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現代農業節水技巧

畜牧家禽網  來源:互聯網 閱讀數:

  一、國內外農業節水灌溉技巧

  國內處現階段采取的主要節水灌溉技巧包括節水工程技巧、節水農業技巧和節水管理技巧。主要節水工程辦法為:渠道防滲技巧、低壓管道輸水灌溉技巧噴微灌技巧及各種地面灌溉改良技巧等。

  (一)渠道防滲技巧

  渠道是大多數國家的主要輸水手段,渠道防滲襯砌是提高渠系水利用率的主要辦法渠道防滲效果在很大程度上取決了襯砌材料。目前各國普遍采取的材料為剛性材料、土料和膜料三類,其中剛性材料(尤其是混凝土)占主導地位。美國的混凝土渠道占全體渠道長度的約52%;羅馬尼亞占70%—80%;意大利幾乎全為混凝土渠道;日本輸水干渠通常采取預制混凝土襯砌。

  隨著化學工業的發展和機械化施工技巧的推進,膜料襯砌的比重日益增呂。美國已實現從開挖渠床、鋪設塑料膜直到填土或澆筑混凝土保護層都由機械完成。

  在我國,渠道襯砌逐步由單一材料向復合材料發展,梯形斷面向弧形斷面發展。探尋出許多結構新鮮、省材、抗凍、抗變形,防滲效果好的襯砌方法。

  (二)低壓管道輸水技巧

  管道輸水效率高、占地少、易管理,灌溉渠道管道化已經成為各國的共同發展趨向。美國約有50%的大型灌區履行了輸水的管道化。日本土地有限,因此十分重視發展管道輸水,0年代初,先在旱地灌溉系統中用渠道取代斗、農渠;70年代末開端用大口徑管道輸水干渠;到80年代中期,全國新建灌溉渠道的50%以上都實現了管道化。東歐各國也十分重視發展管道輸水技巧,羅馬尼亞的灌溉系統中,斗渠以上采取V型渠槽,農渠以下全體采取管道輸水。

  除新建灌區采取管道輸水外,亦有不少國家將舊灌區改建成管道輸水系統,加澳大利亞南部倫馬克灌區,灌溉面積0。412萬hm2,1975年改建為管道輸水系統后,節儉灌溉用水量33%,年運行費減少約22%。

  國外低壓管道輸水灌溉技巧已趨成熟,今后的方向是開發性能更好,價錢低的新型管材和各種先進量、放水裝備及適宜于多目標利用的系統與情勢。

  我國低壓管道輸水灌溉技巧從80年代開端發展,“七五“期間,水利部組織了專項科技攻關,解決發展中涌現的各種技巧問題,獲得較為豐碩的成果。在管材開發方面,研制開發出一批輸水性能好、機械性能優,用料省的新型管材。在管件方面,研制開發出數十種出水口、給水栓、安全裝置及量水裝置。在工程計劃設計方面,使用系統工程理論進行優化設計,使工程建設愈加經濟合理。

  (三)噴灌與微灌技巧

  因為世界性淡水資源的缺少,各國都十分重視研究、推廣最具節水效果的噴、微灌技巧。

  到80年代,全世界噴、微灌面積已打破了0。2億hm2(3億畝),其中美國和前蘇聯均已超過666。67萬hm2(1億畝),分別占兩國灌溉面積的40%左右。干旱缺水的以色列,其灌溉幾乎全都采取噴、微灌。日本的旱地灌溉面積中,噴、微灌占到90%以上。歐注入諸國已都廣泛采取噴、微灌技巧。因為這一灌溉新技巧的普遍使用,較大程度地緩解了全球水危機,保證了農業及其余產業的可延續發展。

  我國的噴、微灌研究始于50—60年代,但真正起步卻是70年代之后的事。1970年國家將噴灌技巧列為重點科研項目,組織水利、農機、農業等部門聯結攻關,1978年又將其列入農田水利基本建設盤算,有力地增進噴、微灌技巧的快捷發展,其間雖幾經坎坷,但全國噴、微灌面積仍鞏固在80萬hm2左右。

  有關噴灌與微灌技巧的細膩內容,請參照節水產品部分。

  (四)重力滴灌技巧

  適宜中國國情的小型重力滴灌系統的特點

  可下降投資,可節儉水肥60—70%

  此套系統可下降溫室內的濕度,提高地溫,從而有效下降作物的發病率,提高產品品格。

  可按需供給作物適時適量的水分和養分,保護泥土結構,維持泥土固、液、氣三相的*比例,利于作物根系發展,有效提高作物的抗逆性。

  易于與現有灌溉條件配套,并可運用于不同范圍的溫室。不同長度的溫室可由不同首部節制,提高了棚內的灌程度均度,適宜種植者在同一棚內種植不同作物。

  節儉勞力,下降勞動強度,不影響農事作業。

  重力滴灌系統介紹

  普拉斯托重力滴灌系統是專門為中國日光溫室設計,適宜家庭和小面積種植。此系統的優勝性是灌程度均、抗堵性強。普拉斯托公司生產的HYDROGOL滴灌管,在僅1米高水的重力作用下即可達到良好的灌程度均度。系統包括以下幾個部分:

  一、水源:可參照圖1選擇裝備以下水源

  水源準備:

  1、水源可選用蓄水池大小2M3左右,出水口預留3/4“外螺紋接口,且距底部3—5厘米,用于積淀水中的雜質。

  2、蓄水池出水口對面裝一排污閥(緊靠底部),用于按期排出蓄水池內積淀的雜質。

  3、底座高80—100厘米,用于供給系統工作的壓力,通常用磚或金屬焊接。

  二、首部樞紐(參照圖2。1—2。3)

  依據溫室不同長度,選擇不同的首部節制,

  三、材料清單(見報價)

  四、安裝及施工

  用戶需要在當地準備蓄水裝備:容積500升左右的水罐,水罐底部設一排污閥,距底3—5厘米安裝一3/4“外螺紋出水口,以備與滴灌系統銜接。距地面1米高,可用磚壘或焊金屬架。

  1、安裝前的準備工作

  在系統安裝前,用戶應做好以下準備工作。

  工具:鋼鋸,剪刀,皮卷尺,24“活動扳手,手套,生料帶等,依據不同情況選擇施工時間,并由用戶裝備足夠的勞動力。

  2、首部安裝

  首先在貨物寄存倉庫將首部銜接好。溫室內的安裝分以下幾個步驟進行:

  A、將銜接好的首部小心地安裝在水源接口處。

  B、安排主管道,同時也要留意不同的溫室長度安排不同的主管道。

  C、打孔:在主管道上打孔時要小心操作,一定要將孔打在同一條直線上,不能錯位。

  D、安裝旁通和滴灌管

  五、操作規程

  1、在開端操作前,將所有的閥門關好,此后將可溶性肥料完全溶解后倒入蓄水罐內。如用施肥罐施肥,每次應放入適宜的數量。

  2、按分灌區逐一打開分灌閥(留意不要同時打開所有分灌閥)

  六、維修與保養

  1、水源的保護:避免水中生長藻類和活體動物。每茬停滯后或污物嚴重時,應清洗蓄水池(罐),經常打開排污閥排污。

  2、過濾器的清洗:每兩周清洗一次(或依據水質情況定清洗時間),清洗方法:將紗網取出,放入清水中上下晃動。如果嚴重堵塞,可用軟毛刷刷干凈。清洗時一定要小心,不能損壞紗網。

  3、在溶解肥料時,不要將固體肥料直接放入肥料罐,應在罐外充分溶解,再將明澈肥液倒入罐內,平時蓄水罐(池)應蓋好。

  4、每次施肥停滯后,必須使清水流過每個滴頭,以避免因為肥料在滴頭處結晶堵塞滴頭。

  留意!

  為了不影響您的使用,請不要去掉過濾器直接灌水和施肥,如果水不經過濾,系統在短時間內會被堵塞

  (五)地面灌溉改良技巧

  地面灌還是當今世界采取較多的灌水方法,因為這一古老方法存在較為嚴重的浪費水景象,因此在水資源日趨緊缺的今天,各國都在研究改良辦法,使之朝著節水方向邁進。最具代表性的研究可歸納為以下幾種。

  1、波涌灌溉

  波涌灌溉也稱間歇灌溉,它是70年代美國學者推出的一種地面灌水新技巧。做法是先用較大流量把水推進一段距離,暫停灌水,間隔一定時間之后再次放水,如此斷斷續續,使水流呈波涌狀推進。因為這種灌水方法水流推進速度快,泥土孔隙會主動開放,在泥土表層形成一個薄封鎖層,大大減小深層滲漏。

  2、地面浸潤灌溉

  地面浸潤灌溉是80年代日本研究出的一種新型地面灌溉技巧。灌水作業時由泥土借助毛管吸力主動地從一個含水層的分發器吸水,當泥土達到一定飽和度時,吸力變小,系統主動停滯供水。

  3、負壓差灌溉

  負壓差灌溉的做法是將多孔管埋入地下,依托管中水與周圍泥土產生的負壓差進行主動灌溉,全部系統能適應管四周泥土的干濕情況,主動調節水量,水管理便捷。

  4、膜上灌

  膜上灌是我國新疆科研人員在覆膜種植基礎上探尋出的一種灌水新方法。其突出特點是可經過調整膜畦首尾的滲水孔數及孔的大小來調整畦(溝)首尾的灌水量,以獲得較普通地面灌溉方法相對高的灌程度均度,實現節水、增產之目標。

  (六)節水農業技巧

  在節水工程技巧的基礎上發展節水農業技校,從而實現節水、高產、優質、高效是當今世界各國研究的重點之一。美國、以色列等國家利用滴灌系統以作物同步供給水分及養分,做到水肥同步,增進了農作物的生長發育,提高了水肥利用率。美國、前蘇聯在利用耕作辦法調控農田水分利用情況,充分發揮水、光、熱等天然資源,提高農田生產率和水分利用效率方面提出了許多卓有效果的技巧辦法。

  我國節水農業技巧研究也獲得一定進展,耕作保墑、覆蓋保墑、化學制節水、選育耐旱品種等技巧在一定領域內開端實驗推廣,收到顯然節水增產效果。

  (七)節水灌溉管理技巧

  節水灌溉管理技巧是指依據農作物的需水,耗水規律,來節制、調配水源,以*限度的滿足作物對水分的需求,實現區域效益*的農田水分調控管理。它包括泥土墑情監測與預報技巧,節水高效灌溉制度的制訂,以區域效益*為目標的灌溉預報技巧,輸配水與灌水水量的量測和流量調節節制技巧等幾個方面。

  泥土墑情監測與預報在國內外均有悠長的歷史。70年代后期以來,美國、澳大利亞等發達國家采取高空紅外線遙測,大領域監測泥土墑情,但因為費用高,技巧難度大,正逐步轉向盤算機模仿。我國干旱、半干旱地區歷來十分重視泥土墑情的監測與預報,如播種日期、種植面積、作物品種選擇等都要經過中長期墑情預報決定。

  從80年代初開端,許多國家的研究者,一改傳統的豐收灌溉制度的研究,轉向非充分灌溉的實驗研究。以色列大批的實驗統計表明,在大批節水的情況下可獲得相當于最高產量85%—95%的產量。我國從50年代即開展灌溉制度方面的研究,繪制出全國主要農作物需水量等值線圖,建立了全國灌溉實驗材料數據庫,為灌區的計劃設計和科學用水供給了基礎材料。

  二、我國近期節水灌溉發展方向

  鑒于我國水資源日益缺少的形勢,早在50—60年代,水利部就開展了節水灌溉技巧的研究,到70年代初,某些技巧已大面積在生產中推廣運用。如在自流灌區大力推廣襯砌渠道減少輸水滲漏喪失,田間開展平整土地,劃小畦塊,推行短溝或細流溝灌,建立健全用水組織,履行盤算用水,按方收費。70年代中期在機電泵站和機井灌區進行節水節能技巧改革。70年代中到80年代初,在丘陵山區,泥土透水性強、水源奇缺及履行抗旱灌溉的地區和南方經濟作物區,推廣噴、微灌等先進灌水技巧。80年代到90年代初,在全國領域內推廣低壓管道輸水灌溉技巧。從90年代開端,進一步將節水灌溉工程技巧、農業技巧和管理技巧有機組合,形成配套技巧,并大面積推廣田間灌溉科學用水技巧,如小麥優化灌溉、水稻淺濕灌溉、膜上灌、抗旱坐水種等,使我國的節水灌溉技巧提高到了一個新的程度。

  節水灌溉是一項綜合技巧,只有對灌溉系統引水、輸水、灌水、用水等各個環節采取相應的節水辦法,能力*限度地提高水的利用率和利用效率。我國幅員廣闊,各地天然條件差別較大,發展節水灌溉的模式也不相同,必須遵守就地取材的原則。我國近期節水灌溉的發展方向如下。

  1、以節水增產為目標對灌區進行技巧改革

  我國不少大中型灌區都是50—60年代修建的,因為工程老化失修或已到報廢年限,使灌溉效益衰減,灌溉用水浪費嚴重。因此要依據當地天然、水資源、農業生產和社會經濟特點,以節水高效為目標,對灌區履行技巧改革。

  近期技巧改革的重點是渠道防滲、灌區建筑物的維修與更新及田間工程配套。

  2、加強用水管理推廣節水灌溉制度

  工程是基礎,管理是關鍵。在加強工程管理的同時,主動研究和推廣節水灌溉制度,把有限的水量集中用于農作物需水的關鍵期,以擴展灌溉面積,使灌溉總體效益*。

  3、平田整地開展田間工程改革

  地面灌溉是我國目前采取最多的一種灌水方法,預計在今后相當長的一段時間內,仍將占主導地位,據調查分析,地面灌溉用水喪失中,因田間工程不配套,耕地不平整等引起的用水喪踐約占到30%左右,說明田間節水有效大潛力。近年,我國北方不少省、市、自治區都狠抓了田間工程改革、平整土地,減少深層滲漏,提高灌程度均度,花錢少、見效快,近期將延續推廣。

  4、加速發展節水灌溉工程

  統計材料表明,對大型灌區履行渠系防滲砌后,可使渠系水利用第數提0。2—0。4,減少渠道輸水滲漏喪失50%—90%。我國的渠道防滲率僅為10%左右,發展潛力巨大。我國在“六五”、“七五“期間已獲得混凝土襯砌、塑料薄膜襯砌、現澆混凝土U型渠防滲和機械化施工等成功經驗,并提出復合防漏、季節性凍區采取梯形渠道坡角拋物線形斷面等辦法,以改良渠道襯砌防滲性能。總之,此項技巧已經成熟,已具備大面積發展的條件。

  低壓管道輸水灌溉目前在北方井灌區已累計發展約300余萬hm2,發展勢頭方興未艾。“七五“期間水利部組織開展了薄壁PVC管、內光外波紋雙壁聚氯乙烯管、內襯塑膜外護水泥等各種管材及相應的配套管件、保護裝置的研制,為這項技巧的進一步發展供給了良好的技巧裝備。

  噴、微灌是當今最先進的節水灌溉技巧,與傳統地面灌溉方法相比,通常可省水30%—50%,增產10%—30%。噴、微灌還具備省工、節地、不受地形條件制約等許多優點,對無灌溉條件的丘陵、坡地尤為適用。隨著經濟的發展和技巧的提高,在水資源嚴重緊缺的地方,噴、微灌技巧將會有長足的發展。在推廣運用中,需要進一步解決的問題:(1)如何解決噴、微灌系統能耗過高。(2)怎樣利用灌溉系統開展施肥、施藥、調節田間小氣象。(3)如何實現產品的標準化、系列化、國產化。

  5、重視節水農業技巧的運用

  各種節水工程技巧只有與相應的節水農業技巧相聯結,能力發揮綜合優勢,達到節水、高產、優質、高效的最終目標。節水型農業技巧辦法包括抗旱節水品種、秸稈覆蓋、少耕免耕、節水增產裁培、農業結構調整等,都具備投資少、節水增產效果顯然、技巧成熟等特點,推廣前景廣闊。

  6、由單項技巧向綜合技巧發展

  目前我國節水灌溉技巧的推廣運用仍以單項技巧為主,固然已開端重視研究節水綜合技巧,但運用尚不普遍。節水灌溉綜合技巧的目標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,真正起到節水增產的作用。因此節水灌溉技巧今后發展的主要方向是將工程技巧、農業技巧與管理技巧,因此制宜進行有機組合,形成節水高效的節水灌溉綜合技巧系統,并在大面積上推廣運用。

畜牧家禽網編輯:agronetqxfdz2000

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