农业节水灌溉主要技术

  灌溉用水从水源到田间，到被作物吸收、形成产量，最重要的包含水资源调配、输配水、田间灌水和作物吸收四个环节。在所有的环节采取对应的节水措施，组成一个完整的节水灌溉技术体系，包括水资源优化调配技术、节水灌溉工程技术、农艺及生物节水技术和节水管理技术。其中节水灌溉工程技术是该技术体系的核心，已相对成熟并得到普及，别的技术相对薄弱，急需加强研究开发和推广应用。渠道防渗技术是为减少渠道的透水性或建立不易透水的防护层而采取的各项技术措施。我国农田灌溉主要输水手段是渠道，而传统土渠输水渗漏损失约为引水总量的50％～60％。常用混凝土、水泥土、浆砌石、沥青混凝土等刚性材料及PE、PVC及其改性薄膜材料建渠道防渗层，防渗渠道断面多采用u形断面。采用渠道防渗技术后，一般可使渠系水利用系数提高到0.6—0.8，减少渗漏损失70％～90％。渠道防渗还具有输水快、减少渠道维修管理费用、调控地下水位、防止次生盐碱化等优点，是我国农业节水应采取的主要措施。低压管道输水灌溉技术是利用塑料或混凝土等低压输水管道将水直接送到田间以减少水在输送过程中的渗漏和蒸发损失的技术措施。低压管道输水灌溉系统有移动式、固定式和半固定式三种，常用材料有PVC管、水泥沙管、现浇混凝土管等。管道输水可减少渗漏和蒸发损失，水的有效率可达90％一97％，同时还能节约农业用地，一般可减少占地5％左右，而且输水速度快，大幅度的提升了输水能力。20世纪80年代中期以后，新建灌溉渠系的大部分都采用管道，美国约有1/2的大型灌区实现了管道化输水。在我国北方井灌区管道输水技术推广应用迅速，目前已基本普及。喷灌是一种机械化高效节水灌溉技术，它利用专门设备把水加压或利用水的自然落差将有压水送到灌溉地段，通过喷头喷射到空中散成细小的水滴，均匀地散布在田间进行灌溉。喷灌系统的形式很多，在我国用得较多的有管道式、平移式、中心支轴式、卷盘式和轻小型机组式。喷灌系统靠管道输水，基本不存在输水损失，而且能较好地控制灌溉强度和灌水量，灌水均匀，不产生渗漏，有着非常明显的节水效果，一般用水量比地面灌溉节约30％一50％。喷灌适应性较强，可用在所有类型的土壤、地形和作物，被大范围的应用于灌溉大田作物、经济作物、蔬菜和园林草地等。但喷灌受风影响大，蒸发损失大，并也许会出现土壤底层湿润不足的情况。微灌是利用微灌系统将作物生长所需的水分和各种养分输送分配到田间，通过灌水器以微小的流量湿润作物根附近土壤的一种局部灌水技术。微灌可分为滴灌、微喷灌和渗灌。滴灌是将灌溉用水直接送到农作物根部进行局部灌溉，就没有蒸发损失和深层渗漏，水资源的利用率可达95％，但滴头易结垢和堵塞，对水源要求较为严格。微喷灌同时具有喷灌与滴灌优点，比一般喷灌更节水、更均匀，由于洒水的雾滴细小，因而对农作物的打击强度小，不会伤害幼苗，同时可结合施肥。渗灌是继喷灌、滴灌之后的一种新型的有效地下灌溉技术，是在满足植物生理生长需求的条件下，将以往对土地的灌溉转变为对植物根系直接进行灌溉。微灌全部由管道输水，基本没有沿程渗漏和蒸发损失，灌水时一般实行局部灌溉，不易产生地表径流和深层渗漏，可比地面溉灌省水50％～70％，比喷灌省水15％～20％。但因投资较高，主要在缺水地区的果树、花卉等经济效益较高的作物上采用，在大田作物上采用较少。以色列、美国等发达国家在大田棉花上也采用。最重要的包含耕作覆盖保墒技术、改进地面灌水技术、节水农作制度、优秀抗旱品种、水肥耦合高效利用技术、土壤保护剂及作物蒸腾控制技术等。耕作保墒技术能疏松土壤、切断毛细管、减少土壤水分蒸发，使土壤水的利用效率得到非常明显提高。覆盖保墒技术是在耕地表面覆盖塑料薄膜、秸秆或其他材料，以抑制土壤水分蒸发，减少地表径流，蓄水保墒。改进地面灌水技术包括改进沟畦规格（如长畦改短畦、宽畦改窄畦、短沟灌和细流沟灌等）和使用先进的地面灌水技术（如波涌灌、隔沟灌、膜上灌、细索灌、水平畦灌等），目前在我国最具推广价值的改进地面灌水技术有波涌灌和膜上灌两项。节水作物品种筛选技术根据当地的降水分布、干旱发生规律和作物水分特性，因地制宜压缩需水量大的作物，扩大雨热同步和秋熟作物，选择耗水少而水分利用效率高的作物，通过调整作物布局，建立适应型高效种植制度。化学制剂保水节水技术是合理施用保水剂、复合包衣剂、黄腐酸及多功能抑蒸抗旱剂等，在作物生长发育中抑制过度蒸腾，防止奢侈耗水，减轻干旱危害，以及促进根系提高对土壤深层储水的利用，起到明显地增强作物抗旱能力和提高水分生产效率的作用。

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