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浅谈农业节约用水灌溉技术的研究

2018/2/13 3:00:01
【摘要】   1、引言   节水农业技术体系是为了充分利用农用水资源,提高灌溉水的利用率和利用效率,使农作物达到高产高效而采取的技术措施。它是由水资源、工程、农业、管理等环节的节水技术组成的综合技术体系:科学...

  1、引言

  节水农业技术体系是为了充分利用农用水资源,提高灌溉水的利用率和利用效率,使农作物达到高产高效而采取的技术措施。它是由水资源、工程、农业、管理等环节的节水技术组成的综合技术体系:科学的运用这一技术体系,可有效的提高农用水资源的整体利用率、增加单位面积和总体面积农作物的产量,提高综合效益,促进农业经济的持续稳定发展。
  2、污水喷灌技术
  利用污水喷灌是将污水处理与农业用水结合起来的一种污水处理方式,同时又是一种开源节流的灌溉方式。喷灌净化污水,就是将污水喷洒在田里,利用土壤、微生物和作物来分解污水中的一些成分,并使部分水蒸散到大气中,部分水经土壤净化后渗透泄出再利用。
  在利用污水喷灌时,应先对污水进行沉淀、筛滤,除去固体污物,有的还需加入消毒杀菌剂。污水灌的作物应以除蔬菜以外的经济作物为主,对于谷类作物最好只用于作物生育前期,在作物收获前一段时间应停止污水灌。污水灌的土壤以砂壤土、壤土和壤质砂土为好,水量应结合作物的种类和生育期确定,如在作物苗期、早春和晚秋应少灌。实施污水灌要防止大定额灌溉,以免造成地表及地下径流,灌溉强度以不造成土壤粘闭和不产生地表径流为原则。如污水水质不符合灌溉水质标准时,可采用清水污水混合方法,使混合后的水质符合灌溉要求后再进行喷灌。此技术较复杂,最好在专家指导下运用。
  3、咸水灌溉技术
  咸水灌溉技术主要包括不同水质的水混灌和轮灌,此外,还有依据电渗透作用原理利用地下咸水灌溉的技术。
  混灌是将两种不同的灌溉水混合使用,包括咸淡混灌、咸碱(低矿化碱性水)混灌和两种不同盐渍度的咸水混灌,目的是降低灌溉水的总盐渍度或改变其盐分组成。混灌在提高灌溉水水质的同时,也增加了可灌水的总量,使以前不能使用的碱水或高盐渍度的咸水得以利用。
  轮灌是根据水资源分布、作物种类及其耐盐性和作物生育阶段等交替使用咸淡水进行灌溉的一种方法。如旱季用咸水,雨后有河水时用淡水;强耐盐作物(如棉花)用咸水,弱耐盐作物(如小麦、玉米、大豆)用淡水;播前和苗期用淡水,而在作物的中、后期用咸水。轮灌可充分、有效地发挥咸淡水各自的作用和效益。
  研究人员利用电渗透作用原理研制出一种灌溉系统,该系统使地下水经土壤毛细管及各种孔隙上升到地表层,同时从聚集于电极周围的某些盐类中游离出净水,上升到地表层供作物利用。其设备是由两组电极组成,将一组装有正电极的金属管打入地下水位以下,另一组为负电极的导体栅网,埋于与植物根部深度相等的地方。根据土质结构及土壤含盐量,接通2~12V电源,就会在两极间建立直流电场,产生电渗透效果。这种灌溉系统适用于地下水较丰富的干旱区果园、草坪及固沙植物等。
  4、农业水利灌溉模式及渠道防渗技术
  农业节水技术体系。农业节水技术体系主要包括蓄水保墒耕作技术、适雨种植提高作物抗旱能力的栽培技术、秸秆覆盖或地膜覆盖保墒技术、化学药剂抗早保墒与保水剂应用技术、限额灌溉及节水抗早作物品种选育技术等。节水管理技术体系。主要是建立健全各种管水组织,制定工程管理和经营管理制度,作到计划用水,优化配水,合理征收水费。
  渠道是我国农田灌溉的主要输水方式。但传统的土渠输水渗漏损失约占水量的50%~60%,因此,渠道防渗一直是我国发展节水灌溉的主要技术措施。按防渗材料可分为土料压实、三合土护面、砖有衬砌、混凝土衬砌、塑料薄膜防渗和沥青护面防渗等。渠道防渗技术的节水特点是:减少渠系输水过程中的水量渗漏损失,提高渠系水利用系数,提高渠道输水安全保证率,提高渠道抗冲能力,增加输水能力。灌区的地面水利用包括区内拦蓄与区外引水系统,通过分析可以获得多年的可供水资源过程。灌区地下潜水层可视为一个调节水库,其补给量包括降雨补给,渠道、排水沟渗漏补给,区外地下水侧向补给,区内地下水越层补给以及人工回灌等;其消耗量包括蒸发、出流与开采。两种水源统一调度,可按区域均衡法或地下水非稳定流方法进行均衡分析;在一定的开采布局条件下,以确定合理的开采强度,或在一定开采强度下确定地表水对地下水的补给量及相应的补给区域,或根据补给方式和开采强度确定区域内开采布局。在冲积平原或河流的中下游,地下水位较高,外引水源可靠性低时,当然要发展井灌,以井补渠;若地下水严重超采,就要减少用水或统一控制上游引水,修建当地蓄水工程,利用河流水源引水存蓄或回灌地下水。即使在一个灌区内,地面水、地下水的动态规律也不同,或者上游井渠结合,以渠为主,下游井渠结合,以井为主。
  5、利用空气中的水分进行灌溉
  利用空气中的水分进行灌溉就是通过一定的设施来收集空气中的水分,直接供给植物利用或汇集到蓄水池中以供灌溉之用。德国研究人员用一圆筒来收集空气中的水分,其内壁涂有吸聚阳光热的涂料,圆筒与若干个喷嘴管连接,将喷嘴管埋在两行植物根部之间。白天高温烤热的空气经圆筒进入喷嘴管里,到了夜间降温时,空气中的水分就凝结成了露水珠而流到作物的根部。秘鲁的研究人员沿海岸垂直张挂一些大型尼龙网,以吸聚雾气,待雾变为水后流进蓄水池,以供沿海滩涂灌溉之用。智利的科研人员利用沙漠地区的云雾来改造沙漠,他们在巨大的框架上面安装由聚丙烯塑料制成的双层网来“捕捉”云雾,云雾在网上凝结成水,汇集到贮水池中,以供种植的林草或天然沙生植物的灌水之用。
  6、结语
  总之,节水农业技术体系是一个综合性很强的体系,它涉及多学科技术领域,其实质是解决农业用水和农作物需水及单位水量产生的粮食产量和价值。这个体系以农业节水为中心,以充分利用有限的水资源,提高水的利用率和利用效率,实现农作物高产高效为目的。
  参考文献
  [1]孟小涛,王春生.浅析农业水利灌溉模式与节水技术措施[J].中国西部科技,2009.6.
  [2]杨芬,蔚富生,郝志华.山西农业灌溉节水对策探讨[J].山西农业科学,2004,3.
  [3]金桂国.农业节水灌溉现状与发展对策探讨[J].黑龙江科技信息,2010.9.

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