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所屬欄目:農(nóng)業(yè)工程科學(xué)論文 發(fā)布日期:2012-10-18 09:04 熱度:
摘要:節(jié)水灌溉技術(shù)是比傳統(tǒng)的灌溉技術(shù)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。是否節(jié)約灌溉用水,用水是否高效是以單位作物產(chǎn)量總耗水量(從水源算起直到田間)多少來衡量,或者,以單位耗水量所取得的產(chǎn)值多少來衡量。因?yàn)楣?jié)水與否和高效與否,都是相對的概念,所以節(jié)水灌溉技術(shù)也是不斷發(fā)展,其效率也是不斷提高的。
關(guān)鍵字:節(jié)水灌溉,技術(shù)推廣,發(fā)展?fàn)顩r,節(jié)水輸水方法,水灌溉制度
我國發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)的歷史幾乎與我國近代灌溉的歷史一樣長,因?yàn)橹灰喔染蛻?yīng)當(dāng)考慮節(jié)水,在早期的涇惠渠、渭惠渠和洛惠渠等老灌區(qū)就在優(yōu)化地面灌溉技術(shù)要素方面作了許多有益的探索,取得了一些寶貴的經(jīng)驗(yàn)。我國科技人員吸收了國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),研制出了一整套適合我國使用的滴灌和微噴灌設(shè)備,現(xiàn)在全國微灌面積已達(dá)幾十萬畝。由于塑料工業(yè)的發(fā)展,到二十世紀(jì)八十年代地下輸水技術(shù)又得到了新生,發(fā)展成為低壓管道輸水灌溉技術(shù),主要采用低壓塑料管輸水,也還有用素砼管等其他低壓管輸水.近幾年來,各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)對節(jié)水灌溉日益重視,各種新聞媒體也大大加強(qiáng)了節(jié)水灌溉的宣傳力度,一個(gè)大力發(fā)展節(jié)水灌溉的新高潮已形成。這一次熱潮的特點(diǎn)是:不是單一地發(fā)展某一種節(jié)水灌溉技術(shù),而是各種節(jié)水灌溉技術(shù)一齊上。
現(xiàn)在我國采用過的和正在研究或推廣使用的節(jié)水灌溉技術(shù)有數(shù)十種之多。各種技術(shù)都各有利弊,各有不同的適用條件。只不過有些技術(shù)成熟一些,有些技術(shù)還有待進(jìn)一步研究,有些技術(shù)優(yōu)點(diǎn)更多些,適用范圍更廣些,而有些技術(shù)稍遜而已。節(jié)水灌溉技術(shù)大致可分為灌水方法、輸水方法、灌溉制度和田間輔助措施等四大類別。
一、節(jié)水灌水方法
灌水方法即田間配水方法,就是如何將已送到田頭的灌溉水均勻地分布到作物根系活動(dòng)層中去。按灌溉水是通過何種途徑進(jìn)入根系活動(dòng)層,灌水方法可分為地面灌溉、噴灌,微灌和地下灌溉。
(一)地面灌溉
地面灌溉是古老的傳統(tǒng)的灌水方法,一般說來它是作為比較是否節(jié)水的基點(diǎn)。但是地面灌溉技術(shù)也在不斷發(fā)展不斷完善,所以最近也有許多比傳統(tǒng)地面灌溉技術(shù)更節(jié)水的方法。
(二)噴灌
噴灌是通過空中進(jìn)行配水,由于需要壓力所以常用壓力管道輸水。一般說來,其明顯的優(yōu)點(diǎn)是灌水均勻,少占耕地,節(jié)省人力,對地形的適應(yīng)性強(qiáng)等,主要缺點(diǎn)是受風(fēng)影響大,設(shè)備投資高等,經(jīng)過20多年的努力,現(xiàn)在我國已有噴灌面積80多萬公頃。噴灌系統(tǒng)的形式很多,其優(yōu)缺點(diǎn)也就有很大差別。在我國用得較多的有以下幾種:
(三)滴灌
這是用小塑料管將灌溉水直接送到每棵作物根部的附近,水由滴頭慢慢滴出,是一種精密的灌溉方法,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。而且可長時(shí)間使作物根區(qū)的水分處于最優(yōu)狀態(tài),因此既省水又增產(chǎn),我國現(xiàn)有面積34萬公頃(包括微噴灌),但其最大缺點(diǎn)就是滴頭出流孔口小,流速低,因此堵塞問題嚴(yán)重。對灌溉水一定要認(rèn)真地進(jìn)行過濾和處理,目前我國還都只注意到防止物理堵塞,而同樣嚴(yán)重的生物堵塞和化學(xué)堵塞問題尚未引起足夠的重視。
(四)微噴灌
有的地方稱之為霧灌,與滴灌相似,只是為了克服滴頭太易于堵塞的缺點(diǎn),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,所以不象滴頭那么容易堵塞,但流量加大了,毛管相應(yīng)也要加粗些。在每棵作物或樹下裝1—2個(gè)微噴頭一般即可滿足灌溉的需要。微噴頭仍有堵塞問題,因此也要對過濾問題給予足夠的重視,每畝造價(jià)與固定式滴灌相仿。在國外有逐漸以微噴灌取代滴灌的趨勢。但是在溫室(或大棚)內(nèi)使用微噴灌會(huì)大大提高室內(nèi)之空氣濕度。而不利于對濕度敏感作物(如黃瓜)的生產(chǎn),這時(shí)只好用滴灌近年來我國微噴灌設(shè)備生產(chǎn)逐漸完善。微噴灌面積的發(fā)展很快,是一種很有發(fā)展前途的節(jié)水灌水方法。特別適用于灌溉果園。
(五)滲灌
滲灌與地下的滴灌相似,只是用滲頭代替滴頭全部埋在地下,滲頭的水不象滴頭那樣一滴一滴地流出,而是慢慢的滲流出來,這樣滲頭不容易被土粒和根系所堵塞。最近在國內(nèi)引進(jìn)采用廢輪胎加工成的多孔滲流管,并進(jìn)行小面積試點(diǎn),但是微孔滲流管的堵塞是一個(gè)嚴(yán)重的問題,未經(jīng)長時(shí)間試驗(yàn)檢驗(yàn)不宜貿(mào)然推廣。
(六)地下灌溉
地下灌溉是用控制地下水位的方法進(jìn)行灌溉。在要灌溉時(shí)把地下水位抬高到水可以進(jìn)入根系活動(dòng)層的高度,地面仍保持干燥,所以非常省水,不灌溉時(shí)把地下水位降下去。這方法的局限性很大,只有在根系活動(dòng)層下有不透水層時(shí)才行。因此不適于普遍推廣。
二、節(jié)水輸水方法
幾千年來我國都是用土渠將灌溉水從水源輸送到田頭。這樣有大量的水在還沒送到田頭就已浪費(fèi)掉了。我國現(xiàn)有灌溉渠道水利用系數(shù)很低,一般為0.3一o.5。因此在輸水過程中節(jié)約水的潛力很大。常用的方法有渠道防滲和管道輸水兩種。
(一)渠道防滲
渠道防滲所采用的材料有很多種類,常用的有干砌塊石,漿砌塊石(或卵石),砼預(yù)制塊、現(xiàn)澆砼護(hù)面、塑料薄膜、土工膜等,最近國內(nèi)比較普遍推廣的“三面光”渠道就屬這一類。當(dāng)采用砼護(hù)面時(shí),如渠道不大還可用U型砼渠,這樣還可以提高輸水流量,減小過水?dāng)嗝妗?br />
(二)管道輸水
渠道輸水除了渠床滲漏之外,還有水面蒸發(fā)與渠床上雜草的蒸騰。而用管道輸水則可基本避免這些輸水損失。對于噴灌、滴灌和微灌要求高壓輸水(300~1200kPa),而對于地面灌溉可用低壓輸水管(小于200kPa)。
三、節(jié)水灌溉制度
(一)不充分灌溉
按早期灌溉的指導(dǎo)思想是只要有足夠的水源供應(yīng),就要給作物供應(yīng)最充分的水,以使之達(dá)到盡可能高的單位面積的產(chǎn)量,這就是充分灌溉。這種灌溉方法可以獲得最高的單位產(chǎn)量,但是單位水量所獲得收益就不見得最高。我們民間過去曾采用過坐水種,灌關(guān)鍵水等就屬于這種灌水制度的雛型。而現(xiàn)今則要研究出完整的不充分灌溉制度。這要做大量的實(shí)驗(yàn)工作,而且這種灌溉制度對于不同的地區(qū)的不同作物也是不相同的。
(二)水稻薄淺濕曬灌
傳統(tǒng)的水稻灌溉一般是長期保持較深水層。有的地方還采用串灌、漫灌,水肥流失嚴(yán)重。最近研究采用薄、淺、濕。曬的灌溉制度,取得了很好的節(jié)水效果。其基本做法就是薄水插秧、淺水返青,分蘗前期田間濕潤管理,分蘗后期曬田,拔節(jié)抽穗保持薄水,乳熟保持田間濕潤,黃熟濕潤落干。這方法在廣西得到廣泛推廣,推廣面積累計(jì)達(dá)178.2hm:,實(shí)踐證明可增產(chǎn)7.72%以上,由于水層淺,滲漏量和植株棵間蒸發(fā)量就大大減少,從而減少田間耗水量,年平均減少耗水量1069m3/hm2(早晚稻合計(jì))。而且可以取得增加單位面積產(chǎn)量的效果,為推廣這樣的技術(shù)每畝只要花0.3~0.4元,可謂投入小,收效大。但此法受地域與自然條件影響大,各地都要探索最適合于本地的灌溉制度。是值得在南方大力推廣的節(jié)水灌溉技術(shù)之一。
四、節(jié)水田間輔助措施
各種灌水方法都是濕潤作物根系活動(dòng)層的土壤,以便于作物吸收。這樣多數(shù)都要濕潤表面,不可避免的就有一部分未被作物吸收而直接從土表蒸發(fā)到空中去,這一部分水基本是浪費(fèi)掉了。因此為了節(jié)水許多地方曾采取各種輔助措施來減少土表蒸發(fā)。常用的方法有中耕保墑,麥桿覆蓋等。中耕保墑是在每次灌后將土表耙松,這樣可以切斷毛細(xì)管,使表面以下土中的水分不會(huì)在毛管作用下送到表面而蒸發(fā)掉。麥桿覆蓋,是將麥桿(或其他植物莖葉)切碎后鋪在土表,這樣也可以有效地減少土表水分的蒸發(fā)。綜上所述,可見節(jié)水灌溉技術(shù)是多種多樣的,每一種技術(shù)都有一定的適用條件,每個(gè)地方,每一種條件都可以選擇合適的節(jié)水灌溉技術(shù)。我們在開展節(jié)水灌溉工作中,一定要因地制宜地選擇使用一種或幾種方法同時(shí)使用。我們的目的是節(jié)水,只要是有效的節(jié)水灌溉技術(shù),我們就要根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件積極采用。首先選用投資最少而又能取得最好節(jié)水效果,節(jié)約最多水的節(jié)水灌溉技術(shù),由于當(dāng)前我國廣大灌溉面積上采用的灌水方法仍以地面灌溉為主,而且節(jié)水的潛力也最大,所以我們首先應(yīng)對地面灌溉的節(jié)水方法予以足夠的重視,首先要注意積極推廣渠系配套,土地平整,管道輸水,渠道防滲等技術(shù)。在南方大部分面積是種植水稻,則應(yīng)積極推廣節(jié)水的“淺”、“薄”灌溉技術(shù),在北方旱作地區(qū)積極試驗(yàn)與推廣不充分灌溉技術(shù),在經(jīng)濟(jì)條件許可的地方應(yīng)考慮推廣噴灌、滴灌和微噴灌等先進(jìn)的灌水方法。在推廣節(jié)水灌溉技術(shù)的過程中,最關(guān)鍵的是樹立起全民的節(jié)水觀念,大家對節(jié)水都重視起來,大家都想辦法節(jié)水,辦法是很多的。有領(lǐng)導(dǎo)的重視,有群眾的支持,又能采用正確的科學(xué)的技術(shù).我們相信我國的節(jié)水灌溉事業(yè)定會(huì)取得更大的成效。
文章標(biāo)題:淺談節(jié)水灌溉技術(shù)
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