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节水灌溉的主要技术有哪些?

目前推广应用的节水灌溉技术主要有:

节水灌溉的主要技术有哪些?

渠道防渗和管道输水技术

。是提高渠渠道水利用有效系数的工程措施,可采用混凝土衬砌,塑料薄膜防渗等,

渠道防渗和管道输水技术

低压管道输水灌溉技术

也有明显的节水、节地、节能和增产效果。

低压管道输水灌溉技术

喷灌技术

。有山丘地区自压喷灌系统、移动或小型喷灌机组、圆形喷灌机组等。

喷灌技术

微灌技术(滴灌与雾灌)

。与地面喷灌相比,节水50%~60%增产效果更显著。雾灌技术,比喷灌更节能节水,比滴灌抗堵塞,供水快,也用于茶园、果园、蔬菜、树木、花卉等作物的节水灌溉。

微灌技术(滴灌与雾灌)

节水灌溉的主要目的是为了节约用水。在农业节水方面还有节水农业技术和节水农艺技术。

农业节水技术

有:

农业节水技术

选用抗早节水的作物品种。这是一项投资少、易推广、增产节水效果明显的措施。

农田秸秆覆盖技术。能抑制土壤蒸发,同时兼有增加土壤养分的作用。小麦、玉米田用秸秆覆盖后,每公顷增产375-750千克。

少耕、免耕技术。具有增肥地力,省工,省时、节能和节水的效果,如结合秸秆覆盖技术,增产效果更显著。

节水栽培技术,是因地制宜地采用调整种植结构、调整播种期、改变播种深度和施肥量以及田间管理技术,能起到保墒、促全苗、壮苗、增产的效果。

此外,还有应用抗旱剂、保收剂及蒸发制剂等化学节水抗旱措施。如利用保水剂具有较强的吸水能力,用于种子包衣、苗木灌根有较好的保苗效果;抗早剂有调节作物生长功能、减少叶面蒸腾量的作用;土面、水面抑制蒸发剂能有效减少蒸发和保水增温的效果。

渠道输水是目前我国农田灌溉的主要输水方式。传统的土渠输水渠系水利用系数一般为0.4—0.5,差的仅0.3左右,也就是说,大部分水都渗漏和蒸发损失掉了。渠道渗漏是农田灌溉用水损失的主要方面。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—0.85,比原来的土渠提高50%—70%。渠道防渗还具有输水快、有利于农业生产抢季节、节省土地等优点,是当前我国节水灌溉的主要措施之一。

根据所使用的材料,渠道防渗可分为:①三合土护面防渗;②砌石(卵石、块石、片石)防渗;③混凝土防渗;④塑料薄膜防渗(内衬薄膜后再用土料、混凝土或石料护面)等。 管道输水是利用管道将水直接送到田间灌溉,以减少水在明渠输送过程中的渗漏和蒸发损失。发达国家的灌溉输水已大量采用管道。目前我国北方井灌区的管道输水推广应用也较快。常用的管材有混凝土管、塑料硬(软)管及金属管等。管道输水与渠道输水相比,具有输水迅速、节水、省地、增产等优点,其效益为:水的利用系数可提高到0.95;节电20%—30%;省地2%—3%;增产幅度10%。目前,如采用低压塑料管道输水,不计水源工程建设投资(以下同),亩投资为100元—150元。

在有条件的地方应结合实际积极发展管道输水。但是,管道输水仅仅减少了输水过程中的水量损失,而要真正做到高效用水,还应配套喷、滴灌等田间节水措施。目前尚无力配套喷、滴灌设备的地方,对管道布设及管材承压能力等应考虑今后发展喷、滴灌的要求,以避免造成浪费。 滴灌是利用塑料管道将水通过直径约10mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉。它是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式,其水的利用率可达95%。滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果,同时可以结合施肥,提高肥效一倍以上。可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉,在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。其不足之处是滴头易结垢和堵塞,因此应对水源进行严格的过滤处理。目前,国产设备已基本过关,有条件的地区应积极发展滴灌。

接管道的固定程度, 滴灌可分固定式、半固定式和移动式三种类型。固定式滴灌,其各级管道和滴头的位置在灌溉季节是固定的。其优点是操作简便、省工、省时, 灌水效果好。国产设备亩投资约为700元(果树)-1400元(大棚蔬菜)。半固定式滴灌, 其干、支管固定, 毛管由人工移动。亩投资为500元-700元。移动式滴灌,其干、支、毛管均由人工移动,设备简单,较半固定式滴灌节省投资,但用工较多。亩投资为2m元一500元。 2013年2月26日,华中科技大学对外发布消息,学校痕量灌溉研究中心历时10多年研发出“痕量灌溉”技术,一举打破农作物“被动式补水”传统灌溉模式,改由农作物自主吸水、按需吸水。

“痕灌”是受化学上微量元素与痕量元素概念启发而取名,主要指能在超微流量向作物长久供水,痕灌单位时间的出水量可达到滴灌的百分之一到千分之一。

痕灌技术的核心节水部件是痕灌控水头,由具有良好导水性能的毛细管束和具有过滤功能的痕灌膜组成,控水头埋在作物根系附近,毛细管束一端与充满水的管道相连,另一端与土壤的毛细管相连,感知土壤水势的变化。作物吸水导致根系周围的水势降低,即发出需水信号,控水头内的水不断以毛细管水的形式流向根系周围,直至作物停止吸水;控水头内的痕灌膜可防止毛细管束因杂质而堵塞,保证系统长期稳定工作。 多年田间试验表明,痕灌比滴灌节水50%左右,即使在滴灌无法使用的地区也可推广应用。

痕量灌溉应用前景广阔。痕灌节水技术能耗更少,节水更多。尤其是能够突破在常规节水灌溉很少涉及的荒漠化治理、矿山修复、城市绿化等领域的发展,能为解决粮食安全、生态保护和水资源危机作出贡献。水利部等有关部委已表示将进一步深入研究此项高效节水灌溉新技术,积极创造条件进行大田试验,不断积累经验,逐步完善技术,使之在更大范围推广应用。

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