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節水灌溉技術是較傳統的灌溉技術有明顯的節約用水和高效用水的灌水方法,灌水措施和灌水制度的總稱。是否節約用水及用水是否高效是以單位作物產量總耗水量(從水源到田間)多少來衡量,或以單位耗水量所取得的產值多少來衡量。因為節水與高效都是相對概念,所以節水灌溉技術也是不斷發展,其效率也是不斷提高。
節水灌溉技術大致可分為節水灌水方法、節水輸水方法、節水灌溉制度和節水田間輔助措施四大類別。
1.節水灌水方法
灌水方法即田間配水方法。也就是如何將已送到田首的灌溉水均勻分布到作物根系活動層中。所以按灌溉水進入根系活動層的途徑,灌水方法可分為地面灌溉、噴灌、微灌和地下灌溉。
1.1地面灌溉
地面灌溉是古老的傳統的灌水方法。它是作為是否節水的比較點,但地面灌溉技術在不斷發展、完善后也有許多更節水的方法。
1.1.1 灌水技術要素優化 是指溝、畦規格,入畦(溝)流量和改水成數。合理組合灌水技術要素就會得到節水效果。比如,對于溝灌和畦灌采用較小畦溝尺寸,就可大大提高灌溉均勻度和灌水效率。
1.1.2 新的溝畦灌水工具 由采用虹吸管(用于明渠輸水)或閘門孔管(用于管道輸水)放水,替代傳統的人工渠首開口放水入溝畦。有關實驗證明可提高田間水利用率5%-10%。
1.1.3 波涌灌溉 也稱間歇溝(畦)灌就是控制放水溝(畦)流量是間歇的,向田間放一段時間后停止,再放一段時間再停止,如此反復,這樣可以使沿溝(畦)長度方面水量分布更加均勻。田間水利用系數可達80%-90%,不過推廣技術的關鍵是要有價格低廉的間歇放水配套裝置。
1.2 噴 灌
噴灌是通過空中進行配水。對壓力有要求,故常用壓力管道輸水。其明顯的優點是灌水均勻,少占耕地,節省人力而且對地形的適應性強等。但受風影響大,設備投資高是其主要缺點。就目前噴灌系統形式有以下幾種:
1.2.1 固定管道式噴灌 干管、支管均埋于地下或把支管鋪在地面,在整個灌溉季節都不移動,這樣管理更省人力、可靠性高,使用壽命長,但是設備投資高,管道(多為UPVC管)系統造價約在800-1000元/畝之間,有的甚至更高。
1.2.2 半移動管道噴灌 即干管固定,支管移動。其優點是可從減少支管道用量,從而使用單位面積投資降低,僅為固定式的50%左右。但缺點是移動支管需要人力并且可能因管理不善,支管道易損壞。
1.2.3 滾移式噴灌支管 是將噴灌支管(多為金屬管)用法蘭連成一個整體,每隔一定距離以支管為軸安裝一個大輪子在移動支管時,用一個小動力機推動,使支管滾到下一。
2.節水輸水方法
我國傳統輸水方式是用土渠灌溉水從水源輸送到田頭,所以在輸水過程中有大量水通過滲漏,蒸發方式就已浪費掉了。因此,在輸水過程中節約水潛力很大。常用的方法有渠道防滲和管道輸水兩種。
2.1渠道防滲 就是將渠道過水斷面用防滲材料襯護,從而起到防滲作用。渠道防滲所采用的材料種類很多,常用有干砌塊石、漿砌塊石、砼預制塊、現澆砼護面、塑料薄膜、土工膜等,當采用砼護面時,如渠道不大可用“U”型砼渠,這樣可以提高輸水流量,減小過水斷面。
2.2 管道輸水 利用管道輸水可以避免因水面蒸發及渠床上雜草蒸騰的輸水損失。管道輸水也可分為高壓輸水和低壓輸水。
3.節水灌溉制度
3.1非充分灌溉 與傳統灌溉思想只要有足夠的水源供應,就給作物供應最充分的水,以使之達到盡可能高單位面積產量相反,即灌溉的目的并不是要求達到最高的單位面積產量。其實有些地方的坐水種和灌關鍵水就是非充分灌溉的雛形。這種灌溉指導思想在水資源日益緊缺的時代顯得尤為重要。因為水資源是有限的,如果單位面積少灌一些水,就可能灌溉更多更大面積,從而獲得更大總產。但現在需要做大量試驗工作,研究出完整的不同地區、不同作物的非充分灌溉制度。
3.2水稻薄、淺、濕、曬 水稻灌溉長期保持較深水層是一直采用傳統灌溉方式。此法水肥流失嚴重。而經研究采用薄、淺、濕、曬灌溉制度節水效果明顯,就是薄水插秧,淺水返清,分蘗前期田間濕潤管理,分蘗后期曬田、撥節、抽穗保持薄水,乳熟保持田間濕潤,黃熟濕潤落干。實踐證明可增產8%左右,年均省水1069m3/hm2,而且可以增加單位面積產量的效果。
4.節水田間輔助措施
是利用中耕保墑、桔桿覆蓋等輔助措施來減少土表蒸發,從而達到節水目的。中耕保墑具體作法,在每次灌后將表層耙松,斷毛細管,使表土以下土中的水分不會在毛管作用下送到表面而蒸發掉,桔桿覆蓋具體作法將麥桿或其他植物莖葉切碎后鋪在土表以有效減少土表水分蒸發。
[關鍵詞]新疆干旱區 水資源 節水灌溉 技術措施
中圖分類號:S274 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)02-0331-01
我國是農業大國,農產品與經濟作物的增產增收,絕大部分都依賴于水的供給,水資源不足已成為制約我國農業和經濟發展的瓶頸。為保障國家糧食安全,我國一直在大力發展農業節水,全面推進西北節水增效等高效節水灌溉工程建設。
一、新疆節水灌溉的現狀及問題
由于新疆水資源比較匱乏,同時在農業灌溉方面渠系水利用系數較低,由于灌溉系統的引輸配水利工程老化和防滲率低,再加上不合理灌溉方式,因此浪費灌溉用水的現象十分普遍,而且較嚴重。隨著逐年增加的工業用水和城市用水,更是加劇了新疆水資源的緊缺。因此,在新疆發展高效的節水灌溉已經迫在眉睫、勢在必行。新疆從早期開始已經不斷引入先進的節水灌溉技術,例如噴灌、滴灌等。隨后又采用低壓管道輸水灌溉技術以及膜上灌溉新技術,并且取得了較大的成效。當前新疆節水灌溉存在的問題有:
1.水利用率低
新疆渠道一般具有渠線長、含沙量大、流量受季節變化影響較大等特點。目前新疆未防滲的渠道數量較多;加之新疆農業灌溉區大水漫灌田地,工程標準低、工程老化,渠系水利用率也只能達到50%。
根據近幾年國內的實測結果,通過對渠道進行混凝土襯砌可減少的渠灌75%的損失,防滲后的渠道可將渠道的水利用率從0.5提高到0.7。所以加快渠道的防滲工作,減少水的滲漏是提高渠系水利用率的關鍵。
2.配套設施差
近些年來,新疆對整理區進行了節水改造、水庫區除險加固等項目的建設,使區內主要基礎設施有所改善和提高,但是由于新疆中小河流過多,屬于點多面廣的情形,仍然缺乏主要的水利設施,現狀眾多的渠道仍然屬于不能有效利用的狀態,為水資源的合理配置、量水調度、有效利用帶來一定難度。
3.激勵機制不健全及政策措施不到位
新疆一些地區對農業節水灌溉的積極性不夠。由于補償不夠,影響了一些灌區管理單位和農民的積極性;由于農業用水總量控制和定額管理制度未完全落實,對浪費灌溉用水的行為缺乏制度約束;由于對節水灌溉特別是滴灌、噴灌等高效農業技術推廣使用的總體補助力度不夠。各級政府和一些農民在資金籌措上都存在一定困難。
節水政策體系不健全,尤其是節水灌溉政策、激勵民眾機制以及相應配套的法律法規等尚處于滯后狀態,這在很大程度上影響了節水灌溉技術的應用與管理,導致了生產部門及用水戶的節水意識淡薄,不利于節水工作實施。
二、新疆節水灌溉的對策與建議
1.加快渠道的防滲節水
輸水系統的水量損失是灌溉用水總損失中的主要部分,可采用對渠道防滲處理來減少渠道輸水損失和提高渠系水的利用系數。通常渠道防滲可采用混凝土襯砌,塑料薄膜等多種方法進行防滲,與不防滲的渠道相比可減少滲漏損失80%~90%,并加快了渠道輸水速度,提高了渠系水利用系數。
2.采用適宜的田間灌溉技術
2.1 噴灌
噴灌是一種高效的節水灌溉技術,機械化程度高,具備節水、節地、高產、省勞力、適應性強等特點, 已在新疆大面積灌區試點推廣,這種灌溉方式對地形、土壤等因素的適應性強,幾乎適用于除水稻外的所有農作物,與地面灌溉相比,農作物噴灌一般可節水30%~50%,增產10%~30%,但是耗能多,技術復雜, 基建投資和運行成本較高,而且受風的影響大。
2.2 微噴灌和滴灌
微噴灌和滴灌都是現代化高效的節水灌溉技術之一,具有節水、節能、適應性強等特點,灌水同時可兼施肥,灌溉效率能夠達到90%以上。近年來,新疆的滴灌技術發展十分迅速,特別是對棉花,已由膜上灌發展到膜下滴灌,并在新疆其他地區迅速推廣。膜下滴灌技術把地膜栽培技術與滴灌技術有機地結合起來,通過管道系統供水,使肥、藥、水融合后,定時、定量浸潤作物根系發育區域,使作物根系區和土壤始終保持疏松和最佳含水狀態,加之地膜覆蓋,大大減少了地面無效蒸發和植株棵間蒸發,水的利用率達到國內先進水平,作物平均用水量是傳統灌溉方式的12%,是噴灌的50%,是一般滴灌的70%。下面列舉一個土地整理項目:“吉木乃縣托普鐵熱克鄉希闊爾加村土地整理項目”。 項目區現狀噴灌系統老化失修,管道跑水、漏水嚴重。根據吉木乃縣水利局提供的資料,現有噴灌系統設計標準和設計水平較低,灌溉水利用系數取0.80,由于工程老化等原因現狀年項目區噴灌系統灌溉水利用系數只達到0.70。
為了提高經濟效益,節省水資源,項目區規劃后田間灌溉采用先進的膜下滴灌自壓灌溉。農田水利工程分為:水源工程、輸水工程以及滴灌系統工程。將原來高低不平的田塊,整理為面積適中、田面平整的條田。用水管理方法得到改進。滴灌利用可靠的控制設備,實行按面積定量計劃供水制度。灌溉水利用系數提高為0.9。
與大水漫灌相比,采用渠道防滲技術可節水20%~30%,噴灌可節水至少50%,微灌可節水至少60%~70%,膜下滴灌可節水至少80%以上,所以膜下滴灌技術可在棉花、番茄等作物生產上應該大力推廣應用。膜下滴灌將是田間節水灌溉的重要措施,將對新疆乃至全國的節水灌溉事業帶來一次歷史性的變革。
三、重視節水灌溉管理技術的提高
實現節水灌溉,必須要有一整套的科學的用水、節水管理方法,需要對現行灌區用水管理制度進行改革。
1.加大農業資金的投入
節水灌溉的資金和基礎水利設施投入的不足,是現階段阻礙新疆節水灌溉技術發展的主要原因。新疆農業發展程度不高,人均收入水平較低,當地政府應該加強對農業節水工程資金投入的力度,積極引進先進的節水設備,鼓勵先進的節水灌溉技術的推廣,從而推動節水灌溉產業化,讓農民真正受益。
2.加強對節水灌溉理念的宣傳普及工作
新疆是一個多民族的自治區,應通過各種宣傳方法和教育活動增強各民族對水資源嚴重短缺的憂患意識,提高對節水灌溉的自覺性,珍惜每一滴水,把建設節水型社會的精神變成新疆各族人民的自覺行為,為實現水資源的可持續利用奠定群眾基礎。
四、結語
綜上所述,在新疆農業發展節水灌溉的重要性是顯而易見的,雖然當前新疆的節水灌溉事業已經取得了較大的成效,但是在節水灌溉工作上仍然存在著較多棘手的問題,如何因地制宜、高效合理地發展的節水灌溉產業,是當前擺在各方面農田水利工作者面前的一個重要的課題!通過高效節水灌溉,可進一步改善農田水利設施條件,提高勞動生產率,降低生產成本。使農民切實得到土地整理帶來的改善,有效增加農民收入,同時也進一步推動當地產業結構合理調整,可促進當地經濟的快速發展。
參考文獻:
[1] 王曉.新疆節水灌溉行業現狀及未來發展趨勢[J].中國水運,2010(10).
【關鍵詞】農業節水灌溉;自動化技術;發展現狀;改進方案
農作物的生產需要大量的水源進行灌溉,傳統的灌溉技術,在進行灌溉的同時會造成大量的水資源浪費,而且傳統灌溉技術會導致灌溉不均勻的現象發生。隨著我國節水觀念的不斷加深,所以農業節水灌溉東歐自動化技術越來越得到了重視。農業節水灌溉系統中自動化技術的應用,能夠實現灌溉水源的高效利用,減少水資源的浪費,同時,能夠促進農作物的成長,推動我國農業更好的發展。
1農業節水灌溉中的自動化技術
1.1工作原理
在農業節水灌溉中的自動化技術中,灌溉系統大概可以分為中央控制計算機、傳感器、數據采集系統等部分,在進行操作的過程中,工作人員需要制定一套較為合理的灌溉數據,然后以這套數據為標準值,通過傳感器感知土地中實際的各類數值,傳感器將感知所得到的數據傳輸到中央處理系統,中央處理系統會將兩組數據進行比較,最后確定是否進行灌溉。當實際數值高于標準數值時,無需進行灌溉,若實際數值低于標準數值,則需要執行灌溉的任務。
1.2系統特點
農業節水自動灌溉系統主要的作用是進行農業灌溉,為了更好的在農業中運用自動化技術,就要求農業節水自動灌溉系統的組成盡可能的做到簡單、易于操作。為了促進農作物更好的發展,在進行農業灌溉的同時,往往會在水源中添加各種化學農藥,這會在一定程度上對農業節水自動灌溉系統產生化學腐蝕,所以,農業節水自動灌溉系統一定要具有良好的抗腐蝕性。在進行灌溉的過程中,農業節水自動灌溉系統能夠將水肥進行最佳比例的混合,以便能夠在進行灌溉的過程中保證施肥的均勻性,而且能夠根據植物在不同的時期對肥料的需求,對水肥比例進行適當的自動化調節。農業節水灌溉中自動化技術的應用,能夠對灌溉中的用水進行精準的控制,從而有效的避免用水不當造成的水資源浪費現象。
2農業節水灌溉中自動化技術的發展現狀
農業節水灌溉的自動化技術最早是由西方國家提出,并將電子技術與科學技術與之不斷相結合,使之日漸得到完善,目前,許多西方國家的農業節水灌溉中自動化技術的應用都取得了十分顯著的效果,技術也較為成熟,能夠將其更好的運用到農業當中弄。相對于國外的發展現狀,我國的農業節水灌溉中的自動化技術起步比較晚,發展比較慢,且尚有許多不足與需要改進的地方,并沒有完全實現農業節水灌溉的自動化,大多數地方還是半人工半自動的發展狀態。目前,我國許多的農業節水灌溉系統都是借鑒國外先進的技術,但是我國的地理環境、氣候條件等自然狀況與國外存在著很大的不同,這就導致了在進行實際應用的過程中,國外的技術并不能完全適應國內的農業情況。所以我國不能完全依靠國外的技術,必須加大研發力度,根據我國的具體情況開發出適合我國農業發展的農業節水自動灌溉系統。
3我國農業節水灌溉中自動化技術的改進方案
3.1有效提取農作物生長信息
有效的提取農作物生長所需的信息是推動農業節水灌溉自動化技術的重要環節,通過現代技術對農作物在不同的階段所需的信息進行提取,然后采用科學合理的方式對植物需要的信息進行補充與確定,從而更好的推動農作物的生長。根據植物生長所需的信息,可以制定出更精確的節水方案。在對農作物生長信息進行探測的過程中,可以通過紅外線技術、植物店信號等來判斷植物生長過程中對營養需求的狀況、病蟲害狀況以及生產狀況,并通過這些狀況來確定科學的節水方案。
3.2加大自動化技術的研發
我國處于農業節水灌溉自動化技術的初級階段,所以在很多方面還有不足,以此必須加大對節水灌溉自動化技術的研發力度,同時,要在資金與技術上對節水灌溉技術進行大力的支持,避免資金不足而限制節水灌溉自動化技術研發的狀況。研究結構要根據自動化技術中的薄弱環節進行技術研發,在一定程度上提高自動化技術與一些設備的使用價值。同時,政府要加大對農業灌溉自動化技術的重視,提供資金與人才的支撐,積極引進國外先進的技術,為我國農業節水灌溉自動化技術的發展提供技術支持。
4結束語
農業節水灌溉自動化技術在農業發展中有著重要的作用,我國現階段的農業節水灌溉自動化技術還有些不足,所以必須加大研發力度,推動我國自動化技術的發展,從而推動農業的發展。
作者:謝萬軍 單位:東昌府區鄭家鎮農業技術推廣站
參考文獻
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關鍵詞:加快;農業;節水灌溉;技術;措施
中圖分類號:TM08 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著經濟社會的快速發展,水資源短缺已成為制約國民經濟的農業發展的主要因素,水與農業息息相關,水的短缺使農業的可持續發展面臨考驗,所以節水灌溉勢在必行。
一、發展農業節水灌溉技術的重要性
1、 從根本上緩解我國農業干旱缺水的問題據調查,進入20 世紀90 年代以來,我國農業年均受旱面積日漸增多,全國已有一半以上面積發生水危機,農業干旱缺水已成為國民經濟和社會發展的主要制約因素。我國農業用水雖整體呈下降趨勢,但解決溫飽的需求又使農業灌溉的規模不斷擴大,普及推廣節水灌溉技術是解決農業缺水矛盾的根本出路。從水源輸送入手,可以對渠道進行防滲襯砌和利用管道輸水,以減少輸水過程中的滲漏和蒸發損失;從技術入手,采用噴灌、滴灌、微噴灌等節水灌溉技術,可以大幅度節約田間灌溉用水,從而提高水的利用率,既擴大了灌溉面積,又減輕了農民負擔。
2、可以進一步解放和發展農業生產力
采用節水灌溉技術后,渠道和畦埂的減少,使農田趨于無埂、無渠、無溝,在提高土地耕種面積的基礎上,能實現統一播種、統一灌溉、統一管理、統一施肥、統一收割,在減少灌溉用水的同時,也提高了農業機械化水平和集約化程度,大大減輕了農田建設的工作量,進一步解放和發展了農業生產力。
3、可以帶動相關產業的發展
節水灌溉技術的采用,需要大量的設備與之配套,如各種管材等,這就需要一些企業來轉產節水灌溉設備和器材,這可為城市下崗職工提供更多的就業機會,也可以吸納農村剩余勞動力。隨著節水灌溉技術在全國的普及和推廣,它會帶動相關產業的發展,從而成為一個新的經濟增長點。
4、實現可持續發展的根本出路
隨著經濟的發展,各行各業的用水量也會隨之增加,而供水總量的增加卻是有限的。這有限的增加,將主要用于滿足工業、城市發展和改善人民生活的需求,農業用水在社會總用水量中的比重還會下降。在此情況下,農業增長的最有效的辦法就是大力發展節水灌溉,保護和利用好現有水資源,進一步挖掘現有水利設施的潛力,大幅度提高水的利用率。這樣,可以避免渠道兩側滲漏和大水漫灌造成的土壤次生鹽堿化,還能減少地下水的過量開采,保護生態環境,促進可持續發展。
二、加快農業節水灌溉技術的措施
1、充分發揮農民群眾的積極性,建立農民用水管水組織。
一是讓農民自愿選擇正確的、適合自己的節水灌溉技術。二是在節水灌溉工程的投資上,應該采取政府扶助支持,建立節水灌溉專項資金,農民對不在政府計劃內的灌溉區域自主投資。三是從管理和產權上看,凡是能將工程產權落實到戶的,通過農戶獨有或規范的股份制股份合作制形式,將產權明晰到個體農戶。灌區農民要通過成立灌溉用水協會,參與灌區制度改革和管理運行,增強灌區管理的透明度,讓農民交明白水費。
2、 加強管理,發揮水價對節水的杠桿作用
現在在農村的節水灌溉設施普遍缺乏有效的管理,在使用過程中水資源浪費情況嚴重,因此在農村在實行水價的獎懲機制,實行水價定額制。以約束管理,節約用水。
3、 多渠道融資,加大投資力度
政府加大投資,企業助資,個人集資等,以這多種方式加大對大中型灌區的水利工程建設,對陳舊的無法運行的老設備進行重新改造。引進新技術、新工藝,實現灌區的有效灌溉面積,大力加強農村小型農田水利設施建設,完善節水灌溉設備,并做好節水灌溉宣傳力度。
4、 采取合理的輸水方法
渠道滲漏水量占渠系損失水量的絕大部分, 一般占渠道引水量的20%~40%,有的灌區高達50%~60%。渠系水量損失不僅降低了渠系水利用系數, 減少了耕地灌溉面積,浪費水資源,并且引起地下水位抬升,招致農田漬害。渠道防滲工程和管道輸水可以減少水量損失。
(1)渠道防滲工程。就是杜絕或減少由渠道或渠床而流失的水量的各種工程。有以下突出的優點:
減少渠道滲漏損失,節省灌溉用水量,更有效的利用水資源;提高渠床的抗沖能力,防止渠坡坍塌,增加渠床的穩定性;減少渠道滲漏對地下水的補給,有利于控制地下水位和防止土壤鹽堿化。
(2)管道輸水灌溉。以管道系統代替田間渠系,通過低能耗的機泵和管道系統,將低壓水輸入田間,并可用末級軟管
直接澆地來滿足作物需水要求的輸水方式。灌溉管道系統有以下幾個突出優點:
由于輸配水部分(管網)大部分或全部埋在地下,一般可以少占5%~10%耕地,提高了土地利用率,并減少了對交通和耕作的影響;在工程完好的情況下,可以基本沒有輸水損失(滲漏損失和蒸發損失),節約了用水,提高了灌溉水利用系數;雜物不易進入管道,減少了清淤工作量,也不存在雜草問題。
5、立足田間灌水,提高用水率
(1) 噴灌技術: 噴灌是利用專門的設備( 動力機、水泵、管道等) 把水加壓, 或利用水的自然落差將有壓水送到灌溉地段, 通過噴灑器( 噴頭) 噴射到空中形成水滴, 像下雨一樣噴灑到作物上和田間的灌水方法。
( 2) 微灌技術: 微灌技術是一種新型的節水灌溉技術, 包括滴灌、微噴灌、脈沖微噴灌、滲灌等。上述幾種微灌方法的主要特點是最大限度地減少灌溉水的無效損失, 包括土壤蒸發損失, 以求用最少量的水生產出最高產量的優質農產品。
( 3) 低壓管道輸水灌溉技術: 該技術是我國北方井灌區發展較快的一種減少滲漏和蒸發的節水灌溉技術。它是利用機泵抽取井水, 通過管道系統把水直接輸送到田間對農田實施灌溉。由于它直接利用地下埋管和地面移動管道輸水到田間, 又稱/ 管灌0。管道輸水是在低壓條件下運行的, 工作壓力一般不超過0. 2MPa, 水進入田間后仍屬地面灌溉的范疇。
(4)地面灌溉田間節水技術: 傳統的地面灌溉方法(如畦灌、溝灌、塊灌、漫灌) , 灌溉效率較低, 灌水不均勻, 造成嚴重的深層滲漏和無效排水。我國推行的節水措施有: 在地勢平坦的壤土地上, 大畦改小畦、長溝改短溝、平整土地, 實行田園化建設。灌水量可控制在750m3/ hm2#次以內, 棉花、玉米、高粱等中耕作物可采用溝灌和隔溝灌。改進溝畦技術簡單易于操作, 只需一定的勞動力投入, 可在我國廣泛推廣應用。
( 5) 水稻節水灌溉技術: 該技術是對水稻采用間歇淹水的灌溉方式, 構成淺水與濕潤反復交替, 淺、濕、干靈活調節, 因地制宜地為水稻生長創造一個良好的水、肥、氣、熱環境, 達到節水、高產的一種灌溉模式。與傳統的淹水灌溉栽培不同, 在水稻生育期的大部分時間田面不建立水層, 而只維持土壤一定的含水量, 因此可以減少蒸發和滲漏損失, 起到節水作用。實踐證明, 采用這種技術不僅能大量節水, 而且還能獲得較高的產量。
農業節水灌溉技術是一種多學科、多門類的綜合技術,在全球水資源緊缺的情況下,配之以相應的農業、管理、政策措施,會在相互促進中達到最佳的節水效果。相信隨著的人們水患意識的逐步增強,我國農業會走出一條具有中國特色的節水灌溉道路。
參考文獻:
關鍵詞 :加快 農業 節水灌溉 技術 措施
隨著經濟社會的快速發展,水資源短缺已成為制約國民經濟的農業發展的主要因素,水與農業息息相關,水的短缺使農業的可持續發展面臨考驗,所以節水灌溉勢在必行。
一、發展農業節水灌溉技術的重要性
1.從根本上緩解我國農業干旱缺水的問題
據調查,進入20世紀90年代以來,我國農業年均受旱面積日漸增多,全國已有一半以上面積發生水危機,農業干旱缺水已成為國民經濟和社會發展的主要制約因素。我國農業用水雖整體呈下降趨勢,但解決溫飽的需求又使農業灌溉的規模不斷擴大,普及推廣節水灌溉技術是解決農業缺水矛盾的根本出路。從水源輸送入手,可以對渠道進行防滲襯砌和利用管道輸水,以減少輸水過程中的滲漏和蒸發損失;從技術入手,采用噴灌、滴灌、微噴灌等節水灌溉技術,可以大幅度節約田間灌溉用水,從而提高水的利用率,既擴大了灌溉面積,又減輕了農民負擔。
2.可以進一步解放和發展農業生產力
采用節水灌溉技術后,渠道和畦埂的減少,使農田趨于無埂、無渠、無溝,在提高土地耕種面積的基礎上,能實現統一播種、統一灌溉、統一管理、統一施肥、統一收割,在減少灌溉用水的同時,也提高了農業機械化水平和集約化程度,大大減輕了農田建設的工作量,進一步解放和發展了農業生產力。
3.可以帶動相關產業的發展
節水灌溉技術的采用,需要大量的設備與之配套,如各種管材等,這就需要一些企業來轉產節水灌溉設備和器材,這可為城市下崗職工提供更多的就業機會,也可以吸納農村剩余勞動力。隨著節水灌溉技術在全國的普及和推廣,它會帶動相關產業的發展,從而成為一個新的經濟增長點。
4.實現可持續發展的根本出路
隨著經濟的發展,各行各業的用水量也會隨之增加,而供水總量的增加卻是有限的。這有限的增加,將主要用于滿足工業、城市發展和改善人民生活的需求,農業用水在社會總用水量中的比重還會下降。在此情況下,農業增長的最有效的辦法就是大力發展節水灌溉,保護和利用好現有水資源,進一步挖掘現有水利設施的潛力,大幅度提高水的利用率。這樣,可以避免渠道兩側滲漏和大水漫灌造成的土壤次生鹽堿化,還能減少地下水的過量開采,保護生態環境,促進可持續發展。
二、加快農業節水灌溉技術的措施
1.充分發揮農民群眾的積極性,建立農民用水管水組織
一是讓農民自愿選擇正確的、適合自己的節水灌溉技術。二是在節水灌溉工程的投資上,應該采取政府扶助支持,建立節水灌溉專項資金,農民對不在政府計劃內的灌溉區域自主投資。三是從管理和產權上看,凡是能將工程產權落實到戶的,通過農戶獨有或規范的股份制股份合作制形式,將產權明晰到個體農戶。灌區農民要通過成立灌溉用水協會,參與灌區制度改革和管理運行,增強灌區管理的透明度,讓農民交明白水費。
2.加強管理,發揮水價對節水的杠桿作用
現在在農村的節水灌溉設施普遍缺乏有效的管理,在使用過程中水資源浪費情況嚴重,因此在農村在實行水價的獎懲機制,實行水價定額制。以約束管理,節約用水。
3.多渠道融資,加大投資力度
政府加大投資,企業助資,個人集資等,以這多種方式加大對大中型灌區的水利工程建設,對陳舊的無法運行的老設備進行重新改造。引進新技術、新工藝,實現灌區的有效灌溉面積,大力加強農村小型農田水利設施建設,完善節水灌溉設備,并做好節水灌溉宣傳力度。
4.采取合理的輸水方法
渠道滲漏水量占渠系損失水量的絕大部分,一般占渠道引水量的20%~40%,有的灌區高達50%~60%。渠系水量損失不僅降低了渠系水利用系數,減少了耕地灌溉面積,浪費水資源,并且引起地下水位抬升,招致農田漬害。渠道防滲工程和管道輸水可以減少水量損失。
(1)渠道防滲工程。就是杜絕或減少由渠道或渠床而流失的水量的各種工程。有以下突出的優點:減少渠道滲漏損失,節省灌溉用水量,更有效的利用水資源;提高渠床的抗沖能力,防止渠坡坍塌,增加渠床的穩定性;減少渠道滲漏對地下水的補給,有利于控制地下水位和防止土壤鹽堿化。
(2)管道輸水灌溉。以管道系統代替田間渠系,通過低能耗的機泵和管道系統,將低壓水輸入田間,并可用末級軟管直接澆地來滿足作物需水要求的輸水方式。灌溉管道系統有以下幾個突出優點:由于輸配水部分(管網)大部分或全部埋在地下,一般可以少占5%~10%耕地,提高了土地利用率,并減少了對交通和耕作的影響;在工程完好的情況下,可以基本沒有輸水損失(滲漏損失和蒸發損失),節約了用水,提高了灌溉水利用系數;雜物不易進入管道,減少了清淤工作量,也不存在雜草問題。
5.立足田間灌水,提高用水率
(1)噴灌技術:噴灌是利用專門的設備(動力機、水泵、管道等)把水加壓,或利用水的自然落差將有壓水送到灌溉地段,通過噴灑器(噴頭)噴射到空中形成水滴,像下雨一樣噴灑到作物上和田間的灌水方法。
(2)微灌技術:微灌技術是一種新型的節水灌溉技術,包括滴灌、微噴灌、脈沖微噴灌、滲灌等。上述幾種微灌方法的主要特點是最大限度地減少灌溉水的無效損失,包括土壤蒸發損失,以求用最少量的水生產出最高產量的優質農產品。
(3)低壓管道輸水灌溉技術:該技術是我國北方井灌區發展較快的一種減少滲漏和蒸發的節水灌溉技術。它是利用機泵抽取井水,通過管道系統把水直接輸送到田間對農田實施灌溉。由于它直接利用地下埋管和地面移動管道輸水到田間,又稱“管灌”。管道輸水是在低壓條件下運行的,工作壓力一般不超過0.2MPa,水進入田間后仍屬地面灌溉的范疇。
(4)地面灌溉田間節水技術:傳統的地面灌溉方法(如畦灌、溝灌、塊灌、漫灌),灌溉效率較低,灌水不均勻,造成嚴重的深層滲漏和無效排水。我國推行的節水措施有:在地勢平坦的壤土地上,大畦改小畦、長溝改短溝、平整土地,實行田園化建設。灌水量可控制在750m3/hm2以內,棉花、玉米、高粱等中耕作物可采用溝灌和隔溝灌。改進溝畦技術簡單易于操作,只需一定的勞動力投入,可在我國廣泛推廣應用。
(5)水稻節水灌溉技術:該技術是對水稻采用間歇淹水的灌溉方式,構成淺水與濕潤反復交替,淺、濕、干靈活調節,因地制宜地為水稻生長創造一個良好的水、肥、氣、熱環境,達到節水、高產的一種灌溉模式。與傳統的淹水灌溉栽培不同,在水稻生育期的大部分時間田面不建立水層,而只維持土壤一定的含水量,因此可以減少蒸發和滲漏損失,起到節水作用。實踐證明,采用這種技術不僅能大量節水,而且還能獲得較高的產量。
農業節水灌溉技術是一種多學科、多門類的綜合技術,在全球水資源緊缺的情況下,配之以相應的農業、管理、政策措施,會在相互促進中達到最佳的節水效果。相信隨著的人們水患意識的逐步增強,我國農業會走出一條具有中國特色的節水灌溉道路。
參考文獻:
[1]蘇曉麗.論合理利用水資源及節水對策[J].天津農業科學,2012,18(2).
關鍵詞: 美國加州 農業 節水灌溉
1 美國加州節水灌溉的主要技術措施
加州農業發達而水資源相對貧乏,為解決這一矛盾,加州采取了各種節水工程技術措施,可以說世界先進節水灌溉技術在加州都得到了較好應用。以下就加州節水灌溉的一些主要措施作一介紹。
1.1 地面灌水技術
地面灌水技術在美國農業灌溉中占主導地位,60%以上的農業灌溉采用這種灌水技術,其方法主要有溝灌、畦灌。美國的溝灌與畦灌是經過技術改良的,它融合著現代最新技術成果與科研成就,所以傳統的灌溉方法在美國仍然具有較高的科技含量。
(1)溝灌。溝灌是美國地面灌溉的主體,約占地面灌溉的70%以上,主要應用于果樹和棉花、花生、蔬菜等行棵型種植作物。對果樹而言,根據行距的不同,一般兩行果樹之間開3~5個灌水溝,大田作物則根據其種植特點布置灌水溝。與溝灌相配套的灌水器材主要有:①多口門給水栓,這種給水栓露出地面30~40 cm,給水栓周圍均勻設置若干個小閘門出水口,每個出水口出水量不大,分別對應一個灌水溝,這種給水栓最多設有8個口門,同時可給8條灌水溝灌水。②多出口輸水管,這種管多是鋁合金管,在鋁合金管上與灌水溝的間距對等布設小閘門,每個小閘門對應一個灌水溝,灌溉時可根據供水量或需要,開啟一個或多個口門進行灌溉,亦可進行輪灌。這種管屬地面移動管,作物耕種時收起來,種植完后將管擺放在地頭,直至收割期。③虹吸管,這種管就是普遍的橡膠管或軟塑料管。水是通過防滲渠道送到田間,通過節制閘將水位提高,使水位高出田面,利用虹吸原理,一溝一管將水送到田間。④脈沖溝灌發生器。水流通過管道時,脈沖發生器根據指令,左右放水,水流流量一般較大,在灌水溝中快速向前推進,間隔一段時間后,再進行第二次、第三次沖灌,直至達到灌水要求,利用這一技術較常規溝灌可節水25%~30%,畦長也可增加。⑤尾水利用技術,由于流量較大時,溝灌水流向前推進的速度很快,短時間內就可灌到地頭,而這時田間灌水量還沒達到灌水要求,為此要持續一段時間,這樣水就會源源不斷從地頭流出,為利用這些尾水,美國因此而采取尾水回收利用技術,就是在地頭挖一集水溝,把尾水收集起來,利用低揚程泵重新將水送進管道,循環利用。
(2)畦灌。在美國畦灌主要應用于大田密植作物如小麥等,畦寬度10 m左右,畦長200 m左右,灌溉時采取大流量快速推進方式,每一畦配套一個給水栓,一次灌一畦,畦田規格根據農場、作物、水源情況確定,同時畦田都經過嚴格的激光平整。因此,美國的畦灌還是相當省水的。這種灌水方式,主要分布在水源相對豐富的河流兩岸,或地下水豐富的地區。
美國的地面灌水技術無論是溝灌或畦灌,其田間大部分都是采用管道輸水,水通過管道直送溝、畦,即使在自流灌區也是如此,因此,輸水過程的水損失相當少。田間通過激光平整、脈沖灌水、尾水回收利用等技術,灌水均勻度很高,水流均勻入滲,從而提高灌水效率。輸水防滲、田間改造加之相應的配套設備,構成美國地面灌溉節水的三個核心內容。
1.2 噴灌
美國的噴灌形式多種多樣,時針式、滾移式、平移式、卷盤式、支架式都有。支架式從微噴、小噴灌到噴灌呈系列化。滾移式、時針式、平移式、卷盤式與世界各地的形式沒有大的區別,使用范圍上有所側重,草皮養植場以平移式為主,大田作物則多用時針式、平移式或卷盤式。
轉貼于 支架式噴灌即固定式或半固定式噴灌,固定式噴灌與我們常說的概念一致,就是常年不動,從支架到噴頭常年放置野外,這種固定式與相應的耕作機構相配套,不會對耕作造成影響。在畦灌支撐桿與輸水管道的聯接上,以及噴頭管材、管件設計上,美國都有獨到之處。半固定式與我們習慣概念不完全一樣,準確的稱謂應為“季節性固定噴灌”。就是耕種時收起來,耕種結束后再放置到田間,直到收割期。小噴灌在美國隨處可見,主要用于低矮密植作物,如蔬菜、草莓等。小噴灌是介于微灌和噴灌之間的一種形式,投資省、適用性強。微灌在美國主要用于果樹和環境綠化。
1.3 滴灌
滴灌也是美國應用較多的一種節水灌溉技術,主要應用于葡萄。葡萄園采用的都是滴灌技術,滴灌可提高葡萄產量、改善葡萄品質,從而進一步提高葡萄酒的品質, 所以滴灌技術倍受農場主和葡萄酒商的青睞。針對滴灌技術易堵塞的弱點,美國對水質過濾處理極其嚴格,一般采取3~4級過濾。壓力可補償式滴頭的研制與應用是滴灌在美國能得以快速發展的一個主要原因。
1.4 浸潤灌溉
在我國稱這項技術為小管出流灌溉,早在1993年山東省新泰市在北京農業大學劉嬰谷教授指導下,率先在全國進行研究與試點工作,發展面積達1 333萬hm2以上。但是由于受灌溉質量所限,這項技術發展速度不快。美國同樣如此,但其具有雄厚經濟實力,使其在浸潤材料研制與應用上,有長足發展,因而使這一技術展現了較好前景。
2 幾點啟示
(1)總體上看,美國農業灌溉的節水主要是針對輸水、灌水、田間三個環節,地面灌溉特別強調通過提高田間入滲均勻度,實現節水,同時做到輸水管道化。美國從60年展管道輸水灌溉,我國80年代初期開始,目前僅山東省管道灌溉面積達173萬hm2以上。長期以來,我國田間改造推行長畦改短畦,寬畦改窄畦。在經濟條件較好的地方,自80年代以來大力發展噴灌、微灌技術,還結合自身特點強化渠道防滲,并不斷完善有關政策,以實現節水灌溉的硬措施與軟措施的有機結合。
(2)必須下大力氣提高農業灌溉的科技含量。我國的灌溉水平與美國相比還有相當大的差距,比如地面平整,美國用激光控制平整,而且一茬作物一平整,而我國用目測,好一點的用水準儀控制平整,且多年不整一次。再如灌溉適宜時間的選擇,我國大多憑經驗,而美國是通過精密儀器選擇灌水時機,張力計、葉面濕度測定儀等被廣泛采用。近幾年,美國將原本用于軍事的測量系統,稱之為TDR技術,應用于墑情測報,效果非常好。另外還有一些農場主通過微機中心進行操作,幾百英畝的農場灌溉,在一間屋里就可控制完成。
(3)節水灌溉技術的發展取決于國家的政策。美國對農業采取強有力的保護政策,聯邦以及州政府都盡可能降低農業生產成本,比如水價,美國主體水利工程,諸如水庫、主干渠道等的投入都由政府承擔,且工程建成后,不計入水成本,所以加州雖然水資源短缺,但農業水價并不高。電費也是如此,農業用電每千瓦時只有0.08美元左右(合人民幣0.7元),而我國目前的農業用電也不低于這個水平,有的還要高出這個水平,達到1元以上,這對于并不富裕的農民來說負擔確實太重了,對發展噴灌、微灌等高新技術構成瓶頸制約。因此,必須從投入政策、保護政策、技術創新等多方面入手,扶持農民發展節水灌溉。
關鍵詞:美國加州農業節水灌溉
1美國加州節水灌溉的主要技術措施
加州農業發達而水資源相對貧乏,為解決這一矛盾,加州采取了各種節水工程技術措施,可以說世界先進節水灌溉技術在加州都得到了較好應用。以下就加州節水灌溉的一些主要措施作一介紹。
1.1地面灌水技術
地面灌水技術在美國農業灌溉中占主導地位,60%以上的農業灌溉采用這種灌水技術,其方法主要有溝灌、畦灌。美國的溝灌與畦灌是經過技術改良的,它融合著現代最新技術成果與科研成就,所以傳統的灌溉方法在美國仍然具有較高的科技含量。
(1)溝灌。溝灌是美國地面灌溉的主體,約占地面灌溉的70%以上,主要應用于果樹和棉花、花生、蔬菜等行棵型種植作物。對果樹而言,根據行距的不同,一般兩行果樹之間開3~5個灌水溝,大田作物則根據其種植特點布置灌水溝。與溝灌相配套的灌水器材主要有:①多口門給水栓,這種給水栓露出地面30~40cm,給水栓周圍均勻設置若干個小閘門出水口,每個出水口出水量不大,分別對應一個灌水溝,這種給水栓最多設有8個口門,同時可給8條灌水溝灌水。②多出口輸水管,這種管多是鋁合金管,在鋁合金管上與灌水溝的間距對等布設小閘門,每個小閘門對應一個灌水溝,灌溉時可根據供水量或需要,開啟一個或多個口門進行灌溉,亦可進行輪灌。這種管屬地面移動管,作物耕種時收起來,種植完后將管擺放在地頭,直至收割期。③虹吸管,這種管就是普遍的橡膠管或軟塑料管。水是通過防滲渠道送到田間,通過節制閘將水位提高,使水位高出田面,利用虹吸原理,一溝一管將水送到田間。④脈沖溝灌發生器。水流通過管道時,脈沖發生器根據指令,左右放水,水流流量一般較大,在灌水溝中快速向前推進,間隔一段時間后,再進行第二次、第三次沖灌,直至達到灌水要求,利用這一技術較常規溝灌可節水25%~30%,畦長也可增加。⑤尾水利用技術,由于流量較大時,溝灌水流向前推進的速度很快,短時間內就可灌到地頭,而這時田間灌水量還沒達到灌水要求,為此要持續一段時間,這樣水就會源源不斷從地頭流出,為利用這些尾水,美國因此而采取尾水回收利用技術,就是在地頭挖一集水溝,把尾水收集起來,利用低揚程泵重新將水送進管道,循環利用。
(2)畦灌。在美國畦灌主要應用于大田密植作物如小麥等,畦寬度10m左右,畦長200m左右,灌溉時采取大流量快速推進方式,每一畦配套一個給水栓,一次灌一畦,畦田規格根據農場、作物、水源情況確定,同時畦田都經過嚴格的激光平整。因此,美國的畦灌還是相當省水的。這種灌水方式,主要分布在水源相對豐富的河流兩岸,或地下水豐富的地區。
美國的地面灌水技術無論是溝灌或畦灌,其田間大部分都是采用管道輸水,水通過管道直送溝、畦,即使在自流灌區也是如此,因此,輸水過程的水損失相當少。田間通過激光平整、脈沖灌水、尾水回收利用等技術,灌水均勻度很高,水流均勻入滲,從而提高灌水效率。輸水防滲、田間改造加之相應的配套設備,構成美國地面灌溉節水的三個核心內容。
1.2噴灌
美國的噴灌形式多種多樣,時針式、滾移式、平移式、卷盤式、支架式都有。支架式從微噴、小噴灌到噴灌呈系列化。滾移式、時針式、平移式、卷盤式與世界各地的形式沒有大的區別,使用范圍上有所側重,草皮養植場以平移式為主,大田作物則多用時針式、平移式或卷盤式。
支架式噴灌即固定式或半固定式噴灌,固定式噴灌與我們常說的概念一致,就是常年不動,從支架到噴頭常年放置野外,這種固定式與相應的耕作機構相配套,不會對耕作造成影響。在畦灌支撐桿與輸水管道的聯接上,以及噴頭管材、管件設計上,美國都有獨到之處。半固定式與我們習慣概念不完全一樣,準確的稱謂應為“季節性固定噴灌”。就是耕種時收起來,耕種結束后再放置到田間,直到收割期。小噴灌在美國隨處可見,主要用于低矮密植作物,如蔬菜、草莓等。小噴灌是介于微灌和噴灌之間的一種形式,投資省、適用性強。微灌在美國主要用于果樹和環境綠化。
1.3滴灌
滴灌也是美國應用較多的一種節水灌溉技術,主要應用于葡萄。葡萄園采用的都是滴灌技術,滴灌可提高葡萄產量、改善葡萄品質,從而進一步提高葡萄酒的品質,所以滴灌技術倍受農場主和葡萄酒商的青睞。針對滴灌技術易堵塞的弱點,美國對水質過濾處理極其嚴格,一般采取3~4級過濾。壓力可補償式滴頭的研制與應用是滴灌在美國能得以快速發展的一個主要原因。
1.4浸潤灌溉
在我國稱這項技術為小管出流灌溉,早在1993年山東省新泰市在北京農業大學劉嬰谷教授指導下,率先在全國進行研究與試點工作,發展面積達1333萬hm2以上。但是由于受灌溉質量所限,這項技術發展速度不快。美國同樣如此,但其具有雄厚經濟實力,使其在浸潤材料研制與應用上,有長足發展,因而使這一技術展現了較好前景。
2幾點啟示
(1)總體上看,美國農業灌溉的節水主要是針對輸水、灌水、田間三個環節,地面灌溉特別強調通過提高田間入滲均勻度,實現節水,同時做到輸水管道化。美國從60年展管道輸水灌溉,我國80年代初期開始,目前僅山東省管道灌溉面積達173萬hm2以上。長期以來,我國田間改造推行長畦改短畦,寬畦改窄畦。在經濟條件較好的地方,自80年代以來大力發展噴灌、微灌技術,還結合自身特點強化渠道防滲,并不斷完善有關政策,以實現節水灌溉的硬措施與軟措施的有機結合。
(2)必須下大力氣提高農業灌溉的科技含量。我國的灌溉水平與美國相比還有相當大的差距,比如地面平整,美國用激光控制平整,而且一茬作物一平整,而我國用目測,好一點的用水準儀控制平整,且多年不整一次。再如灌溉適宜時間的選擇,我國大多憑經驗,而美國是通過精密儀器選擇灌水時機,張力計、葉面濕度測定儀等被廣泛采用。近幾年,美國將原本用于軍事的測量系統,稱之為TDR技術,應用于墑情測報,效果非常好。另外還有一些農場主通過微機中心進行操作,幾百英畝的農場灌溉,在一間屋里就可控制完成。
關鍵詞:滴灌技術;節水灌溉;應用;推廣
中圖分類號:S275文獻標識碼: A
引言
節水灌溉是實施農業可持續發展的主要措施,滴管技術是現今采用的最廣泛的技術之一。一方面,滴管技術通過干管、支管和毛管上的滴頭,在低壓下向土壤經常緩慢地滴水,這樣,可以為土壤提供已經過濾的肥料、水分以及其它化學試劑,是一種很先進的灌溉方法。另一方面,由于滴灌系統直接損耗于蒸發的水量很少,這樣,就可以方便地控制水量,也不會造成土壤深層滲漏。所以,這項技術的開展,為缺水地區和水源不足的地區實現水利化開辟了新途徑。
一、滴灌系統的組成
滴灌系統由水源工程、首部樞紐、管路和滴頭四部分組成
1、水源工程
各種符合農田水質要求的水源,只要含沙量或其它雜質較小均可用于滴灌。含沙量或其它雜質較大時可采用沉淀等方法處理。
2、首部樞紐
包括水泵(及動力機)、施肥罐、過濾器、控制與測量儀表等。其作用是抽水、施肥、過濾,以一定的壓力將一定數量的水送入干管。
3、管路
包括干管、支管、毛管以及必要的調節設備(如壓力表、閘閥、流量調節器等)。其作用是將加壓水均勻地輸送到滴頭。
4、滴頭
其作用是使水流經過微小的孔道,形成能量損失,減小其壓力,使它以點滴的方式滴入土壤中。滴頭通常放在土壤表面,亦可以淺埋保護。
二、滴灌的優勢
1、省水省工
因為滴灌屬全管道輸水,灌溉時水不在空中運動,不打濕葉面,灌溉水僅濕潤根部土壤,避免了有效濕潤面積以外的土壤表面蒸發,水量損耗小。又因為滴灌屬局部微量灌溉,容易控制水量,不致產生地表徑流和土壤深層滲漏。使水分的滲漏和損失降低到最低限度。一般比地面灌省水30%~50%(例如:棉花膜下滴灌比畦灌節水60%,有些作物可達80%左右。)比噴灌省水10%~20%。大水漫灌只能對地勢平坦的耕地進行灌溉,而滴灌幾乎可適應任何復雜的地形,滴灌田塊大部分地面是干燥的,便于在灌水的同時進行其它農事操作。由于株間未供應充足的水分,雜草不易生長,作物與雜草爭奪養分的干擾大為減輕,減少了除草用工。滴灌系統僅通過閥門人工或自動控制,又結合了施肥和噴灑農藥,故明顯節省勞力投入,降低了生產成本。
2、節能節肥
滴灌可有效控制每個滴頭的出水量,灌水均勻度高,一般可達80%~90%。滴灌水利用率高,所以減少了抽水量,相應也減少了抽水的能量。滴灌能根據作物需肥規律在不同生育期根據作物長勢和天氣情況科學地向作物根區供水施肥,提高肥料利用率。滴灌可方便地結合施肥,即把化肥溶解后灌注入滴灌系統,由于化肥和灌溉水結合在一起,真正實現了水肥同步,大大提高了肥料的有效利用率,同時又因是小范圍局部控制,微量灌溉,水肥滲漏較少,故可節省化肥施用量,減輕污染。滴灌降低了田問濕度,不利于植物病害的發生,在棚室中表現最為突出,可節省用藥50%,運用灌溉施肥技術,為作物及時補充價值昂貴的微量元素提供了方便,并可避免浪費。
3、增產增收
滴灌可以科學調節農作物水、肥供給,調節土壤透氣性,控制田間環境,有效控制病蟲害的發生,從而提高農產品品質,提早農產品上市時間,使農產品銷售單價得以提升。為農民帶來可惜的經濟效益。滴灌能根據作物需肥規律在不同生育期根據作物長勢和天氣情況科學地向作物根區供水施肥,提高肥料利用率。由于作物根區能保持最佳供水狀態和供肥狀態,故能顯著提高農作物產量。近幾年的實踐證明我國北方春季玉米膜下滴灌比普通栽培增產30%~40%。棚室采用滴灌比大水漫灌增產20%~25%。滴灌施肥可減少機械通過田間的次數,從而減少對耕層土壤結構的破壞,減少農作物的機械損失,提高肥料利用率和肥效。減少肥料對環境的污染,達到節本增效的目的。
三、推廣滴灌技術的幾點建議
1、加大滴灌技術精細化
根據不同作物不同生育期間土壤墑情和作物需水量,實現實時精量灌溉,可以大大節約水資源,提高水資源有效利用率。滴灌方法的采用給施肥技術帶來了極大的變化,導致了一個全新的概念――水肥灌溉的興起。采用滴灌系統進行施肥,肥料直接施于植物的根部,可以避免浪費,這是一般施肥方法所不具備的優點。自動施肥系統應用已非常廣泛,施肥器受計算機或小型控制器控制,以實現精確施肥。主要有泵注方式、文丘里式、壓差式和水驅動混合注入式等,其中水驅動混合注入式應用越來越廣泛。以色列AMIAD公司水力驅動施肥系統自動作業,無需電力,肥料濃度控制精確。目前,我國在這方面的理論研究還不夠,要加大對精細滴灌技術的研究力度。
2、采用先進的控制技術
目前,由計算機控制的灌溉設施控制用戶界面已經變得很友好,功能也越來越多。因此,這種先進的灌溉設施被廣泛用來作為節省水源、勞動力和能源的灌溉措施。灌溉戶可以利用它們在正常負荷期進行自動啟動和關機,以節省能源和節省水源,或根據不同土壤、農作物和地區的變化進行精確的灌溉水量調節。通過采用先進的控制技術,特別是應用于大規模灌溉,可以進一步發揮滴灌技術的優越性,達到節水、降低勞動力及能源成本的目的。此外,在小規模經濟作物區將持續增加對地表滴灌技術的試驗,通過對產出和投入的對比,更有效地推廣這種先進的灌溉技術。目前,由于我國勞動力富裕,農民普遍文化素質偏低,加之造價較高,故該技術不易被用戶接受,灌溉戶在相當一段時期還一直不愿放棄傳統的手工灌溉操作方式。我國科技人員要結合基本國情,研制出便于操作、價格相對低廉、便于被用戶接受的控制技術。
3、重視滴灌制度研究
滴灌作為一種先進的滴灌方式,必須配以先進的灌水技術才能發揮其優越性。灌水技術主要是指合理的灌水制度,包括不同作物、不同生育期的灌水起始點、灌水上限、灌水定額的確定、灌水時間、灌水次數等等方面。另外研究滴灌對土壤養分和鹽分運移的影響等也有助于合理滴灌制度的確定。在傳統溝灌方式下,農民根據作物的長勢、生長階段及土壤的水分狀況,確定灌水時間和灌水量,具有比較成熟的經驗。而滴灌條件下,能夠給作物根系層土壤創造一個最適宜水分狀態,而要實現這一點,僅通過從表面觀察作物長勢和土壤水分狀況是很難確定的。因此,應盡快通過灌溉實驗,根據不同地區土壤條件、氣候條件、作物種類,按照滴灌的要求特性及作物的生長狀況,制定出滴灌條件下合理的、便于實施的灌溉制度,以指導農民進行合理滴灌,發揮出滴灌應有的效益,促進滴灌事業的發展。
4、加強基層專業管理部門建設,做好技術推廣和培訓工作
基層農業部門直接面向生產第一線,是先進農業技術的最有利的推廣者,必須進一步加強建設。通過這些部門的協同工作,作好農業的綜合配套技術服務,能促進設施農業的順利發展。特別是滴灌技術,滴灌制度的確定和應用、滴灌技術的配套農業技術措施等方面還存在眾多的誤區,必須加大知識普及、宣傳教育以及技術培訓的力度。
結束語
滴灌作為一種先進灌水技術,是目前公認的一種有效節水灌溉技術,其存在很多優點,同時在應用中也存在諸多不足之處。因此,總結其經驗教訓,結合當地實際,進一步對滴灌系統加以研究,以克服其缺點,這對推動我國農業節水灌溉的發展有著十分重要的意義。
參考文獻
[1]李瑩瑩,李杰.淺談滴灌技術的優勢與存在的問題[J].民營科技.2010(05)
Wang Chi;Cai Qingxin
(①Liaoning Tanghe Reservoir Management Bureau,Liaoyang 111000,China;
②Liaoning Huludao Nanpiao Water Conservation Bureau,Huludao 125027,China)
摘要: 節水灌溉的健康發展將有助于區域水資源的合理開發與使用,促進區域水資源的良性循環。面對新時期農業節水面臨的新形勢、新情況,我們要將節水增效列為農民增收的主要措施之一,大力發展農業高效節水灌溉技術,逐步形成農業灌溉供水社會化、市場化的新格局。
Abstract: The healthy development of water-saving irrigation will help the rational development and use of regional water resources, and promote the virtuous circle of regional water resources. In face of the new situation in the new period of agriculture water-saving, we will list water-saving and synergism on measures of increasing farmers' income, vigorously develop agricultural efficient water-saving irrigation technique, and gradually form new socialization and marketization pattern of agricultural irrigation.
關鍵詞: 水資源 農業 節水 灌溉
Key words: water resources; agriculture; water saving; irrigate
中圖分類號:S1文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2011)14-0297-01
0引言
水是一切生命過程中不可替代的基本要素,也是維系國民經濟和社會發展的重要基礎資源。節約用水,既關系人口、資源、環境可持續發展的長遠戰略,也是當前經濟和社會發展的一項緊迫任務。
1水資源現狀及農業節水灌溉發展情況
我國是世界上13個貧水國之一,人均水資源占有量2300m3,只有世界人均水平的l/4,居世界第109位;每公頃平均水資源占有量2.7萬m3,只有世界每公頃平均水平的2/3。由于有限的水資源在時空上分布很不均勻,南多北少,東多西少;夏秋多,冬春少,占國土面積50%以上的華北、西北、東北地區的水資源量僅占全國總量的20%左右。農業的季節性。區域性干旱缺水問題十分突出。由于缺水,農業產量低而不穩。北方地區地表水資源不足導致地下水超采,全國區域性地下水降落漏斗面積已達8.2萬km2。按現狀用水量統計,全國中等干旱年缺水358億m3。其中農業灌溉缺水300億m3。近年來,北方河流斷流的問題日益突出,黃河斷流的時間及河段愈來愈長。而且,缺水已從北方蔓延到南方的許多地區,水資源的短缺已成為制約國民經濟和社會發展的瓶頸。
2面臨著不容忽視的問題
我們在農業節水方面做了大量的工作,搞了一大批節水灌溉工程,取得了顯著的成效,但也存在不少困難和問題,影響了農業節水的進一步發展,主要表現在以下幾個方面:一是節水意識仍然比較淡薄,傳統的澆地觀念還沒有得到根本改變。二是水價偏低,水費改革相對滯后,影響了節水潛力的進一步挖掘和節水積極性的發揮。三是節水資金嚴重缺乏,投入不足。四是分散經營的承包責任制,使噴灌等高效節水技術的推廣受到一定的制約。
3全力打造農業節水灌溉新格局
3.1 要加強領導力度,搞好協調服務農業節水建設的不斷發展,不僅得益于節水效益的體現,更得易于有關政策措施的大力支持。在明確節水建設的發展方向的同時,要出臺一系列政策措施,完善村級“一事一議”投工投勞制度,加大農田水利投入作為建立農田水利新機制的核心內容。同時深入調研,制定措施,精心部署,加強協調,狠抓落實,組織同級計劃、水利、財政、農發、土地等部門,通力協作,搞好配合,爭取項目,籌措資金,打好總體戰。
3.2 要逐步完善管理機制,使節水灌溉設施真正發揮效益農業節水工程建設是基礎,管理是保障,只有管理跟上了,節水工程才能真正達到效益目標。在如今農業節水建設蓬勃發展的同時,各項水利改革也相繼展開,成為節水建設發展的動力。“要建管并重,堅決克服“重建設,輕管理”的思想,一手抓節水灌溉工程建設,一手抓節水灌溉工程管理,做到建設與管理并重。要加強工程質量管理,嚴格實行“項目法人責任制,建設監理制和招標承包制”,確保工程質量,使節水灌溉工程充分發揮效益。要建立有效的管理機制,加強技術培訓,制定有關的技術標準、技術規范和管理規程,做好節水灌溉工程的運行管護工作。
3.3 要因地制宜、科學規劃、加強管理,與發展高效農業、調整農業產業結構緊密結合,力求建設一批先進的高效節水示范區在節水灌溉的設施建設時,要根據各地的情況采取分類指導的原則,在渠系已形成網絡的自流灌區和高揚程提灌區,大力推行以渠道襯砌、田間工程配套,大塊改小畦,灌區水資源優化配置等內容為主的常規節水,是效果最好、投資最省,群眾最樂于接受的節水措施。在山區地勢復雜,水源條件差,既缺地表水、又無地下水的地區大力推廣集雨節灌形式,建設小塘壩、小水窖、小水池存儲天然降雨,利用地形高差發展滴灌、微噴、小管細流灌溉等節水灌溉新技術;在園田區內的溫室大棚要重點發展微灌、滴灌和膜下細管輸水灌溉;在旱作節水區,要調整作物布局,選用耐旱品種,推行土壤深松深翻,秸稈覆蓋,提高土壤蓄水保墑能力,噴施抗旱藥劑等綜合措施,提高作物產量。
3.4 加大改革力度,建立多元化的節水灌溉投入機制,多渠道籌集建設資金,實施政策推動要充分抓住國家積極實施的財政政策和加強基礎設施建設的有利時機,加大投資體制改革,建立適應市場經濟要求的多元化投資體系,通過政策引導、以獎代補、貼息扶持等形式充分調動農民群眾投資的積極性,對群眾自籌資金的建設的,堅持“誰投資、誰建設、誰受益”原則,使廣大農民群眾真正成為投資的主體、建設的主體、管理的主體和市場競爭的主體,逐步形成農業灌溉供水社會化、市場化的新格局。
3.5 提高科技含量,健全節水灌溉服務體系,搞好技術服務和指導為了更大范圍地推廣農業節水灌溉技術,讓農民切身感受到節水灌溉的實惠,各級政府及水利部門要采取走出去、請進來的方法,組織農民和鄉村干部到附近節水建設發展較快的市縣實地考察參觀,農民面對面地進行交流,充分發揮他們在節水灌溉中的橋梁和紐帶作用,有效地促進節水建設的快速發展,使節水灌溉設施真正發揮出效益。
3.6 提高認識,加強宣傳教育,增強全民的水患意識近年來,由于自然環境的異常變化,部分地方連年干旱,降雨量極少,使部分河水斷流,山泉、小溪干涸,許多地方糧食減產甚至絕收,人畜飲水困難面及人數大幅度增加。各級政府要認清實施節水灌溉的重要性和緊迫性,同時從生態環境的保護和經濟可持續發展的高度重視節水工作。要充分利用世界水日、中國水周,向全社會水資源公報,并利用水利工作會議、節水灌溉現場會等各種機會,通報水資源狀況和缺水情況,通過宣傳教育,喚起全社會全體人民的水患意識,提高廣大人民群眾推廣節水灌溉的意識。
參考文獻: