摘要：为加强农业水资源高效利用并促进农田水利现代化，在阐述各类灌溉技术的核心原理、设备构成及适配场景的基础上，结合具体案例，对其智能化、水肥一体化与低碳化发展趋势进行了论述。因地制宜地应用并发展这些高效节水灌溉技术，对于农业生产实现节水、增效、生态保护等多重目标具有显著的积极作用。

　　关键词：农田水利；农业生产；节水灌溉技术；发展趋势

　　1.引言

　　水资源是农业生产的基础性资源，也是制约我国农业高质量发展的核心瓶颈。农田水利建设作为优化农业水资源配置、保障农业生产稳定、改善农业生态环境的核心工程，是缓解水资源约束、提升农业综合生产能力的关键[1]。节水灌溉技术作为农田水利建设的核心技术，核心是实现水资源的高效利用，同时兼顾节肥、提质、增效的多重效益[2]。立足我国农田水利建设实际，梳理当前应用于农田水利建设中的主要节水灌溉技术，分析各类技术的应用特点和适配场景，探析节水灌溉技术在农田水利建设中的发展趋势，以助力农业绿色可持续发展与乡村振兴战略的深入实施。

　　2.农田水利建设中的节水灌溉技术

　　2.1微灌技术

　　2.1.1滴灌

　　滴灌技术核心原理是通过铺设合理的管网系统，将水与溶解后的肥料经滴头以微小水滴的形式，精准、缓慢滴入作物根系周围的土壤中，实现水肥同步供给与定向吸收[3]。与传统灌溉方式不同，滴灌技术可根据作物生育期的需水需肥规律，灵活调控灌溉量、施肥量及灌溉周期，从源头减少水资源无效消耗和肥料流失。滴灌技术分为内镶贴片式与迷宫式两种核心模式，适用场景如表1所示。

　　滴灌技术的应用优势具体体现为：一是节水效果显著，适配干旱、半干旱地区的农田水利建设；二是水肥利用效率高，可以减少土壤污染和养分流失；三是适配性强，可根据不同作物类型、农田地形（如山地、丘陵、平原）灵活铺设。同时其也存在一定劣势：一是管网、滴头及过滤设备的铺设成本相对较高，不适用于小型零散农田；二是维护要求较高，滴头易因杂质堵塞，需定期清理过滤系统；三是对水质要求严格，若水质较差，易造成系统堵塞，增加维护成本。

　　2.1.2微喷

　　微喷技术核心原理是通过加压设备将水经管网输送至微喷头，以低压雾化喷雾形式，均匀湿润作物根系区土壤及叶面，既能满足作物生长所需水分，又能实现降温增湿，兼顾灌溉与田间小气候调节功能。微喷主要设备包括微喷头、微喷带、过滤系统、加压设备，其中微喷头分为旋转式、折射式两种核心类型，微喷带按折径分为多种规格，可适配不同农田灌溉需求（表2）。

　　微喷技术的应用优势具体体现为：一是微喷灌溉均匀度高，低压雾化喷雾可使水分均匀覆盖作物根系区及叶面，避免局部干旱或积水；二是功能多元，兼顾灌溉与降温增湿，适配温室、露地等多种农田场景，尤其适合果蔬、花卉、大田作物等不同种植需求。但是该技术对水质要求较高，同时初期投入高于传统灌溉，不适用于小型零散农田，还有喷雾效果易受风力影响，露天环境下，大风可能导致水分分布不均，影响灌溉效果[4]。

　　2.2喷灌技术

　　喷灌技术作为大田作物和高标准农田的主流灌溉技术之一，主要通过加压设备产生0.1—0.3MPa的水压力，将水资源经管道系统输送至喷头后，雾化成0.5—3毫米的小水滴，均匀喷洒至作物根系区及叶面，实现水分的精准供给与高效利用[5]。喷灌设备主要包括喷灌机、喷头及管道系统等，其中喷头分为旋转式、折射式两种类型（表3）。

　　喷灌技术灌溉效率高，雾化水滴覆盖均匀，可适配大面积农田灌溉，同时其适配场景广泛，无论是平原大田、大型农场，还是浅丘地块，均可灵活应用，尤其适合玉米、小麦、棉花等规模化种植作物。喷灌技术自动化潜力大，部分喷灌设备可搭配北斗导航实现自动化作业，降低人工劳动强度。喷灌技术的能耗相对较高，加压设备运行需消耗一定能源，长期使用成本高于滴灌、微喷技术，对小型农户或零散农田适配性较差，受自然环境影响较大，并对喷头的抗堵塞性能要求更高。

　　2.3步入式灌溉技术

　　不同于规模化喷灌和微喷技术，步入式灌溉技术立足农村现有生产条件，是适配零散农田、小型种植场景的轻量化节水灌溉技术。其核心原理紧密结合农村现有农机资源，依托农村常见的拖拉机、小型农用电机等作为灌溉动力，将喷灌系统与行走式喷灌设备有机结合，采用组件化组装模式，通过简易加压设备产生0.08—0.2MPa的低压，将水资源经快速组装式管网输送至喷头，最终以移动方式实现均匀喷洒，兼顾节水效果与操作便捷性。

　　步入式灌溉技术的核心优势在于设备结构简易、组件化程度高，无需复杂安装与高额投入，主要设备以核心功能组件为主，核心包括步入式喷灌机、快速组装式输水管网、中小型旋转式喷头。其中步入式喷灌机作为核心农机设备，无需多余展开，可直接与农村现有拖拉机牵引适配，充分利用现有农机资源，降低设备投入成本，适配农村生产实际；快速组装式输水管网可灵活拆卸、移动，适配不同大小、形状的农田地块；中小型旋转式喷头则能实现均匀喷洒，满足各类作物的基础灌溉需求（表4）。

　　步入式灌溉技术适配性强，无须改造现有农机设备，尤其适合零散农田、育苗基地等小型种植场景；二是投入成本低，设备结构简易、组件化设计；三是操作便捷，无需专业技术人员，农户可快速掌握组装、操作流程。但是步入式灌溉技术灌溉压力较低（0.08—0.2MPa），喷洒范围有限，不适用于大面积规模化农田灌溉；二是灌溉效率相对不高，移动式喷洒模式需人工辅助调整设备位置，人工劳动强度略高；三是设备耐用性有限，简易组件长期使用易出现磨损，且低压喷洒对水质的适应性较弱，杂质过多易导致喷头堵塞，增加维护工作量。

　　3.农田水利建设中节水灌溉技术的发展趋势

　　3.1智能化与精准化

　　农田水利建设中节水灌溉技术的核心发展趋势聚焦于智能化与精准化，其核心实现路径是深度融合物联网、人工智能与遥感技术，构建“感知-分析-决策-执行”的全流程闭环调控体系，破解传统灌溉“大水漫灌”导致的水资源浪费、灌溉效率偏低等痛点。该趋势以多源数据精准采集为基础，通过物联网传感器网络实时捕捉土壤墒情、作物冠层含水量及气象参数，结合无人机多光谱/热红外遥感监测技术，实现大尺度农田作物需水状况的快速监测，同时整合卫星遥感数据构建“空天地”立体监测网络，弥补传统单点监测覆盖范围有限、数据滞后的短板。

　　3.2水肥一体化应用深化

　　农田水利建设中节水灌溉技术的重要发展趋势以智能感知与精准调控为核心支撑，通过分布式物联网传感器网络实时采集土壤墒情、作物养分需求、田间气象参数等指标，结合模糊控制算法、PID闭环控制策略及作物生长数字模型，对水肥耦合规律进行深度挖掘，精准匹配不同作物、不同生育期的水肥需求阈值，生成个性化水肥供给处方，依托可编程逻辑控制器（PLC）与智能执行设备，实现肥液配比、灌溉量、施肥周期的自动化精准调控。典型实例显示，山东省齐河县“智慧气象+水肥一体化”示范基地通过田间小气候监测站与智能水肥系统联动，实现小麦返青期水肥精准供给，较传统灌溉模式节水30%、节肥30%。

　　3.3低碳节能技术

　　农田水利建设中节水灌溉技术的重要发展趋势以可再生能源与灌溉系统的深度耦合为核心，整合太阳能光伏组件、风能发电机组、智能能量调控模块及高效灌溉装备，构建“能源供给-能量调控-灌溉执行”的低碳闭环系统，其中太阳能灌溉系统（SPIS）主要由光伏阵列、水泵控制器、潜水泵及灌溉管网组成，可通过固定或跟踪式安装最大化利用太阳能，采用蓄水替代蓄电模式降低建设与维护成本，无需人工值守即可实现全自动运行。风能灌溉系统则适配风力资源丰富的草原、平原灌区，通过风机发电驱动灌溉水泵，与太阳能系统形成互补供电模式，提升能源供应稳定性。例如，陕西省靖边县牛玉琴治沙示范基地的3千瓦光伏提水系统日均出水量达98吨，较传统抽水灌溉节水70%，25年可减排二氧化碳31吨。

　　3.4政策与管理创新

　　农田水利建设中节水灌溉技术的长效发展，愈发依赖政策体系的完善与管理模式的创新，核心是通过市场化激励机制与智能化协同管理的深度融合。一方面，不断完善市场化激励机制，健全水权确权、交易与流转体系，明确农业用水初始水权分配标准，推动节约水资源跨行业、跨区域交易，同时优化节水补贴政策，实现补贴精准直达、按量兑现，切实激发农民与经营主体的节水内生动力。另一方面，着力构建区域水资源协同管理平台，整合物联网感知、大数据分析、数字孪生等技术，纵向贯通县-街-社三级数据链路，横向打通城管、环保、水利等部门业务系统，归集灌溉用水、土壤墒情、气象参数等核心数据，实现水资源动态监测、供需分析、精准调度与统筹配置，打破区域、部门管理壁垒，如成都市武侯区搭建的智慧水务指挥调度平台，集成全要素数字孪生底座与智能业务模块，通过380套物联感知终端实现全域监测。

　　4.结束语

　　现代农业生产节水灌溉技术已突破单一“输水降耗”的传统定位，正通过与物联网、数字孪生、可再生能源及市场化水权机制的深度耦合，演变为集精准感知、自动决策、清洁供能与制度创新于一体的系统性解决方案。未来，应着力推动节水灌溉技术与作物模型、智能装备及农业绿色政策的标准化集成，构建覆盖“天-空-地-人-网”的智慧灌溉决策体系，以实现农业生产的高效与绿色可持续发展。

参考文献：

　　[1]张立金.农田水利建设中节水灌溉技术的应用及发展趋势[J].农村科学实验,2025(05):95-97.

　　[2]梁钊.新时期农田水利建设中节水灌溉技术发展研究[J].河北农机,2024(21):76-78.

　　[3]乔利江.新时期农田水利建设中节水灌溉技术发展研究[J].河北农机,2024(10):109-111.

　　[4]杨国生.以农田水利建设为基础的节水灌溉技术发展趋势研究[J].河北农机,2023(18):109-111.

　　[5]马精灵.新时期农田水利建设中节水灌溉技术发展分析[J].河北农机,2023(10):166-168.