现代农业节水技巧

发布日期:2018-03-19 01:59

一、国内外农业节水灌溉技巧

国内处现阶段采取的主要节水灌溉技巧包括节水工程技巧、节水农业技巧和节水管理技巧。主要节水工程办法为:渠道防渗技巧、低压管道输水灌溉技巧喷微灌技巧及各种地面灌溉改良技巧等。

(一)渠道防渗技巧

渠道是大多数国家的主要输水手段,渠道防渗衬砌是提高渠系水利用率的主要办法渠道防渗效果在很大程度上取决了衬砌材料。目前各国普遍采取的材料为刚性材料、土料和膜料三类,其中刚性材料(尤其是混凝土)占主导地位。美国的混凝土渠道占全体渠道长度的约52%;罗马尼亚占70%—80%;意大利几乎全为混凝土渠道;日本输水干渠通常采取预制混凝土衬砌。

随着化学工业的发展和机械化施工技巧的推进,膜料衬砌的比重日益增吕。美国已实现从开挖渠床、铺设塑料膜直到填土或浇筑混凝土保护层都由机械完成。

在我国,渠道衬砌逐步由单一材料向复合材料发展,梯形断面向弧形断面发展。探寻出许多结构新鲜、省材、抗冻、抗变形,防渗效果好的衬砌方法。

(二)低压管道输水技巧

管道输水效率高、占地少、易管理,灌溉渠道管道化已经成为各国的共同发展趋向。美国约有50%的大型灌区履行了输水的管道化。日本土地有限,因此十分重视发展管道输水,0年代初,先在旱地灌溉系统中用渠道取代斗、农渠;70年代末开端用大口径管道输水干渠;到80年代中期,全国新建灌溉渠道的50%以上都实现了管道化。东欧各国也十分重视发展管道输水技巧,罗马尼亚的灌溉系统中,斗渠以上采取V型渠槽,农渠以下全体采取管道输水。

除新建灌区采取管道输水外,亦有不少国家将旧灌区改建成管道输水系统,加澳大利亚南部伦马克灌区,灌溉面积0。412万hm2,1975年改建为管道输水系统后,节俭灌溉用水量33%,年运行费减少约22%。

国外低压管道输水灌溉技巧已趋成熟,今后的方向是开发性能更好,价钱低的新型管材和各种先进量、放水装备及适宜于多目标利用的系统与情势。

我国低压管道输水灌溉技巧从80年代开端发展,七五期间,水利部组织了专项科技攻关,解决发展中涌现的各种技巧问题,获得较为丰硕的成果。在管材开发方面,研制开发出一批输水性能好、机械性能优,用料省的新型管材。在管件方面,研制开发出数十种出水口、给水栓、安全装置及量水装置。在工程计划设计方面,使用系统工程理论进行优化设计,使工程建设愈加经济合理。

(三)喷灌与微灌技巧

因为世界性淡水资源的缺少,各国都十分重视研究、推广最具节水效果的喷、微灌技巧。

到80年代,全世界喷、微灌面积已打破了0。2亿hm2(3亿亩),其中美国和前苏联均已超过666。67万hm2(1亿亩),分别占两国灌溉面积的40%左右。干旱缺水的以色列,其灌溉几乎全都采取喷、微灌。日本的旱地灌溉面积中,喷、微灌占到90%以上。欧注入诸国已都广泛采取喷、微灌技巧。因为这一灌溉新技巧的普遍使用,较大程度地缓解了全球水危机,保证了农业及其余产业的可延续发展。

我国的喷、微灌研究始于50—60年代,但真正起步却是70年代之后的事。1970年国家将喷灌技巧列为重点科研项目,组织水利、农机、农业等部门联结攻关,1978年又将其列入农田水利基本建设盘算,有力地增进喷、微灌技巧的快捷发展,其间虽几经坎坷,但全国喷、微灌面积仍巩固在80万hm2左右。

有关喷灌与微灌技巧的细腻内容,请参照节水产品部分。

(四)重力滴灌技巧

适宜中国国情的小型重力滴灌系统的特点

可下降投资,可节俭水肥60—70%

此套系统可下降温室内的湿度,提高地温,从而有效下降作物的发病率,提高产品品格。

可按需供给作物适时适量的水分和养分,保护泥土结构,维持泥土固、液、气三相的最佳比例,利于作物根系发展,有效提高作物的抗逆性。

易于与现有灌溉条件配套,并可运用于不同范围的温室。不同长度的温室可由不同首部节制,提高了棚内的灌程度均度,适宜种植者在同一棚内种植不同作物。

节俭劳力,下降劳动强度,不影响农事作业。

重力滴灌系统介绍

普拉斯托重力滴灌系统是专门为中国日光温室设计,适宜家庭和小面积种植。此系统的优胜性是灌程度均、抗堵性强。普拉斯托公司生产的HYDROGOL滴灌管,在仅1米高水的重力作用下即可达到良好的灌程度均度。系统包括以下几个部分:

一、水源:可参照图1选择装备以下水源

水源准备:

1、水源可选用蓄水池大小2M3左右,出水口预留3/4外螺纹接口,且距底部3—5厘米,用于积淀水中的杂质。

2、蓄水池出水口对面装一排污阀(紧靠底部),用于按期排出蓄水池内积淀的杂质。

3、底座高80—100厘米,用于供给系统工作的压力,通常用砖或金属焊接。

二、首部枢纽(参照图2。1—2。3)

依据温室不同长度,选择不同的首部节制,

三、材料清单(见报价)

四、安装及施工

用户需要在当地准备蓄水装备:容积500升左右的水罐,水罐底部设一排污阀,距底3—5厘米安装一3/4外螺纹出水口,以备与滴灌系统衔接。距地面1米高,可用砖垒或焊金属架。

1、安装前的准备工作

在系统安装前,用户应做好以下准备工作。

工具:钢锯,剪刀,皮卷尺,24活动扳手,手套,生料带等,依据不同情况选择施工时间,并由用户装备足够的劳动力。

2、首部安装

首先在货物寄存仓库将首部衔接好。温室内的安装分以下几个步骤进行:

A、将衔接好的首部小心地安装在水源接口处。

B、安排主管道,同时也要留意不同的温室长度安排不同的主管道。

C、打孔:在主管道上打孔时要小心操作,一定要将孔打在同一条直线上,不能错位。

D、安装旁通和滴灌管

五、操作规程

1、在开端操作前,将所有的阀门关好,此后将可溶性肥料完全溶解后倒入蓄水罐内。如用施肥罐施肥,每次应放入适宜的数量。

2、按分灌区逐一打开分灌阀(留意不要同时打开所有分灌阀)

六、维修与保养

1、水源的保护:避免水中生长藻类和活体动物。每茬停滞后或污物严重时,应清洗蓄水池(罐),经常打开排污阀排污。

2、过滤器的清洗:每两周清洗一次(或依据水质情况定清洗时间),清洗方法:将纱网取出,放入清水中上下晃动。如果严重堵塞,可用软毛刷刷干净。清洗时一定要小心,不能损坏纱网。

3、在溶解肥料时,不要将固体肥料直接放入肥料罐,应在罐外充分溶解,再将明澈肥液倒入罐内,平时蓄水罐(池)应盖好。

4、每次施肥停滞后,必须使清水流过每个滴头,以避免因为肥料在滴头处结晶堵塞滴头。

留意!

为了不影响您的使用,请不要去掉过滤器直接灌水和施肥,如果水不经过滤,系统在短时间内会被堵塞

(五)地面灌溉改良技巧

地面灌还是当今世界采取较多的灌水方法,因为这一古老方法存在较为严重的浪费水景象,因此在水资源日趋紧缺的今天,各国都在研究改良办法,使之朝着节水方向迈进。最具代表性的研究可归纳为以下几种。

1、波涌灌溉

波涌灌溉也称间歇灌溉,它是70年代美国学者推出的一种地面灌水新技巧。做法是先用较大流量把水推进一段距离,暂停灌水,间隔一定时间之后再次放水,如此断断续续,使水流呈波涌状推进。因为这种灌水方法水流推进速度快,泥土孔隙会主动开放,在泥土表层形成一个薄封锁层,大大减小深层渗漏。

2、地面浸润灌溉

地面浸润灌溉是80年代日本研究出的一种新型地面灌溉技巧。灌水作业时由泥土借助毛管吸力主动地从一个含水层的分发器吸水,当泥土达到一定饱和度时,吸力变小,系统主动停滞供水。

3、负压差灌溉

负压差灌溉的做法是将多孔管埋入地下,依托管中水与周围泥土产生的负压差进行主动灌溉,全部系统能适应管四周泥土的干湿情况,主动调节水量,水管理便捷。

4、膜上灌

膜上灌是我国新疆科研人员在覆膜种植基础上探寻出的一种灌水新方法。其突出特点是可经过调整膜畦首尾的渗水孔数及孔的大小来调整畦(沟)首尾的灌水量,以获得较普通地面灌溉方法相对高的灌程度均度,实现节水、增产之目标。

(六)节水农业技巧

在节水工程技巧的基础上发展节水农业技校,从而实现节水、高产、优质、高效是当今世界各国研究的重点之一。美国、以色列等国家利用滴灌系统以作物同步供给水分及养分,做到水肥同步,增进了农作物的生长发育,提高了水肥利用率。美国、前苏联在利用耕作办法调控农田水分利用情况,充分发挥水、光、热等天然资源,提高农田生产率和水分利用效率方面提出了许多卓有效果的技巧办法。

我国节水农业技巧研究也获得一定进展,耕作保墒、覆盖保墒、化学制节水、选育耐旱品种等技巧在一定领域内开端实验推广,收到显然节水增产效果。

(七)节水灌溉管理技巧

节水灌溉管理技巧是指依据农作物的需水,耗水规律,来节制、调配水源,以最大限度的满足作物对水分的需求,实现区域效益最佳的农田水分调控管理。它包括泥土墒情监测与预报技巧,节水高效灌溉制度的制订,以区域效益最大为目标的灌溉预报技巧,输配水与灌水水量的量测和流量调节节制技巧等几个方面。

泥土墒情监测与预报在国内外均有悠长的历史。70年代后期以来,美国、澳大利亚等发达国家采取高空红外线遥测,大领域监测泥土墒情,但因为费用高,技巧难度大,正逐步转向盘算机模仿。我国干旱、半干旱地区历来十分重视泥土墒情的监测与预报,如播种日期、种植面积、作物品种选择等都要经过中长期墒情预报决定。

从80年代初开端,许多国家的研究者,一改传统的丰收灌溉制度的研究,转向非充分灌溉的实验研究。以色列大批的实验统计表明,在大批节水的情况下可获得相当于最高产量85%—95%的产量。我国从50年代即开展灌溉制度方面的研究,绘制出全国主要农作物需水量等值线图,建立了全国灌溉实验材料数据库,为灌区的计划设计和科学用水供给了基础材料。

二、我国近期节水灌溉发展方向

鉴于我国水资源日益缺少的形势,早在50—60年代,水利部就开展了节水灌溉技巧的研究,到70年代初,某些技巧已大面积在生产中推广运用。如在自流灌区大力推广衬砌渠道减少输水渗漏丧失,田间开展平整土地,划小畦块,推行短沟或细流沟灌,建立健全用水组织,履行盘算用水,按方收费。70年代中期在机电泵站和机井灌区进行节水节能技巧改革。70年代中到80年代初,在丘陵山区,泥土透水性强、水源奇缺及履行抗旱灌溉的地区和南方经济作物区,推广喷、微灌等先进灌水技巧。80年代到90年代初,在全国领域内推广低压管道输水灌溉技巧。从90年代开端,进一步将节水灌溉工程技巧、农业技巧和管理技巧有机组合,形成配套技巧,并大面积推广田间灌溉科学用水技巧,如小麦优化灌溉、水稻浅湿灌溉、膜上灌、抗旱坐水种等,使我国的节水灌溉技巧提高到了一个新的程度。

节水灌溉是一项综合技巧,只有对灌溉系统引水、输水、灌水、用水等各个环节采取相应的节水办法,能力最大限度地提高水的利用率和利用效率。我国幅员广阔,各地天然条件差别较大,发展节水灌溉的模式也不相同,必须遵守就地取材的原则。我国近期节水灌溉的发展方向如下。

1、以节水增产为目标对灌区进行技巧改革

我国不少大中型灌区都是50—60年代修建的,因为工程老化失修或已到报废年限,使灌溉效益衰减,灌溉用水浪费严重。因此要依据当地天然、水资源、农业生产和社会经济特点,以节水高效为目标,对灌区履行技巧改革。

近期技巧改革的重点是渠道防渗、灌区建筑物的维修与更新及田间工程配套。

2、加强用水管理推广节水灌溉制度

工程是基础,管理是关键。在加强工程管理的同时,主动研究和推广节水灌溉制度,把有限的水量集中用于农作物需水的关键期,以扩展灌溉面积,使灌溉总体效益最大。

3、平田整地开展田间工程改革

地面灌溉是我国目前采取最多的一种灌水方法,预计在今后相当长的一段时间内,仍将占主导地位,据调查分析,地面灌溉用水丧失中,因田间工程不配套,耕地不平整等引起的用水丧践约占到30%左右,说明田间节水有效大潜力。近年,我国北方不少省、市、自治区都狠抓了田间工程改革、平整土地,减少深层渗漏,提高灌程度均度,花钱少、见效快,近期将延续推广。

4、加速发展节水灌溉工程

统计材料表明,对大型灌区履行渠系防渗砌后,可使渠系水利用第数提0。2—0。4,减少渠道输水渗漏丧失50%—90%。我国的渠道防渗率仅为10%左右,发展潜力巨大。我国在六五、七五期间已获得混凝土衬砌、塑料薄膜衬砌、现浇混凝土U型渠防渗和机械化施工等成功经验,并提出复合防漏、季节性冻区采取梯形渠道坡角抛物线形断面等办法,以改良渠道衬砌防渗性能。总之,此项技巧已经成熟,已具备大面积发展的条件。

低压管道输水灌溉目前在北方井灌区已累计发展约300余万hm2,发展势头方兴未艾。七五期间水利部组织开展了薄壁PVC管、内光外波纹双壁聚氯乙烯管、内衬塑膜外护水泥等各种管材及相应的配套管件、保护装置的研制,为这项技巧的进一步发展供给了良好的技巧装备。

喷、微灌是当今最先进的节水灌溉技巧,与传统地面灌溉方法相比,通常可省水30%—50%,增产10%—30%。喷、微灌还具备省工、节地、不受地形条件制约等许多优点,对无灌溉条件的丘陵、坡地尤为适用。随着经济的发展和技巧的提高,在水资源严重紧缺的地方,喷、微灌技巧将会有长足的发展。在推广运用中,需要进一步解决的问题:(1)如何解决喷、微灌系统能耗过高。(2)怎样利用灌溉系统开展施肥、施药、调节田间小气象。(3)如何实现产品的标准化、系列化、国产化。

5、重视节水农业技巧的运用

各种节水工程技巧只有与相应的节水农业技巧相联结,能力发挥综合优势,达到节水、高产、优质、高效的最终目标。节水型农业技巧办法包括抗旱节水品种、秸秆覆盖、少耕免耕、节水增产裁培、农业结构调整等,都具备投资少、节水增产效果显然、技巧成熟等特点,推广前景广阔。

6、由单项技巧向综合技巧发展

目前我国节水灌溉技巧的推广运用仍以单项技巧为主,固然已开端重视研究节水综合技巧,但运用尚不普遍。节水灌溉综合技巧的目标不但要提高灌溉水的利用率,而且要使灌溉水的利用效率得到提高,真正起到节水增产的作用。因此节水灌溉技巧今后发展的主要方向是将工程技巧、农业技巧与管理技巧,因此制宜进行有机组合,形成节水高效的节水灌溉综合技巧系统,并在大面积上推广运用。