農(nóng)業(yè)職稱論文節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展趨勢

　　摘要：節(jié)水灌溉是解決本地區(qū)農(nóng)業(yè)缺水的重要措施，對資源的合理開發(fā)和高效利用，是阿勒泰農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的需要。本文對本地區(qū)節(jié)水灌溉的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并對如何提升節(jié)水灌溉的效果進(jìn)行了深入的研究。

　　關(guān)鍵詞：節(jié)水灌溉,技術(shù)應(yīng)用,發(fā)展趨勢

　　引言

　　新疆阿勒泰地區(qū)地處亞歐大陸的腹地，遠(yuǎn)離海洋，屬于內(nèi)陸干旱地區(qū)，年平均的降水量低于100mm，遠(yuǎn)低于我國內(nèi)陸其它地區(qū)，另外，本地區(qū)氣候干燥，水分蒸發(fā)較快。目前，阿勒泰的缺水問題主要表現(xiàn)在農(nóng)業(yè)灌溉方面。由于新疆是農(nóng)業(yè)大省，農(nóng)業(yè)的缺水問題日益嚴(yán)峻。近年來，阿勒泰在農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程上雖然取得了一定的成績，但仍然存在一些問題。如何正確對待本地區(qū)節(jié)水灌溉現(xiàn)狀，并將節(jié)水灌溉效果進(jìn)一步提升，是目前阿勒泰節(jié)水灌溉的重要任務(wù)。

　　一、節(jié)水灌溉的定義及作用

　　節(jié)水灌溉是指以最低的用水量，來獲得最高的產(chǎn)量和收益，即以最大限度的節(jié)水量來提高農(nóng)作物的產(chǎn)量及產(chǎn)值的灌溉方式。節(jié)水灌溉主要是指在溫室、無土栽培、大棚、綠化、園林及廢水利用等領(lǐng)域?qū)嵤┑墓?jié)水手段。節(jié)水灌溉措施主要有防滲渠道、低壓管灌、噴灌滴灌等等。

　　從經(jīng)濟效益上講，節(jié)水灌溉可以有效解決農(nóng)業(yè)缺水問題，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，進(jìn)而增加農(nóng)產(chǎn)品的收入，促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的快速增長。據(jù)統(tǒng)計，使用滴灌技術(shù)進(jìn)行灌溉的農(nóng)作物，要比采用常規(guī)灌溉技術(shù)現(xiàn)實的經(jīng)濟效益，增加百分之十幾到接近50% ;節(jié)水灌溉還可以有效改善生態(tài)環(huán)境，其節(jié)水措施對于生態(tài)建設(shè)來說非常必要，對改善阿勒泰的生態(tài)環(huán)境、解決本地區(qū)缺水問題有著較高的生態(tài)效益。比如膜下滴灌技術(shù)能夠有效提高水、肥、藥的利用率，并能大大降低農(nóng)藥、化肥的使用量，使生態(tài)環(huán)境得到有效的保護(hù)。從社會效益上講，節(jié)水灌溉技術(shù)能夠為農(nóng)業(yè)的機械化、自動化和信息化提供發(fā)展平臺，使傳統(tǒng)的運行和種植模式得到了有效的改觀，加快了農(nóng)業(yè)由傳統(tǒng)到現(xiàn)代的轉(zhuǎn)型，也拓寬了農(nóng)業(yè)市場。比如滴灌所需要的管材就是一個巨大的市場，能不同程度地帶動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。

　　二、節(jié)水灌溉工程的技術(shù)應(yīng)用

　　節(jié)水灌溉工程技術(shù)是指減少灌溉渠系(管道)輸水過程中的水量蒸發(fā)與滲漏損失，提高農(nóng)田灌溉水的利用率的技術(shù)。

　　(一)渠道防滲技術(shù)

　　渠道防滲技術(shù)是為減少渠道的透水性或建立不易透水的防護(hù)層而采取的各項技術(shù)措施。根據(jù)使用的材料可分為土料壓實、三合土護(hù)面、磚石襯砌、水泥襯砌、塑料薄膜防滲和瀝青護(hù)面防滲等。我國的渠道防滲工作始終圍繞開發(fā)性能好、成本低、易于施工、便于群眾掌握的防滲材料為中心，同時研究推廣新型防滲渠道斷面形式和襯砌形式。

　　(二)低壓管道輸水灌溉技術(shù)

　　低壓管道輸水灌溉技術(shù)簡稱“管灌”，是利用低壓管道代替渠道輸水的一種灌水方法。“管灌”由于具有一次性投資少、設(shè)備簡單、比土渠省水40%、省工、省地、省時，增產(chǎn)效益顯著，農(nóng)民易于掌握等優(yōu)點，頗受重視。因此在無力發(fā)展噴灌和微灌的地方，采用“管灌”是一個方向。在井灌區(qū)，逐步用低壓管來代替中小型渠道，也可以取得很顯著的節(jié)水效果。

　　(三)噴灌技術(shù)

　　噴灌技術(shù)可用于地形復(fù)雜、土壤透水性大等進(jìn)行地面灌溉有閑難的地方，比較適合在山丘地區(qū)、干旱缺水地區(qū)、城郊農(nóng)業(yè)區(qū)、經(jīng)濟作物灌區(qū)、集中連片規(guī)模經(jīng)營地區(qū)和有自壓條件的地區(qū)發(fā)展。噴灌技術(shù)主要應(yīng)用作物有小麥、玉米等。噴灌技術(shù)影響灌溉用水效率的主要因素有灌水次數(shù)、灌水時間、噴灌均勻系數(shù)等。噴灌均勻系數(shù)對作物產(chǎn)量影響較小，風(fēng)速是影響噴灑水利用率的最主要因素。與地面灌溉相比，噴灌技術(shù)在田間應(yīng)用可明顯地減少土壤水分滲漏量。降低田間蒸發(fā)量，提高田間作物水分利用效率。從而較大幅度提高作物產(chǎn)置和水分利用率，達(dá)到較高的灌溉水利用率水平。

　　(四)滴灌技術(shù)

　　滴灌技術(shù)是將作物生長所需的水分和各種養(yǎng)分適時適量地輸送到作物根部附近的土壤，具有顯著的節(jié)水、增產(chǎn)效果。國外滴灌技術(shù)的研究應(yīng)用起步較早，主要在缺水地區(qū)的果樹、花卉等經(jīng)濟效益較高的作物上采用。國內(nèi)引進(jìn)滴灌技術(shù)始于1973年，由于種種原因發(fā)展速度緩慢，且面積很小，主要應(yīng)用于蔬菜、花卉、果樹等高經(jīng)濟價值作物上，在大田作物上應(yīng)用較少。

　　膜下滴灌技術(shù)是新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團形成、發(fā)展起來的新型滴灌技術(shù)，它將滴灌技術(shù)與地膜覆蓋技術(shù)有機結(jié)合，充分發(fā)揮其節(jié)水、節(jié)肥藥、節(jié)機力、節(jié)人工和增產(chǎn)、增效作用，為干旱地區(qū)發(fā)展高效節(jié)水灌溉技術(shù)開辟了一條新路。近年來，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團推廣使用一次性滴灌帶，與常規(guī)溝灌相比，膜下滴灌可節(jié)水50%左右，增產(chǎn)15%～25%，肥料利用率提高15個百分點左右，畝節(jié)水增效100元左右，人均管理定額提高3～4倍。在大田作物中應(yīng)用膜下滴灌節(jié)水面積最大的地區(qū)，應(yīng)用范圍已從新疆?dāng)U展到內(nèi)蒙、寧夏、甘肅、陜西和中亞的塔吉克斯坦;采用膜下滴灌的作物發(fā)展到甜菜、油菜、加工番茄、蔬菜、瓜類等作物上，節(jié)水、增產(chǎn)，增效的效果顯著，充分顯示出強大的生命力。

　　(五)滲灌技術(shù)

　　滲灌技術(shù)是一種地下微灌形式，在保護(hù)地栽培、荒漠化治理、鹽堿地改良、城鎮(zhèn)綠化等領(lǐng)域應(yīng)用前景十分廣闊。與地面灌溉相比，滲灌灌水技術(shù)可以明顯提高作物水分利用效率。在葡萄、番茄等經(jīng)濟作物采用滲灌灌水技術(shù)可取得較好的經(jīng)濟效益和良好的節(jié)水效果，有利于灌溉水利用率的提高。

　　三、節(jié)水灌溉農(nóng)藝技術(shù)

　　(一)作物調(diào)虧灌溉技術(shù)

　　調(diào)虧灌溉是在作物生長發(fā)育的某些階段施加一定的干旱脅迫.有目的的使作物處于一定程度缺水的條件下，調(diào)節(jié)作物的光合產(chǎn)物向不同組織器官的分配，調(diào)控地上和地下生長動態(tài)，促進(jìn)生殖生長。控制營養(yǎng)生長，舍棄有機合成物總量，提高經(jīng)濟產(chǎn)量，最終達(dá)到節(jié)水、高效、高產(chǎn)的目的。目前調(diào)虧灌溉作物主要集中于小麥、玉米、和果樹等作物。與充分灌溉相比，調(diào)虧灌溉技術(shù)可以適當(dāng)提高作物產(chǎn)量，明顯提高作物水分利用效率。調(diào)虧灌溉技術(shù)與覆膜灌溉、微噴灌溉等灌水技術(shù)有機結(jié)合，可取得更好的經(jīng)濟效益和節(jié)水效果，有利于灌溉水利用率的提高。

　　(二)作物控制性分根交替灌溉技術(shù)

　　控制性分根交替灌溉是一種新型灌溉節(jié)水技術(shù)，強調(diào)從根系生長空間上，改變其土壤濕潤方式。是人為保持根系活動層的土壤在水平或垂直剖面的某個區(qū)域干燥，同時通過人工控制使根系在水平或垂直剖面的干燥區(qū)域交替出現(xiàn)，使干燥區(qū)的根系產(chǎn)生水分脅迫信號傳遞到葉氣孔從而有效地調(diào)節(jié)氣孔關(guān)閉，而處于濕潤區(qū)的根系從土壤中吸收水分以滿足作物生長發(fā)育所需水分，同時由于表層土壤總是間歇性的處于干旱區(qū)，可減少棵間均勻濕潤時的無效蒸發(fā)損失和總的灌溉用水量，減少作物奢侈的蒸騰耗水，還可減少棵間均勻濕潤時的無效蒸發(fā)和總的灌溉用水量。與充分灌溉相比，控制性分根交替灌溉技術(shù)可以明顯提高作物水分利用效率。對經(jīng)濟作物采用控制性分根交替灌溉技術(shù)，可取得較好的經(jīng)濟效益和良好的節(jié)水效果，有利于灌溉水利用率的提高。

　　四、地面灌水節(jié)水技術(shù)

　　目前，所采用的灌水技術(shù)由于受到資金、能源和噴、微灌設(shè)備條件的限制，不可能在短期內(nèi)大量發(fā)展噴、微灌。地面灌溉占灌溉總面積95%以上，其中除水稻外，小麥、玉米、油料等主要旱作物大多采用地面灌溉方式。地面灌溉技術(shù)研究主要包括水平畦田灌溉技術(shù)、波涌灌溉技術(shù)、覆膜灌溉技術(shù)等，與其他灌溉方法相比，地面灌溉投資少、田間工程簡單、易行。灌區(qū)由于田間工程設(shè)施不完善，畦(溝)規(guī)格的不合理，土地平整狀況較差以及田間灌溉管理措施粗放等原因，田間水的浪費和滲漏損失嚴(yán)重。因此，節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展在很大程度上取決于地面灌溉技術(shù)的改進(jìn)與提高。

　　五、節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展趨勢

　　“3S”技術(shù)在農(nóng)業(yè)節(jié)水中的應(yīng)用是以高新技術(shù)應(yīng)用為標(biāo)志。在西方發(fā)達(dá)國家，通過遙感(Rs)、地理信息系統(tǒng)(GIs)、地球定位系統(tǒng)(GPS)及計算機網(wǎng)絡(luò)獲取、處理、傳送各類農(nóng)業(yè)信息的應(yīng)用技術(shù)已到了實用化的階段。中國在這方面的工作也開始起步，如作物估產(chǎn)、土壤含水率分布的監(jiān)測等，如果能在農(nóng)業(yè)節(jié)水中推廣應(yīng)用“3S”技術(shù)，產(chǎn)生的節(jié)水效能將是革命性的。此外，國外還出現(xiàn)了地面浸潤灌溉、坡地灌水管灌溉、土壤網(wǎng)灌溉、繩索控制灌溉等新的節(jié)水灌溉技術(shù)，都對我國的節(jié)水灌溉有積極的參考借鑒意義。

　　總結(jié)

　　灌溉水的利用率研究應(yīng)以減少灌溉水的損失為中心，研究多種田間農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)包括田間灌溉工程的配套與完善、田間土地平整與標(biāo)準(zhǔn)田塊建設(shè)、田間灌水技術(shù)改進(jìn)、節(jié)水灌溉制度、田間保水技術(shù)、水肥耦合技術(shù)、田間農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)等的最優(yōu)配置，形成一整套綜合的由節(jié)水栽培、節(jié)水灌溉、節(jié)水管理有機結(jié)合的田間節(jié)水技術(shù)體系，促進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)水事業(yè)的發(fā)展。

　　總之，阿勒泰地區(qū)水利建設(shè)要堅持開源節(jié)流并舉、防汛抗旱并重、興利除害相結(jié)合的方針，促進(jìn)水資源的合理開發(fā)、優(yōu)化配置、高效利用、有效保護(hù)。把“節(jié)水、增水、增地”作為重中之重，在全力支持自治區(qū)實施跨流域調(diào)水工程建設(shè)的同時，抓住國家實施節(jié)水灌溉項目的機遇，完成主要大型灌區(qū)骨干工程的節(jié)水改造，加快農(nóng)田水利基本建設(shè)。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]編纂委員會.中國水利年鑒[M].北京：中國水利水電出版社，2005.

　　[2]韓立巖.那婉姣.王亮節(jié).節(jié)水灌溉技術(shù)研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2009(04).

　　[3]郭元裕.農(nóng)田水利學(xué)[J].北京.中國水利水電出版社,1999.

　　[4]李小林.節(jié)水灌溉技術(shù)及其發(fā)展方向[J].水利天地,2008(03).