第一篇:我團節(jié)水灌溉的現狀及發(fā)展趨勢
我團節(jié)水灌溉的現狀及發(fā)展趨勢
我團從推廣膜下滴灌至今,已有八、九個年頭。通過這幾年的探索,大部隊分承包戶對滴灌的安裝、使用、維修都已基本掌握。近兩年,水管站又按團要求對局部系統(tǒng)進行了整改,更新老化設備,對面積過大的系統(tǒng)新打機丼,增加了首部。對一些過流量小的管道進行更換,解決了個別地塊不能單獨供水的矛盾。2010年10月水管站也將所有蓄水池進行清淤、翻修、周圍增加防護欄。從整體來講,全團所有滴灌系統(tǒng)基本得到改善,大的問題基本解決。與此同時,為實現全面節(jié)水灌溉,提高產品品質,大棚種植、果樹栽培,包括園林也將實現滴灌一體化。
目前,人工操作的灌溉模式已基本形成,硬件系統(tǒng)已趨于完善。但是,只靠人工操作很難達到設計技術要求,節(jié)水灌溉的優(yōu)勢就無法體現。要想使灌溉更具科學性,必須走向全自動化控制的灌溉模式。(全自動化控制已在實驗園區(qū)獲得成功,什么時候走出實驗區(qū),在大田推廣,只是個時間問題)只有實現全自動化控制,才能體現出現代農業(yè)的優(yōu)越性,實現高效農業(yè)。在這個過度階段的主要任務,就是對各種數據的提取和積累。根據不同地區(qū),不同地塊的土壤情況,掌握農作物從播種到收獲,各個生長階段的營養(yǎng)需求。以及不同作物對外界各種氣候條件的適應性,通過科學監(jiān)測,各種情況下的數據對比,提取適宜作物生長的最佳數據,建立專家知識數據庫等軟件系統(tǒng),為實現智能自動化控制打下基礎。
智能自動化控制,就是通過各種傳感器,自動監(jiān)測土壤溫度、土壤含水量及大氣溫度、相對濕度和土壤日蒸發(fā)量等各種參數的變化情況。根據這些參數,結合專家數據庫提供的灌溉預報——灌水周期,每次灌水量及灌水延續(xù)時間,為自動灌溉系統(tǒng)提供控制信號,按灌區(qū)需水規(guī)律實施灌溉指導。同時,通過手機,通信實現遠程無線控制。
近幾年來,人工操作的膜下滴灌優(yōu)勢并沒有真正體現出來。這完全與管理有關。在操作過程中,沒有準確的數據作指導,盲目性大,只看表面,不看實質,覺得毛管不跑水,不漏水就完事。從不去調節(jié)毛管的流量。對滴頭的滲水深度不清楚。主要表現在以下三點。
一滴灌能提高水的利用率,達到節(jié)水的目的,但有些地塊的年畝耗水量并不亞于常規(guī)灌。畝用水量居高不下,總以為多滴水就有利于作物的生長。其實,作物一生的需水量是一定的,產量并不與耗水量成正比。
二、滴灌對地形和土壤的適應性強,灌水均勻??捎行┑貕K仍然出現高地不上水,凹地積水,作物長勢高低不一,呈波浪式。
三、滴灌能提高產品的品質??捎行┑貕K(以西紅柿為例)果實形狀端正,色彩鮮艷,著色均勻,口感好,維生素及糖分含量高。可有些地塊(同一個系統(tǒng))果實大小不一,有黑斑,黑屁股,一邊紅,一邊白,口感差。這仍然與管理不到位有關。(就像大廚師做菜,色澤好,口感地道,讓人有食欲,有快感,爽!而我們自己做出的菜有時不是咸就是淡,甚至有一種焦皮味。雖是同一種菜,放同一種調料,由于比例和火候有差別,其口感就大相徑庭。)
要想使滴灌真正發(fā)揮優(yōu)勢,必須對系統(tǒng)中各種管材的流量及工作壓力有個感性認識,并在實際操作中調配好這些數據。
一、調配分干管流量。我團地勢南高北低,在實際灌水中要考慮自然坡降,在分干管上將出地樁出口流量調配一致,確保分干管流量分布均勻,盡量減小水損,讓水泵在高效區(qū)工作。
二、調配地面支管流量。在分干管流量調配均勻后,要將出地樁球閥的開啟位
置作好標記(以后灌水保持在該位置),同時注意只開啟出地樁一側球閥,確保支管流量達到設計值(使系統(tǒng)運行成本最低)。
三、確定灌水小區(qū)面積。根據支管流量、滴灌帶滴頭流量計算支管所帶滴灌帶條數。若滴灌帶不能一次帶完,就要考慮增加輔管。
在確保上下毛管出口壓力相等的情況下,才能正常滴水。同時,用五點法測滴頭流量是否與標注流量相吻合,并觀察滲水層深度。
根據近幾年來對不同作物,不同地塊的實際檢測,各種植物的適宜土壤濕潤層深度為:蔬菜0.2——0.3米,大田作物0.3——0.6米,果樹1——1.2米。一般而言,常規(guī)灌條件下這些植物的根系深度大于經驗值,但絕大多數的毛根分布于此深度。以棉花為例,溝灌棉花的主根深度一般都大于60厘米,但滴灌與溝灌棉花的主根,有80%以上分布在地表下30 厘米的土層以內。并且在此土層內滴灌比溝灌棉花的根系數量多25——35%,所以棉花的滴水深度設為40厘米是可行的。
要想達到滿意的滴水效果,滴灌帶的選擇是關鍵。在購買之前要抽樣做滴水試驗,看滴水是否均勻,滴頭流量與實際流量的差值,承壓能力如何。
總之,膜下滴灌的發(fā)展空間很大,為適應現代化農業(yè)對信息化智能化的要求,我們必須在邁向全自動化的這個過度時期,努力提高勞動者的科技水平,改變傳統(tǒng)的種植模式,在實踐中總結經驗。積累有價值的各種數據。將新疆的農業(yè)技術推向世界先進行列,為國家和人民創(chuàng)造更大財富。
2011年元月20日
2011-01-20 19:35
第二篇:淺議西北旱區(qū)節(jié)水灌溉的現狀及發(fā)展趨勢
淺議西北旱區(qū)節(jié)水灌溉的現狀及發(fā)展趨勢
王姣敏
(1甘肅農業(yè)大學 730070;2定西市旱農中心)
摘要: 針對西北地區(qū)農業(yè)灌溉發(fā)展歷史和現狀,論述了節(jié)水灌溉技術的現狀及其發(fā)展趨勢, 闡述了節(jié)水灌溉技術在實施過程中所面臨的問題, 并提出適宜的節(jié)水措施和建議,提高農田灌溉用水效率的根本措施是發(fā)展節(jié)水灌溉。
關鍵詞:西北旱區(qū);節(jié)水灌溉;發(fā)展趨勢
一、前言
節(jié)水灌溉是根據作物需水規(guī)律及當地供水條件,為了有效地利用降水和灌溉水獲取農業(yè)的最佳經濟效益、社會效益和生態(tài)環(huán)境效益而采取的多種灌溉措施,如噴灌、滴灌、膜上灌等。西北地區(qū)位于我國內陸,屬干旱、半干旱地區(qū),降雨稀少,水資源嚴重短缺,制約著農業(yè)及經濟建設的發(fā)展。西北地區(qū)多年平均水資源總量為2300億m3,占全國總量的8%[1]。全區(qū)多年平均降水量,除陜西為667.8mm外,其它省區(qū)在270~320mm之間,年蒸發(fā)量高達1000~2600mm或以上[2]。農業(yè)灌溉是西北地區(qū)第一用水大戶,農業(yè)灌溉用水量占全區(qū)總用水量的 90%左右,灌溉用水占80%以上[3]。水資源短缺是西北地區(qū)工業(yè)、農業(yè)發(fā)展和恢復生態(tài)平衡最主要的制約因素,解決西北缺水的關鍵是提高水分的利用效率,發(fā)展節(jié)水灌溉農業(yè)。為了減小水分的蒸發(fā),必須采取相應的節(jié)水措施。農業(yè)用水浪費現象嚴重,水利用效率低,一是水的利用率低。二是農業(yè)水生產成本低,灌溉農業(yè)糧食作物水分生產率不足 1 kg/m3,旱地農業(yè)面積占6o%左右,降水的水分生產率只有0.3 kg/m3一0.4 kg/m3[5]。如果采用先進的節(jié)水灌溉技術,可大大提高我國灌溉水的有效利用率。
隨著農業(yè)結構調整、退耕還林還草和城市化的發(fā)展,同時也由于水資源短缺和恢復生態(tài)平衡的需要,西北地區(qū)耕地面積和灌溉面積不會大幅增加,今后人口增長對糧食和農副產品的需求將更加依賴于現有灌區(qū)面積。因此發(fā)展節(jié)水農業(yè)是我國農業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的必然選擇,堅持節(jié)水灌溉與農業(yè)綜合技術相結合,重視推廣旱地農業(yè)技術和加大農業(yè)節(jié)水管理力度,可達到高效節(jié)水的目的,中部旱區(qū)節(jié)水灌溉對緩解我國農業(yè)用水短缺現象有重大意義。
灌溉是農作物生長過程中必不缺少的環(huán)節(jié),但由于灌溉觀念與灌溉技術的落后,往往是事倍功半。以下我對現有主要的灌溉方式進行分析、討論,可以明顯看出節(jié)水灌溉技術的發(fā)展情況。
二、灌溉的主要形式
1、漫灌式,灌溉用水被各種溝渠輸送到整塊田間和莊稼壟溝中。此種灌溉的效率在很大程度上受土地條件的影響。由于大量的水從溝渠滲漏出去,漫灌的水損率也很高。除了大量水損外,漫灌還有其他一系列的缺點:整個田間,水的分配極度不均,作物不能精確得到所需的降水量,土地的平整工作花費大量的人力與時間。
2、舊式灌溉系統(tǒng),包括人工式移動、立管移動式、固定式三類。
人工移動式系統(tǒng)是通過快速接頭的連接來轉移噴頭及輸水管到不同的、細長的地塊上,進行多次的灌溉以最終達到灌溉整個區(qū)域的目的。在大面積灌溉中,因為惡劣的工作條件和復雜的操作,這種灌溉系統(tǒng)正在被機械化的灌溉系統(tǒng)所取代。立管移動式是在一塊選定的灌溉區(qū)域內鋪設一套立管,在灌溉操作中只需把噴槍變換新位置。這種操作比較簡便,但投資比較高。固定式灌溉系統(tǒng)是整個灌溉區(qū)被輸水管道、噴灑器等灌溉設備所覆蓋。實施灌溉操作只需打開和關閉與之
相連的水栓。這種系統(tǒng)可實現自動化控制,但缺點仍是投資高。
3、移動式噴灌機或卷盤式噴灌機,比如:奧地利保爾公司的“雨星”系列噴灌機,這種灌溉設備在最近20年得到廣泛的使用。PE管直徑從50mm至140mm,管長可達750m,這就保證了無論在較小或很大的區(qū)域里,都能實現高效節(jié)水的灌溉[6]。
4、大型的自動化灌溉系統(tǒng),包括:指針式灌溉系統(tǒng)和平移式灌溉系統(tǒng),這類噴灌系統(tǒng)由成排的噴嘴或噴槍安裝在馬達驅動的行走塔上,隨行走塔的移動而進行大面積的灌溉,灌溉區(qū)域呈圓形,指針式系統(tǒng)或矩形平移式系統(tǒng)。
5、滴灌系統(tǒng),這一系統(tǒng)主要是由直接鋪設在樹木、作物根系區(qū)的帶出水口的小塑料管組成。這一系統(tǒng)優(yōu)勢在于灌溉水從出水口直接滲透入根系,水的損失很小而且無污染,但投資較高。
除去上面提到的傳統(tǒng)的漫灌方式,其它系統(tǒng)均為節(jié)水灌溉系統(tǒng),特別是后三種被認為是目前最先進的節(jié)水灌溉方式,其中卷盤式噴灌機和大型自動化噴灌系統(tǒng)被認為是經濟型灌溉系統(tǒng),每畝設備投資較低,而指針式和平移式系統(tǒng)則畝投資更低。使用先進的灌溉系統(tǒng)最大的優(yōu)勢就是節(jié)水效果明顯,一般節(jié)水可達60%,節(jié)約下來的水可以派作其它用途,也可用于增加灌溉面積,或開發(fā)新的農業(yè)用地。漫灌因耗用大量有限的可利用的水資源,而受到限制。我國也正在努力從傳統(tǒng)型灌溉系統(tǒng)向節(jié)水型灌溉系統(tǒng)邁進。
三、節(jié)水灌溉的措施
節(jié)水灌溉工程措施是水資源合理開發(fā)利用的主要措施。以下是幾種常見的節(jié)水灌溉措施。
1、建立防滲渠道、溝畦。溝畦灌方式一般有水平畦灌,波涌灌。
2、使用低壓管道輸水。
3、使用噴灌、微灌。
4、覆膜灌溉、膜上灌和膜下滴灌、地下滲灌。
5、精細灌溉。全球定位系統(tǒng)、遙感遙測系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)。
我國西北干旱區(qū)主要采取前面的4種灌溉措施,前兩種為主干道所用,在大田中常用,第3、4種大田和設施溫室、大棚中都使用。在設施農業(yè)中主要用低壓管、滴管輸水。第5種我國西北區(qū)目前還沒有使用,這個設備技術含量高,投資較高,但灌溉非常精細、準確,為全自動操作控制,因此,我國的灌溉體系將會向這個方向發(fā)展,最終達到精確的自動化控制。
參考文獻
[1]屈振華,韓英強,康春梅等.冀西北干旱半干旱地區(qū)節(jié)水灌溉現狀分析[J].安徽農業(yè)科學,2011.39(31):19337-19338.[2]信松勝.節(jié)水灌溉技術發(fā)展現狀及趨勢[J].食品研究與開發(fā),2010,31(12):270-271.[3]范仲林.淺談西北干旱區(qū)發(fā)展節(jié)水灌溉的技術措施與對策[J].甘肅農業(yè),2007,(10):27-28.[4]陳衛(wèi)東,張建國.發(fā)展節(jié)水農業(yè)的必要性及措施探討[J].山西水利,2002,(6):33-33.[5]凌賢宗,廣西節(jié)水光技術現狀及發(fā)展方向[J].廣西水利水電,2011,(2).
第三篇:節(jié)水灌溉
節(jié)水灌溉
節(jié)水灌溉——就是指以較少的灌溉水量取得較好的生產效益和經濟效益。節(jié)水灌溉的基本要求,就是要采取最有效的技術措施,便有限的灌溉水量創(chuàng)造最佳的生產效益和經濟效益。
我國節(jié)水灌溉技術發(fā)展趨勢
我國節(jié)水灌溉技術發(fā)展趨勢我國節(jié)水灌溉技術發(fā)展趨勢我國節(jié)水灌溉技術發(fā)展趨勢 我國的節(jié)水灌溉技術發(fā)展呈現以下趨勢:
(1)噴灌技術仍為大田農作物機械化節(jié)水灌溉的主要技術,其研究方向是進一步節(jié)能及綜合利用。不同噴灌機型有各自的優(yōu)缺點,要因地制宜綜合考慮。軟管卷盤式噴灌機及人工移動式噴灌機比較適合我國國情。
(2)地下灌溉已被世人公認是一種最有發(fā)展前景的高效節(jié)水灌溉技術。盡管目前還存在一些問題,應用推廣速度 較慢,但隨著關鍵技術的解決,今后將會得到一定的發(fā)展。
(3)地面灌溉仍是當今世界占主導地位的灌水技術。隨著高效田間灌水技術的成熟,輸配水有低壓管道化方向發(fā)展的趨勢。
(4)農業(yè)高效節(jié)水灌溉技術管理水平越來越高。應用專家系統(tǒng)、計算機網絡技術、控制技術資源數據庫、模擬模型等技術的集成,達到時,空、量、質上的精確灌水,是今后攻關的重點。
(5)節(jié)水綜合技術的開發(fā)利用,是提高水分利用率和水分利用效率的重要途徑,也是今后節(jié)水灌溉發(fā)展的方向。
1.渠道防滲
渠道輸水是目前中國農田灌溉的主要輸水方式。傳統(tǒng)的土渠輸水渠系水利用系數一般為0.4—0.5,差的僅0.3左右,也就是說,大部分水都滲漏和蒸發(fā)損失掉了。渠道滲漏是農田灌溉用水損失的主要方面。采用渠道防滲技術后,一般可使渠系水利用系數提高到0.6—0.85,比原來的土渠提高50%—70%。渠道防滲還具有輸水快、有利于農業(yè)生產搶季節(jié)、節(jié)省土地等優(yōu)點,是當前中國節(jié)水灌溉的主要措施之一。根據所使用的材料,渠道防滲可分為:①三合土護面防滲;②砌石(卵石、塊石、片石)防滲;③混凝土防滲;④塑料薄膜防滲(內襯薄膜后再用土料、混凝土或石料護面)等。
2.管道輸水
管道輸水是利用管道將水直接送到田間灌溉,以減少水在明渠輸送過程中的滲漏和蒸發(fā)損失。發(fā)達國家的灌溉輸水已大量采用管道。目前中國北方井灌區(qū)的管道輸水推廣應用也較快。常用的管材有混凝土管、塑料硬(軟)管及金屬管等。管道輸水與渠道輸水相比,具有輸水迅速、節(jié)水、省地、增產等優(yōu)點,其效益為:水的利用系數[1]
可提高到0.95;節(jié)電20%—30%;省地2%—3%;增產幅度10%。目前,如采用低壓塑料管道輸水,不計水源工程建設投資(以下同),畝投資為100元—150元。
在有條件的地方應結合實際積極發(fā)展管道輸水。但是,管道輸水僅僅減少了輸水過程中的水量損失,而要真正做到高效用水,還應配套噴、滴灌等田間節(jié)水措施。目前尚無力配套噴、滴灌設備的地方,對管道布設及管材承壓能力等應考慮今后發(fā)展噴、滴灌的要求,以避免造成浪費。
3.噴灌
噴灌是利用管道將有壓水送到灌溉地段,并通過噴頭分散成細小水滴,均勻地噴灑到田間,對作物進行灌溉。它作為一種先進的機械化、半機械化灌水方式,在很多發(fā)達國家已廣泛采用。
噴灌的主要優(yōu)點如下:⑴節(jié)水效果顯著,水的利用率可達80%。一般情況下,噴灌與地面灌溉相比,1m3水可以當2m3水用。⑵作物增產幅度大,一般可達20%—40%。其原因是取消了農渠、毛渠、田間灌水溝及畦埂,增加了15%—20%的播種面積;灌水均勻,土壤不板結,有利于搶季節(jié)、保全苗;改善了田間小氣候和農業(yè)生態(tài)環(huán)境。⑶大大減少了田間渠系建設及管理維護和平整土地等的工作量。⑷減少了農民用于灌水的費用和投勞,增加了農民收入。⑸有利于加快實現農業(yè)機械化、產業(yè)化、現代化。⑹避免由于過量灌溉造成的土壤次生鹽堿化。常用的噴灌有管道式、平移式、中心支軸式、卷盤式和輕小型機組式。
移動管道式噴灌通常將輸水干管固定埋設在地下,田間支管和噴頭可拆裝搬移、周轉使用,因而降低了投資。北京市順義縣全縣數萬畝糧田均采用這種灌溉形式。10多年來的實踐證明:移動式管道噴灌除了具有一般噴灌省水、增產、省工、減輕農民負擔和有利于農業(yè)機械化、產業(yè)化、現代化等優(yōu)點以外,還具有設備簡單、操作簡便、投資低、對田塊大小和形狀適應性強、一戶或聯戶均可使用等優(yōu)點,是目前較適合中國國情、可以大力推廣的一種微型噴灌形式,可適用于大田作物、蔬菜等,畝投資為200元一250元。
固定管道式噴灌是將管道、噴頭安裝在田間固定不動,其灌溉效率高,管理簡便,適用于蔬菜、果樹以及經濟作物灌溉。但是投資較高(畝投資一般在1000元左右),不利于機械化耕作。
中心支軸式與平移式大型噴灌機,只能在預定范圍內行走,行走區(qū)域內不能有高大障礙物,土地要求較平整。其機械化和自動化程度高,適用于大型農場或規(guī)模經營程度較高的農田。使用國產設備,每畝投資為300元-400元。
卷盤式噴灌機,靠管內動水壓力驅動行走作業(yè),與中心支軸式及平移式的大型噴灌機相比,具有機動靈活、適應大小田塊、畝設備投資低等優(yōu)點。目前進口設備每畝投資為50元左右,設備國產化后可進一步降低投資,這是一種適合中國國情、有發(fā)展前景的噴灌形式,可適用于大田作物、蔬菜等。卷盤式噴灌機有噴槍式和折架式兩種,后者具有霧化好、耗能低的優(yōu)點。輕小型機組式噴灌,可以手抬或裝在[1]
手推車或拖拉機上,具有機動靈活、適應性強、價格較低等優(yōu)點,通常用于較小地塊的抗旱噴灌。每畝投資為100元-200元。
4.微噴
微噴是新發(fā)展起來的一種噴灌形式,微噴又分為吊掛微噴、地插微噴。特別適合農業(yè)溫室大棚內投入使用,它比一般噴灌更省水,更均勻的噴灑于作物上.它是通過PE塑料管道輸水,通過微噴頭噴灑進行局部灌溉的。更可以擴充成自動控制系統(tǒng).同時結合施用化肥,提高肥效。一個標準大棚微噴系統(tǒng)設備投資一般在800元左右。
5.滴灌
滴灌是利用塑料管道將水通過直徑約10mm毛管上的孔口或滴頭送到作物根部進行局部灌溉。它是目前干旱缺水地區(qū)最有效的一種節(jié)水灌溉方式,其水的利用率可達95%。滴灌較噴灌具有更高的節(jié)水增產效果,同時可以結合施肥,提高肥效一倍以上??蛇m用于果樹、蔬菜、經濟作物以及溫室大棚灌溉,在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。其不足之處是滴頭易結垢和堵塞,因此應對水源進行嚴格的過濾處理。目前,國產設備已基本過關,有條件的地區(qū)應積極發(fā)展滴灌。
接管道的固定程度,滴灌可分固定式、半固定式和移動式三種類型。固定式滴灌,其各級管道和滴頭的位置在灌溉季節(jié)是固定的。其優(yōu)點是操作簡便、省工、省時,灌水效果好。國產設備畝投資約為700元(果樹)-1400元(大棚蔬菜)。半固定式滴灌,其干、支管固定,毛管由人工移動。畝投資為500元-700元。移動式滴灌,其干、支、毛管均由人工移動,設備簡單,較半固定式滴灌節(jié)省投資,但用工較多。畝投資為2元一500元。
結合中國勞動力多、資金缺乏的具體情況而研究開發(fā)的半固定式、移動式滴灌系統(tǒng),大大降低了工程造價,為滴灌在大田作物和經濟欠發(fā)達地區(qū)推廣應用創(chuàng)造了條件。水窖滴灌,是通過雨水集流或引用其它地表徑流到水窖(或其它微型蓄水工程)內,再配上滴灌以解決干旱缺水地區(qū)的農田灌溉問題。它具有結構簡單、造價低、家家戶戶都能采用的特點。對于旱貧困山區(qū)實現每人有半畝到一畝旱澇保收農田,解決溫飽問題和發(fā)展庭院經濟有重要作用,應在干旱和缺水山區(qū)大力推廣。
地下滴灌,是把滴灌管埋入地下作物根系活動層內,灌溉水通過微孔滲入土壤供作物吸收。有的地方在塑料管上隔一定距離鉆一個小孔,埋入地下植物根部附近進行灌溉,群眾俗稱“滲灌”。
地下滴灌具有蒸發(fā)損失少、省水、省電、省肥、省工和增產效益顯著等優(yōu)點,果樹、棉花、糧食作物等均可采用。其缺點是2,當管道間距較大時灌水不夠均勻,在土壤滲透性很大或地面坡度較陡的地方不宜使用。畝投資為400元-1000元。其效益為:節(jié)水50%-60%;省電40%-50%;增產30%左右。
6.膜上灌、膜下灌 [1]
用地膜覆蓋田間的壟溝底部,引入的灌溉水從地膜上面流過,并通過膜上小孔滲入作物根部附近的土壤中進行灌溉,這種方法稱作膜上灌,在新疆等地已大面積推廣。采用膜上灌,深層滲漏和蒸發(fā)損失少,節(jié)水顯著,在地膜栽培的基礎上不需再增加材料費用,并能起到對土壤增溫和保墑作用。在干旱地區(qū)可將滴灌管放在膜下,或利用毛管通過膜上小孔進行灌溉,這稱作膜下灌。這種灌溉方式既具有滴灌的優(yōu)點,又具有地膜覆蓋的優(yōu)點,節(jié)水增產效果更好。
7.控制灌溉
根據水稻不同生育期對水分的不同需求進行“薄、淺、濕、曬”的控制灌溉,既節(jié)約用水,又有利于農作物生長,改變了以往水稻大水漫灌、串灌的舊習慣。它不需增加工程投資,只要按照節(jié)水灌溉制度灌水即可?!氨?、淺、濕、曬”(薄水插秧、淺水育秧、分蘗前期濕潤、分蘗后期曬田)、“旱育稀植”(旱育旱栽,稀植,適當補水)等技術均屬這一范疇,近年已在廣西、吉林等10多個省、自治區(qū)大面積推廣。一般每畝可節(jié)水100m3,增產稻谷25kg,效益顯著。水稻節(jié)水灌溉技術已獲國家科技進步一等獎,應在水稻區(qū)大力推廣。
江蘇、上海、浙江等經濟條件好的地區(qū)采用鋪設暗管系統(tǒng)進行控制灌溉和田間排水,有利于節(jié)水、節(jié)肥和作物生長,為實現高產、高效、優(yōu)質農業(yè)創(chuàng)造了有利的條件。
8.坐水種
在一些水源短缺的地方,春播時常因春旱出不了苗或出苗不齊。為保全苗,采用機械或畜力用水箱、水袋拉水,在播種時進行點灌,以解春旱,俗稱“坐水種”。這種方法投資少、簡單易行,是有效的節(jié)水增產方式。播種時每畝用水量僅
5m³-10m³;,豐水年可增產10%-15%,干旱年可增產60%-70%。坐水種目前在黑龍江、吉林等地廣為采用,凡條件適合的地方應積極推廣。
9.平整土地、改造溝畦
通過平整土地,改進灌水溝畦規(guī)格(如大畦改小畦,長溝改短溝)等綜合措施,使灌水均勻,以達到節(jié)水的目的。
科學灌溉與節(jié)水管理
根據作物需水要求,適時適量地灌水,用先進的科學技術手段對土壤墑情和灌區(qū)輸配水系統(tǒng)的水情進行監(jiān)測、數據采集和計算機處理,可以科學有效地控制土壤水分含量,進行合理調度,做到計劃用水、優(yōu)化配水,以達到既節(jié)水又增產的目的。同時,要重視和加強節(jié)水管理,改變目前農業(yè)用水水價過低、不利于節(jié)水的狀況,實行按成本收費、超計劃用水加價等政策。要建立健全節(jié)水管理組織和技術推廣服務體系,完善節(jié)水管理規(guī)章制度。[1]
農業(yè)節(jié)水措施
大力普及節(jié)水灌溉技術,要十分重視農業(yè)節(jié)水措施的推廣。這可采用水稻旱育稀植、拋秧、地膜覆蓋、秸稈還田、深耕松土、中耕除草、鎮(zhèn)壓、耙耪、增施有機肥等措施,以提高土壤對天然降水的蓄集能力和保墑能力。施用化學保水制劑,引進和優(yōu)選抗旱品種和調整作物種植結構等,也是行之有效的節(jié)水措施,在于旱缺水地區(qū)應大力推廣普及。
節(jié)水灌溉應用的領域: 溫室,無土栽培,大棚,綠化,園林,廢水再利用等等作物和綠地植被從種子萌發(fā)以及成長的全過程都需要水參與光合作用。但植株消耗的水分99%以上是用于葉面蒸騰和株間土壤蒸發(fā),以調節(jié)作物體溫、改善小氣候和向植物體內輸送養(yǎng)分。沒有適量的水分供應,作物的生長發(fā)育就會受到抑制和損害。持續(xù)缺水,作物就會干旱致死。
為了改變靠天吃飯的被動局面,主動影響和控制作物生長,灌溉技術出現并逐步得到了發(fā)展。灌溉是利用人工設施,將符合質量標準的水,輸送到農田、綠地等處,補充土壤水分,以改善植物的生長發(fā)育條件。中國是世界上發(fā)展農田灌溉最早的國家之一。秦漢之前對農田灌溉稱為“浸”,到漢代有稱“溉”或“灌”的,西漢時“灌浸”和“溉灌”、“灌溉”并用。唐以后習慣用“灌溉”一詞,并沿用至今。就農作物的不同生長階段而言,灌溉主要有播種前灌水、催苗灌水、生長期灌水及冬季灌水等種類。就發(fā)展到現階段的灌溉方式而言,主要又分為地面灌溉、澆灌、科學灌溉等。
地面灌溉是最傳統(tǒng)的灌溉方式,包括溝灌和畦灌等。這種方式灌水不均勻,蒸發(fā)量大,容易表層土壤的團粒結構,形成板層,影響土壤中好氣微生物的分解作用。華維認為,這種方式是澆地而不是澆作物。但由于田間工程設施簡單,不需要能源,目前仍然被廣泛采用。
澆灌一般是用皮管或灑水車澆水,是中國目前園林養(yǎng)護、蔬菜苗木種植等領域使用最多的灌溉方式。相對漫灌而言比較容易控制,但仍然具有費水、費人工、低效率等缺點。
節(jié)水灌溉方式
科學灌溉是包括華維公司在內的專業(yè)灌溉企業(yè)一直著力推廣的灌溉方式,包括滴灌、微噴、滲灌、噴灌等現代化的灌溉方式。需要根據相應植物的需水特性、生育階段、氣候、土壤條件等做合理設計,制定相應的灌溉制度,適時、適量,合理灌溉。該類方式可以做到局部精確灌溉,除了用于補充土壤水分滿足植物生長需要外,還可將肥料、農藥溶解在水中,結合注肥泵等現代化的施肥裝置進行施肥打藥作業(yè)。還可避免土壤鹽堿化,對已經出現鹽堿化的土壤,可利用灌溉沖洗土壤中的可溶鹽分,以改良土壤。此外科學灌溉方式還可起到預防果樹蔬菜霜凍和預防干熱風危害,以及防止土壤風蝕等作用。
節(jié)水灌溉優(yōu)點
科學灌溉可有效保持土壤中水、肥、氣、熱等各相的良好狀態(tài),具有省水、省工、節(jié)能、節(jié)肥、增產增收等諸多優(yōu)點,正逐步被大家認可和使用,但由于資金和認識上的欠缺,還有很多工作需要業(yè)內同行努力去做。
近代以來,隨著人口數量急劇增加、經濟日益發(fā)達,突出的水資源供需矛盾同樣反應到了世界范圍的灌溉事業(yè)上。此外,還存在著進一步降低建設和運行成本,提高灌溉效益,防止灌溉土地鹽堿化、沼澤化等問題。在中國蔬菜之鄉(xiāng)山東壽光就出現了土壤嚴重鹽堿化額問題。
另一方面,目前很多節(jié)水灌溉項目存在只管建不管用的嚴重問題,許多國家已把灌溉發(fā)展的重點從開發(fā)新灌區(qū)向改建舊灌區(qū)和加強灌溉管理等方面轉移。
在吸取現代科學技術成就的基礎上,灌溉技術將向著節(jié)水節(jié)能、優(yōu)化調度、現代化的管理與監(jiān)測預報等方向發(fā)展。在中國水資源嚴重短缺的西北、華北和東北部分地區(qū),推行節(jié)水灌溉,建立節(jié)水型農業(yè),已成為當務之急。在華東、華南等區(qū)域日益興旺的現代設施農業(yè)、園藝及園林建設中,同樣需要發(fā)展科學灌溉方式。
鄭州科瑞新興科技有限公司吸取國內外先進灌溉技術,專業(yè)生產內鑲式滴灌管、PE噴微灌輸水管,微滴灌配件等材料。本公司愿以先進的技術,優(yōu)質的產品,滿意的服務,期待與您真誠的合作!歡迎聯系咨詢:0371-65932661,網址:。[1]
第四篇:節(jié)水灌溉
節(jié)水灌溉
中國大陸從青藏高原呈階梯狀向太平洋傾斜的地貌特征,加劇了氣候的地區(qū)差異和降水的不均勻性。大陸從東南沿海到西北內陸降水從1600毫米到200毫米不到。東部地區(qū)不僅將水多,而且多集中在6-9月這4個月里。所以東部常發(fā)暴雨洪水,而旱災則遍及全國。
第五篇:節(jié)水灌溉論文
節(jié)水灌溉論文
1、發(fā)展節(jié)水灌溉的重要性
在我國,由于獨特的地理環(huán)境及氣候,降雨時空分布不均,農業(yè)生產對水的依賴性很強,有水才能做到穩(wěn)產高產。目前,我國灌溉用水量的比例在經歷明顯的下降過程后,呈穩(wěn)定態(tài)勢,但從長遠看,隨著工業(yè),城市,生活,生態(tài)用水的不斷增加,由于新增加水資源的開發(fā)潛力越來越小,開發(fā)代價越來越大,因此乃將有一部分灌溉用水轉為其他行業(yè)用水。目前,農業(yè)用水占全國總有用水量的70%,由于受工程配套狀況和管理水平所限,灌溉用水效率僅有水資源短缺的主要對策之一。如何通過各種節(jié)水措施,有效地提高灌溉水資源的使用效率是發(fā)展農業(yè)節(jié)水的根本任務。
近年來,隨著人口增加,經濟發(fā)展和城市化水平的提高,水資源供需矛盾日益尖銳,農業(yè)干旱缺水與水資源短缺已成為我國經濟和社會發(fā)展的重要制約因素,而且加劇了生態(tài)環(huán)境的惡化。按現狀用水量統(tǒng)計,全國中等干早缺水358億m3,其中農業(yè)灌溉缺水300億m3。20世紀90年代以來,我國農業(yè)年均受旱面積大2000hm2萬以上,全國600多個城市中有一半以上發(fā)生水危機,北方河流斷流的問題日益突出,缺水已從北方蔓延到南方的許多地區(qū)。由于地表水資源不足導致地下水超采,全國區(qū)域性地下水降落漏斗面積已達8.2萬km2。
目前,我國農業(yè)用水比重已從1980年的88%下降到目前的70%左右,今后還會繼續(xù)下降,農業(yè)干旱缺水的局面不可逆轉。我國農業(yè)灌溉用水量大,灌溉效率底下和用水浪費的問題普遍存在。目前全國灌溉水利用率約為43%,單方水糧食生產率只有1.0kg左右,大大低于發(fā)達國家灌溉水利用率70%~80%,單方水浪費生產率2.0kg以上的水平。通過采用現代節(jié)水灌溉技術改造傳統(tǒng)灌溉農業(yè),實現適時量的“精細灌溉”,真有重要的現實意義和深遠的歷史意義。
2、節(jié)水灌溉存在的問題
到2030年,我國人口將達到16億,需要糧食7億噸左右,為保證糧食與其他農產品的供給,灌溉面積必須達到6000萬噸左右,否則指標難從實現。然而,我國是缺水國家,尤其北方廣大地區(qū)水資源供給已嚴重不足,在未來30年內,隨著人口的增加,農業(yè)供水只能維特在目前的4000億m3水平上,唯一的出路只能是節(jié)水灌溉,提高水的利用xx,把灌溉水利用率從目前的0.45左右提高到0.65。然而要達到這個目標,節(jié)水灌溉還從在以下問題:
①基礎研究滯后節(jié)水灌溉效益最后的xx控,需要建立在一些基礎研究上,而我國基礎研究相對比較滯后,總體比國外失進水xx落后了3~5年。
②設備欠完善。主要表現在缺乏xx列化,標準化,配套化差,產品的水利功能及耐用壽命同國外先進技術相比從在較大差距。
③綜合性不夠。節(jié)水工程技術單打一的較多,缺乏與農業(yè)技術的綜合。
④對現有工程的利用重視不夠。許多荒原只修建了干渠主干工程,田間工程不配套土地不平xx,工程老化失修,效益摔減。
⑤管理跟不上。法制不健全,缺乏鼓勵農業(yè)綜合,高效利用水的xx制利用和調控手段。
3、節(jié)水灌溉發(fā)展趨勢和方向
3.1 因地制宜,繼續(xù)普及與推廣先進的噴,微灌技術:目前,我國節(jié)水灌溉工程中,噴,微灌技術所占的比重還比較低,與發(fā)達國家相比較還有大的差距。目前,國內外噴,微灌技術正朝著低壓,節(jié)能,多目標利用,產品標準化和系列化及運行管理自動化方向發(fā)展,任何一項節(jié)水灌溉技術都有其適用的自然條件,經濟條件,普及與推廣噴,微灌技術必須堅持因地制宜的原則。在有條件的地區(qū),應大力發(fā)展地下滴灌技術,就是在灌溉過程中,水通過地理毛管上的灌水器緩慢滲入附近土壤,再借助毛細管作用或重力擴散到整個作物根層的灌溉技術。由于在灌溉過程中幾乎沒有水分蒸發(fā)損失,而且對土壤結構的破壞經,因此在各項節(jié)水灌溉技術中,該項技術的節(jié)水增產效果最為明顯,而且使于農田作業(yè)和管理,特別適合于在我國西北地區(qū)干旱,高溫,風大的自然條件下推廣應用。3.2 實現灌溉渠系管道化:我國已基本普及了井灌區(qū)低壓管道輸水技術,今后的發(fā)展方向是大型渠灌區(qū)渠系管道化,并加快相應大口徑塑料管材的開發(fā)生產。3.3 發(fā)展現代精細地面灌溉技術:土地平整是改進地面灌溉的基礎和關鍵,由于我國地面灌溉量大,面廣,急需推廣應用激光控制平地技術,水平畦田灌溉技術,田間閘管灌溉系統(tǒng)以及土壤墑情自動監(jiān)測技術等一切改進地面灌溉措方缸,逐步實現田間灌溉水的有效控制和適時適量的精細灌溉。
激光控制平地技術是目前世界上最新近的土地平整技術,在發(fā)達國家已被廣泛應用。這是一項“傻瓜式”的高新技術,具有自動化程度高,作業(yè)效率高,操作簡單等特點,便于大規(guī)模推廣應用。機關控制平地設備由激光發(fā)射裝置,激光接收裝置,控制器,平地鏟運設備等四部分構成。激光發(fā)射裝備被水平安裝在矗立于田間的三角支架上,它產生的激光光束被高速旋轉的棱鏡反射,在田間上方產生一個激光平面,該平面作為平地作業(yè)的基準面。家光接收裝置則垂直安裝在平地鏟運設備桅桿上。平地作業(yè)時,鏟運機具刀口的初始位置一旦被確定,無論天面地形如何起伏,受激光發(fā)射和接受系統(tǒng)的控制,控制器始終通過液壓升降系統(tǒng)將鏟運刀口與平地作業(yè)的基準面保持在某一恒定值,能夠實現高精度的土地平整。結果表明,該項技術能夠大幅度改善農田的平整狀況,土地平整精度達到了標準偏差值小于2~3cm;通過科學的田間設計與管理,田間灌水效率達到了70%~80%。水利部組織召開現場會,農業(yè)部和科技部先后發(fā)文,對該項技術給予了充分肯定,并在東北,新疆,山東等地開始推廣應用。
水平畦田灌水技術是建立在激光控制平地技術基礎上的一種地面灌溉技術,自20世紀80年代起首先在美國應用,隨后在許多國家推廣。該技術適用于多種糧食作物灌溉,經過合理的系統(tǒng)設計和田間管理,水平畦田灌溉可以取得與壓力灌溉系統(tǒng)相媲美德灌溉效果。
3.4 研究和推廣非充分灌溉技術:非充分灌溉理論源于傳統(tǒng)的充分灌溉理論,但不是簡單的延伸,它將與生物技術,信息技術及“四水”轉化理論等高新節(jié)水技術和理論相結合,創(chuàng)建新的灌溉理論及技術體系,它將對現有灌溉工程的規(guī)劃設計及灌溉管理模式等生產巨大的沖擊和影響。我國北方一些地區(qū)已經實行了減少灌溉次數等非充分灌溉方式,一些科研單位和灌溉試驗站也開始了一些非充分灌溉的實驗研究。
3.5 “3s”技術在農業(yè)節(jié)水灌溉中的應用:進入2l世紀,空間遙感得到了大力發(fā)展,更多的衛(wèi)星被送上太空,從而使“3s”技術在農業(yè)節(jié)水領域中應用成為可能。如應用“3s”技術建立“土壤墑情監(jiān)測網系統(tǒng)”,對全國農田墑情進行監(jiān)測,為農業(yè)灌溉用水和抗旱減災服務。在監(jiān)測土壤墑情的同時,與當時當地的作物需水量相結合,可科學確定灌溉用水計劃。目前,發(fā)達國家的一些先進灌區(qū)以土壤墑情監(jiān)測作為灌溉用水管理的主要依據,根據氣象觀測資料,土壤墑情資料,作物長勢資料等確定作物的灌溉水量及灌溉時間,及時提供用水信息,從而使農業(yè)灌溉管理更加科學,精確。我國農業(yè)結構和水土資源分布具有很強的區(qū)域性,各地區(qū)發(fā)展不平衡,應當根據不同地區(qū)的自然經濟狀況,氣候條件,農業(yè)生產經營方式,作物種類,經濟發(fā)展水平等,科學確定不同地區(qū),不同階段的節(jié)水灌溉發(fā)展模式,加快研究開發(fā)先進,適用的農業(yè)高效用水技術與設備。
3.6 走綜合節(jié)水,系統(tǒng)節(jié)水的路子:回顧世界和我國節(jié)水灌溉發(fā)展的歷程,最重要的啟示是,必須把追求綜合效益最大化作為出發(fā)點和立足點,堅持適用,方便,自愿的原則,積極探索與生產關系相適應的節(jié)水途徑和措施,走綜合節(jié)水,系統(tǒng)節(jié)水的路子。這是發(fā)展農業(yè)節(jié)水灌溉的生命力。
一是結合農業(yè)結構調整和現代化農業(yè)建設發(fā)展節(jié)水灌溉。為適應我國加入世界貿易組織的要求,推行農業(yè)結構調整到哪里,節(jié)水工程就配套到哪里,以調整促節(jié)水,靠節(jié)水增效益。
二是結合經濟發(fā)展和改善生態(tài)環(huán)境發(fā)展節(jié)水灌溉。
三是因地制宜發(fā)展綜合型節(jié)水灌溉工程。最近幾年在我國一些經濟發(fā)達地區(qū)按照“山丘果園微灌化,大棚瓜萊滴灌化,糧食作物噴灌管灌化,渠道防滲化”的思路,大力發(fā)展綜合節(jié)水灌溉,為其他地區(qū)發(fā)展農業(yè)節(jié)水模式提供了借鑒。
我國的農業(yè)節(jié)水發(fā)展雖然取得了輝煌的成就,但與國外節(jié)水發(fā)達國家相比,在農業(yè)節(jié)水工程的投入,規(guī)模,標準,技術體系建設,現代化管理水平,工程設計的規(guī)范化,綜合節(jié)水技術的推廣應用等方面還有較大差距,還沒有形成適合不同類型區(qū),具有一定工程規(guī)模和示范輻射作用的農業(yè)綜合節(jié)水技術體系。
果樹節(jié)水灌溉技術
摘要 主要介紹了目前果園常用的節(jié)水灌溉技術,列舉了管道灌溉、滴灌、噴灌、微噴灌、滲灌技術的特點、使用方法及注意事項,以期為果樹節(jié)水灌溉的研究與應用提供依據。
關鍵詞 果樹;節(jié)水灌溉技術;特點;注意事項
節(jié)水灌溉技術是比傳統(tǒng)的灌溉技術明顯節(jié)約和高效用水的灌水方法、措施和制度等的總稱。通過采用節(jié)水灌溉技術,實現適時適量的“精細灌溉”,對促進農業(yè)結構調整、農民增收和提升我國農業(yè)競爭力以及改善生態(tài)環(huán)境具有重要的現實意義和深遠的歷史意義。灌溉用水從水源到田間,到被作物吸收、形成產量,主要包括取水、輸配水、田間灌水和作物吸收等4個環(huán)節(jié)。在各個環(huán)節(jié)上采取相應的節(jié)水措施,組成一個完整的節(jié)水灌溉技術體系,包括水資源優(yōu)化調配技術、節(jié)水灌溉工程技術、農藝及作物節(jié)水技術和節(jié)水管理技術。節(jié)水灌溉工程技術的增產效果顯著,增產性能高,尤其在干旱年份,因為水的可獲得性有限,通過維持作物的生產,運用節(jié)水灌溉技術可以穩(wěn)定農戶的收入[1]?,F將果樹節(jié)水灌溉技術總結如下。果樹節(jié)水灌溉技術
1.1 管道灌溉技術
管道輸水灌溉技術是世界上農業(yè)節(jié)水灌溉的一項關鍵技術。在美國,低壓管道灌溉被認為是節(jié)水最有效和投資最省的灌水技術,全美近1/2大型灌區(qū)實現了管道化灌溉[2]。管道灌溉是指用塑料或混凝土等管道輸水代替土渠輸水,輸配水的利用率可達95%;另外,其還能有效提高輸水速度,節(jié)省土地3%~4%,節(jié)省勞力,便于管理,適應各種地形,適合田園化建沒。低壓管道輸水技術在我國北方井灌區(qū)已經得到普及。
1.2 滴灌技術
滴灌是利用一套專門的設備,把有壓水(可由水泵加壓或利用地形落差所產生的壓力)經過濾后,通過各級輸水管網(包括干管(主管)、支管、毛管和閘閥等)到滴頭,水自滴頭以點滴方式直接緩慢地滴入作物根際土壤。水滴入土后,借助垂力入滲,在滴頭下方形成很小的飽和區(qū),再向四周逐漸擴散至作物根系發(fā)達區(qū)。滴灌技術最基本的原理是在一個十分有限的土壤區(qū)域內盡可能多次地供給果樹所必需的留水分[2]。
滴灌技術利用一系列口徑不同的塑料管道,將水和溶于水中的肥料自水源通過壓力管道直接輸送到作物根部。水、肥均按需定時、定量供應,避免了傳統(tǒng)灌溉技術存在的渠系滲漏、水面蒸發(fā)、深層滲漏等方面的水量損失。由于滴灌僅局部濕潤作物根部土壤,滴水速度小于土壤滲吸速度,因而不破壞土壤結構,灌溉后土壤不板結,能保持疏松狀態(tài),從而提高了土壤保水能力,也減少了無效的株間蒸發(fā)。應用滴灌技術不僅可以節(jié)水節(jié)能,同時具有省工、省水、促進作物根系發(fā)育、不利病蟲和雜草繁衍、適于復雜地形使用等優(yōu)點。
1.3 噴灌技術
噴灌是利用機械與動力設備從水源取水加壓,或利用天然落差使水經管道系統(tǒng)通過噴頭噴向空中,使水成雨滴狀降落田間的一種灌水方法。噴灌系統(tǒng)由水源、進水管、水泵站、輸水管道(干管和支管)、豎管、管路附件及噴頭等組成。有3種類型,即固定式、半固定式和移動式。固定式除噴頭外其余全部是固定的,干管和支管多埋在地下。半固定式的噴頭和支管可移動[3]。1.4 微噴灌技術
微噴灌其實是為了克服滴頭易堵塞的缺點而將滴頭改為微噴頭,由于微噴頭出流孔口大一些,流量大一些,流速慢一些,不像滴頭那么容易堵塞,但也存在堵塞問題,因此對過濾問題也應該給予重視。由于流量加大,毛管相應也要加粗些。其單位面積投資與固定式滴灌差不多,最適用灌溉果園[4]。
1.5 滲灌技術
滲灌又叫地下灌溉,它是用滲頭代替滴頭全部埋在地下,滲頭的水不像滴頭那樣一滴一滴流出,而是慢慢地滲流出來,將水引入田間,直毛細管作用,自下而上濕潤土壤的一種先進灌溉方法。滲灌具有其他灌溉方式無可比擬的優(yōu)點,節(jié)約用水,減少肥料用量;降低棚內濕度,減少蔬菜病蟲害;節(jié)省土地和勞動強度;改善土壤環(huán)境,加速作物生長;經濟效益和增產效果明顯。與其他生產方式相比更適合于設施農業(yè)。據資料記載,滲灌比渠灌水分的有效利用系數提高30%,節(jié)電20%左右,節(jié)省土地1.3%~1.5%,提高工效52%[2]。
1.6 注意事項
一是控制灌水時間。應在果樹未受到缺水影響以前灌水,而不要等到果樹已從形態(tài)上顯露出缺水、果實出現皺縮、發(fā)生卷曲等再灌溉。根據果樹在生長期內各個時期的需水要求及當時的土壤含水量進行灌水。二是控制灌水量。果樹需要水分,但并不是水分越多越好,有時果樹適度的缺水還能促進果樹根系深扎,提高其抵御后期干旱的能力,抑制果樹的枝葉生長,減少剪枝量,并使果樹盡早進入花芽分化階段,使果樹早結果,提高果品的含糖量及品質等。果樹的灌水量依果樹的種類、品種和砧木特性、樹齡大小以及土質、氣候條件而有所不同。耐旱樹種,如棗樹、板栗及砧木等對水分要求較低的樹種,灌水量可以小一些;耐旱性較差的樹種,如葡萄、蘋果、梨等,灌水量應大一些[5]。結語
隨著現代化進程的加快,工業(yè)用水量大幅度提高,水資源“農轉非”情況加劇,使農業(yè)的灌溉用水量一降再降[6]。灌溉用水量的多少直接關系到農業(yè)的產出和效益,因此節(jié)水灌溉技術的推廣不容忽視[7-8]。目前,節(jié)水灌溉技術多種多樣,但每一種技術都有一定的適用條件,在開展節(jié)水灌溉工作中,一定要因地制宜地選擇一種或幾種方法同時使用,合理控制灌水時間及灌水量,使節(jié)水灌溉技術真正做到節(jié)水節(jié)能。
推廣普及節(jié)水灌溉技術的意義
【導語】節(jié)水灌溉是以節(jié)約農業(yè)用水為中心的高效技術措施,它是科技進步的產物,也是現代化農業(yè)的重要內涵。其核心是在有限的水資源條件下,通過采用先進的水利工程技術,適宜的農業(yè)技術和用水管理等綜合技術措施,充分提..節(jié)水灌溉是以節(jié)約農業(yè)用水為中心的高效技術措施,它是科技進步的產物,也是現代化農業(yè)的重要內涵。其核心是在有限的水資源條件下,通過采用先進的水利工程技術,適宜的農業(yè)技術和用水管理等綜合技術措施,充分提高農業(yè)水利用率和水的生產效率及效益,保證農業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。節(jié)水灌溉技術體系包括渠道防滲、低壓管道輸水、噴微灌等節(jié)水工程技術;農田保蓄水技術、節(jié)水耕作和栽培技術、適水種植等節(jié)水農業(yè)技術;節(jié)水灌溉制度、量測水技術、灌溉管理自動化等,以及與這些技術相應的節(jié)水新材料、新設備。1 水資源開發(fā)利用現狀 1.1 水資源量
我國是一個水資源緊缺的國家。雖然水資源總量2.8萬億m3,居世界第6位,但因人口眾多,按現在13億人口計算,人均年占有量僅2200m3,不足世界人均占有量的1/4,居世界第109位。每公頃占有量為28320m3,為世界的4/5。全省自產水資源總量為306億m3,僅占全國水資源總量的1.3%,人均占有水資源量1150m3,約為全國人均占有量的1/2,居全國第24位。全市可利用水資源總量為26.5億m3, 人均占有水資源量1250m3,分別為全國平均水平的57%和29%。全縣水資源總量1.24億m3,人均占有水資源量600m3,低于國際公認的1700m3的警戒線值,分別是全國人均水資源占有量2200m3的27%,甘肅省人均水資源占有量1150m3的52%、張掖市人均水資源占有量1250m3的52%。1.2 用水現狀
2008年全國總用水量5680億m3,其中:農業(yè)用水4150億m3,工業(yè)用水1220億m3,城市生活用水310億m3。全省總用水量為119.31億m3,其中:農業(yè)用水94.73億m3,占79.3%;工業(yè)用水18.17億m3,占15.2%;城市生活用水2.8億m3,占2.35%;農村人畜飲水3.6億m3,占3.02%。全市總用水量為25.1億m3,其中:農業(yè)用水21億m3,占80.2%;工業(yè)用水0.69億m3,占3.8%;生活用水0.6億m3,占2.9%;生態(tài)用水2.77億m3,占13.1%。全縣總用水量為2.096億m3,其中:農業(yè)用水1.5336億m3,占73.1%;林業(yè)灌溉用水量0.0376億m3 ,占1.8%;工業(yè)用水0.0819億m3,占3.9%;城鎮(zhèn)生活用水0.0176億m3,占0.8%;農村人畜飲水0.0453億m3,占2.2%;生態(tài)用水0.38億m3,占18%。根據以上分析計算,全縣現狀缺水0.856億m3。預測10年后,全縣人口增加3萬人,新開發(fā)耕地6萬畝,需增加用水量0.3億m3,工業(yè)及城鎮(zhèn)生活用水新增0.1億m3,缺水將達到1.256億m3。
從以上數據可以看出,全國、全省、全市乃至全縣水資源供需矛盾將越來越突出。隨著社會經濟的發(fā)展,人口增加和人民生活水平的提高,缺水問題將更加嚴重,開發(fā)利用和節(jié)約用水的任務十分艱巨,形勢十分嚴峻。1.3 存在的問題 1.3.1 全國
(1)當地水資源總量少,且時空分布不均衡,不能適應經濟發(fā)展需要的資源型缺水。如華北、西北、東北地區(qū)人口占全國43.5%,耕地占全國58.2%,而水資源只占全國的18%。人均占有量只有938m3,耕地單位面積占有量僅為6810m3/hm2。
(2)從地區(qū)總量看水資源并不短缺,但因工程建設跟不上,造成供水不足的工程缺水。主要包括長江、珠江、松花江流域、西南諸河流域以及南方沿海等地區(qū)。
(3)由于工農業(yè)廢污水排放量和農藥、化肥施用量的不斷增加,致使水資源遭受污染而加重了水資源短缺的污染型缺水。如長江三角洲和珠江三角洲。此外華北地區(qū)水資源遭受污染情況也相當嚴重。
(4)因已建水源工程不配套、設施功能得不到充分發(fā)揮而造成的設施型缺水。這種情況在全國許多地區(qū)普遍存在。
(5)由于缺水,導致受旱成災面積不斷擴大。50年代全國受旱面積平均1333萬hm2,80年代達2333萬hm2,90年代以來擴大到3000萬hm2以上。
(6)由于缺水,導致過量引用地表水和超量開采地下水,致[FS:PAGE]使旱季常發(fā)生河流干涸斷流,地下水位大幅下降。
(7)由于缺水,全國有7000萬人吃水困難,666個城市中有300個用水緊張,其中104個嚴重缺水,每年因缺水而影響工業(yè)產值達1200多億元。1.3.2 全省
(1)水資源先天性不足。我省自然條件惡劣,水環(huán)境及其脆弱,降水稀少,水資源嚴重短缺,是全國嚴重的缺水省份之一。
(2)水資源時空分布不均衡。甘肅位于我國東部濕潤區(qū)向西部干旱區(qū)域的過渡地帶,受氣候、地形等因素的影響,省內降水量呈現由東南向西北遞減的分布規(guī)律。水資源時空分布不均衡主要表現在:一是地面徑流豐富而地區(qū)分配不均;二是水資源地區(qū)分布極不均勻,南多北少,東多西少;三是降水季節(jié)變化較大,豐枯懸殊;四是地表水資源年際之間豐枯懸殊。(3)水資源利用率低。在水資源利用上,存在浪費嚴重、利用率不高和使用不合理的現象。農業(yè)長期以來采用粗放的灌溉方式,大部分農田采用串、漫等原始灌溉方法,節(jié)水灌溉沒能得到大面積推行。主要原因是工程配套差,管理跟不上,現有的水利工程老化失修,工程良性運行機制尚未建立。工業(yè)和城市生活用水浪費也很嚴重,大部分工業(yè)企業(yè)生產設備和生產工藝比較落后,工業(yè)結構中高新技術產業(yè)所占比重偏少,產品單位耗水率較高,平均重復利用率低。
(4)地下水開采過量。水資源的嚴重匱乏,導致過量和不合理開采地下水,從而引起嚴重的水環(huán)境問題。一是長期超采造成地下水位持續(xù)下降,形成地下水漏斗;二是不合理開采造成地下水位大幅度下降,導致地面大范圍沉降;三是地下水的水質惡化,出現地下水總硬度、硝酸鹽、氨氮等超標現象;四是地下水位下降,給廢污水入滲創(chuàng)造了條件。
(5)水體污染日趨嚴重。目前,甘肅水域已普遍受到污染并呈加重趨勢,工業(yè)發(fā)展城鎮(zhèn)水域污染尤為突出,水污染對工農業(yè)發(fā)展和人民生活的危害日益增加。由于水污染破壞了水資源原有的使用功能,使有限水資源量減少,“有水不能用”的狀況更加重了水資源的供需矛盾。(6)水環(huán)境系統(tǒng)極其脆弱。一是全球氣候影響下旱災頻繁,使社會經濟屢遭重創(chuàng);二是人類不合理生產經營活動造成植被疏落,難以維持水環(huán)境系統(tǒng)平衡。
(7)水土流失非常嚴重。甘肅水土流失面積達17.8萬km2,占土地總面積的37.8%。水土流失造成土地貧瘠沙化、河床抬高、河流淤塞、水庫淤積、洪水泛濫成災。這些問題不僅減少或降低了農田面積的數量和質量,制約著農村經濟的發(fā)展,而且還嚴重妨礙蓄洪抗旱,減小調蓄庫容,河流過洪斷面,給防汛安全帶來極大的威脅,影響了水利工程設施效益的正常發(fā)揮。
1.3.3全市
(1)水資源嚴重短缺,供需矛盾相當突出。張掖降雨稀少,蒸發(fā)強烈,用水主要依靠過境水,水資源嚴重短缺。水資源先天不足,現狀水平年保證率P=50%時缺水量4.86億m3,同時河川徑流年內分配不均,一方面造成每年夏灌期間發(fā)生嚴重的“卡脖子旱”,另一方面,由于黑河分水方案存在技術弊端,調度指標過高,調水曲線不盡合理,省際分水與當地灌溉用水矛盾突出,客觀上加劇了水資源供需矛盾和黑河分水的實施難度。
(2)經濟結構與水資源承載能力不相適應。由于歷史傳統(tǒng)原因,農業(yè)一直是張掖用水的絕對主體。這種“一頭沉”的不合理用水結構,造成農業(yè)灌溉用水需求持續(xù)增長,農業(yè)在國民經濟中仍處于低產出,高耗水的地位,工業(yè)項目少、用水效益不高、用水結構不合理,單方水GDP產出偏低,水資源利用經濟效益非常低下。面對目前全國經濟快速發(fā)展的大背景和我市國民經濟各部門水資源供需矛盾突出的嚴峻形勢,從水資源產出效益來看,全市單方水綜合GDP產出不到全國水平的1/6。
(3)計量設施不能滿足取水監(jiān)督管理的需要。由于取水工程量測設施配套[FS:PAGE]嚴重滯后,特別是斗渠及農業(yè)灌溉機電井量測水設施安裝配套率偏低,水量無法精確計量,取水定額管理和按方收費存在一定困難,取用水的監(jiān)督管理工作難以真正落實。1.3.4 全縣
(1)水資源短缺,生態(tài)環(huán)境惡化。水資源短缺是山丹縣的基本縣情之一,也是制約山丹縣農業(yè)生產發(fā)展和經濟社會可持續(xù)發(fā)展的主要因素。由于工農業(yè)用水量的逐年增加,同時,浪費水量的現象普遍存在,節(jié)約用水的意識淡薄,沒有合理有效地利用有限的水資源。另外,由于對水資源的保護措施不力,使得流域內產流區(qū)的植被受到破壞,導致了水量的減少和水質惡化。對部分林草地、山地的過度放牧已造成了森林、草場退化和衰減,造成部分水流域范圍內水土流失。尤其是前幾年的持續(xù)干旱,導致地下水大量超采,地下水位下降,使得許多地方沙生物死亡,逐步失去了防沙固沙的作用,造成了春季沙塵天氣明顯增多。因此,生態(tài)環(huán)境惡化已是擺在我們面前亟待解決和不容忽視的現實問題。
(2)種植結構不合理,夏灌用水矛盾突出。由于受自然條件和降水時空分布不均的影響,4-6月河灌區(qū)來水占全年來水量的18%,占這一時段夏灌用水量的42%,而7-9月又是河源來水量集中的時段,這個時段的河源來水量約占全年來水量的67%左右,致使需水高峰期4-6月農作物灌溉“卡脖子”旱情嚴重,而7-9月的來水量又不能得到有效利用,加劇了夏灌的用水矛盾,造成了部分農作物缺水而減產。
(3)水庫調蓄能力低,水資源不能進行統(tǒng)一調配。山丹縣已建成中小型水庫6座,總庫容4139萬m3。由于庫容較小,只能進行年內季節(jié)徑流調節(jié),因此,使得有限的水資源不能得到充分利用,加之馬營河干流水資源分配不合理,形成了下游的祁家店水庫水源緊缺,而上游的李橋水庫冬季水量略有盈余。
(4)干支渠老化失修,渠系水利用率低。60-70年代修建的水利骨干工程老化破損嚴重。據統(tǒng)計,截止2004年底,全縣已襯砌干渠37條,426.22km,支渠67條,205.17km,其中:干支渠老化失修546.88km,占86.6%;斗渠1032條,長1099.7km,高標準襯砌的只有90條,79.75km,其輸水損失率0.5%;干砌石襯砌39條,42km,未襯砌的土渠長978.2km,渠底破爛,輸水損失率每公里達到8-13%;農渠3035條,長1431km,只有80條30km進行了干砌,其余均是土渠,輸水損失率15-23%。渠線長,配套建筑物少,沒有地頭閘,進水流量難以控制,造成灌水不均勻,定額偏大,每年浪費水量1396萬m3。
(5)灌溉制度不合理,灌水技術落后。全縣27.3萬畝灌溉農田除10.6萬畝已改劃小塊小畦灌溉外,仍有16.7萬畝的大快地(一畝以上)存在大塊漫灌現象,與較先進的小畦灌溉相比,畝次多用水量10-30m3/畝,年浪費水量167-501萬m3,部分農作物由于灌溉不適時,影響了產量,每立方米水產糧1.3kg,比以色列國立方米水產糧2.3kg低44%。1.4 對策與措施
鑒于水資源日益緊缺的狀況,要從根本上改變水資源短缺的現狀局面,必須大力提倡節(jié)水灌溉,發(fā)展節(jié)水型農業(yè)和高效農業(yè),采取各種節(jié)水措施,走節(jié)水農業(yè)的新路子,以促進工農業(yè)及國民經濟健康持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。1.4.1 對策
(1)大力發(fā)展節(jié)水農業(yè)。以發(fā)展節(jié)水農業(yè)灌溉技術為中心,最大限度發(fā)揮水的經濟效益。節(jié)水灌溉工程在總體布局上,既要考慮局部,又要照顧全局,充分考慮水資源基本狀況、自然條件、作物種植結構、水利工程現狀、社會經濟狀況以及群眾基礎等因素,結合各種節(jié)水灌溉模式適宜發(fā)展的特點,在全面分析、充分論證、優(yōu)化組合、集思廣益的基礎上綜合考慮節(jié)水灌溉工程的總體規(guī)劃,突出其所具有的區(qū)域代表性,使規(guī)劃既切合實際,又便于項目的執(zhí)行,做到有的放矢,突出實效。
(2)切實抓[FS:PAGE]好常規(guī)節(jié)水灌溉。以推廣常規(guī)節(jié)水為突破口,強化常規(guī)節(jié)水意識,堅持發(fā)展常規(guī)節(jié)水示范面積,全面實行改大塊灌為溝灌、畦灌和小塊灌,推廣地膜覆蓋小麥、玉米等節(jié)水高效技術,大搞條田建設,以合理利用水資源,減少大量的浪費,擴大保灌面積。(3)以水為主調作物種植結構。調整種植比例,實行以水種植。為了緩解用水矛盾,充分利用水資源,促進農業(yè)的均衡增產,依據河流來水量,實行以水合理種植。沿山河灌區(qū)夏、秋經濟作物的種植比例,要從7:3調整為5:3:2,井、泉水灌區(qū)的種植比例要從7:2:1調整為5:4:1為宜。1.4.2、措施
(1)加大節(jié)約水資源的宣傳力度,牢固樹立節(jié)水意識,實行治水和節(jié)水相結合,全面推廣節(jié)水灌溉技術,優(yōu)化灌溉制度,降低灌溉定額,改善種植結構,實行科學管理,按計劃實現配水。
(2)領導重視,健全組織。要把推廣節(jié)水灌溉列入各級黨政部門的議事日程,常抓不懈,實行各級領導負責制,建立具有本地行業(yè)特點的節(jié)水技術推廣服務體系,以保證先進的節(jié)水灌溉技術付諸實施。
(3)科學管理,節(jié)約用水。以發(fā)展先進節(jié)水技術為目標,制定一系列優(yōu)惠政策,根據生產發(fā)展需要,對群眾積極性高的村社,可優(yōu)先考慮投入建設資金和優(yōu)惠政策,用于發(fā)展節(jié)水灌溉,水務部門給予技術、材料等方面的支持。
(4)推廣應用節(jié)水科技新成果。在抓傳統(tǒng)節(jié)水技術的同時,注重高效技術、新工藝的結合,加強技術改造,提高節(jié)水工程的質量。
淺談節(jié)水灌溉技術及發(fā)展對策
【摘要】本文綜述了節(jié)水灌溉技術內涵、體系及發(fā)展趨勢,在此基礎上,提出了推進節(jié)水灌溉技術發(fā)展的4點政策建議。
【關鍵詞】 節(jié)水灌溉;技術,趨勢,建議 【Abstract】This text overview stanza water irrigation technique content, system and development trend, put forward propulsion stanza water irrigation technique development on this foundation of 4policy suggestion.【Key words】Stanza water irrigation;Technique, trend, suggestion 節(jié)水灌溉技術的發(fā)展不僅是節(jié)水的需要,也是農業(yè)現代發(fā)展的需要。發(fā)展節(jié)水灌溉技術對于推進現代農業(yè)、建設節(jié)約型社會有十分重要的意義。為此,筆者就我國節(jié)水灌溉技術及發(fā)展趨勢作一探討。
1.節(jié)水灌溉技術含義及體系
節(jié)水灌溉技術是比傳統(tǒng)的灌溉技術明顯節(jié)約用水和高效用水的灌水方法,措施和制度等的總稱。灌溉用水從水源到田間,到被作物吸收、形成產量,主要包括水資源調配、輸配水、田間灌水和作物吸收等四個環(huán)節(jié)。在各個環(huán)節(jié)采取相應的節(jié)水措施,組成一個完整的節(jié)水灌溉技術體系,包括水資源優(yōu)化調配技術、節(jié)水灌溉工程技術、農藝及生物節(jié)水技術和節(jié)水管理技術。
節(jié)水灌溉技術體系主要包括以下幾個方面:(1)灌溉水資源優(yōu)化調配技術。主要包括地表水與地下水聯合調度技術、灌溉回歸水利用技術、多水源綜合利用技術、雨洪利用技術。(2)節(jié)水灌溉工程技術。主要包括渠道防滲技術、管道輸水技術、噴灌技術、微灌技術、改進地面灌溉技術、水稻節(jié)水灌溉技術及抗旱點澆技術。直接目的是減少輸配水過程的跑漏損失和田間灌水過程的深層滲漏損失,提高灌溉效率。(3)農藝及生物節(jié)水技術。包括耕作保墑技術、覆蓋保墑技術、優(yōu)選抗旱品種、土壤保水劑及作物蒸騰調控技術。(4)節(jié)水灌溉管理技術。包括灌溉用水管理自動信息系統(tǒng)、輸配水自動量測及監(jiān)控技術,土壤墑情自動監(jiān)測技術、節(jié)水灌溉制度等。
2.節(jié)水灌溉新技術
目前,比較有發(fā)展?jié)摿Φ墓?jié)水灌溉新技術是:(1)與生物技術相結合的作物調控灌溉技術。就是從作物生理角度出發(fā),在一定時期主動施加一定程度有益的虧水度,使作物經歷有益的虧水鍛煉,改善品質,控制上部旺長,實現矮化密植,到達節(jié)水增產的目的。(2)應用3S技術的精細灌溉技術。就是運用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)和地理信息系統(tǒng)(GIS),遙感技術(RS)和計算機控制系統(tǒng),實時獲取農用小區(qū)作物生長實際需求的信息,通過信息處理與分析,按需給作物進行施水的技術,可以最大限度提高水資源的利用率和土地的產業(yè)率。T是農田灌溉學科發(fā)展的熱點和農業(yè)新技術革命的重要內容。(3)智能化節(jié)水灌溉裝備技術。就是把生物學、自動控制、微電子、人工智能、信息科學等高新技術集成節(jié)水灌溉機械與設備,適時地檢測土壤和作物的水分,按照作物不同的需水要求來實施變量施水,達到最優(yōu)的節(jié)水增產效果。
3.節(jié)水灌溉技術發(fā)展趨勢
我國的節(jié)水灌溉技術發(fā)展呈現以下趨勢:(1)噴灌技術仍為大田農作物機械化節(jié)水灌溉的主要技術,其研究方向是進一步節(jié)能及綜合利用。不同噴灌機型有各自的優(yōu)缺點,要因地制宜綜合考慮。軟管卷盤式噴灌機及人工移動式噴灌機比較適合我國國情。(2)地下灌溉已被世人公認是一種最有發(fā)展前景的高效節(jié)水灌溉技術。盡管目前還存在一些問題,應用推廣速度較慢,但隨著關鍵技術的解決,今后將會得到一定的發(fā)展。(3)地面灌溉仍是當今世界占主導地位的灌水技術。隨著高效田間灌水技術的成熟,輸配水有低壓管道化方向發(fā)展的趨勢。(4)農業(yè)高效節(jié)水灌溉技術管理水平越來越高。應用專家系統(tǒng)、計算機網絡技術、控制技術資源數據庫、模擬模型等技術的集成,達到時,空、量、質上的精確灌水,是今后攻關的重點。(5)節(jié)水綜合技術的開發(fā)利用,是提高水分利用率和水分利用效率的重要途徑,也是今后節(jié)水灌溉發(fā)展的方向。
4.發(fā)展節(jié)水灌溉技術的政策建議
(1)提高發(fā)展節(jié)水灌溉技術的認識。我國是一個水資源短缺的國家,隨著人口增加、經濟發(fā)展、社會進步,農業(yè)灌溉用水要在用水總量基本不增加的情況下保障我國糧食安全,只能走內涵式發(fā)展的道路,灌溉必須走節(jié)水型的發(fā)展道路。因此,我們應加大對發(fā)發(fā)展節(jié)水灌溉技術的宣傳教育力度,使全社會都來關心節(jié)水灌溉技術,形成一個較好的節(jié)水灌溉技術發(fā)展環(huán)境。
(2)形成發(fā)展節(jié)水灌溉技術內在機制。通過制定和運用好水價、水權這些經濟手段,對農業(yè)用水需求進行有效調控,削弱低效益膨脹型的用水需求,杜絕無效益浪費型的用水需求,促進節(jié)約農業(yè)用水的需求,從而推進節(jié)約灌溉技術發(fā)展。
(3)節(jié)水灌溉技術發(fā)展要符合農村實際。節(jié)水灌溉技術發(fā)展不僅是工程問題、技術問題,還是社會問題和經濟問題。節(jié)水灌溉技術如果不能使農民從中得到實惠,就不能得到廣大農民的真正擁護,就不能持續(xù)快速地發(fā)展起來。
(4)促進節(jié)水灌溉設施制造業(yè)發(fā)展。一項新技術得到推廣應用,有可能帶動一個新的產業(yè)發(fā)展。伴隨我國高效節(jié)水灌溉技術的發(fā)展和應用,節(jié)水灌溉設備制造業(yè)也可望能形成一個有相當規(guī)模的行業(yè),成為中國加工制造業(yè)一個新的增長點,政府部門應使用財政、金融等經濟手段加以引導和支持。