水资源是保障粮食安全和农业可持续发展的关键因素之一。然而，全球范围内水资源短缺问题日益严峻，特别是在我国，农业用水需求与有限的水资源之间的矛盾日益突出。传统灌溉方式存在水资源浪费、效率低下等问题，严重制约了农业的高效生产和环境保护。因此，创新节水灌溉管理技术成为解决农业水资源高效利用的核心途径。随着科学技术的进步，智能化、精细化的灌溉技术逐渐应用于农业生产，不仅提高了水资源的利用率，还减少了对自然环境的负面影响。

农业水资源利用现状分析

水资源供需矛盾依然严峻

　　农业是水资源消耗的主要领域，在农业依赖性强的地区，水资源供需矛盾尤为突出。全球气候变化引发的降水模式变化，使一些地区的可用水资源减少，农业生产对水的依赖却在持续增加。虽然我国不断革新灌溉方式，如积极推广滴灌，但从实际表现来看，当前农业生产用水仍然非常紧张，尤其是北方地区。地下水的开采量极大，地下水位不断下降，但缺乏水源的有效补给，严重影响了水资源的供需平衡。灌溉水源的不稳定性还进一步加剧了农业生产的不确定性，影响了农作物的生长周期，降低产量的同时，也给农民的生计带来风险。虽然部分地区通过建设水利设施，如水库、引水工程等，来缓解这一问题，但由于自然条件限制和资金不足，整体效果仍不明显。

水生环境状况持续恶化

　　农业生产对水生环境的影响不仅体现在大量消耗水资源上，还体现在水体质量的恶化上。农业废水中往往含有大量的化肥、农药、除草剂等，这些物质通过地表径流或地下渗透进入江河湖泊，导致水体富营养化，严重破坏生态系统的平衡。例如，化肥中富含的氮、磷等元素进入水体后，会引发水藻过度生长，形成水华现象，削弱水体的自净能力，导致鱼类和其他水生生物的死亡，破坏生态系统的完整性。此外，过度灌溉导致河流湖泊水位下降，甚至出现季节性或永久性的断流现象，使湿地和湖泊周边的生态环境遭到严重破坏。湿地是许多动植物的栖息地，其干涸直接威胁生物多样性，降低生态系统的恢复能力。随着水生环境恶化，农业与自然资源的矛盾变得更加尖锐，不仅影响农业生产本身，也会破坏人类赖以生存的生态环境。

水资源利用率依旧偏低

　　一方面，许多地区的农业生产仍然依赖传统的灌溉方式，如大水漫灌、沟渠灌溉等。这些方法尽管成本较低、操作简便，但由于缺乏科学规划和精准控制，水资源浪费现象极为严重。在大水漫灌中，水在运输过程中通过蒸发和渗漏大量损失，最终用于有效灌溉的水量仅占总用水量的一小部分。沟渠灌溉虽有一定改善，但同样存在水资源浪费严重的问题。另一方面，部分农民缺乏先进的灌溉技术和节水意识，导致灌溉过度或不均，作物并没有得到最优化的水资源配置。此外，不同作物的需水量差异较大，传统灌溉方式无法满足作物的个性化需求。即使在一些已引入节水技术的地区，由于管理不善或技术维护不当，水资源的利用率仍未达到预期目标。

污水回收再利用率不足

　　在农业生产中，污水的再利用潜力巨大，尤其是在水资源短缺的地区。然而，目前的污水回收利用远未达到应有水平。首先，污水处理设施的覆盖率较低，尤其在农村地区，许多农业生产产生的污水未经任何处理便被排放，这不仅浪费了宝贵的水资源，还对周边环境造成污染。其次，现有的污水处理技术较为落后，部分地区虽然具备污水处理设施，但其处理能力有限，无法满足大规模农业灌溉的水质要求。最后，农民和基层管理者缺乏污水再利用的意识和知识，对污水回收再利用的价值认识不足，导致污水资源的开发利用长期处于低水平。农村自来水管道的不断完善和家庭用水设施的应用，增加了生活污水排放量。这些污水往往无序排放，没有经过处理，对土壤、地表水及地下水造成严重污染。

水资源保护治理成效不佳

　　尽管近年来各级政府和相关部门相继出台了一系列政策措施，加强对水资源的保护和治理，但从实际效果来看，仍存在诸多不足。首先，部分地区在水资源管理上缺乏系统性和长期规划，往往是针对短期问题采取应急措施，缺乏对水资源的全面评估和长期战略。其次，水资源的治理工作多集中于工业和城市生活污水的处理，农业水资源的保护和治理相对薄弱，农村地区水资源的管理和监督力度不够。最后，部分法律法规的实施力度不足，违法排污、过度抽取地下水等现象普遍存在，未能有效遏制水资源的破坏性使用行为。此外，一些地区在水资源保护和治理过程中，存在政出多门、责任不明的问题，导致政策落实不到位，治理效果大打折扣。

影响农业水资源利用率的主要因素

灌溉技术水平落后

　　目前，许多地区依然使用传统灌溉方式，如漫灌和沟渠灌溉，蒸发和渗漏的损失较大，无法实现精准灌溉。相较于滴灌、微灌等现代节水技术，传统灌溉方式过于粗放，难以根据作物的实际需水量进行科学合理的灌溉调控，从而导致水资源的浪费。此外，在一些水资源短缺的地区，虽然节水灌溉技术逐步推广，但技术维护成本较高，管理人员技术水平不足，导致节水技术的实际应用效果不佳。这些都限制了水资源利用率的提升。

农田基础设施建设不足

　　许多地区的水利设施，如输水管道、蓄水池、排水系统等，建设不完善，导致大量灌溉水在输送过程中因管道老化、渗漏等原因被浪费。部分地区由于资金短缺或管理缺位，水利设施缺乏维护保养，设施老化问题严重，进一步加剧了水资源的流失。没有完善的农田水利基础设施，即便采用先进的灌溉技术，也难以确保水资源的高效利用。

农民节水意识和技术知识不足

　　农民作为农业生产的主体，其节水意识和技术知识水平直接影响水资源的利用效果。部分农民对节约水资源的重要性认识不足，仍然习惯大水漫灌等浪费水资源的灌溉方式。由于缺乏对节水灌溉技术的了解和应用能力，农民往往不能有效利用已有的先进灌溉设备，甚至出现设备闲置的现象。此外，农民缺乏关于不同作物需水量和灌溉时机的科学指导，灌溉频率和水量的随意性较强，导致不必要的水资源浪费。因此，提高农民的节水意识和技术水平，是提高农业水资源利用率的重要举措。

气候变化与水资源管理不匹配

　　降水的不确定性和极端气候事件的频发，使农民在灌溉安排上面临更大的不确定性。现有的水资源管理模式未能充分适应气候变化的挑战，水资源的调度和分配机制较为僵化，无法灵活应对季节性和区域性水资源供需失衡。跨区域的水资源调配和分配缺乏科学的规划与协调，部分地区水资源浪费严重，部分地区则面临供水短缺的局面。这种管理与实际需求不匹配的现象，进一步加剧了农业水资源利用率的下降。

提高水资源利用率，创新节水灌溉管理技术的路径

推广智能灌溉技术提升灌溉水平

　　智能灌溉技术通过精确监测和控制灌溉过程，可以显著减少水资源浪费，提升用水效率。主要的智能灌溉技术包括传感器、物联网、大数据技术等，这些技术可协同作用，实现水资源高效管理。

　　1.传感器

　　传感器是智能化灌溉系统的核心组件之一，它能够实时监测土壤的湿度、温度、光照强度和作物的生长状况。通过安装在农田中的传感器，农民可以精确掌握作物的需水情况，并根据实际需求进行灌溉调控，避免传统灌溉中盲目浇水的浪费现象。传感器不仅可以收集地表信息，还能够深入土壤深层，提供更加全面的数据，使灌溉更加精准。数据化管理不再依赖经验和直觉判断灌溉时间，而是基于具体数据，确保每一滴水都被高效利用。

　　2.物联网

　　物联网技术在智能灌溉系统中起着至关重要的联动作用，它能够将传感器收集到的数据通过无线网络传输至管理平台，农民和管理者可以远程监控农田状况，并通过手机或电脑实时查看作物的生长环境和水分需求。通过物联网系统的自动控制，灌溉设备能够根据传感器的数据进行智能化调节，做到随时响应土壤和作物的需求，实现精准灌溉。同时，物联网的集成还能够与气象预报系统联动，根据未来天气条件自动调整灌溉计划，避免不必要的水资源浪费。

　　3.大数据

　　大数据技术的引入为智能灌溉系统提供了更加科学的决策支持。通过分析传感器和物联网设备长期收集的数据，管理者可以深入了解不同作物在不同生长阶段的需水规律，优化灌溉策略。例如，某些作物在特定的生长周期内对水的需求较高，在其他阶段则需要减少灌溉。大数据可以帮助农业生产者积累和分析这些信息，为未来的生产提供更加精准的参考。同时，大数据还能对区域水资源的分布和使用情况进行综合分析，帮助政府和农户制定更合理的水资源管理计划。

改善农田基础设施提升用水效率

　　1.建设高效输水管道系统

　　传统的沟渠灌溉在水资源输送过程中损耗较大，现代化的输水管道系统可以显著减少水的蒸发和渗漏损失。采用密闭式管道或防渗渠，可以有效防止水分流失，确保水资源直接输送至作物根部，提高灌溉的精准性。特别是在干旱和半干旱地区，密闭式管道的应用尤为重要，可显著减少水资源在长距离输送中的损失。为提升输水管道系统的运行效率，建议采用新型材料，如高密度聚乙烯(HDPE)管道，不仅耐腐蚀，寿命长，而且防渗性能优越，适合在复杂地形和恶劣环境下使用。此外，输水管道系统应与智能灌溉技术结合，配备远程监控和自动控制设备，实时监测管道的运行状况，确保输水过程中的安全性和高效性。

　　2.增加农田蓄水设施

　　农田蓄水设施，如蓄水池、集水沟等，是改善农业用水管理的重要基础设施。在雨水充足的季节，这些设施可以有效收集并储存水资源，为后续灌溉提供保障。通过合理布局蓄水设施，农田可以在干旱季节或降雨不足时有效利用储水，缓解用水压力。农田蓄水设施还可以与雨水收集系统结合，充分利用自然降水。例如，建设小型雨水收集池、集水沟等装置，储存雨季水量，在干旱时作为应急水源使用。

　　3.建立排水与再利用系统

　　完善的排水系统不仅可以避免水资源过量积累导致的农田土壤水分过饱和，还能实现水资源的回收利用。现代化的农田排水系统可以与污水处理技术结合，对排水进行处理后再次用于灌溉，形成水资源的循环利用。在建立排水系统时，应因地制宜，采用地表排水、地下排水相结合的方式，确保排水的有效性。同时，排水系统应与污水处理设备联动，确保排水符合灌溉水质标准。排水再利用可以借鉴湿地过滤系统，通过植物过滤和沉淀分离等自然方式净化水体，为农田提供符合标准的再生水源。

普及节水灌溉技术及加强农民培训

　　节水灌溉技术的推广需要考虑到农民的实际需求和认知水平。大多数农民对节水技术的认知有限，在日常生产中缺乏操作这些技术的经验。因此，普及节水灌溉技术的关键在于提供针对性的教育和培训，帮助农民了解不同技术的特点、使用方法和适用条件。例如，滴灌和微喷灌等技术在不同作物上的应用效果不同，农民需要掌握如何根据作物的需水特点选择合适的技术，并且学会如何在具体的生产过程中操作和维护这些设备。除了技术操作，农民还需了解节水灌溉的经济效益和环境效益。通过实际案例展示节水灌溉在降低用水成本、提高作物产量方面的效果，增强他们的接受度和参与积极性。

　　推广节水灌溉技术的同时，还需要建立有效的技术支持体系，为农民提供及时的帮助和指导。灌溉设备的使用、维护和修理都需要一定的技术支持，如果没有专门的人员或组织负责技术援助，农民在遇到问题时往往难以及时解决，从而影响技术的推广效果。为此，可以建立农技推广站、技术服务队等，为农民提供便捷的技术支持。

动态优化水资源管理应对气候变化

　　传统的水资源管理方式往往基于固定的供水模式，难以适应气候变化引发的降水量变化和季节性干旱等问题。动态优化水资源管理要求根据气候预测和实时监测数据，灵活调整水资源的分配与调度，确保农业用水的持续供应，提高灌溉效率。借助气象预报系统和大数据分析，预测未来的降水趋势，提前制定用水计划，避免盲目取水或过度灌溉导致的资源浪费。同时，跨区域水资源调配也成为应对气候变化的有效策略，在降水丰沛地区储存多余的水资源，通过管网系统向干旱地区输送，合理配置区域间水资源。动态管理不仅需要技术支持，还需要政策的协调与各部门的合作，确保在用水高峰期、干旱时节或极端天气下，农业用水能够得到优先保障，有效降低气候变化对农业生产的负面影响。

　　在水资源日益紧张的背景下，农业水资源的高效利用和节水灌溉管理技术的创新已成为农业可持续发展的关键问题。通过强化水资源的科学管理、推广智能化灌溉技术和推动污水回收利用，农业生产不仅能够有效应对水资源短缺的挑战，还可以实现资源的可持续利用和生态环境的保护。随着技术的发展和政策的持续推动，农业水资源利用率的提升将为农业的高质量发展提供有力支持，为粮食安全和生态保护作出积极贡献。

　　编校：茹志威

　　网络：吴飞飞

　　监审：张春兰

　　终审：魏文源