【摘要】在我國當前農業節水灌溉技術運用過程中,存在許多突出性問題,制約了節水效率的提高,為此,筆者對當前節水灌溉技術在我國農田水利工程中的應用展開探討,以期為農業節水灌溉技術措施的推廣應用提供理論指導。
【關鍵詞】節水灌溉技術,農田水利工程,應用
1、節水灌溉技術應用概述
我國當前節水灌溉技術理論研究與實踐仍處于起步階段,科學高效的運作體系和管理制度尚未建立起來,節水灌溉技術推廣力度不夠,許多地方仍采用大水漫灌方式,農田水利工程水資源占有量過大,節水灌溉技術利用效率不高,未能發揮應有的節水作用,農業節水基礎設施建設滯后,灌溉設備老化低效,節水灌溉技術的使用和推廣受到明顯的制約。
2、節水灌溉技術在農田水利工程中的應用
2.1 重視輸水過程水資源節約
輸水過程水資源節約是節水灌溉的重要環節,其主要包括兩個方面:第一,重視渠道防滲,在輸水渠道建設時合理使用防滲材料,并采用先進的防滲施工工藝,充分利用防滲材料性能做好輸水渠道防滲的基礎性工作;對于窄深式輸水渠道,可以采用U型型式,加大輸水流量、改善輸水能力,減少過水斷面。第二,利用管道輸水,消除沿途各種不利因素的影響,減少輸水過程水資源損失,達到節水的目的。
2.2 采用節水灌溉方式
2.2.1 微灌
微灌(Microirrigation)是按照農作物需水量,利用管道系統及安裝在末級管道的灌水器,將水以及農作物生長所必須的養分通過較小、均勻的流量,準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水灌溉技術。
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)是利用末級管道灌水器(即滴頭)將既定壓力的灌溉水連續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作物根部附近土壤的一種節水灌溉技術。微噴灌可以提高作物周圍空氣濕度,調節田間局部氣候,某些情況下微噴灌已經超出了局部噴灌范疇,屬于小流量灌溉技術的一種。
涌泉灌(Bubbler irrigation)是由灌溉技術演變發展而來,滴灌雖是最節水的灌溉技術,大大減少了灌溉水的滲漏和蒸發,避免了深層滲漏,實現了節能減水,但其致命的缺點是滴灌對水質要求較高、灌水器容易發生堵塞進而可能出現出水不勻,甚至導致系統癱瘓。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,采用細流狀灌溉水局部濕潤農作物根部附近土壤,從而克服滴灌技術缺陷、改善農業灌溉效率的一種新型微管技術。涌泉灌灌水器孔徑較大,且管內無消能迷宮結構,徹底解決了滴灌系統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,對水質要求不高,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,應用范圍廣泛且灌水設備可靠性較優。
2.2.2 噴灌
噴灌(sprinkler irrigation)是利用配套的水泵等動力設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,據統計,噴灌比漫灌能節省水量30~50%;噴灌完全利用機械實行自動化操作,還可以結合作物所需進行化肥和農藥的施用,大大節約了勞動量;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,促進作物增產。
2.2.3 步行式灌溉
步行式灌溉是以各種農用機械電力為灌溉動力,用以支持配套的儲運施水裝置和灌溉設施,按照作物要求,分時、分段、定量進行移動式灌溉的一種新技術,步行式灌溉技術具有節水、保苗、增產的積極作用,體現了節水工程技術措施與農業機械化的有機結合,其對配備設施的復雜性不做要求,完全利用組裝方式進行機器裝配,適用性針對性強且使用方便。
2.2.4 雨水集蓄利用技術
雨水集蓄利用技術是利用相關技術措施收集降水,并利用管道將雨水輸送至田間進行灌溉的技術統稱,該項技術有利于優化農作物種植結構、防止水土流失、保護生態環境,促進農業健康可持續發展。集流效率是雨水集蓄利用技術中的關鍵性參數,隨著降水量的增加和雨強的增大,集流效率不斷提高,影響集流效率的因素還包括集流場(面)防滲材料的種類,根據實踐經驗,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、結論
總之,在我國農業生產過程中推廣應用節水灌溉技術意義重大,在采用上述節水灌溉技術時,必須保證農作物根系活動層土壤的充分濕潤,以滿足農作物生產所需,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層土壤的濕潤,減少水分蒸發,同時,還要加大資金投入,調整農業產業結構,大大提高節水灌溉效率。
參考文獻:
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[2]程云偉,節水灌溉技術在農田水利工程中的應用[J],中國水運,2014,14(2):285-286.
作者簡介:劉霞,女,本科學歷,助理工程師,現從事農田水利技術工作。