農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)論文
農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)論文
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中綜合采取工程、農(nóng)藝和管理等節(jié)水灌溉措施，大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。小編精心推薦的一些節(jié)水農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)論文，希望你能有所感觸!
節(jié)水農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)論文篇一
淺談農(nóng)業(yè)綜合節(jié)水灌溉
【摘 要】在水資源日益短缺并嚴(yán)重制約我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)情況下，通過(guò)論述在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中綜合采取工程、農(nóng)藝和管理等節(jié)水灌溉措施，大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】農(nóng)業(yè)綜合節(jié)水;灌溉措施;工程節(jié)水;農(nóng)藝節(jié)水;管理節(jié)水
我國(guó)水資源總量為28 100億m3，人均水資源量約2 200 m3，僅為世界平均值的1/4。據(jù)預(yù)測(cè)，到2030年，我國(guó)人口將增至16億人，人均水資源量將下降至1 760 m3左右，逼近國(guó)際公認(rèn)的1 700 m3的嚴(yán)重缺水警戒線。農(nóng)業(yè)用水量總量占總用水量的比重將持續(xù)下降，水資源短缺將成為制約我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的最重要因素之一。筆者通過(guò)論述在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中采取工程、農(nóng)藝和管理等節(jié)水灌溉措施，綜合提高天然降水和灌溉水利用率及其利用效益的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系，以實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水和提高農(nóng)業(yè)用水效益的目標(biāo)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
1. 我國(guó)農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力
我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展將面臨嚴(yán)峻的水資源供求矛盾的挑戰(zhàn)。農(nóng)業(yè)用水約占全國(guó)用水總量的70%，其中農(nóng)田灌溉用水量占農(nóng)業(yè)用水量的90%。一方面我國(guó)水資源嚴(yán)重不足，另一方面我國(guó)的農(nóng)業(yè)用水浪費(fèi)現(xiàn)象又十分嚴(yán)重。
(1)農(nóng)田灌溉水的利用率低，平均利用率僅為45%左右。
(2)農(nóng)田對(duì)自然降水的利用率低，僅達(dá)到56%。
(3)水分生產(chǎn)率不高，僅有1.0 Kg/m3左右，旱地農(nóng)田水分生產(chǎn)率為0.60~0.75 Kg/m3。而發(fā)達(dá)國(guó)家灌溉水利用率達(dá)到80%以上，水分生產(chǎn)率達(dá)到2.0 Kg/m3左右。
因此，我國(guó)農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力很大。
2. 工程節(jié)水措施
節(jié)水灌溉措施劃分為工程類(lèi)措施、農(nóng)藝節(jié)水措施和管理類(lèi)措施三大類(lèi)，其中工程類(lèi)措施又可進(jìn)一步劃分為3類(lèi)：渠系輸水節(jié)水措施、田間灌水節(jié)水措施和渠井結(jié)合節(jié)水措施。渠系節(jié)水措施通常又分為渠道防滲措施和管道化輸水措施。田間灌水節(jié)水措施通常又可分為改進(jìn)地面灌水技術(shù)、推廣噴灌技術(shù)和微灌技術(shù)。
工程性節(jié)水措施可具體分解為：(1)建設(shè)防滲渠道區(qū)，灌渠用各種類(lèi)型的材料進(jìn)行硬化，如支、斗渠采用砼護(hù)坡板，農(nóng)、毛渠采用砼“U”型槽;(2)建設(shè)低壓管灌、滴灌、滲灌、噴灌、微噴等設(shè)施噴灌區(qū)，起示范區(qū)作用，主要用于高效農(nóng)業(yè);(3)新建、改造機(jī)電灌溉站，擴(kuò)建地表蓄水工程和橋類(lèi)、涵洞、水閘、渡槽、跌水、倒虹吸等各類(lèi)水工構(gòu)筑物。
3. 農(nóng)藝節(jié)水措施
農(nóng)藝節(jié)水措施包括田間徑流攔蓄、土地整理以及農(nóng)田耕作與栽培技術(shù)三方面。
3.1 田間徑流攔蓄。
節(jié)水農(nóng)業(yè)的徑流攔蓄工程只局限于農(nóng)田田塊的全部天然降水，以及部分邊緣坡地的來(lái)水。一般說(shuō)是由山地丘陵地區(qū)坡耕地上的坡面治理，坡水疏導(dǎo)攔蓄，以及少量的支溝溝道與塘壩工程，共同組成一個(gè)包括有土建、生物措施在內(nèi)的水保工程體系。
3.1.1 坡面治理工程。主要是改變地面坡度，攔蓄地面徑流，增加土壤入滲，改善土體構(gòu)型，提高土壤蓄水能力。
3.1.2 坡水工程。主要是攔蓄、疏導(dǎo)和調(diào)蓄在大雨條件下土壤不能完全接納的地面徑流，包括當(dāng)?shù)亟涤旰屯鈦?lái)水。
3.1.3 塘壩與溝道治理工程。工程規(guī)模較一般田間水池水窖為大，具有較大的匯水面積和較大的匯水量。工程建設(shè)要充分利用當(dāng)?shù)氐匦闻c水源條件，以小型分散為主，切忌修大棄小，棄舊建新，著重舊塘改造，淺改深，小改大，死改活。
3.1.4 植被與生態(tài)建設(shè)。植被與生態(tài)建設(shè)在節(jié)水農(nóng)業(yè)體系中通俗的講就是種樹(shù)種草這一部分，通過(guò)種樹(shù)種草保持水土，增加自然植被的蓄水能力，改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)節(jié)水增收、增效和可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。建設(shè)內(nèi)容包括農(nóng)田林網(wǎng)、周邊防護(hù)林體系、專(zhuān)業(yè)性林木基地以及飼草種植。
3.2 土地整理。
土地整理工程是節(jié)水農(nóng)業(yè)的田間工程部分，介于工程措施與農(nóng)業(yè)措施之間的一個(gè)結(jié)合點(diǎn)，是在節(jié)水灌溉工程或水土保持工程基礎(chǔ)上對(duì)農(nóng)田作業(yè)田塊引進(jìn)整治，充分發(fā)揮工程的節(jié)水效益，提高田間水的利用率?？梢院?jiǎn)單地分為土地平整與田塊規(guī)劃調(diào)整兩部分。
3.2.1 土地平整。土地平整是最常規(guī)的節(jié)水農(nóng)業(yè)措施，有旱地土地平整、水澆地土地平整、水田水地平整，但主要還是用于灌溉農(nóng)田的水澆地與水田上。根據(jù)作業(yè)田塊的地面坡度，田面高差、土層厚度等因素進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，以保證進(jìn)入田間的灌溉水和降水充分入滲，減少水分流失與深層滲漏，并提高灌溉的均勻度，縮短灌水時(shí)間，進(jìn)而降低田間無(wú)效蒸騰，降低灌溉定額。
3.2.2 田塊規(guī)劃調(diào)整。田塊規(guī)劃與調(diào)整也是節(jié)水土地整理的重要方面。如把坡耕地修成梯田，改大畦為小畦等。
3.3 耕作與栽培技術(shù)。
節(jié)水農(nóng)業(yè)中的耕作與栽培環(huán)節(jié)，即狹義的農(nóng)業(yè)節(jié)水，或稱農(nóng)藝節(jié)水。主要是通過(guò)田間耕作與栽培管理措施，降低作物生長(zhǎng)期間的田間耗水量(也包括部分在輸水過(guò)程中的地面蒸發(fā)損失)。是在兼顧農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和效益的情況下，減少田間的無(wú)效水分損失，即降低田間的凈耗水量，提高天然降水與灌溉水的利用率和生產(chǎn)率。這一部分節(jié)水才是真正的資源性節(jié)水和效益性節(jié)水，是整個(gè)節(jié)水農(nóng)業(yè)的核心部分。
3.3.1 土壤蓄水工程。任何來(lái)源的水，都是經(jīng)過(guò)土壤這個(gè)特殊的載體，為作物生長(zhǎng)提供水源，所以土壤實(shí)際上是一個(gè)看不見(jiàn)自由水面的浩大水庫(kù)，而且具有極大的蓄水容量。粗略計(jì)算，1 m深厚度的土體的蓄水量可相當(dāng)于半濕潤(rùn)氣候條件下的全年降水量，其調(diào)蓄潛力是十分巨大的，所以人們把它當(dāng)成繼地面水庫(kù)、地下水庫(kù)之后的第三大調(diào)蓄手段。
3.3.2 耕作與覆蓋保墑。這是傳統(tǒng)旱作農(nóng)業(yè)中應(yīng)用最廣泛的農(nóng)業(yè)節(jié)水措施?？购当劶夹g(shù)，即通過(guò)地表土壤耕作或增加地面覆蓋，切斷土壤毛細(xì)管作用，減少地面蒸發(fā)、控制田間雜草和田間濕度，特別是其所降低的棵間蒸發(fā)部分，恰好是農(nóng)業(yè)節(jié)水目標(biāo)所要降低的田間蒸騰蒸發(fā)量中的無(wú)效蒸騰蒸發(fā)量的部分，所以是降低田間耗水量的一個(gè)重要技術(shù)環(huán)節(jié)。通過(guò)耕作與覆蓋保墑，可有效地保持土壤水分，提高天然降水與灌溉用水的水分利用率和水分生產(chǎn)率。
3.3.3 節(jié)水種植制度與種植結(jié)構(gòu)。這也是當(dāng)前節(jié)水農(nóng)業(yè)措施中一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)。本著優(yōu)質(zhì)高效的市場(chǎng)效益原則，以及資源與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，選擇并設(shè)計(jì)優(yōu)質(zhì)、高效節(jié)水的種植制度和作物結(jié)構(gòu)。在資源性缺水地區(qū)，適當(dāng)壓縮并控制灌溉面積，恢復(fù)部分旱作作物，減少部分高耗水、低效益的作物栽培。各地區(qū)可根據(jù)自己地區(qū)的條件，選擇最理想的模式。
3.3.4 節(jié)水栽培技術(shù)。所謂節(jié)水栽培技術(shù)，其內(nèi)容比較廣泛，大多是與農(nóng)作物生物學(xué)特性有關(guān)的綜合性農(nóng)藝措施。如品種特性、生育期、群體性狀、植物營(yíng)養(yǎng)等。這幾個(gè)方面也是相互影響、相互關(guān)聯(lián)的。
3.3.5 抗旱保水化學(xué)制劑應(yīng)用。我國(guó)自從成功地從腐殖酸中單獨(dú)分離出黃腐酸(FA)以來(lái)，化學(xué)抗旱保水劑的應(yīng)用發(fā)展很快。已在包括大田作物、瓜菜及果樹(shù)上大面積應(yīng)用，取得了一定的效果。各地區(qū)可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蛲寥罈l件和作物種植情況進(jìn)行選用。
3.3.6 節(jié)水灌溉制度。在所有的農(nóng)業(yè)節(jié)水措施中，科學(xué)節(jié)水灌溉制度的設(shè)計(jì)可以說(shuō)是綜合性的終端成果。它既是農(nóng)業(yè)節(jié)水措施綜合效果的體現(xiàn)，也是工程節(jié)水、農(nóng)藝節(jié)水與管理節(jié)水三部分的結(jié)合點(diǎn)。根據(jù)一個(gè)地區(qū)周年或一個(gè)生長(zhǎng)季天然降水和土壤水分的動(dòng)態(tài)變化及農(nóng)作物對(duì)灌溉的需求進(jìn)行節(jié)水灌溉制度的設(shè)計(jì)。通過(guò)土壤水分的調(diào)節(jié)和對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控，充分挖掘節(jié)水潛力，以獲得最佳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和水分生產(chǎn)效率的灌溉方式。各種農(nóng)作物不同生育階段對(duì)水分的需求有很大差異，并非全生育期都需要充分的水分供應(yīng)和土壤濕潤(rùn)。科學(xué)節(jié)水灌溉制度設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：每次灌水日期、全生育期灌水次數(shù)、灌水周期(間隔)、灌水定額、灌溉定額、每次灌水前后土壤含水量的下限與上限指標(biāo)以及不同生育階段的土壤濕潤(rùn)深度等。所有節(jié)水措施的節(jié)水成效，最后都要落實(shí)到上述的各項(xiàng)灌溉指標(biāo)上來(lái)，體現(xiàn)在新的灌溉制度與老的灌溉制度的對(duì)比上。
節(jié)水農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)論文篇二
農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)綜述
摘要：根據(jù)“節(jié)水灌溉技術(shù)”的概念對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)進(jìn)行了分類(lèi)，分別從灌水方法、輸水方法、灌水措施和灌水制度四個(gè)方面進(jìn)一步進(jìn)行了詳細(xì)分析，給出了各種技術(shù)的概念及其優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件，并就各種技術(shù)推廣前景進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。
關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè) 節(jié)水灌溉 技術(shù)
節(jié)水灌溉技術(shù)是較傳統(tǒng)的灌溉技術(shù)有明顯的節(jié)約用水和高效用水的灌水方法，灌水措施和灌水制度的總稱。是否節(jié)約用水及用水是否高效是以單位作物產(chǎn)量總耗水量(從水源到田間)多少來(lái)衡量，或以單位耗水量所取得的產(chǎn)值多少來(lái)衡量。因?yàn)楣?jié)水與高效都是相對(duì)概念，所以節(jié)水灌溉技術(shù)也是不斷發(fā)展，其效率也是不斷提高。
節(jié)水灌溉技術(shù)大致可分為節(jié)水灌水方法、節(jié)水輸水方法、節(jié)水灌溉制度和節(jié)水田間輔助措施四大類(lèi)別。
1.節(jié)水灌水方法
灌水方法即田間配水方法。也就是如何將已送到田首的灌溉水均勻分布到作物根系活動(dòng)層中。所以按灌溉水進(jìn)入根系活動(dòng)層的途徑，灌水方法可分為地面灌溉、噴灌、微灌和地下灌溉。
1.1地面灌溉
地面灌溉是古老的傳統(tǒng)的灌水方法。它是作為是否節(jié)水的比較點(diǎn)，但地面灌溉技術(shù)在不斷發(fā)展、完善后也有許多更節(jié)水的方法。
1.1.1 灌水技術(shù)要素優(yōu)化 是指溝、畦規(guī)格，入畦(溝)流量和改水成數(shù)。合理組合灌水技術(shù)要素就會(huì)得到節(jié)水效果。比如，對(duì)于溝灌和畦灌采用較小畦溝尺寸，就可大大提高灌溉均勻度和灌水效率。
1.1.2 新的溝畦灌水工具 由采用虹吸管(用于明渠輸水)或閘門(mén)孔管(用于管道輸水)放水，替代傳統(tǒng)的人工渠首開(kāi)口放水入溝畦。有關(guān)實(shí)驗(yàn)證明可提高田間水利用率5%-10%。
1.1.3 波涌灌溉 也稱間歇溝(畦)灌就是控制放水溝(畦)流量是間歇的，向田間放一段時(shí)間后停止，再放一段時(shí)間再停止，如此反復(fù)，這樣可以使沿溝(畦)長(zhǎng)度方面水量分布更加均勻。田間水利用系數(shù)可達(dá)80%-90%，不過(guò)推廣技術(shù)的關(guān)鍵是要有價(jià)格低廉的間歇放水配套裝置。
1.2 噴 灌
噴灌是通過(guò)空中進(jìn)行配水。對(duì)壓力有要求，故常用壓力管道輸水。其明顯的優(yōu)點(diǎn)是灌水均勻，少占耕地，節(jié)省人力而且對(duì)地形的適應(yīng)性強(qiáng)等。但受風(fēng)影響大，設(shè)備投資高是其主要缺點(diǎn)。就目前噴灌系統(tǒng)形式有以下幾種：
1.2.1 固定管道式噴灌 干管、支管均埋于地下或把支管鋪在地面，在整個(gè)灌溉季節(jié)都不移動(dòng)，這樣管理更省人力、可靠性高，使用壽命長(zhǎng)，但是設(shè)備投資高，管道(多為UPVC管)系統(tǒng)造價(jià)約在800-1000元/畝之間，有的甚至更高。
1.2.2 半移動(dòng)管道噴灌 即干管固定，支管移動(dòng)。其優(yōu)點(diǎn)是可從減少支管道用量，從而使用單位面積投資降低，僅為固定式的50%左右。但缺點(diǎn)是移動(dòng)支管需要人力并且可能因管理不善，支管道易損壞。
1.2.3 滾移式噴灌支管 是將噴灌支管(多為金屬管)用法蘭連成一個(gè)整體，每隔一定距離以支管為軸安裝一個(gè)大輪子在移動(dòng)支管時(shí)，用一個(gè)小動(dòng)力機(jī)推動(dòng)，使支管滾到下一。
2.節(jié)水輸水方法
我國(guó)傳統(tǒng)輸水方式是用土渠灌溉水從水源輸送到田頭，所以在輸水過(guò)程中有大量水通過(guò)滲漏，蒸發(fā)方式就已浪費(fèi)掉了。因此，在輸水過(guò)程中節(jié)約水潛力很大。常用的方法有渠道防滲和管道輸水兩種。
2.1渠道防滲 就是將渠道過(guò)水?dāng)嗝嬗梅罎B材料襯護(hù)，從而起到防滲作用。渠道防滲所采用的材料種類(lèi)很多，常用有干砌塊石、漿砌塊石、砼預(yù)制塊、現(xiàn)澆砼護(hù)面、塑料薄膜、土工膜等，當(dāng)采用砼護(hù)面時(shí)，如渠道不大可用“U”型砼渠，這樣可以提高輸水流量，減小過(guò)水?dāng)嗝妗?/p>
2.2 管道輸水 利用管道輸水可以避免因水面蒸發(fā)及渠床上雜草蒸騰的輸水損失。管道輸水也可分為高壓輸水和低壓輸水。
3.節(jié)水灌溉制度
3.1非充分灌溉 與傳統(tǒng)灌溉思想只要有足夠的水源供應(yīng)，就給作物供應(yīng)最充分的水，以使之達(dá)到盡可能高單位面積產(chǎn)量相反，即灌溉的目的并不是要求達(dá)到最高的單位面積產(chǎn)量。其實(shí)有些地方的坐水種和灌關(guān)鍵水就是非充分灌溉的雛形。這種灌溉指導(dǎo)思想在水資源日益緊缺的時(shí)代顯得尤為重要。因?yàn)樗Y源是有限的，如果單位面積少灌一些水，就可能灌溉更多更大面積，從而獲得更大總產(chǎn)。但現(xiàn)在需要做大量試驗(yàn)工作，研究出完整的不同地區(qū)、不同作物的非充分灌溉制度。
3.2水稻薄、淺、濕、曬 水稻灌溉長(zhǎng)期保持較深水層是一直采用傳統(tǒng)灌溉方式。此法水肥流失嚴(yán)重。而經(jīng)研究采用薄、淺、濕、曬灌溉制度節(jié)水效果明顯，就是薄水插秧，淺水返清，分蘗前期田間濕潤(rùn)管理，分蘗后期曬田、撥節(jié)、抽穗保持薄水，乳熟保持田間濕潤(rùn)，黃熟濕潤(rùn)落干。實(shí)踐證明可增產(chǎn)8%左右，年均省水1069m3/hm2，而且可以增加單位面積產(chǎn)量的效果。
4.節(jié)水田間輔助措施
是利用中耕保墑、桔桿覆蓋等輔助措施來(lái)減少土表蒸發(fā)，從而達(dá)到節(jié)水目的。中耕保墑具體作法，在每次灌后將表層耙松，斷毛細(xì)管，使表土以下土中的水分不會(huì)在毛管作用下送到表面而蒸發(fā)掉，桔桿覆蓋具體作法將麥桿或其他植物莖葉切碎后鋪在土表以有效減少土表水分蒸發(fā)。
綜合以上所述，節(jié)水灌溉技術(shù)多種多樣，但每一種技術(shù)都有一定的適用條件，所以在開(kāi)展節(jié)水灌溉工作中，一定要因地制宜地選擇一種或幾種方法同時(shí)使用，首先應(yīng)選擇投資最少，而又能取得最好節(jié)水效果，節(jié)約最多水的節(jié)水灌溉技術(shù)。由于當(dāng)前我國(guó)采用的灌水方法仍以地面灌溉為主，而且節(jié)水潛力很大，所以首先對(duì)地面灌溉節(jié)水方法予以足夠的重視，要注意積極推廣渠系配套，土地平整，管道輸水，渠道防滲等技術(shù)。在水稻種植區(qū)應(yīng)積極推廣節(jié)水的薄、淺灌溉技術(shù)，在旱作地區(qū)積極推廣 充分灌溉技術(shù)，在經(jīng)濟(jì)條件好的地方應(yīng)考慮推廣噴灌、滴灌、微噴灌等先進(jìn)節(jié)水方法。在實(shí)施推廣節(jié)水灌溉技術(shù)過(guò)程中，最關(guān)鍵樹(shù)立起全民節(jié)水觀念，增強(qiáng)節(jié)水意識(shí)，節(jié)水灌溉事業(yè)才能取得更大成效。
作者簡(jiǎn)介：趙國(guó)，男，1975-08，高級(jí)工程師，主要從事節(jié)水灌溉和農(nóng)村安全飲水工程建設(shè)管理。
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