(4)简介近年来兴起的app灌溉技术,有什么优点?

摘要:在对宁夏节水灌溉技术应用现状深入调查研究的基础上,根据不同灌区水资源及作物种植条件,结合各种节水灌溉技术实际应用情况,以工程技术、农艺技术和管理技术为要点,分析总结出设施农业等9种节水灌溉技术应用模式。这些技术模式在生产中已取得了较好的应用效果,并将在实践中进一步提高和完善,对发展应用节水灌溉技术有着重要的技术指导作用和推广应用价值。
关键词:技术模式;作物种植;适用条件
中图分类号:S274.1文献标识码:A文章编号:(2013)08-0063-03
Analysis of Technical Application Mode for Water-saving Irrigation Development in Ningxia
YU Wu-ben1,ZHOU Li-hua2
Abstract:Based on the investigation of status quo of water-saving irrigation technology application in Ningxia,according to the water resources and crop conditions in different irrigation area,combined with the practical application situation of different water-saving irrigation technologies,and through taking the engineering technology,agronomic technology and management techniques as main points,9kinds of water-saving irrigation technology application modes,including greenhouse agriculture,have been summed up in this paper.These technical modes have achieved better effect in production and will be enhanced and improved in practice.They have important technical guidance and extending value for the development of water-saving irrigation technology.
Key words:technical mode;crop planting;applicable conditions
宁夏地处西北内陆,多年平均降水量289mm,蒸发量1 250mm,灌溉面积52万hm2,当地可利用水资源量1.5亿m3,农业灌溉主要利用黄河水,占全区总耗水量的93%。近年来,随着宁夏各行业用水需求的增加、水资源形势的日益紧缺,节水灌溉技术的应用受到极大重视,节水灌溉技术推广应用速度加快,成效显著,根据不同灌区作物种植状况和水资源特点,形成了一些有代表性的节水灌溉技术应用模式[1]。
1 渠灌区渠道防渗衬砌输水、田间沟畦灌溉模式
1.1 模式特点
通过完善工程配套与改造,采取渠道防渗与防冻胀技术进行防渗衬砌[2],减少输水损失;采用激光平地技术进行土地平整,采用小畦灌、沟灌、水稻控灌等地面灌水技术,减少田间灌水损失;应用集成农业综合配套技术,提高水分生产效率。
1.2 技术要点
(1)输水技术要点:干、支渠道主要采用混凝土U 型渠道、混凝土弧底梯形渠等方式防渗;斗渠以下田间渠系防渗主要采用混凝土“U”型渠道防渗,可采用U形预制安装。渠道形式和规格根据《宁夏支斗渠衬砌定型图集》确定,工程建设严格执行《节水灌溉工程技术规范》、《渠道防渗工程技术规范》、《灌溉与排水工程设计规范》等。
(2)灌水技术要点:小麦、玉米宜采用畦灌、沟灌,畦田规格为畦长36~42.5m,畦宽8~9m,单宽流量为4~6L/s·m,田面相对高差不大于±5cm,水稻采用水稻控制灌溉,按水稻控灌技术操作规程执行。
(3)作物种植技术:配套引黄灌区小麦、玉米等大田作物农艺种植技术。
(4)管理技术要点:推行“用水户参与灌溉管理”,主要采用“水管部门+协会、水管部门+大户”的灌溉用水管理形式。
1.3 适用条件和范围
主要适用于北部引黄灌区和中部扬黄灌区渠灌区小麦、玉米、水稻等大田粮食作物灌。
2 设施农业膜下滴灌技术模式
2.1 模式特点
利用地下水为水源发展设施农业,主要有机井首部变频控制器、施肥设备、过滤设备、应用膜下滴灌技术、水肥一体化技术和设施蔬菜种植技术。
2.2 技术要点
(1)地下水抽取加压供水:与微灌系统设计流量相配套,打机井,利用水泵抽取地下水,并进行加压,经过管道输送至温室滴灌系统。在灌区主要有沙管井和小管井,种植面积较大的园区一般选用沙管井集中供水,农户单棚种植在温室内打小管井单独供水,工程建设严格执行《农用机井技术规范》等。
(2)膜下滴灌技术[4]:采用膜下软管滴灌技术,温室内输水管大多采用黑色高压聚乙烯或聚氯乙烯管,作为供水的干管或支管使用。管上用旁接头连接滴灌带;若温室长度超过50m,宜在输水管中部位置引入水源,并在水口两侧输水管上分别安装分组控制阀门,轮流滴灌;要注意滴灌带的滴孔朝上。全部铺设好后,应通水检查滴水情况,如果正常,即绷紧拉直,末端用竹木棍固定,然后覆盖地膜,绷紧、放平,两侧用土压严。一个种植期灌溉结束后,对管道及其他系统进行一次检修,并把管道内存水放空,防止冬季冻胀。输水管及滴灌带用后要清洗干净,卷好放到荫凉处保存,防止高、低温和强光曝晒,以延长使用寿命。微灌技术工程建设严格执行《微灌工程技术规范》等。
(3)水肥一体化技术:利用施肥设施,将作物所需肥料随水一起滴入作物根区。
(4)作物种植技术:作物栽植带做成高畦,畦宽70~90cm,畦中心高15~20cm,两畦之间留30~50cm作业道;种植带上作物双行种植,并辅以农艺措施。
(5)管理技术:对选择沙管井统一供水的种植园区,采用公司化管理体制,对农户单棚种植的由农户自行管理。
2.3 适用条件和范围
此种模式主要应用于以地下水作为水源的设施农业灌溉,适用于设施内种植的蔬菜、果树及花卉等作物。
3 大田蔬菜、葡萄、枸杞等微灌技术模式
3.1 模式特点
节水技术模式为:一是以黄河水为水源,通过建设调蓄工程,提高供水保证率,采用黄河高含沙水净化处理技术,注重灌水器的防堵保护运行措施,二是以地下水为水源,选用可靠过滤设备;辅以农业配套节水措施,加强用水管理。该模式一般包括:水源工程、灌溉首部枢纽(水泵、变频控制设备、施肥设备、过滤设备)、输水管道、灌水器。灌水器常用滴头、滴灌管(带)、小管出流、还可结合覆膜进行膜下灌溉。
3.2 技术要点
(1)黄河水滴灌净化处理技术与设备选型:黄河水泥沙分级处理、串联净化,即采用工程措施与过滤设备相结合的处理模式。净化设施采取沉沙池+挡沙墙+蓄水池形式,根据灌区渠道供水情况与作物滴灌灌水周期,沉沙池容积按作物两次灌水量核定。过滤设备组合为沙石过滤器+筛网过滤器或沙石过滤器+叠片过滤器,沙石过滤器过滤介质为石英沙,滤网由不锈钢或尼龙网制成,滤网的孔径和目数应根据所选用的灌水器类型及水质而定,一般滤网的目数选择为120目。地下水为水源时,可选择离心过滤器+筛网过滤器。
(2)抽水加压:利用水泵进行加压供水,经过管道输送至田间微灌系统。
(3)微灌首部配置:配套施肥装置、计量设备和过滤装置,配有变频设备。
(4)微灌技术:蔬菜、葡萄、马铃薯选用滴灌技术,苹果树、防护林等选用小管出流技术,红枣、枸杞选用滴灌或小管灌溉技术,并应用水肥一体化技术。节水灌溉工程建设执行《微灌工程技术规范》。
(5)作物种植技术:配套蔬菜、葡萄、红枣、马铃薯等作物种植技术,并辅以农艺节水措施。
(6)管理技术:采用公司化管理体制。
3.3 适用条件和范围适用于全区大田蔬菜、葡萄、红枣、马铃薯、枸杞、防护林、果树等作物的种植。
4 大型时针式喷溉机技术模式
4.1 模式特点
打机井抽取地下水,或在扬黄通过建设调蓄工程,提高供水保证率,应用时针式大型喷灌机喷溉技术[3],辅以农业配套节水措施和管理措施。喷灌系统的机械化程度高,对地形条件适应性强。
4.2 技术要点
(1)根据喷灌区地形等条件,做好喷灌机组的设备选型和平面布置,工程建设执行《喷灌工程技术规范》。
(2)在喷灌机中心支轴附近打井,抽取地下水,机井出水量与喷灌系统控制面积所需水量相符。
(3)在扬黄灌区建设调畜沉砂水池,将黄河水引入水池沉沙后,用压力管道将水输送至大型喷灌机组中心支轴。
(4)配套马铃薯、牧草、甘草等作物农艺种植和节水措施。
(5)管理技术:喷灌机及田间灌溉由专业种植采用公司化管理或种植大户承包管理。
4.3 适用条件和范围
主要适用于马铃薯、牧草、甘草、中药材的种植。
5 固定管道式喷灌技术模式
5.1 模式特点
通过招商引资,引进广东等地的种植公司,对农民的土地进行流转,采用固定式喷溉技术,统一种植、统一经营,生产高品质的蔬菜产品,在香港市场销售。
5.2 技术要点
(1)以地下水为水源,打机井抽取地下水或黄河水利用排水沟道沉淀为水源。
(2)采用固定管道式喷溉技术、喷灌工程建设符合《喷灌工程技术规范》要求。
(3)蔬菜种植生产严格按高标准要求执行。
(4)采用公司化管理体制。
5.3 适用条件和范围
适用于供港蔬菜种植基地规模化种植经营。
6 扬黄灌区拉水点灌技术模式
6.1 模式特点
改变传统的充分灌溉方式为补充灌溉方式,由灌溉土地转变为灌溉作物,通过补充作物4-6月份灌溉关键水,解决硒砂瓜“卡脖子”旱的问题。采用压力管道供水至集中供水点,农户用装有水箱的小型农机到附近的供水点拉水到田间,用软管连接水箱至田间种植的作物,采用点灌的方法,逐棵对晒沙瓜进行灌溉。
6.2 技术要点
(1)扬黄水配置与调蓄技术:建设大型调畜沉沙池,延长供水时间,提高特色作物补灌水源保证率。
(2)灌溉系统首部:首部配套计量设备、控制设施和过滤装置,配有变频设备。
(3)输水技术:泵站加压,压力管道输配水,供水路线较长时,在中途加设加压泵站为管道提供压力,在特色作物种植区,每隔一定距离建集中供水点,作为群众拉水点灌的水源。
(4)灌水技术:种植户用带有水箱的农用车在供水点拉水至田间,水车上带有软管,水车的高度为软管中的水提供压力,用软管对种植的晒沙瓜逐颗进行点灌。
(5)种植技术:采用压沙、覆膜等特色作物种植农艺耕作和节水措施。
(6)管理技术:集中供水点以上工程由县水务部门负责管理,供水点以下拉水点灌由种植户负责管理。
6.3 适用条件与范围
主要适用于中部干旱带压砂晒砂瓜种植。
7 井灌区低压管道输水、田间畦沟灌技术模式
7.1 模式特点
由井、水泵、水表、各级管道、出水口等组成,一般采用干支二级输水管道布置,每隔一定距离留一个出水口。管道输水可直接由管道分水口分水进入田间渠道送水入田,也可在分水口处连接软管直接输水入田。同时,为发挥综合节水效果,还可在分水口安装水表进行计量,以便进行田间灌溉用水的定量控制。该模式操作简单,便于管理,使用方便,是井灌区各类作物灌溉的一种主要模式,具有适用范围广、施工方便、节水、增产、占地少等优点。
7.2 技术要点
(1)管道系统布置应与当地道路、林带、供电、农业耕作措施、行政区划等密切结合,统筹兼顾。
(2)要做到管线平顺,尽量减少拐弯、起伏现象,力求使管线最短、控制面积最大。
(3)在地形条件允许的情况下,应尽量使管道双向控制,使单位面积管道用量最少,以减少工程投资。
(4)出水口位置、间距以按灌溉面积均衡布置为原则,同时兼顾农户管理、使用方便,间距要适宜。主要技术参数要达到《低压管道输水灌溉工程技术规范》(井灌区部分)。
(5)田间实行小畦(沟)灌,并配套相应农艺节水措施。
(6)管理技术:主要由种植户自行管理。
7.3 适于条件和范围
低压管道灌溉设备比较简单,技术易于掌握运用,管理较为方便,主要适用于井灌区各类大田粮食作物的灌溉。
8 集雨补灌节水技术模式
8.1 技术模式
该模式充分利用当地雨水资源,在荒山坡地建设混凝土等集雨场,利用乡间道路和庭院、麦场作为天然集雨场,修建水窑来收集集雨场汇集的雨水,再根据作物类型,选择穴灌、喷灌、滴灌等灌溉技术,实施节水灌溉。
8.2 技术要点
(1)雨水集流技术:主要包括地面覆盖集流技术、瓦屋面集流技术、原土碾压+防水剂集流技术、混凝土集流面集流技术。
(2)蓄水技术:主要有水窖、蓄水池、涝池。
(3)节水补灌技术:根据作物主要选择穴(点)灌、微灌、沟灌和根际土壤注射灌水技术。
(4)农业节水措施:采用抗旱作物品种和地膜覆盖技术。
(5)管理技术:农户是投资的主体,国家及地方政府予以资金补助,由国家及地方政府提供材料补助,农户筹劳,在专业技术部门的指导下自建,产权归农户所有,种植户自我管理。
8.3 适用条件和范围
适用于宁夏中南部山区利用雨水种植地区。
节水灌溉是实现宁夏水资源可持续利用、促进经济社会和谙发展、实现农业现代化的必由选择,是保障水资源安全、粮食安全和维护生态环境安全的战略措施,是一项长期而艰巨的工作任务。节水灌溉技术是一门古老而又年青的科学。随着科学技术水平的提高,灌溉技术也在不断发展,许多新科学技术的出现为灌溉技术的更新发展提供了有力的保证。同时灌溉技术又是一门实用科学,它的地域性、实践性都很强,目前已经在宁夏推广的各种节水灌溉技术模式有待于进一步提高和完善。
参考文献:
[1]周立华.宁夏农业节水灌溉技术应用调查与分析研究[R].银川:宁夏水利科学研究院,2010.
[2]陆立国,周玲.宁夏渠道衬砌防冻胀试验研究[J].中国农村水利水电,2008,(9):102-107.
[3]周立华,仝炳伟.时针式喷灌节水试验示范区喷灌效果分析与研究[J].节水灌溉,2008,(6):24-26.
[4]孔德杰,张源沛,郑国保,等.不同灌水次数对日光温室辣椒土壤水分动态变化规律的影响[J].节水灌溉,2010,(6):14-15.
作者简介:于武本(1957-),男,高级工程师,主要从事节水灌溉工程规划设计工作。
 来源:节水灌溉
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04-第四章-地面灌溉节水技术-节水农业概论-山西农业大学
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3秒自动关闭窗口节水灌溉技术的推广应用
  主讲:赣州农机职工中等专业学校副校长 刘晓剑目 录一、 推广节水灌溉技术的重大意义二 国内外节水灌溉技术现状及发展趋势三、 节水灌溉技术的分类四、 影响节水灌溉技术推广的原因五、 赣南果园节水灌溉技术应用现状六、 果园节水灌溉技术的应用和推广措施一、推广节水灌溉技术应用的重大意义水,是生命之源,是人类赖以生存的基本物质基础。我国人均水资源量2200立方米,约为世界平均值的1/4,在世界上排第120多位,是全球贫水国家之一。预测到2030年我国人口达到16亿时,人均水资源量将降低到1760立方米,接近世界公认的水资源紧缺国家最低标准水平。我国水土流失面积达356万平方公里,占国土面积的37%,每年流失的土壤总量达50亿吨。严重的水土流失,导致土地退化、草场沙化、生态恶化,造成河道和湖泊泥沙淤积,加剧了江河下游地区的洪涝灾害。全国每年因旱受灾的耕地面积约4亿亩,占耕地面积的近1/4,平均每年因旱灾减产粮食250~300亿公斤。正常年份全国灌区每年缺水300亿立方米,相当于十多个大型水库的全部存水量。目前,我国农业用水量占全国总用水量的68%;其中灌溉用水量占农业用水量的90%以上。不管是相对于农业用水量还是相对于全国总用水量,农业灌溉用水都是真正的用水大户。但由于灌溉效率低下,用水浪费现象相当严重。全国灌溉水利用率约为43%,单方水粮食生产率1.0公斤左右;发达国家灌溉水利用率约为70-80%,单方水粮食生产率2.0公斤以上。我国农业水资源短缺,水资源浪费严重,水质污染等问题突出,水资源短缺已严重制约着我国农村经济的发展,是干旱地区农民贫困的重要原因之一。成为制约农业可持续发展的“瓶颈”,推广适合我国国情的农业节水灌溉技术势在必行。“十五”期间,国家投资4.2亿元,把“现代节水农业技术体系及新产品研究与开发”列入国家“863”计划重大科技专项,建立辐射面积达100万亩的节水农业示范区。与传统的灌溉水漫灌相比,采用管道输水和渠道防渗可节水20%--30%,喷灌可节水50%,微灌可节水60%--70%,膜下滴灌可节水80%以上,地下滴灌的节水率更高,可达到95%以上。除节约灌溉用水,发展节水灌溉还可以提高土地利用率,减轻劳动强度,提高劳动生产率,并提高农作物产量和品质。随着我国经济社会的进一步发展,水资源的战略性地位日渐重要,发展节水灌溉已经成为缓解我国水资源紧缺矛盾的战略选择。发展节水灌溉,对水资源进行合理开发、高效利用、优化配置、科学管理、全面节约、有效保护和综合治理,不但是保障国家宝贵的水资源和经济社会可持续发展的需要,也是恢复和建设良好生态环境的需要,并且有利于调整农业和农村产业结构,增加农民收入、促进现代农业、实现农业机械化和农村水利现代化。二、国内外节水灌溉技术现状及发展趋势1、节水灌溉技术现状(1)、国内现状目前,我国耕地面积为19.5亿亩,其中有效灌溉面积8.38亿亩,占耕地面积的43%。全国有一半以上的耕地面积没有灌溉设施,三分之二的有效灌溉面积还在沿用传统落后的灌溉方法。在节水灌溉面积中,采用现代节水灌溉方式的比例更小,绝大部分还是按低标准初步进行了节水改造,输水渠道的防渗衬砌率不到30%。而且现行的节水灌溉方式和灌溉设备都相对国外落后。(2)、国外现状美国的有效灌溉面积为3.83亿亩,不足我国的一半,但喷灌和微灌面积却占54.4%。以色列的灌溉面积全部采用微灌和喷灌,其中微灌占了一半以上。瑞典、英国、奥地利、德国、法国、丹麦等国家,喷灌和微灌面积占灌溉面积的比例都达到了80%以上。上世纪80年代中期以来,全世界的微灌面积以平均每年33%的速度增长,总面积已达到5650万亩。其中以色列、美国、法国、澳大利亚等国微灌面积占灌溉面积的比例超过了5%;美国微灌面积达1575万亩,占世界总面积的27.9%。低压管道输水在国外也很受重视,美国有近一半的大型灌区实现了输水管道化;日本早在上世纪80年代,就有一半以上的新建农田输水网实现了管道化。在旧灌区改造中,加拿大的伯塔灌区、澳大利亚的伦马克灌区都将原有的渠系改建为地下输水管道。2、国内外节水灌溉技术发展趋势(1)、田间灌溉方式的发展趋势是喷灌和微灌的应用面积将进一步扩大。我国地域辽阔,各地的气候、土壤、水源等自然条件、作物种植模式和经济发展水平千差万别,因此目前推广的各种节水灌溉方式都有其适用的地区和作物。但从上面的分析可以看出,我国喷灌和微灌面积的数量,以及占灌溉面积的比例都很小,与我国水资源的紧缺形势和生产力发展水平严重不相适应。因此,可以预测,未来我国节水灌溉发展的总体趋势是,喷灌和微灌等先进节水灌溉技术和设备的应用面积将进一步扩大,而其他简易节水灌溉方式的发展速度将减缓。(2)、输水方式的发展趋势是逐步实现管道化。灌溉水的输送方式有三种,即土渠、防渗渠道和管道。国内外的大量实践证明,近距离土渠输水的损失为10%~40%,而远距离土渠输水的损失甚至高达50%以上。防渗渠道可以减少或避免渗漏损失,但仍然存在蒸发损失,泄露损失也比管道输水严重。根据有关资料对我国目前节水灌溉工程的投资统计,渠道防渗的亩投资为200~400元,而管道输水为160~300元,前者比后者亩投资高40~100元。另外,与渠道防渗相比,管道输水还具有使用寿命长、维护费用低、便于管理等优点。因此,在我国未来农业节水灌溉的发展中,应重点发展管道输水,逐步实现输水管道化。发展管道输水,在我国北方井灌区尤其重要。(3)、低压节能是喷灌技术的发展方向。随着世界能源紧张局势的加剧,石油等燃料价格大幅度增长。近年来,美国、以色列、欧洲各国等都在研制低压节能型喷头,用以替代十几年前广泛采用的中高压喷头。在新建的农业和城市绿地喷灌工程中,普遍采用低压喷头;中心支轴式和平移式喷灌机以前都采用旋转式喷头,目前几乎全世界都改为低压散射式喷头;绞盘式喷灌机的典型配套形式是配带单个高压喷头的喷头车,近年来出现了桁架式喷头车,配带几十只低压散射式喷头。采用低压喷头除了降低能耗,减少运行费用外,还可减少漂移损失,提高灌水均匀性和灌溉水利用率。(4)、中心支轴式(也称圆形)喷灌机受到世界各国的普遍青睐,是近期喷灌机组发展的主要机型之一。与其他喷灌机组相比,中心支轴式喷灌机的主要优点是自动化程度高,运行可靠,操作维护简单,省工、省时、省力,并易于实现精确施肥、施药。1997年,美国曾有学者对各种灌溉方式的投资效益做过评价,认为中心支轴式喷灌机的设备购置费和运行费用比地面灌溉还低20%,节省的费用完全可以补偿该机组圆形作业时漏灌土地上的损失。美国、加拿大、沙特等人均耕地面积大的国家和地区,一直大量采用该机型。欧洲各国的人均耕地面积较少,其代表机型是绞盘式喷灌机,近年来开始采用该机型。东欧、南美、中东、非洲等地区的一些发展中国家,包括我们的邻国蒙古,近年来也开始看好这种机型。(5)、滴灌技术和设备发展加速,地下滴灌更具发展潜力。由于滴灌技术的不断完善和成熟,滴灌设备的价格和工程投资持续下降,近年来滴灌在全世界的应用面积高速增长。与地面滴灌相比,地下滴灌具有一次安装多年受益、不影响耕种作业、灌溉水利用率极高(有报道认为可达98%)、可节省大量铺放和回收管道的劳动力等优点,显示出了广阔的发展前景。目前,国外的地下滴灌主要用于葡萄、果树、蔬菜等经济作物。除这些作物外,近年来我国已开始在棉花、甘蔗等作物上试用。(6)、压力补偿式灌水器是微灌尤其是滴灌灌水器的发展方向。微灌系统工作压力低,对水源压力波动和地面高程变化非常敏感。为了保证灌水均匀度,在设计微灌系统时,常常需要增加许多压力调节装置,不但设备投资增加,使用维护管理也非常麻烦。近年来,国外的微灌设备制造厂商都非常重视并倾力研制开发压力补偿式灌水器。由于该类灌水器技术复杂,加工精度高,生产难度大,因而价格偏高,使推广应用受到一定影响。但随着大规模产业化生产水平的提高,价格随之下降,该类灌水器将会逐步替代目前我国大量采用的非压力补偿式灌水器。(7)、提高产业化生产能力,大幅度降低节水灌溉设备造价和工程项目投资,是加快我国节水灌溉发展的前提。我国的大多数农民还比较穷,农业尤其是种植粮食作物的比较效益低,因此必须大幅度降低节水灌溉设备造价和工程项目投资,才能使广大农民卖得起,用得上。滴灌,曾一度被认为属于“贵族农业”,不可能用于大田作物。新疆生产建设兵团从1996年刚开始搞棉花滴灌时到2005年底,该兵团的滴灌面积已发展到570万亩,不但节水效果好,经济效益也非常显著。成为我国最大的农业高效节水示范区。预计到2010年,节水灌溉总面积将突破一千万亩。(8)、提高节水灌溉设备的机械化和自动化水平是未来发展的主要趋势之一。近年来,许多国家灌溉设备的机械化和自动化水平都在不断提高。在美国,一些大型农场的中心支轴式喷灌机群配备有气象站、遥控监视系统和智能系统,实现全天候无人自动作业。一些国家的花卉、蔬菜等经济作物以及园林绿地灌溉,已经实现中央计算机全过程自动控制。由于我国的实际情况和条件所限,只能进行这方面的研究探索和示范,目前尚无法大面积推广应用。三、节水灌溉技术的分类(一)节水型地面灌溉技术主要包括畦灌、沟灌、膜上灌、低压管道灌溉技术等。1、畦灌技术:指通过防渗沟渠及管道将灌溉水引人畦田,水层在沿畦田纵坡方向流动过程中逐渐入渗,使地上作物根层达到湿润的目的,该技术主要适用于小麦、谷子等窄行距密播作物。2、沟灌技术:是指在作物行距间开挖灌水沟,灌溉水在沟中流动过程中,靠重力和毛细管作用湿润土壤的灌溉方法,主要用于棉花、玉米宽行距中耕作物。3、膜上灌技术:是指在地膜覆盖基础上,将膜侧流改为膜上流,利用地膜输水,通过放苗孔和膜侧旁渗给作物供水的灌溉技术。(二)节水型低压管道输水技术是用管道代替水渠将灌溉水低压输送到田间的技术,低压管输水系统接按照组成部件自由程度可分为移动式,半固定式,并固定式三种:(三)喷灌技术是将水经过加压喷射到空中,形成细小水滴,洒落到地面的一种灌水方法,按喷洒特征可分为固定式,半固定式移动式喷灌。喷灌技术:喷灌是一种机械化高效节水灌溉技术,具有节水、省劳、节地、增产、适应性强等特点,被世界各国广泛采用。喷灌几乎适用于除水稻外的所有大田作物,以及蔬菜、果树等,对地形、土壤等条件适应性强。与地面灌溉相比,大田作物喷灌一般可节水30%-50%,增产10%-30%,但耗能多、投资大,不适宜在多风条件下使用。喷灌技术与传统的地面灌溉方法相比,它具有节水(一般30%- 50%)增产( 10- 30%),省地、保地、保肥等优点。喷灌所用的机具品种较多,喷灌专用设备的喷头的品种也非常多:摇臂式、垂直摇臂式、全射流式、蜗轮蜗杆式。我国常用的摇臂式喷头主要是:PY1系列、ZY系列影响喷灌质量好坏主要因素:喷灌强度、喷灌均匀度、水滴打击强度(四)微灌技术微灌技术是指通过低压管道系统与安装在未级一管道上的特制的灌水器,将水分和作物所需养分以较小流量,均匀准确地直接输送到作物根部附近的土壤表面或土层的灌水方法。微灌技术:是一种现代化、精细高效的节水灌溉技术,具有省水、节能、适应性强等特点,灌水同时可兼施肥,灌溉效率能够达到90%以上。微灌已由果树、蔬菜等少数经济作物向行播大田作物发展,如近年来新疆棉花滴灌发展迅速,取得了良好的节水增产效果。微灌的主要缺点是易于堵塞、投资较高。我国在引进、消化吸收国外先进技术的基础上,已基本形成了自己的微灌产品生产能力。微灌分为:滴灌、微喷灌、雾灌、涌泉灌等灌溉技术1、滴灌:是把一定压力的水,通过管道和滴头一滴滴不断浸润作物根部土壤。比喷灌省水30%左右。滴灌技术推广重点是温室大棚蔬菜和丘陵山区果园,大田作物一般采用移动式滴灌、蔬菜采用固定式滴灌、果树滴灌两者皆可采用。从目前使用条件和经济效益的角度考虑,温室大棚内采用灌溉节水技术的速度可能会更快一些(因为无法做到天然降雨供水)。一个完整的灌溉系统应包括:压力水源系统、首部过滤系统、输水管网系统、施肥系统(还可施用农药)、滴灌管作业系统、自动控制系统(根据需要增加)。2、微喷灌技术:是通过低压管道系统以小的流量将水喷洒到土壤表面进行灌溉的一种灌水方法。这是在喷灌和滴灌技术基础上逐步形成的一种灌水技术。与喷灌比:工作压力要低 50%,降低管材要求和能源消耗,节省运行费用,但对水质要求高些,需配过滤器。与滴灌比:工作压力要高一些,微喷头的流道及出流孔口较滴头大,故不易堵塞。该技术可在山区充分利用泵水,浅井水等小股水源,微喷灌系统组成:压力水源、首部枢纽、管网。微喷头。其核心是微喷头:旋转式、离心式、折射式。缝隙式。其中旋转式微喷头湿润半径大,适用于全面积湿润。3、雾灌技术:是雾化灌溉的简称。是近年来新发展的一种灌溉技术,是通过低压管网将首部加压的水输送到田间,再通过特别的雾化喷头将水喷洒成雾状进行灌溉的方法。系统组成:水源、首部枢纽、干管、支管、毛管、微管、和雾化喷头组成。系统设计与微灌系统基本相同。雾灌有省水、调节作物株间小气候等优点。雾灌时作物处在云雾复盖之中,水份能直接被叶片吸收,增强作物的抗逆性。尤其在干旱高温季节,雾灌能提高株间湿度30%,降低株间和叶面温度3-5℃,叶片相对含水量增加10-15%,从而可以减轻或消除作物光合作用的“午睡”现象使作物获得高产。该技术可在茶叶、柑桔、花卉、食用菌等经济作物上推广应用效益特别明显。(五)地下灌溉技术它是利用修筑在地下管道灌溉引入田间耕作层,借毛细管作用自下而湿润作物根区附近的土壤的灌水方法。地下灌溉包括:地下水浸润灌溉,地下渗灌。目前由于渗灌技术建设投资大,施工技术复杂,在我国尚不普及,是将发展的一种新灌溉技术,具有许多优点:1、不破坏土壤结构,上层能保持良好的通气状态,水、热、气三因素的比例协调,并能自动调节,能均匀输送水份和养分,为植物提供稳定的生长环境,增产效果显著。2、地表含水率较低,蒸发很少,输水基本无损失,水的利用率高,比喷灌节水50-70%。3、灌溉水只需低压输送,一般约0.ZMPa即可,且流量小,扬程低,减少了装机容量,节能效果好。4、地表下5-10cm厚的土壤控制在干燥条件下,不具备温湿环境,能减少病虫草害的蘖生,可节少农药费用。我国采用的地下渗水管主要有五种形式,陶土式、塑料式、合瓦式、鼠道式土洞。该技术一般应用地形平坦及根系较深的作物。(六)渠道机械化施工防渗技术(可采取机械化施工)防渗渠道断面形式可分为梯形、矩形、“U”型,其中“U”形防渗效果好,流量大,抗冻能力强,投资费用低。(七)行走式节水灌溉技术它是利用拖拉机携带灌溉水和灌溉设备及作业农具,在田间行走灌溉的技术,主要用在干旱缺水和无灌溉水源的作物的播种和苗期的需水灌溉。主要分为:穴播穴灌机、条播条灌机、喷淋灌溉机行走式节水灌溉技术特色1、利用农村小拖为动力,减少灌溉机的造价,小拖充分利用;2、适应性强,田间不需任何工程即可灌溉,可流动服务;3、采用先进的局部灌溉技术,水只湿润有作物处的土地,节水效果明显,一般播种时4-8立方米/亩。幼苗期8-10立方米/亩。4、可以实现一机多形式灌水技术(喷灌、淋洒灌、穴灌、沟灌、畦灌等)。四、影响节水灌溉技术推广的原因节水灌溉并没有被大多数的农民所接受,农民固守“水是取之不尽,用之不竭”的观念,缺乏节约用水的意识,浪费水的情况非常严重。特别是在水资源充沛的地方,单从改变灌溉技术来说,农作物增产的幅度也不会太大。农民群众发展节水灌溉的热情不高。节水灌溉技术性强,投入高。各地经济条件不同,作物类型有别,气候差异大。使用喷灌等先进灌溉技术需要看对象。在一定程度上也影响了节水灌溉技术的推广应用。美国的喷灌在全国使用达到50%,以色列达到30%,中国才有2%,原因是国情不同。赣南属典型的亚热帶湿润季风气候,无霜期長,四季分明,土地肥沃,多年平均气温摄氏18.9度,年平均无霜期287天,年平均降水量1605毫米,赣南水資源比较丰富,总量巨大。赣南属南方季节性缺水灌区与北方常年性缺水灌区不同:多数年份降雨量大于作物需水量,除干旱年外,一般年份灌水次数不多。建设一套节水灌溉系统(或设施)加上运行维护费用,投入产出比较低。若不建吧,由于季节性干旱都出现在作物生长敏感期,轻则造成作物减产,重则造成作物绝收。呈现两难状态!降雨难以预测,土壤墒情变化复杂,制定的节水灌溉制度实施困难。人口密度高,土地分散,种植结构复杂,经济相对落后给节水技术应用推广带来一定难度。节水技术推广部门是从宏观上考虑区域水资源供需矛盾,重点在社会效益和生态效益。节水技术服务对象追求的是直接经济效益和增产,他们对节水技术的投入产出比十分关心,但在赣南季节性缺水灌区,由节水产生的直接经济效益和增产一般有限,农业用水户、水利管理单位部份年节水效益可能出现负值。在南方,节水的对象不一定是节水的受益者,节约的水,有的地方有出路,有的地方或时候可能没有出路。这就出现了目标不统一。若政府和节水受益部门不站在战略高度,认识到农业节水是对整个社会节水的贡献,给予投入,农业节水技术持续发展是有困难的。有专业学者就说过:“节水灌溉的最大受益者是国家,中国的国情,除了发展温室大棚或经济作物等高产出的节水灌溉,以业主或农民为主投入外,应该以国家投入为主。”我觉得还是有一定道理的。五、赣南果园节水灌溉技术应用现状赣南果业生产机械化程度,在全国处于先进水平,受到国家农业部领导的肯定。目前,我市市级果业生产机械化示范基地有3个,分别位于安远县欣山镇、南康市三江乡和信丰县油山镇。1、安远脐橙机械化示范基地位于安远县欣山镇濂江村山川潭万亩无公害脐橙出口基地内的马木坪小区。示范基地集中连片示范面积500亩,种植有13800株五年生结果脐橙树,生产机械化程度较高,有微灌溉设施100亩,基地果园植保、灌溉100%实现机械化,采用机械化生产节本增效显著,其中:节水灌溉降低成本90元/亩/年。2、南康果业生产机械化示范基地南康市凯大脐橙场,位于南康市三江乡,果园面积450亩。有节水喷灌设备1套、机械喷药设备1套。果园机电灌溉水平达:90%。3、信丰县果业生产全程机械化示范园位于信丰县油山镇长安园艺场,该场主要种植脐橙,现有面积3000亩,全场员工70人,拥有各类果业机械60台套,脐橙年总产量3000吨,产值500万元。长安园艺场在果园开发、果园管理、果品商品化处理等等方面基本实现机械化。果园管理机械化包括果园土壤管理、施肥、植保和果园灌溉。果业生产机械化示范基地的的实践证明,把农业机械投入到果业生产管理中,能大幅减轻劳动强度,提高工作效率,减少用工量,降低生产成本;还能提升果品品质,提高产量,增加收入,节本增效成果显著。六、果园节水灌溉技术的应用和推广措施(一)、节水灌溉技术在赣南果园的应用赣南夏季和秋季出现的伏、秋旱发生频繁,平均2年左右就发生1次。其中秋旱多于伏旱,也重于伏旱。伏、秋旱年变化除具有一定的周期性波动特点外,还存在一定的相对频发期。即少雨期干旱频次多、强度大,且可能出现2~3年连旱,大范围伏、秋旱在少雨期平均2~5年发生1次;而多雨期则相反,干旱程度轻,基本无连旱,全省大范围伏、秋旱在多雨期平均5年左右发生1次。对于果园管理来说,夏秋季节的高温干旱天气,对果树影响很大,会引起严重落果。采取哪些节水抗旱的措施,才能满足果树生长对水分的需求呢?主要节水灌溉方法有:1、传统方式覆盖保墒。对果园地面用草进行覆盖,可防止土壤水分蒸发,降低地表温度,土壤含水量可提高45%左右。可因地制宜地选用麦草、稻草、杂草、绿肥、油菜秆等,厚度以5~10厘米为宜,幼龄园应适当厚些,成龄封行园可适当薄些;阳坡园厚覆,阴坡园薄覆。覆盖时间最好是在伏旱到来之前,抢在雨后将园土全面中耕松土,随后覆草。果园地处丘陵山区,水源水量在一定程度上影响果园浇灌。应在附近的江、河筑坝,修建提水站引水,或尽量利用地形修建山塘、水库蓄水或利用上方高水源头,修引水渠至果园,进行自流灌溉。如利用果园周围的小溪小沟集水引流灌溉,或挖筑简易贮水池,引流蓄水灌溉。在果园水平带里挖“竹节沟”或“鱼鳞坑”,投资很少,也有一定的节水效果。现在较为普遍采用高压水泵提江河、库塘及井泉之水或喷灌机组抽水,通过辅设主管纵向通往地头,果树行头每侧留有出水口,可接上皮管浇灌,操作简单,较为经济。实施穴灌。水十分缺乏的果园,实施穴灌可大量节水。此法尤其适合缺水的山区。方法是:在树盘内外,挖8~12个穴,穴深30厘米左右,将水注满,慢慢渗透浸润土壤。简易滴灌法。一是有自来水水源,可用直径10毫米的聚乙烯细管围在树干周围,在管上刺一定数目、大小一致的小孔,让水喷出或徐徐滴下;二是在树上吊一个或几个容器(如桶),在容器底刺几个细孔,让水慢慢滴下;三是将水缸放置在高出地面150厘米的砖台或木架上,缸内装水,并配置塑料管、接头、滴头等设备,将塑料管插入缸内,让水通过塑料管自动滴入根部。中耕松土。高温干旱后遇雨要及时进行中耕松土,防止雨后土层板结,水分流失。中耕深度以10~15厘米为宜。要适时灌溉。灌溉过早浪费水,过迟又会使果树受旱害。正确的方法是经常测定土壤含水量,当土壤含水量降低到田间持水量的60%以下时,及时灌溉。2、使用微灌技术喷抑蒸剂。高温干旱时树叶蒸腾作用强烈,耗水量大,对此可喷用抑蒸剂。抑蒸剂是一种高分子化合物,喷后能在枝叶表面形成一层高分子膜,从而有效地减弱叶片的蒸腾作用,防止水分散失。每0.5公斤抑蒸剂兑水50~75公斤,搅拌均匀后周密地喷布树冠枝叶正反表面。微喷。又可分为微高喷、微低喷和小管出流。微高喷。是把喷头装在树冠区喷水,形成水雾弥漫,在夏季早期可降低果园温度2-4摄氏度,调节空气湿度,形成一个局部小气候,利于果树生长和果品质量的提高。微低喷。是把喷头装在树冠下地面上0.2-0.3米处,微低喷能保证根系土壤湿润,水分利用率高,而且节省部分输水毛管。小管出流。所谓“小管出流”,就是毛管不装微喷头,直接从管口流出水来,注入控在根区四周的小环形浅沟内,水就从根部土壤湿润扩散。小管出流可以减少输水阻力,也即减小泵机组负荷,但是它不适用土壤垂直渗漏过快,而水平方向湿润扩散太缓慢的园区。实行滴灌。滴灌是近年来用于果树抗旱的一种新型灌溉方法。试验表明,在水源不足的情况下,采用滴灌可省水60%~70%,同时还能减少地面灌溉对土壤结构的破坏作用。基本方法是,水通过管道输到果园树下的滴头,以均匀而缓慢的滴水方式,不断浸润根际附近的土壤,使土壤经常保持适宜的水分。不同的灌溉技术,其节水的效果有很大的差异。通常情况下,滴灌和地下灌溉方式节水效果较好;微喷次之;而地面漫灌最浪费水;喷灌则界于微喷和地面漫灌之间。微喷、滴灌果园的好处:(1)、节水节能常规漫灌约需水440方/亩,而微喷为100方/亩。(2)、省工省力劳动力用量只需常规的1/5。(3)、保土保肥漫灌时70-80%为无效水,随水跑的肥料约占30-50%。(4)、减轻土壤板结。(5)、营造良好的田间小气候,创造夜露效果,增加昼夜温差,提高果品质量。(6)、土壤水分供应平稳,果品产量高、质量好。(二)、节水灌溉技术的推广措施:在赣南果园推广节水灌溉技术,应从以下几方面着手:1、要加大宣传推广力度、强化政策落实。赣南脐橙是赣南支柱产业之一,以脐橙开发、果园管理和果品处理为突破口,重点推广果园管理机械化技术;要积极引导果农发展果业机械,推广微喷灌技术。把党和政府各种扶持鼓励发展农机化的政策,通过各种形式广泛宣传,做到家喻户晓,把农机扶持政策落到实处,落到基层。2、要搞好示范演示。要加强果业机械示范园建设,使之成为节水灌溉技术的示范和培训基地,为农机科技成果转化和试验示范提供有效载体;通过举办各种形式的现场演示会,引导和指导农民购机,大力推广质量好、性能优、价格适宜,且受农民欢迎的节水灌溉机械。3、要完善技术标准。要进一步完善《赣南脐橙生产机械化技术体系》、《赣南脐橙生产机械化技术指南》两个技术标准;要结合我市农业产业实际,研究制定有关播种、耕作、收割、贮藏、加工等各个生产环节的农机作业标准,推动农机标准化作业;加快成果转化。果业生产全程机械化技术,要积极协调农机制造企业与科研院所的关系,大力推进农机科研成果的转化和应用,加大农机新机具与新技术的推广力度,促进农机化技术的推广应用和成果转化,确保农业增效,农民增收。4、注意适用性分析。做到“四考虑,四顺”,即考虑投入产出比,考虑农民承受能力,考虑节水对生态影响,考虑节水的出路;四顺为顺天(充分利用降雨),顺地(选择合理的种植结构和工程类型),顺势(种植模式顺应气候变化规律),顺人(选择农民愿意接受的节水技术)。总而言之,推广节水灌溉技术,既促进农业增效、农民增收,又节约了宝贵的水资源。推广节水农业,要与农民的节本增效相结合,充分发挥农民的积极性、主动性,让农民真正得到应用节水灌溉技术带来的最大实惠,以水资源的可持续利用促进农业和经济社会的可持续发展。
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