新疆农业高效节水灌溉技术选择研究

新疆农业高效节水灌溉技术选择研究
一、本文概述
《新疆农业高效节水灌溉技术选择研究》一文旨在探讨新疆地区农业高效节水灌溉技术的选择与应用。

新疆作为中国西部的重要农业区，面临着水资源短缺和农业可持续发展的双重挑战。

因此，研究和推广高效节水灌溉技术对于新疆农业的可持续发展具有重要意义。

本文首先概述了新疆农业水资源现状和节水灌溉技术的重要性，接着分析了不同节水灌溉技术的特点及其在新疆地区的适用性，最后提出了针对性的技术选择建议。

通过本文的研究，旨在为新疆农业节水灌溉技术的科学选择和应用提供理论支持和实践指导。

二、文献综述
随着全球水资源日益紧张，高效节水灌溉技术在农业领域的应用逐渐受到广泛关注。

新疆作为我国西部重要的农业区，其水资源分布不均、利用效率不高的问题尤为突出。

因此，选择适合新疆地区的高效节水灌溉技术对于提高农业水资源利用效率、促进农业可持续发展具有重要意义。

在高效节水灌溉技术的研究方面，国内外学者已经进行了大量探索和实践。

国内外学者对于节水灌溉技术的研究主要集中在滴灌、喷
灌、微喷灌、渗灌等多种技术模式上。

这些技术模式在不同地区、不同作物上的应用效果得到了广泛研究。

例如，滴灌技术以其节水、节能、增产等优势在新疆棉花、番茄等作物的种植中得到了广泛应用。

同时，喷灌技术也因其适应性强、操作简便等特点在新疆的农业灌溉中占据重要地位。

在高效节水灌溉技术的选择上，需要考虑地区水资源状况、作物生长需求、土壤条件、气候条件等多种因素。

新疆地区水资源短缺，降雨稀少，蒸发量大，因此选择节水效果显著的灌溉技术尤为重要。

不同作物对水分的需求也有所不同，因此在选择灌溉技术时还需要考虑作物的生长特点。

例如，棉花作为新疆的主要经济作物之一，其对水分的需求较高，选择滴灌等精细灌溉技术可以更好地满足其生长需求。

在高效节水灌溉技术的研究和应用过程中，也存在一些问题和挑战。

一方面，不同技术模式在实际应用中的效果受到多种因素的影响，如水源水质、土壤质地、管理水平等。

因此，在选择灌溉技术时需要根据实际情况进行综合评估。

另一方面，高效节水灌溉技术的推广和应用需要投入大量的人力、物力和财力，这对于一些经济条件较差的地区来说是一个巨大的挑战。

新疆农业高效节水灌溉技术的选择研究具有重要的现实意义和
理论价值。

通过综合分析国内外相关研究成果和实践经验，可以为新疆地区选择适合的高效节水灌溉技术提供科学依据和技术支持。

还需要进一步加强节水灌溉技术的研究和创新，提高技术应用的针对性和实效性，为推动新疆农业可持续发展做出更大的贡献。

三、研究方法
本研究采用多种方法相结合的方式，以全面、深入地探讨新疆农业高效节水灌溉技术的选择问题。

通过文献综述法，系统梳理国内外关于节水灌溉技术的研究进展和实践经验，为后续的实证分析提供理论基础。

运用实地调查法，对新疆不同地区、不同作物种植模式下的节水灌溉技术应用情况进行实地走访和观察，收集第一手数据。

本研究还采用定性与定量相结合的分析方法，运用数学模型和统计软件对数据进行处理和分析，以揭示不同节水灌溉技术的适用条件和效果。

在数据分析过程中，本研究注重运用先进的数据挖掘和机器学习技术，以提高分析结果的准确性和可靠性。

通过构建决策树、随机森林等模型，对影响节水灌溉技术选择的关键因素进行识别和分析，为政策制定和实践操作提供科学依据。

本研究还注重案例分析和比较研究方法的运用。

通过对典型案例的深入剖析，总结节水灌溉技术在新疆农业生产中的成功经验和存在的问题，为其他地区提供借鉴和参考。

通过比较研究不同节水灌溉技
术的优缺点和适用范围，为新疆农业高效节水灌溉技术的选择提供决策支持。

四、研究结果
本研究通过对新疆地区农业高效节水灌溉技术的深入调查与分析，得出以下研究结果。

新疆地区由于其独特的地理位置和气候条件，对节水灌溉技术的需求尤为迫切。

传统的灌溉方式，如漫灌和沟灌，不仅水资源利用率低，而且容易导致土壤盐碱化，对农业生产造成不利影响。

因此，发展高效节水灌溉技术对新疆农业具有重要意义。

在新疆地区，滴灌和喷灌两种高效节水灌溉技术得到了广泛应用。

其中，滴灌技术因其能够精确控制水分供应，减少水分蒸发和深层渗漏，被广泛应用于棉花、番茄等作物的种植中。

而喷灌技术则更适用于小麦、玉米等大田作物的种植。

在经济效益方面，高效节水灌溉技术的推广和应用显著提高了新疆地区农业的生产效率和经济效益。

与传统的灌溉方式相比，高效节水灌溉技术能够节约大量的水资源，同时提高作物的产量和品质。

这不仅能够增加农民的收入，也能够促进新疆地区农业的可持续发展。

本研究还发现，高效节水灌溉技术的选择与应用需要综合考虑多种因素，包括作物类型、土壤条件、气候条件、水资源状况等。

因此，
在新疆地区推广高效节水灌溉技术时，需要根据实际情况进行技术选择和应用，以达到最佳的效果。

高效节水灌溉技术在新疆地区具有广阔的应用前景和重要的现
实意义。

未来，应进一步加大对高效节水灌溉技术的研究和推广力度，促进新疆地区农业的可持续发展。

五、讨论与建议
随着全球水资源日益紧张，高效节水灌溉技术在新疆地区的农业发展中显得尤为重要。

本文研究了多种高效节水灌溉技术在新疆的应用情况，并对其优缺点进行了深入分析。

研究发现，滴灌技术因其节水效果显著、适应性强、增产效果好等优点，在新疆得到了广泛应用。

然而，滴灌技术也存在一些问题，如设备投资大、维护成本高、易堵塞等。

同时，新疆地区水资源分布不均，气候条件复杂多变，这也对高效节水灌溉技术的选择和应用提出了更高要求。

另外，本文还探讨了喷灌、微喷灌、渗灌等其他高效节水灌溉技术在新疆的应用情况。

这些技术各有优缺点，需要根据具体的地理、气候、作物类型和水资源条件进行选择。

因此，在新疆地区推广高效节水灌溉技术时，需要综合考虑各种因素，选择最适合当地的灌溉技术。

（1）加强高效节水灌溉技术的研发和推广。

针对新疆地区特殊
的气候和水资源条件，研发更加适合当地的高效节水灌溉技术，并加强技术推广和培训，提高农民对高效节水灌溉技术的认识和应用水平。

（2）优化灌溉制度和管理。

根据作物生长需水规律和水资源条件，制定合理的灌溉制度和管理措施，确保作物在关键生长期得到充足的水分供应，同时避免水资源的浪费。

（3）加强政策支持和资金投入。

政府应加大对高效节水灌溉技
术的政策支持和资金投入力度，鼓励企业和农民积极采用高效节水灌溉技术，推动新疆地区农业可持续发展。

（4）加强国际合作与交流。

借鉴国外先进的高效节水灌溉技术
和经验，加强与国际组织和其他国家的合作与交流，推动新疆地区高效节水灌溉技术的创新和发展。

高效节水灌溉技术在新疆农业发展中具有重要意义。

通过加强技术研发与推广、优化灌溉制度和管理、加强政策支持和资金投入以及加强国际合作与交流等措施，可以推动新疆地区高效节水灌溉技术的广泛应用，促进农业可持续发展。

六、结论与展望
本研究通过对新疆地区农业高效节水灌溉技术的选择进行了深
入的分析和探讨，得出了以下几点结论。

新疆地区由于其独特的地理和气候条件，节水灌溉技术的应用显得尤为重要。

不同的节水灌溉技
术在新疆地区的适用性存在显著差异，需要根据具体的地理、气候、作物类型以及水资源状况等因素进行合理选择。

高效节水灌溉技术的推广和应用需要政府、科研机构、农户等多方面的共同努力，形成产学研一体化的推广模式。

在技术选择方面，研究发现滴灌和喷灌技术在新疆地区具有广泛的应用前景。

滴灌技术适合用于水资源紧缺、土壤盐渍化严重的地区，而喷灌技术则更适合于大面积、连片种植的作物。

地下滴灌和微喷灌等新型节水灌溉技术也在新疆部分地区取得了良好的应用效果。

未来，随着全球气候变化的加剧和水资源日益紧缺，高效节水灌溉技术在新疆地区的应用将更加广泛。

为了推动这一领域的发展，我们建议采取以下措施：
建立完善的节水灌溉技术推广体系，加强产学研合作，推动技术的普及和应用；
加强与国际先进技术的交流和合作，引进和消化吸收国外先进技术和管理经验。

高效节水灌溉技术在新疆地区的应用具有重要意义。

通过合理选择和应用节水灌溉技术，可以有效提高农业水资源利用效率，促进农业可持续发展。

需要政府、科研机构、农户等多方面的共同努力，推动节水灌溉技术的广泛应用和普及。

参考资料：
高效节水灌溉是对除土渠输水和地表漫灌之外所有输、灌水方式的统称。

根据灌溉技术发展的进程，输水方式在土渠的基础上大致经过防渗渠和管道输水两个阶段，输水过程的水利用系数从3逐步提高到95，灌水方式则在地表漫灌的基础上发展为喷灌、微灌、直至地下滴灌，从水的利用系数3逐步提高到98。

2022年中央一号文件《中共中央国务院关于做好2022年全面推进乡村振兴重点工作的意见》提出：统筹规划、同步实施高效节水灌溉与高标准农田建设。

我国水资源十分紧缺，而农业用水浪费极为严重传统的大水漫灌方式使农业成了用水大户，其用水量占全国总用水量的70%以上，而水的有效利用率只有30%~40%，仅为发达国家的一半左右，每立方米水的粮食生产能力只有85kg，远远低于发达国家每立方米水的粮食生产能2kg以上的水平。

改变人们千百年来传统的灌溉习惯，用较少的水获得较高的产出效益，推广高效节水灌溉技术是一项重任，也是缓解我国水资源紧缺的途径之一，更是现代农业发展的必然选择。

（1）喷灌喷灌比漫灌节水30%，主要用于大田密植作物，适合区域化控制，具有增产、提高耕地利用率等优点，但运行能耗较高，
蒸发损失较大，要求大容量水源，并且只能在不超过3级风力的条件下使用。

（2）微灌微灌属于先进的节水灌溉技术，能够仅对作物需水部位提供所需水量，由”浇地”转换为”浇作物”。

微灌用于设施农业和经济作物，适应所有地形和土壤，具有节水、增产效应，灌水均匀，至少可比喷灌节水50%。

微灌很容易实现水肥一体化。

但微灌对水质及日常系统维护要求较高。

（3）滴灌滴灌则是近年来出现的最先进的灌溉技术。

美国、澳大利亚1998年开始对果树、草坪实施地下滴灌研究试验，以色列2004年6月在新疆石河子开始棉田地下滴灌试验。

我国则自1996年起，分别在北京、天津、江苏、新疆，对速生林、果树、草坪、城市绿化植物实施地下滴灌，均获成功。

地下滴灌的蒸发量极小，能完全不受风的影响，可实施立体精确定位水肥灌溉。

水的利用率高达98，理论上水的损失微乎其微。

设施损耗少，免受紫外线辐射的影响，不易老化。

（1）推广应用高效节水灌溉技术，在大幅度提高水的利用率的同时，引发了农业生产方式的变革，改变了传统的农田水利建设方式，提高了土地利用率。

（2）改变了传统的劳作方式，大幅度降低了作业成本，提高了
劳动生产率。

传统地面灌水方法能充分满足作物的需水要求；技术要求不高,容易掌握运用且管理简便；设备投资省,运行费用低；适用于质地较密实的土壤,在砂性土壤上会产生大量深层渗漏损失；容易发生超量灌溉,导致地下水位上升、土壤渍害和盐碱化,或沿田面发生跑水现象,造成水资源的浪费；对土地平整要求较高,地形复杂的地区平整土地的投资相对较大.因此,地面灌水方法比喷灌和滴灌更要注意改善和
提高其灌水技术,以达到节水、省工、稳产、高产和低成本的目的.
在果园生草条件下,大水漫灌和长畦通灌,都是很浪费水的,水流受草的拦截,离水源远近不同的地段,灌溉量差别很大.应该制止漫灌和长畦通灌,推行以下节水的地面灌溉方法：
①小畦灌溉.能够一株果树一畦,或2—4株果树一畦,畦越小,越节水.小畦灌溉须修筑主渠、支渠和毛渠,影响果园机械作业,适于家庭承包的小果园.也可用软塑料管取代支渠、毛渠,原渠道占地可稍垫高, 以便行走机械,抑制畦埂与渠埂多而影响机械作业的缺陷,且省水,值得倡导,但软管要接在有一定压力的水龙头上,有的果园与管道喷药同用一个供水系统,也十分便捷.
②细流沟灌.即行间暂时灌溉时由机械开多条沟灌水.随开沟随
灌水,并及时覆土保墒.
因此,改进传统的沟、畦灌水技术,提高田间水利用率和灌水均匀度,减小灌水定额是一项投资小、操作简便、效果显著的农业节水增产措施.
2022年中央一号文件《中共中央国务院关于做好2022年全面推进乡村振兴重点工作的意见》提出：统筹规划、同步实施高效节水灌溉与高标准农田建设。

2022年建设高标准农田1亿亩，累计建成高效节水灌溉面积4亿亩。

研究制定增加农田灌溉面积的规划。

实施重点水源和重大引调水等水资源配置工程。

加大大中型灌区续建配套与改造力度，在水土资源条件适宜地区规划新建一批现代化灌区，优先将大中型灌区建成高标准农田。

中国现有常用节水灌溉方法包括渠道防渗、喷灌、微喷灌、渗灌和滴灌等，均为人为控制灌溉时机和灌水量，属于“被动式”灌溉模式。

以色列滴灌技术被公认为效果最好的节水灌溉技术，中国自上世纪70年代末引进以来，取得了长足发展。

但是滴灌灌水器为了实现更小流量的灌水以及长距离铺设，就必须不断地减小流道尺寸，由此带来了流道易堵塞及制造难的问题。

渠道输水是我国农田灌溉的主要输水方式。

传统的土渠输水渠系水利用系数一般为4—5，差的仅3左右，也就是说，大部分水都渗
漏和蒸发损失掉了。

渠道渗漏是农田灌溉用水损失的主要方面。

采用渠道防渗技术后，一般可使渠系水利用系数提高到6—85，比原来的土渠提高50%—70%。

渠道防渗还具有输水快、有利于农业生产抢季节、节省土地等优点，是当前我国节水灌溉的主要措施之一。

根据所使用的材料，渠道防渗可分为：①三合土护面防渗；②砌石(卵石、块石、片石)防渗；③混凝土防渗；④塑料薄膜防渗(内衬
薄膜后再用土料、混凝土或石料护面)等。

管道输水是利用管道将水直接送到田间灌溉，以减少水在明渠输送过程中的渗漏和蒸发损失。

发达国家的灌溉输水已大量采用管道。

我国北方井灌区的管道输水推广应用也较快。

常用的管材有混凝土管、塑料硬(软)管及金属管等。

管道输水与渠道输水相比，具有输水迅速、节水、省地、增产等优点，其效益为：水的利用系数可提高到95；
节电20%—30%；省地2%—3%；增产幅度10%。

如采用低压塑料管道
输水，不计水源工程建设投资(以下同)，亩投资为100元—150元。

在有条件的地方应结合实际积极发展管道输水。

但是，管道输水仅仅减少了输水过程中的水量损失，而要真正做到高效用水，还应配套喷、滴灌等田间节水措施。

尚无力配套喷、滴灌设备的地方，对管道布设及管材承压能力等应考虑今后发展喷、滴灌的要求，以避免造成浪费。

喷灌是利用管道将有压喷头分散成细小水滴，均匀地喷洒到田间，对作物进行灌溉。

它作为一种先进的机械化、半机械化灌水方式，在很多发达国家已广泛采用。

喷灌的主要优点如下：(1)节水效果显著，水的利用率可达80%。

一般情况下，喷灌与地面灌溉相比，1m3水可以当2m3水用。

(2)作物增产幅度大，一般可达20%—40%。

其原因是取消了农渠、毛渠、田间灌水沟及畦埂，增加了15%—20%的播种面积；灌水均匀，土壤不板结，有利于抢季节、保全苗；改善了田间小气候和农业生态环境。

(3)大大减少了田间渠系建设及管理维护和平整土地等的工作量。

(4)减少了农民用于灌水的费用和投劳，增加了农民收入。

(5)有利于加快实现农业机械化、产业化、现代化。

(6)避免由于过量灌溉造成的土壤次生盐碱化。

常用的喷灌有管道式、平移式、中心支轴式、卷盘式和轻小型机组式。

（1）移动管道式喷灌通常将输水主干管固定埋设在地下，田间支管和喷头可拆装搬移、周转使用，因而降低了投资。

北京市顺义县全县数万亩粮田均采用这种灌溉形式。

10多年来的实践证明：移动式管道喷灌除了具有一般喷灌省水、增产、省工、减轻农民负担和有利于农业机械化、产业化、现代化等优点以外，还具有设备简单、操作简便、投资低、对田块大小和形状适应性强、一户或联户均可使用等优点，是较适合我国国情、可以大力推广的一种微型喷灌形式，可适用于大田作物、蔬菜等，亩
投资为200元一250元。

（2）固定管道式喷灌固定管道式喷灌是
将管道、喷头安装在田间固定不动，其灌溉效率高，管理简便，适
用于蔬菜、果树以及经济作物灌溉。

但是投资较高(亩投资一般在1000元左右)，不利于机械化耕作。

（3）中心支轴式与平移式大型喷灌机只能在预定范围内行走，行走区域内不能有高大障碍物，土地要求较平整。

其机械化和自动化程度高，适用于大型农场或规模经营程度较高的农田。

使用国产设备，每亩投资为300元-400元。

（4）卷盘式喷灌机靠管内动水压力驱动行走作业，与中心支轴式及平移式的大型喷灌机相比，具有机动灵活、适应大小田块、亩设备投资低等优点。

进口设备每亩投资为；50元左右，设备国产化后可进一步降低投资，这是一种适合我国国情、有发展前景的喷灌形式，可适用于大田作物、蔬菜等。

卷盘式喷灌机有喷枪式和析架式两种，后者具有雾化好、耗能低的优点。

轻小型机组式喷灌，可以手抬或装在手推车或拖拉机上，具有机动灵活、适应性强、价格较低等优点，通常用于较小地块的抗旱喷灌。

每亩投资为100元-200元。

微喷是新发展起来的一种微型喷灌形式。

这是利用塑料管道输水，通过微喷头喷洒进行局部灌溉的。

它比一般喷灌更省水，可增产30%以上，能改善田间小气候，可结合施用化肥，提高肥效。

国产设备
亩投资一般在500元-800元。

主要应用于果树、经济作物、花卉、
草坪、温室大棚等灌溉。

滴灌是利用塑料管道将水通过直径约10mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉。

它是干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式，其水的利用率可达95%。

滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果，同时可以结合施肥，提高肥效一倍以上。

可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉，在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。

其不足之处是滴头易结垢和堵塞，因此应对水源进行严格的过滤处理。

国产设备已基本过关，有条件的地区应积极发展滴灌。

接管道的固定程度，滴灌可分固定式、半固定式和移动式三种类型。

固定式滴灌，其各级管道和滴头的位置在灌溉季节是固定的。

其优点是操作简便、省工、省时，灌水效果好。

国产设备亩投资约为700元(果树)-1400元(大棚蔬菜)。

半固定式滴灌，其干、支管固定，毛管由人工移动。

亩投资为500元-700元。

移动式滴灌，其干、支、毛管均由人工移动，设备简单，较半固定式滴灌节省投资，但用工较多。

亩投资为2m元一500元。

用地膜覆盖田间的垄沟底部，引入的灌溉水从地膜上面流过，并通过膜上小孔渗入作物根部附近的土壤中进行灌溉，这种方法称作膜上灌，在新疆等地已大面积推广。

采用膜上灌，深层渗漏和蒸发损失少，节水显著，在地膜栽培的基础上不需再增加材料费用，并能起到
对土壤增温和保墒作用。

在干旱地区可将滴灌管放在膜下，或利用毛管通过膜上小孔进行灌溉，这称作膜下灌。

这种灌溉方式既具有滴灌的优点，又具有地膜覆盖的优点，节水增产效果更好。

2013年2月26日，华中科技大学对外发布消息，学校痕量灌溉研究中心历时10多年研发出“痕量灌溉”技术，一举打破农作物“被动式补水”传统灌溉模式，改由农作物自主吸水、按需吸水。

“痕灌”是受化学上微量元素与痕量元素概念启发而取名，主要指能在超微流量向作物长久供水，痕灌单位时间的出水量可达到滴灌的百分之一到千分之一。

痕灌技术的核心节水部件是痕灌控水头，由具有良好导水性能的毛细管束和具有过滤功能的痕灌膜组成，控水头埋在作物根系附近，毛细管束一端与充满水的管道相连，另一端与土壤的毛细管相连，感知土壤水势的变化。

作物吸水导致根系周围的水势降低，即发出需水信号，控水头内的水不断以毛细管水的形式流向根系周围，直至作物停止吸水；控水头内的痕灌膜可防止毛细管束因杂质而堵塞，保证系统长期稳定工作。

多年田间试验表明，痕灌比滴灌节水50%左右，即使在滴灌无法使用的地区也可推广应用。

痕量灌溉应用前景广阔。

痕灌节水技术能耗更少，节水更多。

尤其是能够突破在常规节水灌溉很少涉及的荒漠化治理、矿山修复、城。