在人類所有的生產(chǎn)活動中農(nóng)業(yè)灌溉用水量占至80%的比例,但傳統(tǒng)的灌溉模式中使得水的實際利用率僅為30%~40%,大水漫灌不僅導致生產(chǎn)效率低下,而且造成了水資源的浪費。我國是水資源相對缺乏的國家,因此發(fā)展高效農(nóng)田節(jié)水灌溉技術具有重要的現(xiàn)實意義。
應用農(nóng)田節(jié)水灌溉技術的必要性。
水資源是保證農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的決定性因素,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式中多采用大水漫灌的灌溉模式,造成了嚴重的水資源浪費,因此發(fā)展農(nóng)田節(jié)水灌溉技術十分必要:
1、節(jié)約水資源
農(nóng)田灌溉在水資源利用中占據(jù)相當大的比例,實行節(jié)水灌溉技術可減少無效耗水,提高水資源的利用率,從而緩解水資源供應緊張的問題,改善生態(tài)環(huán)境,促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
2、節(jié)水灌溉可提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率
節(jié)水灌溉技術可以根據(jù)不同農(nóng)作物不同時期的實際需求量調(diào)節(jié)灌溉量,并結合先進的設備、技術為農(nóng)作物創(chuàng)造一個更加適宜的水分條件,使得自然環(huán)境、相關因子對農(nóng)作物的生長起到良性的促進作用,從而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量及品質。
3、可以減輕灌溉中的勞動力
節(jié)水灌溉技術利用先進的設備、技術,提高了勞動效率,減輕了農(nóng)業(yè)灌溉中的人工投入,為農(nóng)村的經(jīng)濟發(fā)展節(jié)省更多勞動力,有利于農(nóng)村勞動力的優(yōu)化配置,促進農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結構的完善。
現(xiàn)階段常用的節(jié)水灌溉技術
隨著農(nóng)田節(jié)水灌溉技術的不斷發(fā)展,以下幾項節(jié)水灌溉技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用已經(jīng)日漸成熟,推廣普及度也相對較高:
噴灌技術
噴灌是指對灌溉用水進行加壓處理后將其噴射到空中,形成水滴后灑落到田地上,以達到灌溉的目的。噴灌技術又分為固定式、半固定式、移動式三種,三者的噴灑作業(yè)特點各不相同。相比其它灌溉技術具有省水、節(jié)地、增肥、保地的優(yōu)勢,并可節(jié)約50%左右的水資源。噴灌技術應用到的設備較多,僅噴頭就包括搖臂式噴頭、垂直搖臂式噴頭、全射流式噴頭等。噴灌強度、噴灌均勻度、水滴強度等是評價一套噴灌設備質量好壞的重要指標。現(xiàn)階段噴灌技術被廣泛應用于大田作物、蔬菜種植及園林草地等方面。
微灌及覆膜灌溉技術
微灌技術是一個廣義上的概念,其包括脈沖灌溉、微噴霧、涌泉灌溉、滴灌等多種,通過管道系統(tǒng)將水輸送至灌溉地段,并利用末梢管道上的灌水器將水以小流量、均勻的輸送至根部附近的土壤,其主要依靠設備的工作壓力調(diào)節(jié)灌溉量,微灌技術最大的優(yōu)勢在于可嚴格控制灌溉水用,適用于各種土壤,因此多應用于干旱缺雨的地區(qū)。
覆膜灌溉主要包括膜上灌溉及膜下灌溉兩種,其中膜上灌即是指用地膜覆蓋田間的壟溝底部,灌溉水由地膜上流過,膜上有小孔可使水滲入作物根部附近的土壤,從而達到灌溉的目的。覆膜灌不僅節(jié)水效果好,且對土壤還可起到增溫、保濕的作用。膜下灌溉是指將滴灌管置于膜下,相比膜上灌溉其優(yōu)勢在于同時具備灌溉及膜覆蓋的優(yōu)點,節(jié)水效果更好。
渠道防滲技術
傳統(tǒng)大水漫灌模式主要應用渠道輸水,這種工作模式不僅工作效率低,且渠道輸水過程中由于渠道滲漏可導致50%左右的失水量,因此渠道滲漏是導致水資源浪費的重要因素。而渠道防治技術可以減少溝渠的滲漏,提高水資源的利用率。應用比較廣泛的渠道防滲技術包括混凝土襯砌、漿砌、石頭襯砌、塑料薄膜防滲等等,當然在實際灌溉過程中要結合農(nóng)田的實際情況因地制宜,充分考慮造價、工作期限及灌溉效果等多方面因互,選擇適用的、可提高渠道輸水能力及抗沖能力的防滲技術。
農(nóng)田節(jié)水灌溉技術發(fā)展主要趨勢
農(nóng)田節(jié)水灌溉技術及發(fā)展趨勢研究涉及到各個方面,此處我們僅從技術研究的角度分析其發(fā)展趨勢,可以預見的是,未來農(nóng)田節(jié)水灌溉技術會向著以下幾個方面發(fā)展:
1、技術水平不斷提升
后續(xù)節(jié)水灌溉技術將向著高科技技術系統(tǒng)集成的方向發(fā)展,實現(xiàn)時、空、量、質等各個維度的密切配合,提高灌溉的精準性。
2、水分利用率的提升也將是節(jié)水灌溉發(fā)展的重要方向
地下灌溉的發(fā)展前景十分廣闊。目前地下灌溉的普及程度較低,推廣速度較慢,但隨著關鍵技術的不斷發(fā)展,后續(xù)地下灌溉技術的普及度將會越來越廣泛。
3、噴灌技術在較長的時期內(nèi)仍然是主流灌溉模式
特別是大田農(nóng)作物機械化生產(chǎn)中,噴灌技術的優(yōu)勢無可取代,未來針對該技術的研究將會集中在綜合利用方面,包括智能化節(jié)水灌溉裝備的研究,應用3S技術實現(xiàn)精細化灌溉,此外,還會進一步與生物技術相結合,發(fā)展作物調(diào)控灌溉技術等。