节水灌溉常用技术

2019-11-27 11:18 来源:大河网-大河报
节水灌溉常用技术
 
我国目前的节水灌溉方式有渠道防渗、喷灌、微喷灌、渗灌和滴灌,都是人为控制,属于“被动”灌溉方式。
 
渠道防渗
 
目前,渠道输水是我国农田灌溉的主要方式。
 
传统的土渠系水利用系数一般为0.4-0.5,相差仅为0.3左右,也就是说大部分的漏水和蒸发损失。渠道渗漏是灌溉用水的主要损失。采用渠道防渗技术后,渠系水利用系数一般可提高到0.6~0.85,比原土渠高50%~70%。渠道防渗是我国节水灌溉的主要措施之一,具有输水快、利于农业生产、节约土地等优点。
 
根据所用材料的不同,渠道防渗可分为:①复合土覆盖层的防渗;②砌石(卵石、块石、碎石)的防渗;③混凝土的防渗;④塑料膜(土,薄膜衬里后用混凝土或石头覆盖)。
 
管道输水
 
管道运输是利用管道将水直接送到田间灌溉,以减少明渠运输过程中的漏水和蒸发损失。在发达国家,管道在灌溉和输水中得到了广泛的应用。目前,管道输水在华北井灌区的推广应用也比较快。常用的管材有混凝土管、塑料硬(软)管和金属管。与渠道输水相比,管道输水具有输水快、节水、节地、增产的优点。其效益是:水利用系数提高到0.95;节电20%-30%;节地2%-3%;增产10%。目前,若采用低压塑料管道输水,不含水源工程建设投资(下同),每亩投资100-150元。
 
有条件的地方,要结合实际,积极发展管道输水。但管道输水只会减少输水过程中的失水,为真正实现高效用水,还应配备喷雾、滴灌等田间节水措施。目前,在没有喷雾、滴灌配套设备的情况下,要求管道布置和管道承压能力应考虑今后喷灌和滴灌的发展,避免浪费。
 
喷灌
 
喷灌是利用管道将压力喷头分散成小水滴,均匀地喷到田间灌溉作物。作为一种先进的机械化、半机械化灌溉方法,在许多发达国家得到了广泛的应用。喷灌的主要优点是:(1)节水效果显著,水分利用率可达80%。一般情况下,与地面灌溉相比,1立方米水可作为2立方米水。(2)作物增产幅度较大,一般可达20%-40%。原因是取消了田间灌溉沟、沟、沟、垄,增加播种面积15%-20%;灌溉均匀,土壤不硬化,有利于抢季保苗;农田小气候和农业生态环境得到改善。(3)大大减轻了田间渠系建设、管理、养护和土地整理的工作量。(四)降低灌溉成本和劳动强度,增加农民收入。(五)有利于加快实现农业机械化、工业化、现代化。(6)避免过度灌溉造成土壤次生盐渍化。常用的喷灌方式有管道式、平移式、中心支点式、卷盘式和轻型小型单元式。
 
(2)固定管式喷头固定管式喷头是将管子和喷头固定在田间,灌溉效率高,管理简单,适用于蔬菜、果树和经济作物的灌溉。但投资相对较高(一般每亩1000元左右),不利于机械化耕作。
 
(3)中心支点式、平移式大型洒水车只能在预定范围内行走,行走区域应无高障碍物,地面应相对平坦。具有较高的机械化和自动化程度,适用于规模化经营的大型农场或农田。采用国产设备,每亩投资300-400元。
 
(4)与中央支轴、平移式大型洒水车相比,卷筒式喷灌机具有柔性大、占地面积小、设备投资少等优点,目前进口设备每亩投资约50元,设备国产化后可进一步降低。这是一种适合我国国情的喷灌形式,具有发展前景,可应用于大田作物、蔬菜等,有卷盘式喷灌、喷枪式喷灌和分体式喷灌两种。后者雾化效果好,能耗低。轻便小单元喷灌可手动或安装在手推车或拖拉机上,具有灵活性、适应性和价格低廉的优点,通常用于小地块的抗旱喷灌。每亩投资100-200元。
 
微射流
 
微喷灌是近年来发展起来的一种微喷灌技术。这是利用塑料管浇水,通过微喷头进行局部喷灌。与常规喷灌相比,可节水、增产30%以上,改善田间小气候,并结合施用化肥提高肥料利用率。每亩国产设备投资一般为500-800元。主要用于果树、经济作物、花卉、草坪、温室等的灌溉。
 
滴灌
 
滴灌是用塑料管将水通过直径约10毫米的毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉。是干旱缺水地区最有效的节水灌溉方式,其水分利用率可达95%。与喷灌相比,滴灌具有更高的节水增产效果。同时,还可以与施肥结合,使施肥效率提高一倍以上。可用于果树、蔬菜、经济作物和温室的灌溉,也可用于干旱缺水地区的大田作物灌溉。缺点是滴头易结垢、堵塞,需严格过滤水源。目前,国内设备已基本过关,有条件的地区应积极发展滴灌。
 
滴灌有固定式、半固定式和移动式三种。对于固定滴灌,各级滴灌管和滴灌器的位置在灌溉季节是固定的。本实用新型操作简单、省力、省时、灌溉效果好。每亩国产设备投资约700元(果树)-1400元(大棚蔬菜)。半固定式滴灌,干、支管固定,毛管手动移动。每亩投资500-700元。移动式滴灌,其干、枝、毛管均采用人工移动,设备简单,比半固定式滴灌节省投资,但劳动量大。每亩投资200-500元。
 
地膜覆盖灌溉
 
疤痕冲洗
 
2013年2月26日,华中科技大学发布消息称,华中科技大学微灌研究中心开发“微灌”技术已有10多年,打破了作物“被动补水”的传统灌溉模式,改变作物自我吸收和按需吸收的模式。
 
“微量灌溉”是以化学中微量元素和微量元素的概念命名的。主要是指作物在超细流条件下长期供水,微灌单位时间产水量可达到滴灌的1%至1%。
 
微灌技术的核心节水部件是微灌控制头,它由具有良好导水性能的毛细管束和具有过滤功能的微灌膜组成。控制头埋在作物根系附近。毛细管束的一端与充满水的管道相连,另一端与土壤毛细血管相连,以感知土壤水势的变化。作物吸水使根系周围的水势降低,即发出需水信号,控制头中的水分以毛细水的形式不断向根系流动,直至作物停止吸水;在控制头内设置微量灌水膜,可防止因杂质堵塞毛细血管束,保证系统长期稳定运行。[2]多年的田间试验表明,滴灌节水率在50%左右,即使在不能使用滴灌的地区也能推广。
 
微灌具有广阔的应用前景。微灌节水技术能耗低,节水效果好。特别是可以突破传统节水灌溉很少涉及的荒漠化防治、矿山修复、城市绿化等领域的发展,有助于解决粮食安全、生态保护和水资源危机水利部等有关部委表示,将进一步研究这项高效节水灌溉新技术,积极为田间试验创造条件,不断积累经验,逐步完善,推动其在更广泛范围内应用。
 
 
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