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黑河市地处黑龙江省北部,南北纵跨大小兴安岭,东西横接黑龙江、嫩江两江,辖6个县(市)区,土地面积6.87万平方公里,人口174.1万人,耕地面积67.6×104hm2。黑河市有黑龙江、嫩江两大水系,中小河流631条,属水资源相对富集地区,全市水资源总量114.16×108m3,人均占有水资源量为6568m3,相当于全省的3.33倍,相当于全国的2.98倍。但由于该市地域辽阔,水资源及降水量在地区之间和季节上的分配很不平衡,局部范围小气候和年际之间变化很大,致使南部县市干旱严重。另一方面,由于用水方式落后,水价不合理等原因,致使水资源浪费严重,加剧了水资源的供需矛盾。农业是用水大户,农业用水量约占总用水量的70%。但由于灌溉方式落后,水的利用率只有40%,农业用水浪费相当严重。
黑河市自2000年开始推广应用节水灌溉技术,几年来,全市节水灌溉控制面积由2000年的空白发展到2010年的14.84×104hm2,全市6个县(市)区都建设了节水灌溉示范项目区,节水灌溉技术在黑河市得到了迅速推广和应用。但还存在着规模不大、节水工程单一、资金投入不足、机制滞后、科研力度不够等问题。
节水灌溉是用尽可能少的投入取得尽可能多的作物产出或最大的经济效益的一种灌溉模式,目的是提高水和利用率和水分生产效率,比传统的灌溉模式有明显的节约用水和高效用水的特点。黑河市应用的节水灌溉模式主要有喷灌、微喷灌、滴灌等灌溉形式。
1.喷灌
喷灌是将灌溉水通过由喷灌设备组成的喷灌系统,形成具有一定压力的水,由喷头喷身到空中,形成水滴状态洒落在土壤表面,为作物生长提供必要的水分。一般说来,其明显的优点是灌水均匀,少占耕地,节省人力,对地形的适应性强等,主要缺点是受风影响大,设备投资高等,经过多年的努力,现在黑河市已有喷灌面积8.67×104hm2。喷灌系统的形式很多,其优缺点也就有很大差别。在黑河市用得较多的有以下几种:
1.1 固定管道式喷灌:干支管都埋在地下(也有的把支管铺在地面,但在整个灌溉季节都不移动),这样管理更省人力,可靠性高,使用寿命长,只是设备投资很高,目前使用塑料管道的系统单位造价也有800~1200元/a之间。有的甚至达到1500元/a。
1.2 半移动式管道喷灌 干管固定,支管移动,这样可大大减少支管用量,从而使得亩投资仅为固定式的50~70%,但是移动支管需要较多人力,并且如管理不善,支管容易损坏。逊克县车陆乡车陆村的旱田节水灌溉灌溉工程应用的是以上两种喷灌形式。
1.3 绞盘式喷灌机 用软管给一个大喷头供水,软管盘在一个大绞盘上。灌溉时逐渐将软管收卷在绞盘上,喷头边走边喷,灌溉一个宽为两倍射程的矩形田块。这种系统,田间工程少,机械设备比时针式简单,从而造价也低一些,工作可靠性高一些。但一般要采用中高压喷头,能耗较高.适合于灌溉粗壮的作物(如玉米、甘蔗等)。也要求地形比较平坦,地面坡度不能太大,在一个喷头工作的范围内最好是一面坡。黑河市爱辉区长发村国家级节水灌溉项目区应用了4台绞盘式喷灌机组,逊克县车陆乡国家级节水灌溉项目区应用了2台绞盘式喷灌机组。
1.4 中、小型喷灌机 这是黑河市用得最多的一种喷灌模式,一般配有8~10个喷头,用水龙带连接到装有水泵和动力机(多为柴油机与电动机)的小车上,动力功率为3~12马力。使用灵活,亩投资约为固定管道式的20~60%,移动费劳力大,管理要求高。只适用于中小型的农场和田块。但投资较低,使用灵活机动。黑河市现有12万亩喷灌大多数都是采用这种灌溉形式。
2.微喷灌
微喷灌是通过管道系统和微灌灌水器以微量供水方式将水直接送至作物根系附近土壤的一种最省水的灌溉形式。只是为了克服滴头太易于堵塞的缺点,将滴头改为微喷头,由于微喷头出流孔口大一些,流量大一些,流速慢一些,所以不象滴头那么容易堵塞,但流量加大了,毛管相应也要加粗些。在每棵作物或树下装1~2个微喷头一般即可满足灌溉的需要。微喷头仍有堵塞问题,因此也要对过滤问题给予足够的重视,每亩造价与固定式滴灌相仿。在温室(或大棚)内使用微喷灌会大大提高室内之空气湿度,而不利于对湿度敏感作物(如黄瓜)的生产。
3.滴灌
滴灌是用小塑料管将灌溉水直接送到每棵作物根部的附近,水由滴头慢慢滴出,是一种精密的灌溉方法,只有需要水的地方才灌水,可真正做到只灌作物而不是灌土地。而且可长时间使作物根区的水分处于最优状态,因此既省水又增产,与大水漫灌相比,滴灌可节水40%~50%,增产20%左右。黑河市现有滴灌面积506hm2(包括微喷灌),但其最大缺点就是滴头出流孔口小,流速低,堵塞问题严重,因此对灌溉水要认真地进行过滤和处理。滴灌技术的推广应用不仅从根本上改变了黑河市传统的农业用水方式,大幅度提高了用水效率,而且改变了农业生产方式,进一步解放和发展了农业生产力,改变了传统的农业结构,促进了生态环境的改善。
3.1 固定式地面滴灌 将毛管和滴头都固定地布置在地面(干、支管一般埋在地下),整个灌水季节都不移动,毛管用量大,造价与固定式喷灌相近,其优点是节省劳力,由于布置在地面,施工简单而且便于发现问题(如滴头堵塞、管道破裂、接头漏水等),但是毛管直接受太阳曝晒,老化快,而且对其他农业操作有影响,还容易受到人为的破坏。温室及大棚内作物比较实用这种滴灌方式。黑河市的棚室滴灌采用的都是这种滴灌方式。
3.2 半固定式地面滴灌 为降低亩投资只将干管和支管固定埋在田间,而毛管及滴头都是可以根据轮灌需要移动。投资仅为固定式的50~70%。这样就增加了移动毛管的劳力,而且易于损坏。孙吴县吴家堡村的大田滴灌采用的是这种滴灌形式。
黑河市自2000年开始推广应用节水灌溉技术,几年来,全市节水灌溉控制面积由2000年的空白发展到2010年的14.84×104hm2,全市6个县(市)区都建设了节水灌溉示范项目区,节水灌溉技术在黑河市得到了迅速推广和应用。但还存在着规模不大、节水工程单一、资金投入不足、机制滞后、科研力度不够等问题。
节水灌溉是用尽可能少的投入取得尽可能多的作物产出或最大的经济效益的一种灌溉模式,目的是提高水和利用率和水分生产效率,比传统的灌溉模式有明显的节约用水和高效用水的特点。黑河市应用的节水灌溉模式主要有喷灌、微喷灌、滴灌等灌溉形式。
1.喷灌
喷灌是将灌溉水通过由喷灌设备组成的喷灌系统,形成具有一定压力的水,由喷头喷身到空中,形成水滴状态洒落在土壤表面,为作物生长提供必要的水分。一般说来,其明显的优点是灌水均匀,少占耕地,节省人力,对地形的适应性强等,主要缺点是受风影响大,设备投资高等,经过多年的努力,现在黑河市已有喷灌面积8.67×104hm2。喷灌系统的形式很多,其优缺点也就有很大差别。在黑河市用得较多的有以下几种:
1.1 固定管道式喷灌:干支管都埋在地下(也有的把支管铺在地面,但在整个灌溉季节都不移动),这样管理更省人力,可靠性高,使用寿命长,只是设备投资很高,目前使用塑料管道的系统单位造价也有800~1200元/a之间。有的甚至达到1500元/a。
1.2 半移动式管道喷灌 干管固定,支管移动,这样可大大减少支管用量,从而使得亩投资仅为固定式的50~70%,但是移动支管需要较多人力,并且如管理不善,支管容易损坏。逊克县车陆乡车陆村的旱田节水灌溉灌溉工程应用的是以上两种喷灌形式。
1.3 绞盘式喷灌机 用软管给一个大喷头供水,软管盘在一个大绞盘上。灌溉时逐渐将软管收卷在绞盘上,喷头边走边喷,灌溉一个宽为两倍射程的矩形田块。这种系统,田间工程少,机械设备比时针式简单,从而造价也低一些,工作可靠性高一些。但一般要采用中高压喷头,能耗较高.适合于灌溉粗壮的作物(如玉米、甘蔗等)。也要求地形比较平坦,地面坡度不能太大,在一个喷头工作的范围内最好是一面坡。黑河市爱辉区长发村国家级节水灌溉项目区应用了4台绞盘式喷灌机组,逊克县车陆乡国家级节水灌溉项目区应用了2台绞盘式喷灌机组。
1.4 中、小型喷灌机 这是黑河市用得最多的一种喷灌模式,一般配有8~10个喷头,用水龙带连接到装有水泵和动力机(多为柴油机与电动机)的小车上,动力功率为3~12马力。使用灵活,亩投资约为固定管道式的20~60%,移动费劳力大,管理要求高。只适用于中小型的农场和田块。但投资较低,使用灵活机动。黑河市现有12万亩喷灌大多数都是采用这种灌溉形式。
2.微喷灌
微喷灌是通过管道系统和微灌灌水器以微量供水方式将水直接送至作物根系附近土壤的一种最省水的灌溉形式。只是为了克服滴头太易于堵塞的缺点,将滴头改为微喷头,由于微喷头出流孔口大一些,流量大一些,流速慢一些,所以不象滴头那么容易堵塞,但流量加大了,毛管相应也要加粗些。在每棵作物或树下装1~2个微喷头一般即可满足灌溉的需要。微喷头仍有堵塞问题,因此也要对过滤问题给予足够的重视,每亩造价与固定式滴灌相仿。在温室(或大棚)内使用微喷灌会大大提高室内之空气湿度,而不利于对湿度敏感作物(如黄瓜)的生产。
3.滴灌
滴灌是用小塑料管将灌溉水直接送到每棵作物根部的附近,水由滴头慢慢滴出,是一种精密的灌溉方法,只有需要水的地方才灌水,可真正做到只灌作物而不是灌土地。而且可长时间使作物根区的水分处于最优状态,因此既省水又增产,与大水漫灌相比,滴灌可节水40%~50%,增产20%左右。黑河市现有滴灌面积506hm2(包括微喷灌),但其最大缺点就是滴头出流孔口小,流速低,堵塞问题严重,因此对灌溉水要认真地进行过滤和处理。滴灌技术的推广应用不仅从根本上改变了黑河市传统的农业用水方式,大幅度提高了用水效率,而且改变了农业生产方式,进一步解放和发展了农业生产力,改变了传统的农业结构,促进了生态环境的改善。
3.1 固定式地面滴灌 将毛管和滴头都固定地布置在地面(干、支管一般埋在地下),整个灌水季节都不移动,毛管用量大,造价与固定式喷灌相近,其优点是节省劳力,由于布置在地面,施工简单而且便于发现问题(如滴头堵塞、管道破裂、接头漏水等),但是毛管直接受太阳曝晒,老化快,而且对其他农业操作有影响,还容易受到人为的破坏。温室及大棚内作物比较实用这种滴灌方式。黑河市的棚室滴灌采用的都是这种滴灌方式。
3.2 半固定式地面滴灌 为降低亩投资只将干管和支管固定埋在田间,而毛管及滴头都是可以根据轮灌需要移动。投资仅为固定式的50~70%。这样就增加了移动毛管的劳力,而且易于损坏。孙吴县吴家堡村的大田滴灌采用的是这种滴灌形式。