以色列设施农业节水灌溉技术
2011-08-15陈进
据中国政府网消息,国务院总理温家宝近日在河南省调研旱情和抗旱工作时强调,农田水利设施建设滞后是我国农业稳定发展和国家粮食安全的重大制约;加快农田水利建设是水利改革发展的重中之重,是提高我国农业生产能力的根本之策;搞好农田水利建设,要特别重视大中型灌区建设、小型农田水利设施建设和发展节水灌溉。
近年来,连年旱情已阻碍到我国农业的发展,节水灌溉技术的发展已成为我国现代农业发展的标志之一。如何在我国发展节水灌溉技术,为此,笔者特别介绍以色列,这个拥有世界先进节水灌溉技术的国家,是如何发展农业节水灌溉技术的。
以色列地处欧洲、亚洲及非洲交界之处,幅员面积2.7万km2,北部是山区高原,中部是丘陵地带,由中部向南延伸是沙漠地区;死海——陆地上海拔最低处,含盐量极高的湖,几乎是留给以色列唯一的自然资源。就水资源来说,以色列2/3是沙漠荒山,全国有2万m2面积严重缺水,全年7个月无雨,人均水资源仅270吨,只有世界平均水平的3%。1962年,南方沙漠哈特泽里姆基布兹农民发现,水管漏水处的庄稼长得格外好,后经试验证明,滴渗灌溉是减少蒸发、高效灌溉及控制水肥农药最有效的办法。滴灌同时也启发了以色列水资源的多项利用技术,以色列70%的水都可重复利用。
水是以色列政府发展农业优先解决的大问题,为解决这个问题,全国从北到南全面推广了喷灌、微喷灌和滴灌技术。自20世纪50年代开始,政府就投巨资1.7亿美元,进行大规模水利建设,1953年至1967年历时14年,实施了北水南调工程,把北部海拔208m的加利利湖的淡水抽取后,向南一直输送到南部内格夫沙漠地区;先后修建输水渠超过300km,铺设输水管线超过4 200km,直至沙漠纵深地区,并将地下水的抽取系统联成网,年供水量达14亿m3以上,政府还大力开发新的水源和发展节水技术、积极资助利用高科技完成废水循环利用工程,使新技术设施不断更新,目前以色列城市废水利用率达70%,是世界上第1个利用处理城市污水经3级沉淀过滤处理后进行浇灌农作物的国家。
以色列节水灌溉主要有喷灌、微喷灌及滴灌。滴灌、喷灌系统等新型节水技术已是第4代、第5代。滴灌技术是以色列最著名的节水灌溉技术,也最能展示以色列人的节水智慧。
以色列温室滴灌的最高水利用率为95%,用这种方法灌溉的独特之处在于水分可以在土壤中均匀扩散,减少了水分的蒸发和渗漏。目前普遍流行的是一体化滴灌管,即滴头和滴灌管结合为一体,安装使用非常方便。滴头间距一般为30cm、50cm、75cm、100cm,管壁厚从0.15mm到2mm。最新的产品主要是压力补偿型的内镶式滴管,有效提高了灌水均匀性,便于机械化长距离铺设。其新近研制的压力补偿式滴头独到之处靠改变水流通道的长度来调节流量,且进入压力补偿的状态较快,均匀度较高,在水流进口还安有过滤装置,在运行开始和结束时有自冲洗功能,以减少堵塞。
滴灌方式都普遍采用计算机控制。埋在地下的湿度传感器,可以传回有关土壤湿度的信息;还有的传感系统能通过检测植物的茎和果实的直径变化,来决定对植物的灌溉间隔。在温室等设施内较多使用小型灌溉控制器,这种设备通常能控制几路或十几路电磁阀,内有若干种灌溉管理程序,浇水时间可按日期设定每次每路灌水起始时间,操作便于小规模经营,计算机化操作运行精密、可靠、节省人力,对灌溉过程的控制可达到相当的精度。在以色列,已经出现了在家里利用电脑对灌溉过程进行全部控制(无线、有线)的农场主。以色列开发出多个系列的农业自动灌溉的配套阀门,如电动和水动遥控电磁阀、减压阀、调压阀、安全或止回阀、逆止阀和流量控制阀等。
滴灌方法的采用,也给施肥技术带来了极大的变化,它创造了一个全新的概念——水肥灌溉。即把肥料加到水中,经过滴头直接施到植物上直达植物根系,达到节水、节肥的效果;可根据土壤质地的差异,设计最佳灌溉水量,减少水分向根区外渗漏;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。
因为节水灌溉技术的大力发展,以色列耕地面积由1949年的16.5万公顷扩大到目前的45万公顷,而且大幅度地提高了农作物的单位面积产量。农民生产经营环境日益改善,经济效益不断提高,农民人均年收入普遍达到5万至8万美元。世界农业专家曾计算,按照以色列的节水效率,地球可以多养活3倍的人口。