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作者:阳源节水 点击:

       在整个世界有能源、水源、食物、人口等多种危机,其中危机程度最严重、影响最广的是水资源的相对短缺。因为水首先是人类生存的必要条件,其次水是农业、国民经济的命脉,对于一个国家或地区而言,经济越是发展水也越显不足。因此今后国家或地区间的争端有可能主要表现在对于水的争夺或占有上。我国是一个水资源相对贫乏的国家,近几年,全国总供水量大约在5500亿立米左右,灌溉用水量大约在3600亿立方米,占全国总供水量的65%左右。是名附其实的用水大户。而在山东菏泽,仍是山东平原面积最大,人口众多的地方,随着经济的发展、人口的增加、社会的进步、工业和城市用水量的激增,农业用水供需矛盾日益突出。一方面农业缺水,另一方面农业用水浪费现象又普遍存在,我国目前的农业用水有效利用率只有45%,也就是说有一多半的水在输送和灌溉过程中被白白浪费掉了,农业灌溉水利用率、生产效率都很低,因此,解决我国农业灌溉缺水问题必须要通过发展节水灌溉,采用先进的节水灌溉技术措施,提高灌溉水的有效利用率已成为实现水资源可持续利用的关键所在。

       一、滴灌技术发展及应用

       滴灌技术是一种于上世纪60年代由以色列斯迈哈博拉斯父子发明的节水灌溉技术。该种技术是通过干管、支管和毛管上的滴头,将有已过滤的水分、肥料或其它化学剂等缓慢地滴入植物根部土壤的一种灌溉系统。滴入作物根部土壤的水分在重力和毛细管的作用下,将水分扩散到整个根部,使作物主要根区的土壤经常保持最优含水状况。由于灌水过程中对土壤结构扰动较小,有利于保持作物根层疏松通透的环境条件,并可减少土面蒸发损失,故地下滴灌技术具有明显的节水增产效益。此外,田间输水系统地埋后便于农田耕作和作物栽培管理,且地埋后管材抗老化性能增强,且不易丢失或人为损坏。与传统的灌溉方式相比,具有以下优点:

       1.节水、节肥、节能、灌水均匀

       滴灌系统利用管道输水,沿程输水损失小,灌溉时只湿润作物根部附近的部分土壤,灌水流量小,不易产生地表径流和深层渗漏,不破坏土壤结构,灌后土壤保持疏松,无需中耕松土保墒,在节省大量劳力的同时改善了土壤环境,促进根系发育提高单产;另外,滴灌能适时适量地按作物生长需要供水,与其它灌水方法相比,水的利用率更高。滴灌的灌水器在有压条件下运行,一般工作压力为5-10米水头(0.5-10公斤),灌水器出水稳定均匀,灌水均匀度高。其次,滴灌还拥有其它灌溉方式无法比拟的优点:适时适量地通过微灌施肥技术高效地将肥料、微量元素和农药等作物生长所必需的养分和物质按比例精确的施用到作物根区土壤,既提高了肥料利用率,又能减少因灌溉淋洗产生的溶质数量,减轻对地下水的污染,不仅节省了肥料,有效地防止了病虫害,还节省大量施肥劳力。

       2.对地形和土壤的适应性强

       滴灌技术不受地形限制,无需平整土地,无需修渠打畦,由于毛管上每个滴头的工作压力相同,滴水量均匀一致,即使在中等坡度梯田也能使用,不仅节省了大量的人力物力,还可节省耕地8%左右。根据土壤质地的差异,设计最佳灌溉水量,减少水分课间蒸发和深层渗漏,最大限度抑制杂草生长,同时保护作物种植行间土壤干燥,便于农事操作。

       3.增产

       滴灌能适时适量地向作物根区供水、施肥施药,不仅使作物生长所需要的土壤和水分保持在最佳状态,而且及时提供了作物生长所需要各种养分,及时有效地防治了病虫害。由于作物根区能够保持着最佳供水状态和供肥状态,因而有利于实现高产稳产,提高产品质量。实践证明,滴灌较其他灌水方法一般可增产30%左右。

       4.节省劳动力

       由于株间未供应充足的水分,杂草不易生长,作物与杂草争夺养分的干扰大为减轻,减少了除草用工,而且滴灌不仅节省了大量施肥、施药、中耕松土保肥保墒劳力,还不需平整土地,开沟打畦,可实行自动控制,因而田间灌水的劳动量和劳动强度也大大减少。

       三、推广节水滴灌技术的可行性

       1.我国农业生产灌溉现状

       (1)我国现行的农业生产模式大多是以家庭为单位,土地分布形式是一家一户条块分割的小田块,难以形成大规模的机械化农业生产及统一的田间管理,使先进的农业机械难以得到充分利用,先进的农业管理技术实施困难。在有灌溉条件的土地上,由于条块分割造成灌溉用水的浪费。

       (2)农业生产面临严峻的水危机。我国农业生产中缺水与水资源浪费并存。由于生产技术较为落后,我国农业灌溉用水一直是各类用水的大户。由于灌溉用水量大,农业缺水干涸的土地越来越多,进入90年代,每年农田受旱面积2667万hm2左右,受旱面积和受灾面积都比50年代成倍增长。虽然缺水,然而水的浪费却是触目惊心。由于灌区设备配套不全,渠道大部分没有衬砌,渗漏、漫灌等现象十分普遍。目前,全国农业的渠系水利用系数平均只有0.5,每年损失的水量约2000亿m3,相当于全国工业和城市用水总和的2倍以上,农田水分的利用效率平均不到1kg/m3,即1m3水生产不到1kg的粮食,而一些发达国家大体都在2kg以上,差距很大。另外,目前我国农业用水主要为种植业灌溉用水,为进一步改善和建设生态系统与环境,以及发展林牧业,势必出现与种植业争水的矛盾。

       2.推广节水滴灌技术的可行性

       (1)缓解水资源危机,满足生产和生活对水的日益增长的需要,使人类社会得以持续生存和发展。发展节水灌溉农业是关系中国社会经济的持续生存和发展的大事,因此必须进行以节水为中心的灌区续建配套和技术改造,大力发展节水农业。

       (2)发展节水农业减少世界农业发达国家对中国农业生产带来的冲击。由于我国农业技术落后,经营粗放,使得我国的农业生产成本很高,加入WTO后,我国的农业生产将不可避免的面对世界农业发达国家所带来的强大冲击,因此我国农业必须改变粗放经营模式走低成本,高产出的集约化农业道路,建设节水高效农业才能减轻加入WTO后所带来的冲击。

       (3)发展节水农业是农业自身发展的需要。节水农业是与农业现代化配套的多种措施中的重要组成部分之一,同时水土资源的高效利用,经济、生态、社会效益的紧密结合是可持续农业所追求的目标之一,而根据水资源状况和作物需水规律所实施的节水灌溉便是达到这一目标十分重要的环节。

       四、推广节水滴灌技术的措施

       1.要坚持因地制宜、以一切从实际出发为原则

       坚持发展灌溉要从实际出发,坚持因地制宜的原则。我国自然地理条件、经济条件、农业生产发展水平、农业作物布局和管理水平都差别较大,要在充分考虑当地农业发展的实际情况的基础上,量力而行,宜上则上;在发展规模、速度、档次上更要因地制宜,不可盲目一哄而上。

       2.重视规划设计施工工作

       我们首先要考虑水源、土壤、作物种类、管理水平等因素的基础上,按照微灌工程设计规范进行仔细设计,编制切实可行的设计文件和设计图纸。二是要注意系统设备的完整配套性。过滤装置、施肥装置、量测装置等设备应配备齐全。若条件允许,应考虑用全自动控制系统。三是要选用质量有保证的设备。为减少投资而降低对质量的要求以及减少配套设备的做法是得不偿失的,将会付出更大的代价。工程施工更要精心组织,选有经验的专业安装队伍严格按照设计和规范要求进行施工,避免留下安全隐患。

       3.重视滴灌制度研究

       滴灌作为一种先进的灌溉方式,必须配以先进的灌水技术才能发挥其优越性。灌水技术主要是指合理的灌水制度,包括不同作物、不同生育期的灌水起始点、灌水上限、灌水定额的确定、灌水时间、灌水次数、轮灌组的划分等。在传统沟灌方式下,农民根据作物的长势、生长阶段及土壤的水分状况,确定灌水时间和灌水量,具有比较成熟的经验。而滴灌条件下,能够给作物根系层土壤创造一个最适宜水分状态,而要实现这一点,必须根据不同地区土壤条件、气候条件、作物种类,按照滴灌的要求特性及作物的生长状况,制定出滴灌条件下适宜的灌溉制度,以指导农民进行合理灌溉,发挥出滴灌应有的效益,促进滴灌技术的发展。

       4.加强基层专业管理部门建设,做好技术推广和培训工作

       基层农业部门直接面向生产第一线,是先进农业技术的最有利的推广者,必须进一步加强建设。通过这些部门的协同工作,作好农业的综合配套技术服务,能促进设施农业的顺利发展。特别是滴灌技术,滴灌制度的确定和应用、滴灌技术的配套农业技术措施等方面还存在众多的误区,必须加大知识普及、宣传教育以及技术培训的力度。

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