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【摘 要】 我国是一个农业大国,要充分发挥农田水利工程建设的效益,就必须在节水灌溉上下功夫。本文从节水灌溉的理念出发,就节水灌溉提出了一下几点措施:1平整土地,设计合理的沟、畦尺寸;2渠道防渗;管道输水;3加大水源工程建设,提高灌区供水保证率;4统一管理灌区水资源,充分发挥井渠双灌优势;科学灌溉及推进灌区水价改革。
【关键词】 节水灌溉理念;节水灌溉;措施
引言:
随着农业的发展,灌溉用水量日益增加。如何进行节水灌溉,充分利用水资源是需要不断探索的问题。节水灌溉在最大幅度的降低用水量的同时,且不影响农作物的产量,获得与之前相比较高的收益。因此,在农业灌溉上大力推广节水灌溉技术的应用是非常必要。
一、灌溉新理念
在观念上,对灌溉要有新认识,即首先为了节水,灌溉量要少到恰到好处,不能像以前理解的灌溉就是浇地,就是全面积的大水漫灌,而是最好浇在有作物处,在无作物处少浇或不浇。为了促进作物正常生长发育,灌溉次数应根据作物的需求,且在关键期浇水较多,但不是充分满足作物需水要求。例如果树在长枝叶时少浇水,以避免疯长,而在开花结果时,给适当的水,这样就能提高产量和品质。其次,要实现精确浇水,必须有高新技术研制出的现代化灌溉设备,以自动或半自动地将水准确、精量、快速、节能地输送到作物根区;同时,大量节省劳力、投资,操纵者也能得心应手,轻松自如。这样的灌溉机具应能实现灌溉产业化。最后,科学的灌溉经营管理是实现高效益的关键条件,这是过去重建轻管使之吃了大亏的重要教训。
节水灌溉是现代灌溉,即以当代最先进的高新科技武装的灌溉技术,它属于当代精确农业的重要组成部分。决不可认为节水灌溉是简单劳动,科学性不强。节水灌溉是实用科学,量大面广,土地分散,且必须充分考虑区域的地理、资源、生态环境条件,而这些环境条件总是处在不断变化之中,一方面给推广节水灌溉带来许多负面影响,另一方面也是节水灌溉发展进步的动力。当然,在高新技术飞速发展的今天,信息技术将大大减少节水灌溉这些先天性弱点的影响,而使其吸收高新技术的精华,激发创新能力,对旧观念、旧理论、旧设备等进行强劲的冲击,引发出全新的节水灌溉技术体系。
因此,不能简单地对待节水灌溉技术,它还有很多课题尚未研究清楚。不能搞土法上马、降低其高科技的品质,也不能奢望在全国可以只搞1~2种灌水技术和灌水设备就能完全满足各地的要求。当然把节水灌溉看得复杂一些是战略上的要求,而经过仔细研究开发出的技术和设备,则应简单易行,这样才能显示出高科技的水平。由于观念的改变,必须有新理论指导,新技术涌现。近10余年来,理论上出现了调亏灌溉、SPAC系统调配、旱作农业等,新技术方面出现了膜上(下)灌、水肥耦合,控制性分根交替灌溉等。这些都是创新的宝贵财富,有待进一步发掘。
二、节水灌溉有效措施
1、地面灌溉技术节水方法
平整土地,设计合理的沟、畦尺寸与灌水技术参数平整土地是提高地面灌水技术和灌水质量,缩短灌水时间,提高灌水劳动效率和节水增产的一项重要措施。结合土地平整,进行田间工程改造,划长畦(沟)为短畦(沟),改宽畦为窄畦,设计合理的畦沟尺寸和入畦(沟)流量,可大大提高灌水均匀度和灌水效率。一般经验表明对沟灌和畦灌采用较小的畦、沟尺寸,就可以大大提高灌溉均匀度和灌水效率.即常说的小畦短沟畦。至于沟畦尺寸应按照各地地形和土质差异,各地应根据田间试验结果,建立计算机模型,通过实验和计算机模拟,给出适合本地的适宜畦沟尺寸和灌水技术参数。
2、渠道防渗技术
传统的土渠输水渗漏损失约占水量的50%~60%,因此,渠道防渗一直是我国发展节水灌溉的主要技术措施。按防渗材料可分为土料压实、三合土护面、砖有衬砌、混凝土衬砌、塑料薄膜防渗和沥青护面防渗等。渠道防渗技术的节水特点是:减少渠系输水过程中的水量渗漏损失,提高渠系水利用系数,提高渠道输水安全保证率,提高渠道抗冲能力,增加输水能力。(3)改进地面灌溉湿润方式,发展局部湿润灌溉改进传统的地面灌溉全部湿润方式,进行隔沟(畦)交替灌溉或局部湿润灌溉,不仅减少了土壤蒸发占农田总蒸散量的比例,使田间土壤水的利用效率得以显著提高,而且可以较好地改善作物根区土壤的通透性,促进根系深扎,有利于根系利用深层土壤储水,兼具节水和增产双重特点,值得大力推广。
3、集雨滴灌技术措施
集雨滴灌技术措施是将雨水集蓄工程和滴灌系统相结合的一种新型节水灌溉技术措施,即先构建集雨滴灌工程系统,再利用雨水集蓄工程收集雨水,然后采用滴灌方法对作物进行补充灌溉。集雨滴灌工程系统一般由集雨场、截流输水系统、蓄水系统和滴灌系统组成。集雨场即收集雨水的场地,应考虑具有一定产流面积的地方作为集雨场。截流输水系统是指截流沟和输水渠,其作用是将集雨场上的雨水汇集起来,引入沉砂池,然后流入蓄水系统。蓄水系统是指储水体及其附属设施,其作用是储存雨水。集雨滴灌技術提高了雨水资源的利用效率,具有显著的经济效益,促进了生态环境的改善,有效控制了水土流失,成为小流域综合治理的主要工程技术措施。
4、污水喷灌技术措施
污水喷灌技术是将污水处理与农业灌溉用水结合起来的一种新型灌溉技术措施。污水喷灌技术就是指将净化后的污水喷洒在大地田间,利用土壤中的微生物和农作物本身来分解污水中的某些成分,使一部分水蒸发到大气中,而部分水经土壤净化后再循环利用。污水喷灌技术提高了农业水资源的利用效率,是缓解水资源短缺和消除污染的有效途径,污水中含有丰富的作物生长必须的养分,科学合理地用于灌溉,可节省大量化肥,增加农作物的产量,还可以改善土壤理化性质,提高土壤肥力,有利于农作物的生长。城市生活污水和工业废水作为城市郊区农田灌溉的补充水源,在缓解农业水资源严重不足的矛盾、促进农业生产可持续发展等方面发挥了非常重要的作用。 5、咸水灌溉技术措施
咸水灌溉技术措施是指利用矿化度大于2克/升的咸水灌溉农田使作物得以生长发育的技术措施,利用浅层地下咸水灌溉的同时还能降低地下水位,腾出地下调蓄库容,有利于蓄纳雨水与非灌溉期的地表水,防治渍涝与盐碱灾害,促进地下水淡化。咸水灌溉技术的主要作用是增加土壤含水量,降低土壤溶液浓度,形成宜于作物吸收水分和养分的条件,使作物能够正常生长发育,因而具有十分明显的增产效益。同时要注意科学合理地利用咸水进行灌溉,首先要有排水条件,以免因灌咸水而引起土壤积盐。其次还要咸淡轮灌或咸淡混灌,利用淡水洗盐。咸水灌溉技术措施成为缺水地区扩大灌溉水源的途径,有效的解决了灌溉水源短缺的问题。
6、微灌技术的应用
实施先进的节水灌溉技术,是解决灌区水源短缺的有效途径。微喷灌是近年来发展起来且兼具喷灌与滴灌优点的新型灌溉形式,是通过低压管道将水送至作物根部附近,用很小的喷头将水喷洒在土壤表面进行灌溉的新型灌水方法,它具有灌水均匀、节约用水、节省劳力、便于控制、操作方便等优点,是其它灌溉方法不可比拟的。广泛适用于对农业大棚种植的范围。
7、节水输水方法
(1)渠道防渗。渠道防渗所采用的材料有很多种类,常用的有干砌块石,浆砌块石(或卵石),砼预制块、现浇砼护面、塑料薄膜、土工膜等。
(2)管道输水。渠道输水除了渠床渗漏之外,还有水面蒸发与渠床上杂草的蒸腾。而用管道输水则可基本避免这些输水损失。对于喷灌、滴灌和微灌要求高压输水(300-1200kPa),而对于地面灌溉可用低压输水管(小于200kpa)。
三、节水灌溉技术的发展方向
在我国淡水资源十分短缺、灌溉用水浪费及水污染严重等状况下,必须大力发展节水灌溉技术,提高农业灌溉用水的利用率,这对缓解我国水资源不足、提高农业产量、保证水资源可持续利用、促进国民经济持续高效发展、实现社会稳定和进步等方面,都具有十分重要的现实意义和深远的历史意义。
未来节水灌溉技术将会向着细微化,可操作化的趋势发展,主要体现在以下三个方面:一是应用激光平地技术和高精度的土地平整技术;二是将计算机、3S技术等现代化高科技手段应用于灌溉领域,對作物的土壤墒情和气候进行监测预报,采用精确的灌溉设施对作物进行有效严格地施肥和灌水;三是深入研究和大力推广非充分灌溉技术。非充分灌溉就是只针对水资源的紧缺性与用水效率低下的普遍性而提出的一种新的灌溉技术。
四、结束语
充分发挥农田水利建设的效益,引进旱地灌溉及节水灌溉新理念,并应用有效的节水灌溉技术措施,是我们亟待解决的问题。通过观念改进和技术强化,提高土地利用价值和水资源利用率,在减轻种植人员劳动强度的同时实现农作物高产高效的目的。
参考文献:
[1]李正平.运城地区节水灌溉技术的适应性探析[J].山西水利科技,2013(03).
[2]伊力多斯,马建翔,雷振凯.滴灌带产品质量控制与测试[J].现代农业科技,2013(16).
[3]王玉娟,吴欢欢.新形势下农田水利节水灌溉发展探讨[J].河南水利与南水北调,2013(09).
[4]滕金福.农田水利工程高效节水灌溉发展思路初探[J].科技创新与应用,2013(12).
[5]杨俊.农田灌溉用水现状及节水途径与措施.建材与装饰.2013年7月.
【关键词】 节水灌溉理念;节水灌溉;措施
引言:
随着农业的发展,灌溉用水量日益增加。如何进行节水灌溉,充分利用水资源是需要不断探索的问题。节水灌溉在最大幅度的降低用水量的同时,且不影响农作物的产量,获得与之前相比较高的收益。因此,在农业灌溉上大力推广节水灌溉技术的应用是非常必要。
一、灌溉新理念
在观念上,对灌溉要有新认识,即首先为了节水,灌溉量要少到恰到好处,不能像以前理解的灌溉就是浇地,就是全面积的大水漫灌,而是最好浇在有作物处,在无作物处少浇或不浇。为了促进作物正常生长发育,灌溉次数应根据作物的需求,且在关键期浇水较多,但不是充分满足作物需水要求。例如果树在长枝叶时少浇水,以避免疯长,而在开花结果时,给适当的水,这样就能提高产量和品质。其次,要实现精确浇水,必须有高新技术研制出的现代化灌溉设备,以自动或半自动地将水准确、精量、快速、节能地输送到作物根区;同时,大量节省劳力、投资,操纵者也能得心应手,轻松自如。这样的灌溉机具应能实现灌溉产业化。最后,科学的灌溉经营管理是实现高效益的关键条件,这是过去重建轻管使之吃了大亏的重要教训。
节水灌溉是现代灌溉,即以当代最先进的高新科技武装的灌溉技术,它属于当代精确农业的重要组成部分。决不可认为节水灌溉是简单劳动,科学性不强。节水灌溉是实用科学,量大面广,土地分散,且必须充分考虑区域的地理、资源、生态环境条件,而这些环境条件总是处在不断变化之中,一方面给推广节水灌溉带来许多负面影响,另一方面也是节水灌溉发展进步的动力。当然,在高新技术飞速发展的今天,信息技术将大大减少节水灌溉这些先天性弱点的影响,而使其吸收高新技术的精华,激发创新能力,对旧观念、旧理论、旧设备等进行强劲的冲击,引发出全新的节水灌溉技术体系。
因此,不能简单地对待节水灌溉技术,它还有很多课题尚未研究清楚。不能搞土法上马、降低其高科技的品质,也不能奢望在全国可以只搞1~2种灌水技术和灌水设备就能完全满足各地的要求。当然把节水灌溉看得复杂一些是战略上的要求,而经过仔细研究开发出的技术和设备,则应简单易行,这样才能显示出高科技的水平。由于观念的改变,必须有新理论指导,新技术涌现。近10余年来,理论上出现了调亏灌溉、SPAC系统调配、旱作农业等,新技术方面出现了膜上(下)灌、水肥耦合,控制性分根交替灌溉等。这些都是创新的宝贵财富,有待进一步发掘。
二、节水灌溉有效措施
1、地面灌溉技术节水方法
平整土地,设计合理的沟、畦尺寸与灌水技术参数平整土地是提高地面灌水技术和灌水质量,缩短灌水时间,提高灌水劳动效率和节水增产的一项重要措施。结合土地平整,进行田间工程改造,划长畦(沟)为短畦(沟),改宽畦为窄畦,设计合理的畦沟尺寸和入畦(沟)流量,可大大提高灌水均匀度和灌水效率。一般经验表明对沟灌和畦灌采用较小的畦、沟尺寸,就可以大大提高灌溉均匀度和灌水效率.即常说的小畦短沟畦。至于沟畦尺寸应按照各地地形和土质差异,各地应根据田间试验结果,建立计算机模型,通过实验和计算机模拟,给出适合本地的适宜畦沟尺寸和灌水技术参数。
2、渠道防渗技术
传统的土渠输水渗漏损失约占水量的50%~60%,因此,渠道防渗一直是我国发展节水灌溉的主要技术措施。按防渗材料可分为土料压实、三合土护面、砖有衬砌、混凝土衬砌、塑料薄膜防渗和沥青护面防渗等。渠道防渗技术的节水特点是:减少渠系输水过程中的水量渗漏损失,提高渠系水利用系数,提高渠道输水安全保证率,提高渠道抗冲能力,增加输水能力。(3)改进地面灌溉湿润方式,发展局部湿润灌溉改进传统的地面灌溉全部湿润方式,进行隔沟(畦)交替灌溉或局部湿润灌溉,不仅减少了土壤蒸发占农田总蒸散量的比例,使田间土壤水的利用效率得以显著提高,而且可以较好地改善作物根区土壤的通透性,促进根系深扎,有利于根系利用深层土壤储水,兼具节水和增产双重特点,值得大力推广。
3、集雨滴灌技术措施
集雨滴灌技术措施是将雨水集蓄工程和滴灌系统相结合的一种新型节水灌溉技术措施,即先构建集雨滴灌工程系统,再利用雨水集蓄工程收集雨水,然后采用滴灌方法对作物进行补充灌溉。集雨滴灌工程系统一般由集雨场、截流输水系统、蓄水系统和滴灌系统组成。集雨场即收集雨水的场地,应考虑具有一定产流面积的地方作为集雨场。截流输水系统是指截流沟和输水渠,其作用是将集雨场上的雨水汇集起来,引入沉砂池,然后流入蓄水系统。蓄水系统是指储水体及其附属设施,其作用是储存雨水。集雨滴灌技術提高了雨水资源的利用效率,具有显著的经济效益,促进了生态环境的改善,有效控制了水土流失,成为小流域综合治理的主要工程技术措施。
4、污水喷灌技术措施
污水喷灌技术是将污水处理与农业灌溉用水结合起来的一种新型灌溉技术措施。污水喷灌技术就是指将净化后的污水喷洒在大地田间,利用土壤中的微生物和农作物本身来分解污水中的某些成分,使一部分水蒸发到大气中,而部分水经土壤净化后再循环利用。污水喷灌技术提高了农业水资源的利用效率,是缓解水资源短缺和消除污染的有效途径,污水中含有丰富的作物生长必须的养分,科学合理地用于灌溉,可节省大量化肥,增加农作物的产量,还可以改善土壤理化性质,提高土壤肥力,有利于农作物的生长。城市生活污水和工业废水作为城市郊区农田灌溉的补充水源,在缓解农业水资源严重不足的矛盾、促进农业生产可持续发展等方面发挥了非常重要的作用。 5、咸水灌溉技术措施
咸水灌溉技术措施是指利用矿化度大于2克/升的咸水灌溉农田使作物得以生长发育的技术措施,利用浅层地下咸水灌溉的同时还能降低地下水位,腾出地下调蓄库容,有利于蓄纳雨水与非灌溉期的地表水,防治渍涝与盐碱灾害,促进地下水淡化。咸水灌溉技术的主要作用是增加土壤含水量,降低土壤溶液浓度,形成宜于作物吸收水分和养分的条件,使作物能够正常生长发育,因而具有十分明显的增产效益。同时要注意科学合理地利用咸水进行灌溉,首先要有排水条件,以免因灌咸水而引起土壤积盐。其次还要咸淡轮灌或咸淡混灌,利用淡水洗盐。咸水灌溉技术措施成为缺水地区扩大灌溉水源的途径,有效的解决了灌溉水源短缺的问题。
6、微灌技术的应用
实施先进的节水灌溉技术,是解决灌区水源短缺的有效途径。微喷灌是近年来发展起来且兼具喷灌与滴灌优点的新型灌溉形式,是通过低压管道将水送至作物根部附近,用很小的喷头将水喷洒在土壤表面进行灌溉的新型灌水方法,它具有灌水均匀、节约用水、节省劳力、便于控制、操作方便等优点,是其它灌溉方法不可比拟的。广泛适用于对农业大棚种植的范围。
7、节水输水方法
(1)渠道防渗。渠道防渗所采用的材料有很多种类,常用的有干砌块石,浆砌块石(或卵石),砼预制块、现浇砼护面、塑料薄膜、土工膜等。
(2)管道输水。渠道输水除了渠床渗漏之外,还有水面蒸发与渠床上杂草的蒸腾。而用管道输水则可基本避免这些输水损失。对于喷灌、滴灌和微灌要求高压输水(300-1200kPa),而对于地面灌溉可用低压输水管(小于200kpa)。
三、节水灌溉技术的发展方向
在我国淡水资源十分短缺、灌溉用水浪费及水污染严重等状况下,必须大力发展节水灌溉技术,提高农业灌溉用水的利用率,这对缓解我国水资源不足、提高农业产量、保证水资源可持续利用、促进国民经济持续高效发展、实现社会稳定和进步等方面,都具有十分重要的现实意义和深远的历史意义。
未来节水灌溉技术将会向着细微化,可操作化的趋势发展,主要体现在以下三个方面:一是应用激光平地技术和高精度的土地平整技术;二是将计算机、3S技术等现代化高科技手段应用于灌溉领域,對作物的土壤墒情和气候进行监测预报,采用精确的灌溉设施对作物进行有效严格地施肥和灌水;三是深入研究和大力推广非充分灌溉技术。非充分灌溉就是只针对水资源的紧缺性与用水效率低下的普遍性而提出的一种新的灌溉技术。
四、结束语
充分发挥农田水利建设的效益,引进旱地灌溉及节水灌溉新理念,并应用有效的节水灌溉技术措施,是我们亟待解决的问题。通过观念改进和技术强化,提高土地利用价值和水资源利用率,在减轻种植人员劳动强度的同时实现农作物高产高效的目的。
参考文献:
[1]李正平.运城地区节水灌溉技术的适应性探析[J].山西水利科技,2013(03).
[2]伊力多斯,马建翔,雷振凯.滴灌带产品质量控制与测试[J].现代农业科技,2013(16).
[3]王玉娟,吴欢欢.新形势下农田水利节水灌溉发展探讨[J].河南水利与南水北调,2013(09).
[4]滕金福.农田水利工程高效节水灌溉发展思路初探[J].科技创新与应用,2013(12).
[5]杨俊.农田灌溉用水现状及节水途径与措施.建材与装饰.2013年7月.