據中國政府網消息,國務院總理溫家寶近日在河南省調研旱情和抗旱工作時強調,農田水利設施建設滯后是我國農業穩定發展和國家糧食安全的重大制約;加快農田水利建設是水利改革發展的重中之重,是提高我國農業生產能力的根本之策;搞好農田水利建設,要特別重視大中型灌區建設、小型農田水利設施建設和發展節水灌溉。
近年來,連年旱情已阻礙到我國農業的發展,節水灌溉技術的發展已成為我國現代農業發展的標志之一。如何在我國發展節水灌溉技術,為此,筆者特別介紹以色列,這個擁有世界先進節水灌溉技術的國家,是如何發展農業節水灌溉技術的。
以色列地處歐洲、亞洲及非洲交界之處,幅員面積2.7萬km2,北部是山區高原,中部是丘陵地帶,由中部向南延伸是沙漠地區;死海——陸地上海拔最低處,含鹽量極高的湖,幾乎是留給以色列唯一的自然資源。就水資源來說,以色列2/3是沙漠荒山,全國有2萬m2面積嚴重缺水,全年7個月無雨,人均水資源僅270噸,只有世界平均水平的3%。1962年,南方沙漠哈特澤里姆基布茲農民發現,水管漏水處的莊稼長得格外好,后經試驗證明,滴滲灌溉是減少蒸發、高效灌溉及控制水肥農藥最有效的辦法。滴灌同時也啟發了以色列水資源的多項利用技術,以色列70%的水都可重復利用。
水是以色列政府發展農業優先解決的大問題,為解決這個問題,全國從北到南全面推廣了噴灌、微噴灌和滴灌技術。自20世紀50年代開始,政府就投巨資1.7億美元,進行大規模水利建設,1953年至1967年歷時14年,實施了北水南調工程,把北部海拔208m的加利利湖的淡水抽取后,向南一直輸送到南部內格夫沙漠地區;先后修建輸水渠超過300km,鋪設輸水管線超過4 200km,直至沙漠縱深地區,并將地下水的抽取系統聯成網,年供水量達14億m3以上,政府還大力開發新的水源和發展節水技術、積極資助利用高科技完成廢水循環利用工程,使新技術設施不斷更新,目前以色列城市廢水利用率達70%,是世界上第1個利用處理城市污水經3級沉淀過濾處理后進行澆灌農作物的國家。
以色列節水灌溉主要有噴灌、微噴灌及滴灌。滴灌、噴灌系統等新型節水技術已是第4代、第5代。滴灌技術是以色列最著名的節水灌溉技術,也最能展示以色列人的節水智慧。
以色列溫室滴灌的最高水利用率為95%,用這種方法灌溉的獨特之處在于水分可以在土壤中均勻擴散,減少了水分的蒸發和滲漏。目前普遍流行的是一體化滴灌管,即滴頭和滴灌管結合為一體,安裝使用非常方便。滴頭間距一般為30cm、50cm、75cm、100cm,管壁厚從0.15mm到2mm。最新的產品主要是壓力補償型的內鑲式滴管,有效提高了灌水均勻性,便于機械化長距離鋪設。其新近研制的壓力補償式滴頭獨到之處靠改變水流通道的長度來調節流量,且進入壓力補償的狀態較快,均勻度較高,在水流進口還安有過濾裝置,在運行開始和結束時有自沖洗功能,以減少堵塞。
滴灌方式都普遍采用計算機控制。埋在地下的濕度傳感器,可以傳回有關土壤濕度的信息;還有的傳感系統能通過檢測植物的莖和果實的直徑變化,來決定對植物的灌溉間隔。在溫室等設施內較多使用小型灌溉控制器,這種設備通常能控制幾路或十幾路電磁閥,內有若干種灌溉管理程序,澆水時間可按日期設定每次每路灌水起始時間,操作便于小規模經營,計算機化操作運行精密、可靠、節省人力,對灌溉過程的控制可達到相當的精度。在以色列,已經出現了在家里利用電腦對灌溉過程進行全部控制(無線、有線)的農場主。以色列開發出多個系列的農業自動灌溉的配套閥門,如電動和水動遙控電磁閥、減壓閥、調壓閥、安全或止回閥、逆止閥和流量控制閥等。
滴灌方法的采用,也給施肥技術帶來了極大的變化,它創造了一個全新的概念——水肥灌溉。即把肥料加到水中,經過滴頭直接施到植物上直達植物根系,達到節水、節肥的效果;可根據土壤質地的差異,設計最佳灌溉水量,減少水分向根區外滲漏;最大限度抑制雜草生長,同時保護作物種植行間土壤干燥,便于農事操作。
因為節水灌溉技術的大力發展,以色列耕地面積由1949年的16.5萬公頃擴大到目前的45萬公頃,而且大幅度地提高了農作物的單位面積產量。農民生產經營環境日益改善,經濟效益不斷提高,農民人均年收入普遍達到5萬至8萬美元。世界農業專家曾計算,按照以色列的節水效率,地球可以多養活3倍的人口。