浅谈生态农业节水灌溉中滴灌技术的应用
2014-02-01杨宁
杨 宁
(江苏省淮安市淮阴区水利局 江苏淮安 223300)
在传统的农业灌溉中,采用喷灌或者沟渠灌水的方式不仅浪费了大量的水资源,也无法对灌溉行为进行精细化控制,不利于农作物的健康生长。在节能环保越来越受到人们重视的今天,提高农业灌溉的效率,做到对水资源的最大化利用,已经成为了一个必然要进行改革的重点。而滴灌技术的应用能够完美的解决上面的问题。
1 滴灌技术概述
滴灌技术是一种节能的灌溉方式,它通过一系列的干管和支管,在低压供水下迫使配有一定营养元素和化学药剂的水流从管道上预留的有一定间距的小孔上渗出,以达到对农作物进行补水的目的。与传统的喷灌或者沟渠灌溉相比,由于滴灌是在低压下持续、缓慢的供水,水流直接渗入农作物的根区,能够使得农作物根区土壤的含水量实时处于最佳的状态,而且能够通过水压的变化及时调节水的流量,因此,在农业节水灌溉中使用滴灌技术能够最大限度的提高水资源的利用效率,达到节约用水的目的。最近几年,人们又将滴灌技术与计算机技术相融合,实现了滴灌全过程的智能化与自动化控制,极大程度的提高了灌溉的质量,促进了农作物的健康生长。
2 在农业节水灌溉中滴灌技术的优势
2.1 节水效果明显
在滴灌技术中,摈弃了过去喷灌和沟渠灌水那种粗放式的、无法进行精细控制的灌溉方式,而且通过塑料薄膜的覆地,能够有效的降低水分的蒸发流失,使土壤保有最佳的含水量,实现了水资源的最大化利用。根据研究表明,使用先进的滴灌技术进行农业灌溉,其用水量平均是是沟渠灌水的1/7,是喷灌的1/3,节水效果十分明显。
2.2 有效的防止土壤盐渍化
如果土壤中的水含有过量的盐分,就有可能带来土壤盐渍化的问题。土壤盐渍化是严重的灾害现象,极大程度的影响了农作物的成活率,需要采取一定的措施进行有效的解决。控制土壤中的盐分,需要首先对土壤中的水含量进行控制。而在农业节水灌溉中使用滴灌技术,能够通过水资源的不断循环使得土壤中的盐分随着水资源不断排出,稀释了土中盐分的含量,有效的抑制了土壤的盐渍化倾向。通过,利用塑料薄膜覆地技术,抑制了地面水的蒸发流失,从而避免了水分蒸发以后水中盐分又渗透入土壤中的问题,从而达到了防止土壤盐渍化的目的。
2.3 能够增温、保湿,为农作物创造理想的生长环境
在滴灌技术中使用塑料薄膜覆地技术,能够根据农作物的生长需要将土壤的温度和湿度都保持在一个较为理想的状态,减少了热量和水蒸气的散失,形成了一个相对封闭的小气候,给农作物创造了生长所需的最优温度和湿度条件。
2.4 增肥、保肥
使用滴灌技术,可以在水分中配入适当比例的营养成分,使得营养成为随着滴水渗透进农作物的根区中,达到了为农作物增肥的目的。同时,通过塑料薄膜覆地能够创造一个独特的小环境,提高土壤表层的温度和湿度,有利于土壤中微生物的生存和繁衍,从而增加土壤中有机物质的含量,提升了土壤的活性。而且,覆地的塑料薄膜也有效的遏制了肥料随着雨水冲刷流水的现象,从而达到了保肥的效果。
2.5 节约农药,抑制病虫害的传播,抑制杂草生长
在滴灌技术中,农药随水滴进行土壤,直接被农作物的根系吸收,防止了由于日光直射引起的农药挥发现象,在极大程度上提高了农药的使用效率,减少了农药的使用量。而且,因为农药随水滴直接渗透入农作物根区,使非根区土壤保持干燥,抑制了病菌的生长,有效的防止了病虫害的困扰。此外,塑料薄膜覆地减少了地面杂草的数量,从而避免了杂草争肥、争水的问题。
2.6 增产、增收
滴灌技术,具有更好的水、土、肥、热环境。保证作物得到充分、及时、适量的水分和养分,抑盐、脱盐,使土壤疏松、透气。对作物生长的整体环境起到正面作用,能促进作物增产、增收。
3 滴灌技术的几点建议
3.1 加大滴灌技术精细化
滴灌技术可以根据不同农作物在生长过程不同阶段的实际用水量,对滴水量实行精细化控制,极大程度的提升了水资源的利用率。而且,滴灌技术给施肥技术开辟了新的天地,采用滴灌系统进行施肥,肥料随滴水直接被农作物的根系吸收,避免了传统施肥方式的浪费现象,能够根据农作物的需要调配合适比例的营养成分,实现了对肥料的精细化管理。自动施肥系统应用已非常广泛,施肥器受计算机或小型控制器控制,以实现精确施肥。主要有泵注方式、文丘里式、压差式和水驱动混合注入式等,其中水驱动混合注入式应用越来越广泛。
3.2 推广自流滴灌系统与微重力滴灌系统
自流滴灌节水系统,是由储水容器、开关接头、滴流器和有微孔能浸出水滴的PVC软管组成,PVC软管可埋设在作物的根部。当农作物收获后,PVC软管可收回,以备下一次重复使用。滴水量可均匀地控制到2~4L/h,只有常规滴流量的1/10,作物根部对水的有效利用率达90%以上。使用自流滴水灌溉系统的优点有:一是不需用能源和加压系统,节约水、化肥和人力;二是可防止水肥渗漏,水肥可直接灌在每棵农作物的根部;三是安装和拆除容易,既适合温室、大棚,也适合丘陵、平原、斜坡等地;四是使用方法简便,成本费用低,农民容易掌握。
微重力滴灌系统凭借极低的工作压力、均匀的供水量、高效的水分利用、广泛的适用条件以及明显的产出效率等优势,为越来越多的用户所接受。微重力滴灌系统有以下几个特点,即:(1)超低压的工作水头,节省原用水量50%;(2)只有正常滴头流量的1/10,通过微滴头提供连续不断的毛细水流,水分利用效率高;(3)是在同等流量条件下,重力滴灌系统可比一般滴灌系统扩大10倍的灌溉面积;(4)使土壤系统为作物生长创造了最适当的水气比例,增加了根系活性及对养分的吸收;(5)微重力滴灌系统可在有压水源下工作。微重力滴灌系统在温室大棚中应用,可使温室内的湿度降低,减少了作物病虫害的发生。
3.3 采用先进的控制技术
如今,大部分计算机灌溉系统的用户操作界面都在朝着简洁易懂的方向改进,降低了上手的难度,而且用户界面的功能也越来越齐全。农民能够通过先进的控制技术,在正常负荷期进行自动启动和关机,以节省能源和节省水源,或根据不同土壤、农作物和地区的变化进行精确的灌溉水量调节。通过采用先进的控制技术,特别是应用于大规模灌溉,可以进一步发挥滴灌技术的优越性,达到节水、降低劳动力及能源成本的目的。此外,在小规模经济作物区将持续增加对地表滴灌技术的试验,通过对产出和投入的对比,更有效地推广这种先进的灌溉技术。目前,由于我国劳动力富裕,农民普遍文化素质偏低,加之造价较高,故该技术不易被用户接受,灌溉户在相当一段时期还一直不愿放弃传统的手工灌溉操作方式。我国科技人员要结合基本国情,研制出便于操作、价格相对低廉、便于被用户接受的控制技术。
4 结语
综上所述,在农业节水灌溉中,使用滴灌技术能够极大程度的起到节水的效果,实现了水资源的高效利用。在水资源日益紧张,节能环保理念深入人心的今天,推广应用滴灌技术更是具有十分重要的意义。滴灌技术的优点相当明显,然而在具体的应用环节,在技术上还有很多提升的空间,需要研究人们继续改善滴灌技术,进一步提升滴灌技术的节水效果,并将其在农业灌溉中大范围的推广。
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