【摘要】在我國當(dāng)前農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)運(yùn)用過程中,存在許多突出性問題,制約了節(jié)水效率的提高,為此,筆者對(duì)當(dāng)前節(jié)水灌溉技術(shù)在我國農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用展開探討,以期為農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)措施的推廣應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】節(jié)水灌溉技術(shù),農(nóng)田水利工程,應(yīng)用
1、節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用概述
我國當(dāng)前節(jié)水灌溉技術(shù)理論研究與實(shí)踐仍處于起步階段,科學(xué)高效的運(yùn)作體系和管理制度尚未建立起來,節(jié)水灌溉技術(shù)推廣力度不夠,許多地方仍采用大水漫灌方式,農(nóng)田水利工程水資源占有量過大,節(jié)水灌溉技術(shù)利用效率不高,未能發(fā)揮應(yīng)有的節(jié)水作用,農(nóng)業(yè)節(jié)水基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后,灌溉設(shè)備老化低效,節(jié)水灌溉技術(shù)的使用和推廣受到明顯的制約。
2、節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用
2.1 重視輸水過程水資源節(jié)約
輸水過程水資源節(jié)約是節(jié)水灌溉的重要環(huán)節(jié),其主要包括兩個(gè)方面:第一,重視渠道防滲,在輸水渠道建設(shè)時(shí)合理使用防滲材料,并采用先進(jìn)的防滲施工工藝,充分利用防滲材料性能做好輸水渠道防滲的基礎(chǔ)性工作;對(duì)于窄深式輸水渠道,可以采用U型型式,加大輸水流量、改善輸水能力,減少過水?dāng)嗝妗5诙霉艿垒斔赝靖鞣N不利因素的影響,減少輸水過程水資源損失,達(dá)到節(jié)水的目的。
2.2 采用節(jié)水灌溉方式
2.2.1 微灌
微灌(Microirrigation)是按照農(nóng)作物需水量,利用管道系統(tǒng)及安裝在末級(jí)管道的灌水器,將水以及農(nóng)作物生長所必須的養(yǎng)分通過較小、均勻的流量,準(zhǔn)確而直接輸送至作物根部附近土壤或在作物頂部形成雨霧的一種節(jié)水灌溉技術(shù)。
微灌分為地表滴灌、地下滴灌、微噴灌和涌泉灌四中類型。
地表滴灌(surface drip irrigation)是利用末級(jí)管道灌水器(即滴頭)將既定壓力的灌溉水連續(xù)或間斷以水流形式灌溉至作物根部附近土壤表明的一種微灌形式。
地下滴灌(subsurface drip irrigation)是利用輸水管道使灌溉水直接到達(dá)作物根部,灌溉水流量與地表滴灌接近,但可以有效減少地表蒸發(fā)和地表滴灌的水量損失。
微噴灌(Micro-spray irrigation)是安裝在毛管上或直接與毛管相連的灌水器(即微噴頭)按照既定壓力將灌溉水以噴灑狀形式噴灑于農(nóng)作物根部附近土壤的一種節(jié)水灌溉技術(shù)。微噴灌可以提高作物周圍空氣濕度,調(diào)節(jié)田間局部氣候,某些情況下微噴灌已經(jīng)超出了局部噴灌范疇,屬于小流量灌溉技術(shù)的一種。
涌泉灌(Bubbler irrigation)是由灌溉技術(shù)演變發(fā)展而來,滴灌雖是最節(jié)水的灌溉技術(shù),大大減少了灌溉水的滲漏和蒸發(fā),避免了深層滲漏,實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減水,但其致命的缺點(diǎn)是滴灌對(duì)水質(zhì)要求較高、灌水器容易發(fā)生堵塞進(jìn)而可能出現(xiàn)出水不勻,甚至導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。涌泉灌是利用直徑為3mm、4mm和6mm的PE塑料微管為灌水器并配合以滲水溝,采用細(xì)流狀灌溉水局部濕潤農(nóng)作物根部附近土壤,從而克服滴灌技術(shù)缺陷、改善農(nóng)業(yè)灌溉效率的一種新型微管技術(shù)。涌泉灌灌水器孔徑較大,且管內(nèi)無消能迷宮結(jié)構(gòu),徹底解決了滴灌系統(tǒng)灌水器容易堵塞的難題,涌泉灌溉流道較大,灌水器局部水頭損失小,對(duì)水質(zhì)要求不高,一般的河、湖、塘水等地表水源都可以作為涌泉灌的灌溉水源,應(yīng)用范圍廣泛且灌水設(shè)備可靠性較優(yōu)。
2.2.2 噴灌
噴灌(sprinkler irrigation)是利用配套的水泵等動(dòng)力設(shè)備或自然水源的落差使具有壓力的灌溉水形成小水滴或彌霧降落在農(nóng)作物或地面的一種灌溉方式。噴灌可以控制并形成均勻的噴水量避免滲漏損失,大大提高灌溉水利用效率,據(jù)統(tǒng)計(jì),噴灌比漫灌能節(jié)省水量30~50%;噴灌完全利用機(jī)械實(shí)行自動(dòng)化操作,還可以結(jié)合作物所需進(jìn)行化肥和農(nóng)藥的施用,大大節(jié)約了勞動(dòng)量;噴灌方式下,無需開辟田間灌水溝渠,大大提高了土地利用效率,且對(duì)土壤無沖刷破壞,還能沖掉植物莖葉上的塵土,加快植物呼吸和光合作用,促進(jìn)作物增產(chǎn)。
2.2.3 步行式灌溉
步行式灌溉是以各種農(nóng)用機(jī)械電力為灌溉動(dòng)力,用以支持配套的儲(chǔ)運(yùn)施水裝置和灌溉設(shè)施,按照作物要求,分時(shí)、分段、定量進(jìn)行移動(dòng)式灌溉的一種新技術(shù),步行式灌溉技術(shù)具有節(jié)水、保苗、增產(chǎn)的積極作用,體現(xiàn)了節(jié)水工程技術(shù)措施與農(nóng)業(yè)機(jī)械化的有機(jī)結(jié)合,其對(duì)配備設(shè)施的復(fù)雜性不做要求,完全利用組裝方式進(jìn)行機(jī)器裝配,適用性針對(duì)性強(qiáng)且使用方便。
2.2.4 雨水集蓄利用技術(shù)
雨水集蓄利用技術(shù)是利用相關(guān)技術(shù)措施收集降水,并利用管道將雨水輸送至田間進(jìn)行灌溉的技術(shù)統(tǒng)稱,該項(xiàng)技術(shù)有利于優(yōu)化農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)、防止水土流失、保護(hù)生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)農(nóng)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。集流效率是雨水集蓄利用技術(shù)中的關(guān)鍵性參數(shù),隨著降水量的增加和雨強(qiáng)的增大,集流效率不斷提高,影響集流效率的因素還包括集流場(chǎng)(面)防滲材料的種類,根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),混凝土和水泥瓦由于吸水率低,而集流效率最高,土料防滲效率和集流效率最差(表1)。
3、結(jié)論
總之,在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中推廣應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)意義重大,在采用上述節(jié)水灌溉技術(shù)時(shí),必須保證農(nóng)作物根系活動(dòng)層土壤的充分濕潤,以滿足農(nóng)作物生產(chǎn)所需,這完全可以采用麥稈碎覆蓋根部土壤與松土保墑的方式保持作物根系活動(dòng)層土壤的濕潤,減少水分蒸發(fā),同時(shí),還要加大資金投入,調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),大大提高節(jié)水灌溉效率。
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作者簡(jiǎn)介:劉霞,女,本科學(xué)歷,助理工程師,現(xiàn)從事農(nóng)田水利技術(shù)工作。