節水農業是提高用水有效性的農業,是水、土、作物資源綜合開發利用的系統工程,是充分利用降水和可利用的地表、地下水資源,采取水利和農業措施,提高水分利用率和水的利用效率的農業。節水農業包括節水灌溉農業和旱地農業。其中節水灌溉農業是指合理開發利用水資源,用工程技術、農業技術及管理技術達到提高農業用水效益的目的。旱地農業是指降水偏少且灌溉條件有限情況下而從事的農業生產。節水農業是隨著節水觀念的加強和具體實踐而逐漸形成的。它包括四個方面的內容:一是農藝節水,即農學范疇的節水,如調整農業結構、作物結構、改進作物布局、改善耕作制度(調整熟制、發展間套作等),改進耕作技術(整地、覆蓋等);二是生理節水,即植物生理范疇的節水,如培育耐旱抗逆的作物品種等;三是管理節水,即農業管理范疇的節水,包括管理措施、管理體制與機構、水價與水費政策、配水的控制與調節、節水措施的推廣應用等;四是工程節水,即灌溉工程范疇的節水,包括灌溉工程的節水措施和節水灌溉技術,如精準灌溉、微噴灌、滴灌、涌泉根灌等。本文主要介紹農業節水灌溉工程常用的幾項技術。
1.渠道防滲技術 是為減少渠道的透水性或建立不易透水的防護層而采取的技術措施。渠道輸水是本地區目前農田灌溉的主要輸水方式,而傳統的土渠輸水滲漏損失嚴重,約為引水總量的50%~60%,可以說大部分水都滲漏和蒸發損失掉了。因此,大力發展渠道防滲技術是節水灌溉發展的重要途徑。渠道防滲技術根據使用的材料可分為土料壓實、三合土護面、磚石襯砌、水泥襯砌、塑料薄膜防滲和瀝青護面防滲等。本地區的渠道防滲工作始終以開發性能好、成本低、易于施工、便于群眾掌握的防滲材料為中心,同時研究推廣新型防滲渠道斷面形式和襯砌形式。
2.低壓管道輸水技術 簡稱“管灌”,是利用低壓輸水管道代替傳統輸水土渠,將水直接送到田間溝畦灌溉作物的灌水方法,以減少水在輸送過程中的滲漏和蒸發損失。低壓管道輸水灌溉技術一次性投資較低,要求設備簡單,操作管理方便,農民易于掌握,比土渠省水40%、省工、省地、省時,增產效益顯著。因此,在無力發展噴灌和微灌的地方,采用“管灌”是一個方向。
3.噴灌技術 噴灌是利用專門的設備將有壓水送到灌溉地段,并通過噴頭分散成細小水滴,以自然降水的方式均勻噴灑到田間,對作物進行灌溉。這種方式需要在農田中布設噴灌頭、連接管道、驅動裝置等,較適合在山丘地區、干旱缺水地區和經濟作物灌區發展。優點是灌水均勻,少占耕地,節省人力,對地形的適應性強。缺點是受風影響大,設備投資高,安裝架設設備需要較高的技術水平。噴灌技術的形式很多,生產中常用的有固定管道式噴灌、半移動式管道噴灌、滾移式噴灌、時針式噴灌、平移式噴灌、絞盤式噴灌等。各種噴灌形式各有利弊,適合于不同的條件,應因地制宜選擇應用。
4.滴灌技術 是利用塑料管道將水通過直徑約10毫米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最有效的一種節水灌溉方式,其水的利用率可達95%。滴灌較噴灌具有更高的節水增產效果,同時可以結合施肥,提高肥效一倍以上。可適用于果樹、蔬菜、經濟作物以及溫室大棚灌溉,在干旱缺水地方也可用于大田作物灌溉。其不足之處是滴灌的管道和滴頭易結垢和堵塞,因此使用該技術時必須對水源進行嚴格的過濾處理(安裝過濾器)。使用時還需注意:滴灌不能調節田間小氣候,不適宜結凍期灌溉,在蔬菜灌溉中不能利用滴灌系統追施糞肥;滴灌投資較高,要考慮作物的經濟效益;在鋪設滴灌管(帶)時壓緊壓實地膜,使地膜盡量貼近滴灌管(帶),地膜和滴灌管(帶)之間不要產生空間,避免陽光通過水滴形成聚焦,產生透鏡效應,灼傷滴灌管(帶)。
5.微噴技術 微噴是新發展起來的一種噴灌形式。它是通過低壓管道將水送到作物植株附近,并用專門的小噴頭向作物根部土壤或作物枝葉噴灑細小水滴。微噴灌的工作壓力低,流量小,既可定時定量增加土壤水分,又能提高空氣濕度,調節局部小氣候。該技術主要適用于局部農田灌溉。
6.膜上灌溉技術 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,稱作“膜上灌”。采用膜上灌,深層滲漏和蒸發損失少,具有節水、保肥、抑制雜草生長和促進作物高產、優質、早熟等特點。在地膜栽培的基礎上不需再增加材料費用,并能對土壤起到增溫和保墑作用。生產試驗表明,膜上灌與常規溝灌相比,棉花節水40.8%,玉米節水58%,瓜菜節水25%以上。
作者簡介 李萍(1981.3-),女,助理農藝師,從事農業技術推廣工作。