简述农业节水灌溉技术
2009-05-04杨志关建
杨 志 关 建
农业的节水灌溉是节约用水、高效用水的一项无可替代的战略措施,是节约农业用水为中心的高效技术措施,是现代农业的重要内涵,笔者根据最新的研究成果,对农业节水灌溉技术体系进行一般性的阐述。
1农业用水优化配置技术
农业用水水源包括降水、地表水、地下水、土壤水以及经过处理符合水质标准的回归水,微咸水,再生水等,通过工程措施与非工程措施,优化配置多种水源,实现计划用水,节约用水,提高农业用水效率。
1.1多水源联合调度技术。通过对各种水利工程设施进行控制和合理调度,达到高效使用地表水,合理开采地下水的技术,达到在时间上和空间上合理分配与使用水资源的目标。主要代表技术是“长藤结瓜”灌溉系统及其灌溉水管理技术,它可实现“大、中、小、蓄,引、提”工程联合调度,提高灌区内的调蓄能力和反调节能力,
1.2适水种植技术,根据当地的水、土、光、热资源条件,以高效、节水为原则,以水定作物,合理安排作物的种植结构及灌溉规模,使农作物种植制度和技术与当地的水资源条件相适应。主要目标是限制和压缩高耗水、低产出作物的种植面积。
1.3井渠结合灌溉技术。主要技术是地表水、地下水联合调控技术,达到目标是“井渠双灌、渠水补源、井水保丰”,这一技术的难点是地下水采补平衡。
2高效输配水技术
农业用水输配水过程中的水量损失所占比重很大,提高输水效率是农业节水的关键。
2.1渠道防渗技术。技术要求:对支渠及其以上渠道优先防渗,井灌区无回灌补源任务的固定渠道及提水灌区渠道全部防渗,防渗材料:防渗工程中采用经济适用的防渗材料,传统的材料有灰土、砌石、混凝土等;现代的材料有高分子复合土工膜料、改性沥青防水卷材、聚合物纤维混凝土、土壤固化剂等。防渗渠道断面型式:大中型防渗渠道采用了坡脚或底面为弧形的非标准断面,小型渠道采用了U型断面。复合材料防渗结构形式:柔性膜料作防渗层,刚性材料作保护层的防渗结构。防渗工程防冻害技术:“适应、削减或消除冻胀”的技术措施,施工的机械化:U型渠道的开渠机、小型U形渠混凝土浇筑机和喷射施工法;混凝土预制块压块机;轻便型泥浆成套设备等。
2.2管道输水技术。较小流量输水采用低压管道输配水技术;在高扬程提水灌区和有发展自压管道输水条件的灌区,采用了自压式管道输水系统。
2.3渠系动态配水技术,加强灌区用水管理,开发出了动态计划用水管理和实时灌溉预报技术。
2.4灌区量测水技术。开发出了精度高、造价低、适应性强、操作简便,便于管理和维护的小型量水设备。
2.5输水建筑物老化防治技术。研究出了输水建筑物老化防治技术、病害诊断技术和防腐蚀、修复、堵漏技术;开发出了输水建筑物加固技术的产品。
3田间灌水技术
田间灌溉水技术既是提高灌溉水利用率的最后环节,又是引水、输水和配水的基础,改进田间灌溉水技术是农业节水的重点。
3.1改进地面灌水技术。开发出了小畦灌溉、细流沟灌、波涌灌溉的灌溉技术,技术的重点:合理确定沟畦规格和地面自然坡降,缩小地块;技术的难点:推广高效平整土地技术,特别是激光平整土地技术;技术的要点:科学控制人畦(沟)流量,水头、灌水定额,改水成本等灌溉水要素。
3.2稻田干湿交替灌溉技术。开发出了稻田“干湿交替”、“浅湿浅”灌溉技术,无水层控制灌溉技术,育苗时旱育稀植技术等;开发出了水稻灌区大格田化技术和水稻泡田与耕作结合技术,目标:淘故水稻长期淹灌技术,杜绝稻田串灌申排技术。重点建立稻田适宜水层标准、土壤水分控制指标、晒田技术及相应的灌溉制度,
3.3喷灌技术。在经济作物种植区、城郊农业区、集中连片规模经营的地区开发了喷灌技术,在山丘区和有自压条件的地区开展了自压喷灌技术,目前轻小型成套喷灌技术与设备应用较多。
3.4微灌技术。在果树种植、设施农业、高效农业、创汇农业中采用了微喷灌技术和滴灌技术;开发出了微灌技术与地膜覆盖、水肥同步供给等农艺技术有机结合灌溉技术;在山丘区利用地面自然坡降开发出了自压微喷灌、滴灌、小管出流等微灌技术;部分地区结合雨水集蓄利用工程,开发出了低水头重力式微喷技术。
3.5坐水种技术。在春旱严重、后期天然降水基本可满足作物生长需要的地区开发出了坐水种技术。
3.6精准控制灌溉技术。其特点是适时适量灌溉;技术难点是分析农作物水分生理特性和需水规律,并计算出需要补水的时间与水量;技术重点是研究作物生长与土壤水分、养分,空气湿度、大气温度等环境因素的关系。
3.7非充分灌溉技术,非充分灌溉技术就是在作物需水临界期及重要生长发育期灌“关键水”技术。技术重点:试验研究作物水分生产函数,作物的经济灌溉定额和最优灌溉制度,研究非充分灌溉和调亏灌溉技术增产机理及运用控制性分根交替灌溉技术。
4结语
农业节水潜力巨大,且全面实行节水灌溉还需完善节水的法律法规,建立节约用水的激励和约束机制,健全节约用水的技术服务体系等保障措施。