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1.1生物節水技術
生物節水技術是未來我國農業發展的一個新領域。生物節水技術主要涉及兩個方面的內容:
a依照農
作物生長過程中對水的實際需求情況,在農作物需要的時間范圍內進行需水量的精確灌溉。
b利用先進的雜交技術和生物
遺傳技術培育出抗旱的農作物,在水資源缺乏的地方種植抗旱農作物。
1.2田間管理節水技術
田間管理節水技術主要通過一些田間勞動的技巧,減少土壤中水分的蒸發,提高水資源的利用率,改變土壤的結構。主要措施有:及時的整理田間的土壤,采用現代化機械實現秸稈還田、增加化學保水藥劑的使用、推廣有機肥的使用等。田間管理節水技術主要是根據田間操作的技術進行的,因此這種節水技術也可以稱為農藝節水。
1.3工程節水
工程節水主要針對水資源在運送過程中和田間灌溉工程中的損耗,借助一些工程設施減少水資源的蒸發和下滲,讓更多的水資源灌溉到田間地頭,提高水資源的利用率。工程節水是整個農業節水灌溉的核心,也是未來節水灌溉農業研究和發展的方向。工程節水的措施主要有:滴灌技術、噴灌技術、儲集大氣降水、優化水渠系統、改進地面灌溉技術、采用低壓管道運送水、加強水渠管道的防滲技術等。
2農業灌溉節水技術的應用現狀
自2000年以來,我國的農業灌溉節水技術有了飛速的發展,使用節水技術進行灌溉的農業面積有了很大的增加,農業灌溉的節水技術也有了新的發展。水渠管道的防滲技術和低壓管道運水技術等因為需要的投資相對較少,推廣和使用的情況很好。但是噴灌和滴灌技術對資金的需求量比較大,對技術的科技含量要求比較高,在農業節水灌溉的發展過程中沒有得到大面積的推廣。盡管我國的節水灌溉技術有了一定的發展,但全國仍有一半的耕地沒有任何灌溉設施,一半多點的土地沒有實現先進節水灌溉技術的應用,我國的農業節水灌溉技術仍存在很大的發展空間。我國的節水技術和世界發達國家存在很大的差距,節水設備更新的比較慢,節水技術缺乏創新;農業節水灌溉的管理方式過于的粗放,沒有形成有效的控制和監管;對節水灌溉技術的研究相對比較滯后。
3節水灌溉技術存在的問題
廣大群眾對節水灌溉技術的認識不全面,節水意識不強,且農業用水的價格不高,人們認為沒必要花費大量的資金去建設節水灌溉工程。節水灌溉工程的質量存在問題,有的節水灌溉工程剛完成不久就出現無法正常運行的現象。節水灌溉技術不適應我國的農業土地使用體系,我國的土地使用承包制度明確規定土地的使用年限最長為30年。農業節水灌溉設施的建造,需要大量資金,而且使用的年限比較長久,無法與我國的土地使用制度相一致。
關鍵詞:節水農業;發展現狀;未來走向;灌溉節水;旱作節水一、調查結果及分析
1.節水農業的發展現狀
從關注度來看,人們對節水農業發展的關注度不高,很多人對節水農業的相關知識、技術了解甚少。而在灌溉節水方式上,目前大部分農民在農業生產過程中已采用了一些技術含量較低的灌溉節水方式,如夯實輸水土渠渠床減少輸水滲漏、田間劃分小畦塊推行細流溝灌等;只有少數農民采用噴灌、滴灌、覆蓋地膜等技術進行灌溉節水。此外,人們對旱作節水的認知程度較低,對發展旱作節水的態度還不夠積極。
2.發展節水農業的必要性
當前農業發展水平較低。我國農業發展較為落后,很多地方的農業發展模式還是傳統的農耕模式,耕作水平亟待提高。另外,農業發展客觀條件較差。我國雖然河道密布,但是水污染情況十分嚴重,水資源比較緊缺。再者,由于輸水方式、灌溉方式、農田水利基礎設施、耕作制度、栽培方式等方面的問題,農業灌溉用水利用率不高。
二、存在的問題及原因分析
1.灌溉方式及設施落后
目前我國很多地區廣泛采用的灌溉方式是土渠灌溉和田間細流溝灌,這些灌溉方式比較傳統,技術含量低。除灌溉方式外,大部分地區的農業灌溉設備也比較落后,一般采用水泵、噴灌機配合土渠進行農業灌溉,或用噴頭進行小面積蔬菜地灌溉。
2.多數人對旱作節水不了解
推廣旱作節水的最大阻力是大部分人對旱作節水不熟悉,即目前人們對與該節水技術相關的知識、技術了解甚少。
3.節水技術研發亟待突破
我國雖然是農業大國,但從技術整體上看,節水農業技術大多依靠引進,只有少數是自主開發的,產業化程度比較低,整體配套性相對較差。
4.缺乏節水技術的綜合集成
目前節水農業發展往往只注重單項工程技術的推廣,缺乏將這些技術和農業措施緊密結合的綜合集成,導致單一技術的推廣出現困難。而且在現有節水農業技術的推廣應用中,人們往往只重視節水灌溉技術,而忽視了農藝技術。[1]因此,要想節水農業健康快速地發展,就必須把工程節水技術與非工程節水技術結合起來或多種工程節水技術配合使用,形成高度集成的綜合節水技術體系。[2]
5.當地政府對農業節水不夠重視
我國節水農業基礎薄弱,要實現節水農業快速健康發展需要政府大力支持。首先,節水農業的發展需要政府的資金投入。其次,需要政府的制度保證。另外還需要有相應的組織、信息和服務等方面的保證,這些問題的解決都有賴于政府的支持。
三、發展方向探討
1.深入發展灌溉節水
為進一步發展灌溉節水,首先需要優化灌溉方式。與傳統灌溉方式相比,覆蓋地膜增溫、增肥保墑技術能達到良好的節水效果。同時配合使用噴灌、滲灌、滴灌技術,節水效果會更顯著。除此之外,改良灌溉設備也是必要的。采用滴灌管道(滴灌管,滴管帶)進行滴灌,可以極大程度上降低水資源浪費程度。此外也可嘗試采用地下管狀灌水器進行滲灌。而調整灌溉時間段也是重要的環節。農作物在不同時間段對水的需求和吸收效果不同,如果能針對不同作物確定相應的灌溉時間,也將有效地推進節水農業發展。
2.初步發展旱作節水
普及旱作節水技術,提高群眾認知水平是發展旱作節水的第一步。綜合運用農藝、生物和工程等技術措施,以優化水資源配置為核心,合理安排農業布局和種植業結構,同時加強種子抗旱處理,推廣耐旱作物,能夠最大限度地提高農業資源利用效率,保障農業高產、優質、高效和可持續發展。
3.重點發揮政府作用
為創造出一套具有國際先進水平的節水灌溉技術和設備,將節水農業發展成一個具有競爭優勢的產業,需要建立起一套由政府部門、科研機構和農民合作組織緊密結合的農業研究體系。政府在這個體系中發揮主導作用,要健全農業節水科研機制,加大農業節水投入力度,修訂法律分配水權,同時也可實行獎勵,推崇嘉獎節水優秀農戶。
四、結束語
人口的增長、工業的發展以及灌溉農業的擴張是引起我國用水需求急劇增加的3個主要因素。其中,農業灌溉用水量占到淡水消耗總量的70%以上。如果能夠進一步推進節水農業發展,將有效提高水資源的利用效率,在一定程度上緩解水壓力。
發展節水農業是關系到我國經濟健康發展的全局性戰略。發展過程中,只有做到政府扶持與農民投入雙管齊下,灌溉節水與旱作節水并重,才能保證節水農業健康而又迅速地發展。
參考文獻:
[1] 吳普特,馮浩.中國節水農業發展戰略初探[J].農業工程學報,2005,21(6):152-157.
關鍵詞:節水灌溉技術;水資源;發展趨勢
中圖分類號:TV211.1文獻標識碼: A 文章編號:
中國正在倡導建設節水型社會,然而,在水資源嚴重緊缺的今天,農業用水的浪費現象還是非常的普遍。農業水資源浪費現象主要體現在農業灌溉的水利用率不高,節水灌溉工程也沒有得到普及,加之自然降水率低,就導致了農業缺水。而真正意義上的農業節水灌溉,并不是僅僅節約灌溉用水一項,而是要充分地體現水資源高效利用。農業用水來源于多方面,除了天然的地表水和地下水,以及自然降水之外,經過技術處理后的二次用水也可以被利用到農業灌溉當中。除此之外,還有一些新研制出來的農業節水灌溉技術,對于推動水資源的開發利用,起到了積極的作用。田間節水灌溉和管道輸水,噴灌、微灌,以及滴灌等先進的節水灌溉技術,在農業中都得到了良好的應用。
一、國內外節水灌溉發展現狀
(一)國外節水灌溉現狀
在世界上的一些國家,節水灌溉技術得到了廣泛地重視。雖然在這些國家中,農業面積不是很大,但是采用先進的技術對農田灌溉已經覆蓋了農田總面積的60%以上,尤其是微灌面積,甚至于超過了農田面積的80%。僅從微灌面積來看,進入到二十一世紀,全世界的微灌面積都呈現出逐年遞增的趨勢。年平均增長速度就已經超過了35%,總面積將近390萬hm2,其中美國農業的微灌面積就已經達到全世界微灌總面積的30%以上,而印度作為農業大國,其微灌面積也增加到4.2倍之多。
在國外的一些國家,管道輸水被廣泛地使用者。美國、日本等國家,在農田管道輸水技術的使用方面則更為超前。使用這種灌溉方法可以合理地利用技術處理后的污水,既節約了水資源,又實現了水的循環利用。根據有關統計數字表明,美國采用滴灌的方法進行地下灌溉的農田面積已經超過了15萬hm2,占有微灌面積的0.56%。
(二)國內節水灌溉現狀
中國的農工業噴灌技術應用起步也是比較早的。早在二十世紀70年代,噴灌面積就已經超過了5500萬hm2,占有總耕地面積的41%。進入到二十世紀末期,節水理念深入到農田灌溉管理當中,微灌技術得到了較為廣泛地應用,灌溉面積超過了18萬hm2,在整個的節水工程建設當中,微灌面積占地超過了1.1%。而從總的灌溉面積來看,中國微灌面積僅占有0.5%左右,噴灌面積并沒有增長。進入到二十一世紀,中國的節水灌溉技術隨著科學技術的滲入而迅速發展起來,使節水灌溉面積超過了有效灌溉面積的34.7%。目前來看,農業的生產能力不斷提高,社會需求逐漸擴大,那么,對于灌溉技術的要求也就越來越高。
二、農業灌溉技術
中國農業在現階段所使用的農業節水灌溉技術包括:膜下滴灌技術、水稻節水灌溉技術、蓄流分離式灌溉技術等。
(一)膜下滴灌技術
膜下滴灌技術是將農用水溶性的肥料充分地融入到被濾“清”的水中,形成符合比例的肥水溶液,然后,經過鋪設地地膜下方的管道,通過毛管滴漏到作物的根系,使其將營養直接吸收。使用這種浸潤式的灌溉方式,不但提高水資源的利用率,而且還起到了改造土壤的作用。將水變成“營養液”,可以使其中的營養被莊稼直接吸收,提高了肥料的利用率。
(二)水稻節水灌溉技術
水稻節水灌溉技術,是在水稻的不同生長階段,對其采用不同的灌溉方式。整個過程上來看,所采取的是“淺一濕一曬” 的灌溉方式。
淺,即田間的水層深度控制在淺水狀態,深度局限在5~20 mm,當降雨的時候,田間的水層深度會自然升高,此時的水層深度也要控制在40mm以下。
濕,主要是針對土壤而言的。即土壤中要含有90%的土壤飽和含水量,處于濕潤狀態,水層的深度至少要超過lOmm。
曬,即為曬田,是針對土壤中的含水量而言的。與土壤含水量為比照值,當土壤中的含水量降低到60%~70%,則為重曬標準;土壤含水量降到70% ~80%,則為中曬標準;土壤含水量降到80% ~90%,則屬于是清曬。
從種植過程上來看,插秧的時候,采用的是淺水;適水返青;分孽時要采用濕淺的灌溉方式;進入到了健苗期,則要適當地曬田,直到水稻黃熟的時候,則完全斷水了。
(三)蓄流分離式灌溉技術
蓄流分離式灌溉技術是一種創新灌溉模式。水被輸送到田間分離式蓄流灌水器當中,水量在自重的作用下,自流灌溉。
這種灌溉的方式節水率比較高,所依靠的是封閉式管網供水,不會出現輸水滲漏的現象。另外,蓄流灌溉是水源通過導管而緩慢流動,通過自行釋放的方式流入到作物根系的周圍的土壤中,避免了蒸發。值得一提到是,蓄流灌水器還有自控節水的作用。對于作物的用適量,可以提前設計,并啟動自控裝置,當進行灌水作業的時候,就可以定額輸水,起到了節水的作用。
三、節水灌溉技術的發展趨勢
(一)污水噴灌技術
隨著工業的發展,城市化人口的逐年遞增,污水處理成為了一個社會性問題。經過技術處理后的污水,與農業用水相結合,可謂是一種開源節流的農業灌溉方式。經過處理后的污水當中,往往還會存在著一些成分,將其直接灌溉到農田當中,其中的一些物質很有可能會影響到作物生長。使用噴灌的方法,當被凈化過的污水中的一些成分就容易被微生物以及土壤所分解,然后被作物所吸收。所以,污水灌的土壤最好是砂壤土和壤質砂土。
(二)咸水灌溉技術
咸水灌溉技術,根據水質的不同可以分為水混灌、輪灌、地下咸水電滲透灌溉。
水混灌,是將不同質量的灌溉水進行混合,使其中的鹽漬度降低,以提高水質。
輪灌,則是對于不同的質量的水源,采用輪換的方法進行更替灌溉。這種灌溉方式的好處,就是可以調節咸水和淡水的可利用度。
(三) 空氣水灌溉技術
空氣水灌溉技術,就是采用先進的技術,將空氣中的水分收集起來,以灌溉作物。這種灌溉技術如果能夠被廣為使用,則對于沙漠地區以及嚴重取水地帶的土質改良和作物生長,是非常具有實際意義的。
具體的操作方法是將空氣中懸浮的水分收集到貯水池中,或者是指定的管道中。管道上面安裝有噴嘴,并埋在兩行之物的根部。因為白天的空氣溫度比較高,到了夜間氣溫下降,那么,進入噴嘴管里面的空氣在夜間就會出現水凝結,滲入到作物的根部。
從中國目前的自然條件和經濟狀況來看,研制出高效、可靠的節水灌溉設備,采取科學的灌溉方式,并制定出具有長遠意義的節水灌溉規劃,既能夠提高農田灌溉水利用系數,也可以提高水資源利用率。
總結:
綜上所述,中國是農業大國,一方面農業水資源日益短缺,另一方面,農業用水嚴重浪費。雖然在一些地區已經采取了節水措施,但是收效甚微。節水灌溉技術,與現代的高端科技實現有效結合對于節水灌溉,合理地開發利用水資源,實現水資源的可持續發展,具有重要的意義。
參考文獻:
[1]高雪梅.中國農業節水灌溉現狀、發展趨勢及存在問題[J].天津農業科學,2012.18(01).