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中图分类号:S274 文献标识码:A
高效节水灌溉是所有除土渠输水和地表漫灌之外的灌溉方法,灌溉技术发展的过程中,在土渠输水方式基础上经历了防渗渠和管道输水2个阶段,用水利用系数从0.3逐渐增加到0.95,灌溉模式由原来的地面灌溉发展喷灌、微灌、滴灌等,用水系数由0.3逐渐增加到0.98。目前,中国的水资源匮乏,传统农业水资源浪费非常严重,水资源消费占总用水量的70%以上,水的有效利用率只有30%~40%,是发达国家的一半。为了改变人们传统的灌溉习惯,使用更少的水来获得更高的产出效率,推广高效节水灌溉技术是一个重要的手段,是解决水资源紧缺问题的重要方法,也是现代农业发展的重要趋势。
1 高效节水灌溉技术
1.1 喷灌
喷灌是利用喷头等专用设备把有压水喷洒到空中,形成水滴落到地喷灌面和作物表面的灌水方法。喷灌可以控制喷水量和均匀性,它具有省水、省工、提高土地利用率、增产等特点。使用条件是风力不超过3级。
1.2 微灌
是按照作物需求,通过管道系统与安装在末级管道上的灌水器,将水和作物生长所需的养分以较小的流量,均匀、准确地直接输送到作物根部附近土壤的一种灌水方法。具有节水、节能、增产效应,灌水均匀、对土壤和地形的适应性强等优点。缺点是微灌系统投资较高,对灌溉水质及日常系统维护要求较高。
1.3 滴灌
是滴水灌溉的简称。通过安装在毛管上的滴头、孔口或滴灌带等灌水器将水一滴一滴地、均匀而又缓慢地滴入作物根区附近土壤中的灌水形式。由于滴水量小,水滴缓慢入土,因而在滴灌条件下除仅靠滴头下面的土壤水分处于饱和状态外,其他部位的土壤水分均处于非饱和状态,土壤水分主要借助毛管张力作用入渗和扩散。滴灌技术是近几年国家大力推广的新型灌溉技术,适应性强,使用范围广,可以完全不受风的影响,可实施立体精确定位水肥灌溉,水的利用率高达98%。
2 高效节水灌溉技术的优点
高效节水灌溉技术的应用,极大的改变了传统劳作方式,降低了劳动成本,提高了劳动生产率,可以解放一部分劳动力,为发展其他产业提供了充足的人员;提高了水的利用率,高效节水灌溉技术对土壤和地形的适应性较强,也提高了土地的利用率。
3 高效节水措施
3.1 充分利用天然降水
做好土壤墒情测报工作,根据土壤墒情含水量和作物在不同生长期需水量不同,确定作物是否受旱,及时收听、收看天气预报,在不影响作物生长的前提下,利用雨水达到灌溉目的。在灌溉地作物先灌墒情好的作物;先灌经济作物,后灌其他耐旱作物。
3.2 短窄畦灌溉
畦长30~50m,畦宽1.5~1.6m,这样灌溉水的流程减少了沿畦产生的深层渗漏损失,可节约用水量。
3.3 耕作保墒
采用深耕松土,中耕除草,改善土壤结构等方法,可促进作物根系生长,增加雨水下渗速度,减少水分蒸发。
3.4 覆盖保墒
播种后,在地面覆盖塑料薄膜、秸秆或其他材料,可以抑制土壤水分蒸发,减少地表径流,起到蓄水保墒、提高水利用率的作用。通常情况下,覆盖秸秆可节水15%~20%,覆盖塑料薄膜可节水20%~30%。
3.5 调整作物种植结构,选用优质抗旱高产品种
利用不同作物的需水特性,合理调整作物种植结构,合理搭配作物品种,充分发挥品种的增产潜力,通过选择耗水少而水利用率高的优良品种来达到节水的目的,可使作物产量提高15%~25%。
3.6 化学调控节水
为在作物生长发育期抑制水分过度蒸发,可使用无毒的保水剂、复合包衣剂及多功能抑蒸抗旱剂等,同时多施磷肥,有利于促进根系下扎吸水,以提高作物抗旱能力。
4 高效节水管理
节水管理包括组织管理、工程管理和用水管理。要完善节水管理制度,制定工程管理措施,确定合理水价,明确职责,加强宣传,增强人们节水意识,真正达到节水的目的。农业高效节水技术是一种综合技术体系,必须把节水灌溉工程技术与田间农业综合节水技术和节水管理技术有机地结合起来,互相配合,互相补充,从而形成从水源管理,经输水到作物吸收利用的农业综合节水技术体系。
5 结语
在水资源紧缺,供需平衡严重失衡与用水矛盾日益突出的今天,大力推广高效节水灌溉农业技术是对目前农业用水紧张行之有效的缓解手段,而农业又是我国的基础和用水大户,保证农业稳定有序的发展是必须的,所以探讨农业高效节水方式是十分必要的。
参考文献
Abstract: Efficient water-saving irrigation development was suit for Xinjiang area modern agriculture construction, effectively alleviate the drought, half arid area of agricultural irrigation water shortage. This paper analyzes the high efficient water-saving irrigation mode and the existing problems, and puts forward the corresponding measures to solve the problem of.
Key words: high efficient water-saving irrigation; measures;
中图分类号:S275
引言:
水资源作为生态与环境的基本要素,又是基础性的自然资源和战略性的经济资源。随着经济社会的迅速发展,水资源已经成为经济社会发展的重要制约因素。目前以及未来发展的情况下,农业不可能再获取更多的水资源,就现有的农业灌溉水平和用水模式而言,我国的农业灌溉问题就更为突出。
1高效节水主要灌溉方式
高效节水灌溉主要是通过首部水泵提水加压,管道输水,然后利用喷头、微喷头、滴头等灌水器对田间进行灌溉。利用灌水器灌溉的不同方式主要分为喷灌、微灌两大类,微灌又主要分为微喷灌和滴灌两种方式。
1.1喷灌
主要利用喷头进行灌溉,喷头一般按工作压力划分为低压喷头(500 kPa )日
常灌溉中常采用中压摇臂式喷头较多,工作压力300 kPa。
对于丘陵地区的茶叶以及露天平地区域的低矮作物(比如蔬菜)可以采用喷灌的灌溉方式。
1.2微灌
1.2.1微喷灌
主要利用微喷头进行灌溉,微喷头从结构特征上主要分为折射式和旋转式。日常灌溉中主要应用全圆旋转式微喷头较多,一般工作压力为150 kPa。
微喷灌的应用范围较广,是一种主要的节水灌溉方式。适用于保护平地(如大棚低矮作物)、丘陵果树、苗木区以及露天平地区域,对于保护平地(如大棚低矮作物),一般采用倒挂式微喷头;丘陵果树、苗木区以及露天平地区域,一般采用地插式微喷头;而对于大棚育苗、花卉种植这类种植作物较密的区域,一般采用雾化喷头。
1.2.2滴灌
主要利用滴头进行灌溉,因滴头结构、出流形式的不同主要分为内镶式滴头和压力补偿式滴头,一般工作压力为100 kPa。
滴灌也是一种使用较多的灌溉方式,主要适用于保护平地(如大棚藤架作物)、丘陵果树等作物。对于保护平地(如大棚藤架作物)主要采用内镶式滴灌管,而丘陵果树等作物主要采用压力补偿式滴灌管。
1.2.3微喷带
采用特殊技术在薄管上打孔,形成小孔出流的一种灌溉方式,一般工作压力为50~100 kPa。
微喷带由于技术的提高,滴灌铺设简便,微喷灌出流大,结合二者的优点就产生了微喷带,其主要适用于葡萄 提子之类的藤类作物。
1.2.4其他
除上述介绍的灌溉方式,还有涌流管(小管出流)渗灌及滴箭等灌溉方式,在日常灌溉中并不经常使用。
2 高效节水灌溉工程存在问题
2.1 节水认识不到位,浪费现象严重
受传统农业灌溉用水影响,长期以来,对水的认识均为无节制使用认识问题主要来源于两方面:
2.1.1有些领导认为高效节水工程规模小,而且相对分散,不像大型工程那样容易出成绩、出政绩,对发展高效节水灌溉重视程度不够,影响了当地高效节水工程建设发展的速度。
2.1.2部分群众对发展高效节水浇灌的必要性重要性认识不足,节水的意识不强 有些群众习惯了大水漫灌的方式,仍采用长畦漫灌,造成水资源的浪费。尤其是水资源相对充足地区的农民,搞高效节水灌溉积极性不高,也不利于高效节水灌溉的发展。
2.2 资金投入不足,高效节水灌溉发展缓慢
作为经济欠发达地区,由于经济条件限制,群众自筹落实难度较大,资金投入不足。制约了高效节水灌溉规模的进一步扩大,高效节水面积占全省灌溉面积的比例总体不高。
2.3缺乏统一规划,全区发展不平衡
有些地方在推广先进高效节水灌溉技术过程中,不能够因地制宜进行合理规划,可行性论证不够,实施方案编制不够规范,针对性不强,致使高效节水工程不能正常发挥效益高效节水示范工程仅在部分地区开展,辐射作用小,影响程度不大,规模化程度不高。由于缺乏统一规划,造成了全省发展总体上的不平衡。
2.4高效节水措施单一,不能实现有效节水
对农业节水,除工程措施外,还有管理措施、农艺措施等非工程措施。高效节水灌溉是节水工程措施与非工程措施在一起的综合工程,只有当各个措施都发挥作用时,节水工程才能发挥整体优势,达到农业节水的目的 目前,高效节水灌溉工程建设存在重工程措施轻非工程措施的倾向,因而高效节水灌溉工程建成后,非工程措施往往不能到位,不能实现有效节水。
2.5 节水技术水平较低,服务体系不健全
目前发展的高效节水灌溉面积中,节水灌溉新技术新设备推广力度小,喷、滴灌等高效节水灌溉技术仅局限用于经济作物,发展面积少,科技含量较高的新型节水技术还没有被广大群众所认识和接受,只是作为示范工程,推广进展慢。
2.6 重建轻管,难以发挥工程效益
部分高效节水灌溉工程存在着产权关系不明、管理职责不清、监督激励机制缺乏、管理粗放、调度不灵活等问题。高效节水灌溉工程重建轻管的现象较为严重,工程建成后,相应的管理制度不健全,管理措施跟不上 ,工程建成后的损毁较为普遍,损坏后不能及时维修,使工程效益不能得到很好的发挥。
3推广高效节水灌溉有效措施
3.1制定全区性的高效节水灌溉规划
充分调动各方力量,精心组织、积极配合,共同推进规划编制工作,确定规划的总体目标,即在确保农业生产的前提下,充分节约灌溉用水。统筹考虑水资源布局,建立与之相适应的农业节水模式,因地制宜推进高效节水灌溉。新疆地区推广高效节水灌溉需要具备一些前提条件。如水资源匮乏、地广人稀、人均耕地面积较大、机械化水平较高、具有规模化经营的优势等,即必须具备较高的投入产出比,亩均投入500—700元进行滴灌设施的建设,每年亩均能增收200元以上,经济效益才能得以体现。因此,在全区范围内推广高效节水灌溉,重点应从水资源匮乏地区以及人均耕地面积较大、规模化经营程度高地区开始,然后逐步向适宜的地区推进。
3.2逐步完善相关的产业扶持政策
目前,国家对节水灌溉技术推广和节水灌溉设备制造给予了一定的政策支持。一是将喷灌机、微灌设备等节水农业设施纳入了农机购置补贴范围。二是在农业技术推广等专项资金中支持节水技术的推广和培训。三是在税收政策方面对节水灌溉设备制造业提供了一定支持。但是这些政策没有形成完整的体系,应在制定相关规划或产业政
策时,统筹考虑从科研、技术推广、人员培训、设备制造等多个方面予以支持,并对滴灌等高效节水灌溉设备和普通节水设备予以差别支持。
3.3建立共同投入机制
一是加大财政投入,把支持高效节水灌溉的资金纳入政府投资和财政预算,千方百计增加投入。二是加大资金整合力度,要以相关规划为依据,以小农水重点县建设或者现代农业发展项目为平台,以提高资金使用效益为目标,在不改变资金性质和用途的前提下,积极整合各项涉及农田水利建设的资金,有计划有步骤地发展高效节水灌溉。三是加强对社会资金的引导,要努力创造条件,充分调动各方面积极性,采取贷款贴息、引进龙头企业等方式,借助社会力量来发展高效节水灌溉。
3.4加强管护机制建设
节水灌溉是指依照当地作物的生长习性以及当地的自然环境,充分利用降水或少量水资源对农作物进行灌溉,并取得农作物的经济效益和缓解水资源短缺的问题。高效节水灌溉最核心的是减少在灌溉作物途中对水资源的浪费,实现最大程度的利用水资源。
一、高效节水灌溉的重要性
(一)目前我国水资源的利用现状
目前,随着全球气温上升,水资源越来越匮乏。从2008年开始,我国的地表水资源开始出现匮乏,北方地区的地表水资源比常年值减少了16%,且在我国31个省级行政区中,已有19个省的地表水资源比常年值减少。不仅是地表水资源出现短缺,我国地下水资源也开始出现短缺。
随着我国综合国力的不断提升,全国用水量日益增长,特别是农业灌溉和生活用水,由于我国水资源已经出现匮乏现象,所以,国家开始重视水资源的利用。与上个世纪相比,全国的用水量在国家的宏观调控下开始保持稳定,制约了南方的用水量呈现上升现象,北方的水资源在国家的控制下已发挥到最佳利用状态。
(二)高效节水灌溉的必要性
高效节水灌溉是工作者按照农作物的生长规律以及当地水资源的丰富程度,将当地水资源进行最高效的利用灌溉,以此来节约水资源,并且获取农业的的经济利益,以及对当地生态环境的保护。高效节水的根本目的在于减少农业用水过程中对水资源的浪费和在运输水资源的过程中所产生的漏水、水资源蒸发以及作物灌溉时所损耗的水,将水用到实处,做到不浪费,高效率的效果。我国是拥有13亿人口的大国,“民以食为天”,为了解决13亿人的温饱问题,国家必须抓紧对农业的发展,因此,每年的农业用水量是所有分类中所占比例最多的,占我国总用水量的70%-80%。目前我国虽然有节水意识,但是我国的高效节水灌溉技术还很低迷,在西方发达国家中,节水灌溉的利用率高达60%-70%,而我国对该方面的利用率仅只有25%-40%左右,且高效的节水灌溉技术还完全不成熟,覆盖的地方也不多。
传统的灌溉方式中,每年1hm2耕地将会用9000m3,比西方国家高出四千多立方,随着我国的综合实力不断增强,对水资源的需求越来越多。目前,农业在不断地发展,且农业的用水量本身是所有行业中最高的,因此,每年都有很多因为旱灾而导致庄稼减产收益下降的事件发生。2000年的旱灾所带来的损失是所有人有目共睹的,据统计,该年的粮食因旱灾减少了600亿KG,在粮食的总产量中所占比例为13%,经济作物也损失了五百多亿元。由此可见,在水资源如此短缺的情况下,实施高效节水灌溉是非常重要的。
二、节水灌溉技术的常见问题
其一农业节水是一项长期工程,就目前我国的缺水状况来说,一些地方使用了不适合该地区的节水灌溉技术,不能根治缺水问题,农业用水量照样还会上升。一些农民为了预防旱灾,提高作物产量,在作物周边挖井,并且就农民而言,井越多水就越多,对作物的生长越有益,完全没有节约水资源的意识。对此,相关部门应该就该情况建立完善的节水体系,让节水灌溉和可持续发展的观念深入人心,从宏观上对农业用水进行控制。
其二相关部门要对农田进行合理的规划并建立河网水系,方便农民对作物的节水灌溉。在对农田进行规划时,必须依照当地的客观条件进行科学的规划,使灌溉模式起到最佳作用,提高农作物的产量以及减少灌溉的成本。建设节水工程时,需要大量的资金,目前我国建设节水工程的资金大部分是由国家补助,也有农民筹资建设。就中国目前的农村经济还不是很富裕,国家的补助金也是杯水车薪,因此,相关部门应向国家提出该问题,并提出建立相关体制的意见。
其三在对农作物实施节水灌溉措施前,首先应考虑在当地条件下所选的节水灌溉技术是否合适。如在选用大田粮食作物的灌溉技术时,应首先考虑该片区的产量效益高低,对于产量低的片区,应加强对该产区的资金投入,将片面式灌溉方式改为主体式灌溉,对该产区的粮食产量有一定的提升。
三、节水灌溉技术的分析与选择
(一)适合北方的节水灌溉技术
微灌的节水技术对于北方来说是比较适合的,微灌技术顾名思义是利用专用设备将水以微小的流量流进作物的根部,以达到浇灌作物的作用。该项节水灌溉技术比较适合北方的干旱天气,并且微灌技术能很好的控制水资源的浪费程度,因为微灌技术针对的是作物的根部,所以能降低水资源的浪费。
在北方地区还适合用低压管道输水灌溉技术,该技术是用专用机器抽取井水,再通过管道直接将水送入农田,此做法减少了水在运输途中被增发的风险,且此技术目前在北方地区被盛行推广。
同时,对于干燥的北方地区,还适合一种节水灌溉技术:坐水种。坐水种又称注水灌溉法,该技术是为了满足种子的保质发芽和保苗育水而将一定量的水注入泥土中。北方地区的农作物产量之所以不高是因为大部分作物在发芽时缺水而死亡,这是令普遍农民棘手的问题,而该项技术正好可以弥补这些不足。此节水灌溉技术简单易操作,且保证了种子的发芽率和成活率,提高了作物抗旱能力。
北方地区以平原、高原为主,所以,在北方地区可采用地面灌溉田间节水技术。对于传统的灌溉方法来说,既浪费水资源,又是灌水不均的罪魁祸首,还造成对农田的破坏。该技术便是针对平原地区的节水灌溉技术,将平原地区的农田进行稍微改造,就可以在该作物区实行沟灌或隔沟灌。该技术操作也简单,并且方便,有效的节约了水资源,减少了对水资源的浪费。
(二)适合南方的高效节水灌溉技术
在我国南方地区最常见的是喷灌技术,喷灌技术简而言之是一个喷灌机,将水以雨滴的形式喷洒到农作物上,使农作物得以吸收水分。该项技术是最简单常见的节水灌溉技术,适合于南方所有农作物,并且该技术成本低,对水资源的损耗较小。
南方地区大多为季节性缺水,应对这种情况,可以采用步行式灌溉技术。该技术不需要复杂的操作程序,是用机器进行操作,且拆卸也很方便,只需要有灌溉用水的基本设备便可以开始灌溉。此项技术能在短时间内对农作物进行灌溉,很大程度上控制了水资源浪费的现象,对南方地区季节性缺水很适用。
南方地区主要种植水稻,在南方地区最常见的灌溉方式为沟渠灌溉,而该方式非常浪费水资源,水在沟渠流动的时候,大部分水都会渗透地下。面对这种情况,可以采用渠道防渗技术,该技术主要是用混凝土等形成沟渠的保护层,有效缓解了沟渠渗透问题。
结束语:
高效节水灌溉技术是针对该地区农作物的需水程度以及该地区的缺水状况而设立的。所以,在选择灌溉技术时要因地制宜,选择合适的高效节水技术不但可以在很大程度上节约水资源,缓解我国目前水资源短缺的问题,还可以提高农作物的产量,为农民带来丰厚的经济效益,带动我国农村经济的发展。
中图分类号:S275 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(a)-0136-01
亳州市谯城区是一个水资源短缺的农业大区,境内河流均属雨源间歇性河流,降雨时空分布不均匀,水资源总量为4.27亿立方米,人均占有量362立方米,仅为全省占有量的1/3。同时受“重抗旱、轻节水”旧观念影响,尚未从被动抗旱、应急抗旱向主动避旱、高效用水转变;部分农民还没有真正认识到应用农田节水技术带来的好处,对农田节水的积极性还未充分调动起来。因此,加快农田节水技术推广,仍是当前和今后必须长期坚持的一项工作。
近年来,我区在“以规划为依据,以效益为核心,以建设旱涝保收田为目的”的农田水利基本建设指导思想下,紧紧围绕以水资源综合开发利用为中心,把水利建设的着重点落实在“防洪保安全,建设旱涝保收田”两个基本点上,结合农业综合开发和小农水补助项目加强农业灌溉,农田水利基本建设一年一个新台阶,到2009年底,全区有效灌溉面积已达118万亩,旱涝保收田62万亩,其中节水灌溉面积达到16万亩之多,各类节水模式具全。现已基本形成“以科技为先导,以固定、半固定式喷灌和温室大棚滴灌工程建设为示范,以全移动式喷灌为发展方向,以机井加喷灌机为应急”的灌溉农业基本格局,而其发展的趋势是高科技取代低水平,固定型取代流动型,节水型取代普通型。
1 发展节水灌溉的几点做法
1.1 精心设计与精心施工结合起来
节水灌溉工程是一项投资较大的永久性水利设施,规划设计是否合理,施工质量是否合格,至关重要。凡是节水灌溉工程项目,水务部门从规划、设计、施工监督、试水运行、竣工验收,全程服务到底。对规模大的项目,委托具备一定资质的设计单位进行设计,水务局派驻项目工作组实施全程监督,严格规范操作。
1.2 领导干部的积极性与群众的积极性结合起来
水利是一项面向社会的宏伟基业,必须有两个积极性才能实现其目标。仅有领导重视,没有群众的积极性是不行的,而群众的积极性再高,没有领导干部的正确引导也是不行的。农户是节水的主体,农田节水离不开农民。搞好农田节水工作一定要坚持到农田中去,深入到农民当中。群众一时不接受是可以理解的。群众的积极性要靠广泛的宣传教育,靠典型引路,靠效益来驱动。我们的做法是选择干部作风扎实、群众基础好的地方搞项目试点,采取必要的行政手段,统一进行作物调整布置,统一使用节水灌溉设施,待发挥效益后,再积极引导。当农民群众看到节水灌溉的好处时,领导干部适时地把其积极性引导到正确的发展道路上来。
1.3 集中会战必须与常抓不懈结合起来
节水灌溉工程既要有积极性,又要有科学性;既要大力推广现有的科学技术,又要加大科研公关力度。光靠在冬季农建时搞是不够的,必须突出常抓不懈。项目工程建设要组织专门的班子,专业的施工队伍常年不停。冬春季农建期间,集中会战,完成土方配套工程;三秋期间打好穿插战。只有这样,才能真正做好工程。
1.4 水务部门参谋到位与扎实苦干结合起来
水务部门作为业务部门,既是参谋部,又是作战部,光当参谋不带头去实施是不行的。参谋一定要到位,这就是参谋意见要符合科学,符合实际,便于操作,便于领导在时拍板。因此在提出参谋意见前,必须扎扎实实做好前期工作,做到深入实际调查研究,勘测设计,反复论证,对比方案,为领导正确决策提供依据。一旦领导决策了,就必须尽快的去实施,到施工的第一线去指导施工,监督质量,发现问题,及时纠正,实施全过程技术服务。
2 存在问题及下一步工作打算
我区节水灌溉事业的发展,总的来说是好的,效益是比较显著的,是深受农民欢迎的。但是也必须正视当前节水灌溉事业发展中存在的问题。其中,比较突出的一个问题就是“高标准建设、低水平使用”,即少数乡、镇农民不充分使用已建成的节水灌溉工程进行灌溉,而乐于采用“机井+小白龙”的方式去灌溉。分析原因,主要有以下几个方面。
其一,前几年个别节水工程凭长官意志一哄而上,不结合灌溉需要,论证不足,规划设计不太合理;个别工程施工质量不高,存在质量问题。
其二,一些节水灌溉工程配套不全,无法使用。节水灌溉工程是个系统工程,要求土地平整,畦田标准,耕作制度要适应灌溉,实行规模种植,管理使用统一,而这些条件由于受各方面限制无法一时达到,使得一些工程无法使用。
其三,先进的灌溉系统模式与当前农业分散经营、自由化种植还存在着根本性矛盾。
针对目前节水灌溉发展的情况,我区在今后工作中将着力抓好以下几点。
2.1 科学论证,选择适宜的发展模式
根据谯城区实际情况,围绕大力发展的温室大棚种植,配套滴灌工程;农田灌溉采用全移动式喷灌,干支管和喷头一起移动,管道输水干支管以维塑软管为主,这样,既有利于管理,又不占用耕地,同时也适用于一家一户的种植模式;对于集约经营的地方,大力发展固定式喷(微)灌。
2.2 科学规划,精心施工,提高工程质量