现代农业节水灌溉技术探讨论文_杨小玲,战博

现代农业节水灌溉技术探讨论文_杨小玲,战博

重庆市农业科学院 重庆 401120

摘要:节水灌溉技术是比传统的灌溉技术明显节约用水和高效用水的灌水方法、措施和制度等的总称。是否节约灌溉用水,用水是否高效是以单位作物产量总耗水量(从水源算起直到田间)多少来衡量。因为节水与否和高效与否,都是相对的概念,所以节水灌溉技术也是不断发展,其效率也是不断提高的。现在我国采用过的和正在研究或推广使用的节水灌溉技术有数十种之多。各种技术都各有利弊,各有不同的适用条件。只不过有些技术成熟一些,有些技术还有待进一步研究,有些技术优点更多些,适用范围更广些,而有些技术稍逊而已。节水灌溉技术大致可分为灌水方法、输水方法、灌溉制度和田间辅助措施等四大类别。因此在本文之中,主要是针对了现代农业节水灌溉技术进行了全面的分析,同时也是在这个基础之上提出了下文之中的一些内容,希望能够给予在相同行业之中进行工作的人员提供出一定价值的参考。

关键词:现代农业;节水灌溉;技术;分析

1导言

灌溉通过给农田补充水分来满足作物需水要求,创造作物生长的良好环境条件,以获得较高的产量。从水源到田间,到被作物吸收、形成产量,主要包括水资源调配、输配水、田间灌水和作物吸收等四个环节。输配水主要通过各级渠道来实现,对土质渠道而言,一般从水源到田间进水口,约有50%的水量会渗漏损失掉。田间灌水是指灌溉水进入田间以后,将分配到一定灌溉面积上,以满足作物生长需要。在此过程中,一部分水会形成深层渗漏损失,一部分水会通过土壤蒸发损失,还有一部分水量可能会从地表流失。如果田间灌水方法不当,用水管理粗放,田间水量损失可以占到进入田间水量的30%-40%。作物吸收是指作物根系从土壤层中吸取水分供其生长并最后形成作物产量的过程。如果灌水过多,棵间蒸发量大,作物腾发量过多,也会造成水量损失。

2节水灌水方法

灌水方法即田间配水方法,就是如何将已送到田头的灌溉水均匀地分布到作物根系活动层中去。按灌溉水是通过何种途径进入根系活动层目前节水技术有以下几种:

2.1喷灌技术

喷灌技术是利用成套的动力机、水泵给水加压,或利用水的自然落差将水通过管道输送到灌区,由管道上的喷头喷射到空中散成水滴,均匀地散布在田间进行灌溉。喷灌几乎适于所有的旱作物。

2.2微灌技术

微灌技术包括滴灌、微喷灌、脉冲灌、涌泉灌等。滴灌又根据设备工作压力不同分为常压滴灌和重力滴灌;根据设备铺设的方式不同又可分为地下灌溉和地表灌溉。它可根据作物的需水要求,通过灌溉控制、过滤系统及管道和安装在管道上的特制喷水器(滴头、微喷头、稳流器、分水器、滴灌带、喷水带等),将水和作物所需要的肥料、养分以较小的流量均匀、准确地直接输送到作物的根部附近的土壤中。微灌主要用于局部灌溉。

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2.3渠道防渗技术

渠道防渗技术是为了减少渠床土壤透水性或建立不易透水的防护层而采取的各种技术措施。常用的有混凝土衬砌、浆砌、石块衬砌、塑料薄膜防渗和混合材料防渗等。

2.4低压管道输水技术

低压管道输水技术是利用机泵抽取井水,通过管道系统把水输送到田间对农田灌溉。水进入田间后仍属于地面灌溉的范畴。

2.5行走式节水灌溉技术

行走式节水灌溉技术是利用农村已有的农用动力机械兼作灌溉动力,配套使用的灌溉设备,以增加流动灌溉的适应性。行走式节水灌溉机不要求田间工程设施,只要有水源就可以实现灌溉。该机都是组装的,装拆方便,所以哪里干旱,就可以迅速组装一批灌水机具、配套使用的拖拉机,就可以实施行走式灌溉,以达到补水灌溉的目的。

3节水灌溉技术含义及体系

节水灌溉技术是比传统的灌溉技术明显节约用水和高效用水的灌水方法,措施和制度等的总称。灌溉用水从水源到田间,到被作物吸收、形成产量,主要包括水资源调配、输配水、田间灌水和作物吸收等四个环节。在各个环节采取相应的节水措施,组成一个完整的节水灌溉技术体系,包括水资源优化调配技术、节水灌溉工程技术、农艺及生物节水技术和节水管理技术。节水灌溉技术体系主要包括以下几个方面:

(1)灌溉水资源优化调配技术。主要包括地表水与地下水联合调度技术、灌溉回归水利用技术、多水源综合利用技术、雨洪利用技术。(2)节水灌溉工程技术。主要包括渠道防渗技术、管道输水技术、喷灌技术、微灌技术、改进地面灌溉技术、水稻节水灌溉技术及抗旱点浇技术。直接目的是减少输配水过程的跑漏损失和田间灌水过程的深层渗漏损失,提高灌溉效率。(3)农艺及生物节水技术。包括耕作保墒技术、覆盖保墒技术、优选抗旱品种、土壤保水剂及作物蒸腾调控技术。(4)节水灌溉管理技术。包括灌溉用水管理自动信息系统、输配水自动量测及监控技术,土壤墒情自动监测技术、节水灌溉制度等。

4节水灌溉技术要点

4.1灌区分析评价技术

灌区分析评价技术对现状灌排设施进行调查,总结经验,找准问题;根据水资源条件、农业种植结构等变化趋势,提出灌区节水改造的目标、标准、技术方案、技术路线、经济技术指标、管理体制等等。灌区分析评价是灌区节水改造规划工作的基础,也是一项重要的前期性研究工作。

4.2应用3s技术的精细灌溉技术

运用全球卫星定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS),遥感技术(RS)和计算机控制系统,实时获取农用小区作物生长实际需求的信息,通过信息处理与分析,按需给作物进行施水的技术,可以最大限度提高水资源的利用率和土地的产业率。

4.3作物调控灌溉技术

与生物技术相结合的作物调控灌溉技术从作物生理角度出发,在一定时期主动施加一定程度有益的亏水度,使作物经历有益的亏水锻炼,改善品质,控制上部旺长,实现矮化密植,达到节水增产的目的。

4.4智能化节水灌溉装备技术

智能化节水灌溉装备技术把生物学、微电子、自动控制、人工智能、信息科学等高新技术集成节水灌溉机械与设备,适时地检测土壤和作物的水分,按照作物不同的需水要求来实施变量施水,达到最优的节水增产效果。

4.5变频调速技术

变频调速技术引进变频恒压节水灌溉自动控制装置,使一条供水管网能够在不同时间段提供两种工作压力,既满足了微喷灌和滴灌的要求,又使灌溉管理大大简化。变频恒压节水灌溉自控装置与灌溉自动控制系统联网,形成目前我国较高标准的节水灌溉自动控制网络,控制滴灌面积大大增加。

4.6信息技术

信息技术不同于传统的自动化技术,它除采集数据和执行指令外,更强调信息的共享性。因此用于灌区节水改造的信息技术将涉及信息网络、信息决策、信息仓库、信息平台、信息服务等广泛的领域,信息技术只有更直接地为农业生产和农村经济服务,才能发挥提升传统灌排工程系统的作用。

5结论

通过对上述的内容进行分析研究之后能够得出,总而言之,节水灌溉重建轻管的问题,已经引起人们的高度重视,特别是社会主义市场经济条件下和现有的生产方式下显得尤为重要。国内外的有关专家认为,节水灌溉工程的管理占总效益的50%,由此可见管理工作的重要。事实上,工程建设好,因管理不善使工程效益难以发挥的例子并不鲜见,哪里工程管理好,其效益就高。节水灌溉工程推广,任重而道远。我们有理由相信,通过节水灌溉的逐步推广使用,实现水资源的科学开发,节约用水,实现水资源的可持续利用,指日可待。

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论文作者:杨小玲,战博

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第22期

论文发表时间:2018/1/5

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