农业职称论文节水灌溉技术应用及发展趋势

　　摘要：节水灌溉是解决本地区农业缺水的重要措施，对资源的合理开发和高效利用，是阿勒泰农业持续发展的需要。本文对本地区节水灌溉的现状进行分析，并对如何提升节水灌溉的效果进行了深入的研究。

　　关键词：节水灌溉,技术应用,发展趋势

　　引言

　　新疆阿勒泰地区地处亚欧大陆的腹地，远离海洋，属于内陆干旱地区，年平均的降水量低于100mm，远低于我国内陆其它地区，另外，本地区气候干燥，水分蒸发较快。目前，阿勒泰的缺水问题主要表现在农业灌溉方面。由于新疆是农业大省，农业的缺水问题日益严峻。近年来，阿勒泰在农业节水灌溉工程上虽然取得了一定的成绩，但仍然存在一些问题。如何正确对待本地区节水灌溉现状，并将节水灌溉效果进一步提升，是目前阿勒泰节水灌溉的重要任务。

　　一、节水灌溉的定义及作用

　　节水灌溉是指以最低的用水量，来获得最高的产量和收益，即以最大限度的节水量来提高农作物的产量及产值的灌溉方式。节水灌溉主要是指在温室、无土栽培、大棚、绿化、园林及废水利用等领域实施的节水手段。节水灌溉措施主要有防渗渠道、低压管灌、喷灌滴灌等等。

　　从经济效益上讲，节水灌溉可以有效解决农业缺水问题，提高农作物的产量，进而增加农产品的收入，促进农业经济的快速增长。据统计，使用滴灌技术进行灌溉的农作物，要比采用常规灌溉技术现实的经济效益，增加百分之十几到接近50% ;节水灌溉还可以有效改善生态环境，其节水措施对于生态建设来说非常必要，对改善阿勒泰的生态环境、解决本地区缺水问题有着较高的生态效益。比如膜下滴灌技术能够有效提高水、肥、药的利用率，并能大大降低农药、化肥的使用量，使生态环境得到有效的保护。从社会效益上讲，节水灌溉技术能够为农业的机械化、自动化和信息化提供发展平台，使传统的运行和种植模式得到了有效的改观，加快了农业由传统到现代的转型，也拓宽了农业市场。比如滴灌所需要的管材就是一个巨大的市场，能不同程度地带动了相关产业的迅速发展。

　　二、节水灌溉工程的技术应用

　　节水灌溉工程技术是指减少灌溉渠系(管道)输水过程中的水量蒸发与渗漏损失，提高农田灌溉水的利用率的技术。

　　(一)渠道防渗技术

　　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。根据使用的材料可分为土料压实、三合土护面、砖石衬砌、水泥衬砌、塑料薄膜防渗和沥青护面防渗等。我国的渠道防渗工作始终围绕开发性能好、成本低、易于施工、便于群众掌握的防渗材料为中心，同时研究推广新型防渗渠道断面形式和衬砌形式。

　　(二)低压管道输水灌溉技术

　　低压管道输水灌溉技术简称“管灌”，是利用低压管道代替渠道输水的一种灌水方法。“管灌”由于具有一次性投资少、设备简单、比土渠省水40%、省工、省地、省时，增产效益显著，农民易于掌握等优点，颇受重视。因此在无力发展喷灌和微灌的地方，采用“管灌”是一个方向。在井灌区，逐步用低压管来代替中小型渠道，也可以取得很显著的节水效果。

　　(三)喷灌技术

　　喷灌技术可用于地形复杂、土壤透水性大等进行地面灌溉有闲难的地方，比较适合在山丘地区、干旱缺水地区、城郊农业区、经济作物灌区、集中连片规模经营地区和有自压条件的地区发展。喷灌技术主要应用作物有小麦、玉米等。喷灌技术影响灌溉用水效率的主要因素有灌水次数、灌水时间、喷灌均匀系数等。喷灌均匀系数对作物产量影响较小，风速是影响喷洒水利用率的最主要因素。与地面灌溉相比，喷灌技术在田间应用可明显地减少土壤水分渗漏量。降低田间蒸发量，提高田间作物水分利用效率。从而较大幅度提高作物产置和水分利用率，达到较高的灌溉水利用率水平。

　　(四)滴灌技术

　　滴灌技术是将作物生长所需的水分和各种养分适时适量地输送到作物根部附近的土壤，具有显著的节水、增产效果。国外滴灌技术的研究应用起步较早，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。国内引进滴灌技术始于1973年，由于种种原因发展速度缓慢，且面积很小，主要应用于蔬菜、花卉、果树等高经济价值作物上，在大田作物上应用较少。

　　膜下滴灌技术是新疆生产建设兵团形成、发展起来的新型滴灌技术，它将滴灌技术与地膜覆盖技术有机结合，充分发挥其节水、节肥药、节机力、节人工和增产、增效作用，为干旱地区发展高效节水灌溉技术开辟了一条新路。近年来，新疆生产建设兵团推广使用一次性滴灌带，与常规沟灌相比，膜下滴灌可节水50%左右，增产15%～25%，肥料利用率提高15个百分点左右，亩节水增效100元左右，人均管理定额提高3～4倍。在大田作物中应用膜下滴灌节水面积最大的地区，应用范围已从新疆扩展到内蒙、宁夏、甘肃、陕西和中亚的塔吉克斯坦;采用膜下滴灌的作物发展到甜菜、油菜、加工番茄、蔬菜、瓜类等作物上，节水、增产，增效的效果显著，充分显示出强大的生命力。

　　(五)渗灌技术

　　渗灌技术是一种地下微灌形式，在保护地栽培、荒漠化治理、盐碱地改良、城镇绿化等领域应用前景十分广阔。与地面灌溉相比，渗灌灌水技术可以明显提高作物水分利用效率。在葡萄、番茄等经济作物采用渗灌灌水技术可取得较好的经济效益和良好的节水效果，有利于灌溉水利用率的提高。

　　三、节水灌溉农艺技术

　　(一)作物调亏灌溉技术

　　调亏灌溉是在作物生长发育的某些阶段施加一定的干旱胁迫.有目的的使作物处于一定程度缺水的条件下，调节作物的光合产物向不同组织器官的分配，调控地上和地下生长动态，促进生殖生长。控制营养生长，舍弃有机合成物总量，提高经济产量，最终达到节水、高效、高产的目的。目前调亏灌溉作物主要集中于小麦、玉米、和果树等作物。与充分灌溉相比，调亏灌溉技术可以适当提高作物产量，明显提高作物水分利用效率。调亏灌溉技术与覆膜灌溉、微喷灌溉等灌水技术有机结合，可取得更好的经济效益和节水效果，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术

　　控制性分根交替灌溉是一种新型灌溉节水技术，强调从根系生长空间上，改变其土壤湿润方式。是人为保持根系活动层的土壤在水平或垂直剖面的某个区域干燥，同时通过人工控制使根系在水平或垂直剖面的干燥区域交替出现，使干燥区的根系产生水分胁迫信号传递到叶气孔从而有效地调节气孔关闭，而处于湿润区的根系从土壤中吸收水分以满足作物生长发育所需水分，同时由于表层土壤总是间歇性的处于干旱区，可减少棵间均匀湿润时的无效蒸发损失和总的灌溉用水量，减少作物奢侈的蒸腾耗水，还可减少棵间均匀湿润时的无效蒸发和总的灌溉用水量。与充分灌溉相比，控制性分根交替灌溉技术可以明显提高作物水分利用效率。对经济作物采用控制性分根交替灌溉技术，可取得较好的经济效益和良好的节水效果，有利于灌溉水利用率的提高。

　　四、地面灌水节水技术

　　目前，所采用的灌水技术由于受到资金、能源和喷、微灌设备条件的限制，不可能在短期内大量发展喷、微灌。地面灌溉占灌溉总面积95%以上，其中除水稻外，小麦、玉米、油料等主要旱作物大多采用地面灌溉方式。地面灌溉技术研究主要包括水平畦田灌溉技术、波涌灌溉技术、覆膜灌溉技术等，与其他灌溉方法相比，地面灌溉投资少、田间工程简单、易行。灌区由于田间工程设施不完善，畦(沟)规格的不合理，土地平整状况较差以及田间灌溉管理措施粗放等原因，田间水的浪费和渗漏损失严重。因此，节水农业的发展在很大程度上取决于地面灌溉技术的改进与提高。

　　五、节水灌溉技术发展趋势

　　“3S”技术在农业节水中的应用是以高新技术应用为标志。在西方发达国家，通过遥感(Rs)、地理信息系统(GIs)、地球定位系统(GPS)及计算机网络获取、处理、传送各类农业信息的应用技术已到了实用化的阶段。中国在这方面的工作也开始起步，如作物估产、土壤含水率分布的监测等，如果能在农业节水中推广应用“3S”技术，产生的节水效能将是革命性的。此外，国外还出现了地面浸润灌溉、坡地灌水管灌溉、土壤网灌溉、绳索控制灌溉等新的节水灌溉技术，都对我国的节水灌溉有积极的参考借鉴意义。

　　总结

　　灌溉水的利用率研究应以减少灌溉水的损失为中心，研究多种田间农业节水技术包括田间灌溉工程的配套与完善、田间土地平整与标准田块建设、田间灌水技术改进、节水灌溉制度、田间保水技术、水肥耦合技术、田间农艺节水技术等的最优配置，形成一整套综合的由节水栽培、节水灌溉、节水管理有机结合的田间节水技术体系，促进农业节水事业的发展。

　　总之，阿勒泰地区水利建设要坚持开源节流并举、防汛抗旱并重、兴利除害相结合的方针，促进水资源的合理开发、优化配置、高效利用、有效保护。把“节水、增水、增地”作为重中之重，在全力支持自治区实施跨流域调水工程建设的同时，抓住国家实施节水灌溉项目的机遇，完成主要大型灌区骨干工程的节水改造，加快农田水利基本建设。

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