的故障响应时间超过72小时,严重影响了技术效益的稳定发挥。

2.3   设施农业

设施农业是技术集约化的代表,但对技术支持的要求最高。城关镇设施蔬菜棚采用“滴灌+水肥一体化”智能控制系统,实现了番茄单果重从150 g到180 g的跨越,亩产达5000千克,增产15%,商品率提升5%。然而,技术服务的短缺成为最大制约。全县仅10名技术员负责28个基地,人均服务面积200亩,远超甘肃省“人均100亩”的标准。智能控制器等设备故障后,平均响应时间超过48小时,导致30%的大棚因灌溉延误而减产5%~10%。调查发现,25%的种植户在水肥配比操作上存在15%的误差,造成资源浪费或作物营养胁迫;另有15%的农户不信任或不会使用湿度传感器,仍凭经验灌溉,导致每亩多耗水20~30立方米[3]。

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系统性对策

3.1   推行精准化与差异化补贴政策,破解经济瓶颈

将“普惠式”补贴改为“基于作物与地形”的差异化补贴。具体如下:对纹党、当归等高附加值经济作物的滴灌设备,提高补贴比例至70%以上;对粮食作物,探索“成本共担”模式,由政府和合作社承担主要成本。同时,与地方金融机构合作,推出“节水灌溉设备专项贷款”,提供贴息支持,降低农户一次性投入压力。

3.2   研发与推广轻简化山地适用技术,破解地形瓶颈

设立科研项目,鼓励研发“轻便、模块化、耐磨损”的坡地专用灌溉设备。例如,推广使用轻质铝合金管道、快速接头以及抗堵塞的滴灌带。与本地农机厂合作,对现有喷灌机组进行适应性改造,使其更易于在碎块化坡地上搬运和安装。

3.3   构建“数字化+社会化”技术服务体系,破解服务瓶颈

构建“县技术中心-乡镇服务站-村级土专家”三级服务网络。县级中心负责复杂故障维修与人员培训;乡镇站负责日常巡检与配件供应;培育“村级土专家”,负责首诊和基础维护。同时,开发简易的微信小程序或App,实现线上故障申报、视频远程指导与配件直送,将平均响应时间从72小时缩短至24小时以内。

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结语

研究证实,节水灌溉技术在舟曲县寒旱山区具有显著的节水增产潜力,但其推广成效深受地形适应性、经济可行性与服务可达性三大维度的制约。应通过“政策-技术-服务”三位一体的协同改革,方能在未来3~5年内将技术普及率从30%提升至60%以上,真正实现寒旱山区农业水资源的高效可持续利用。

参考文献:

[1] 丁在青. 节水灌溉技术在干旱区农业中的应用效果分析[J]. 农业灾害研究, 2025, 15(1): 241-243.

[2] 张伟. 节水灌溉技术在干旱区农业中的应用效果分析[J]. 新农民, 2024, (22): 69-71.

[3] 矫丽娜, 叶建全, 战海云, 等. 北方半干旱地区农业节水灌溉常用技术及应用研究进展[J]. 安徽农学通报, 2021, 27(9): 124-125.

作者单位:舟曲县农业农村综合事务中心

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http://www.nygcjs.cn/cn/article/doi/10.16815/j.cnki.11-5446/s.2025.29.034

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