农业发展是我国社会经济发展的不可或缺的重要环节,其中,农田水利工程的建设更是关键所在,甚至决定着农业发展的命脉。我国虽然是一个人口大国,但是水资源却并不丰富,土地利用率低、水资源匮乏以及自然灾害频发正在制约我国农业的发展。因此,如何在不利的条件下发展农田水利至关重要,对相关灌溉技术的研究已经刻不容缓。
传统灌溉技术的介绍
传统的灌溉技术主要有以下几个特点:操作简单,设备投入少,技术要求低等。例如沟灌、淹灌以及漫灌等方法的操作方式简便,但是在使用过程中却需要大量的水资源,我国的缺水地区无法使用,而且这些灌溉方式对水的利用效率十分低。传统的灌溉方法灌水量较大,水压较高,容易造成灌水不均匀,对土地的冲击力较大,甚至可以造成肥料和土壤的流失。此外,还非常容易造成土壤板结,对于根部的呼吸以及土壤养分的运输都有着不利影响,甚至可能造成次生盐碱化。不仅如此,传统的灌溉方法的有效种植面积小,并且农田间需要挖大量的沟渠、埂等,工程量相对较大,农作物在相对长期多水的状态还非常容易造成根部的病害或是涝死。因此,研究新型灌溉技术已经是势在必行。
新型灌溉技术的介绍
(一)微灌技术
微灌技术是灌溉工程里一种普遍的技术,有着工作压力低、投入成本小、节能降耗、灌水均匀节约水源、适应土壤能力强、保证农作物产量、品质和稳定水土壤等优点。它主要是经过管道尾部的灌水器,水流均匀而缓慢的送到农作物根部周围的土壤中。灌水器决定了流水状态,因此微灌主要有滴灌、微喷灌和小管出流灌。微喷灌要借助微喷头或者微喷管来浇灌农作物,经灌水器的压力将水流向喷头,通过微喷管以喷洒水流的方式均匀洒在农田里,因水流可以均匀分布,所以无法造成浪费;滴灌需要滴头或滴灌带等灌水器,将少量水流灌溉至土壤中,这种技术时间耗费较长;第三种是小管出流灌,将很多小股水流灌溉到土壤中的农作物,此种技术需要借助稳流器或小型水管方可分散水流。
(二)间歇式灌水技术
间歇式灌水技术指以间歇形式输送水流,输送过程中所形成的的强大水流,将提高水流的速度,增加灌水量,可以对农田进行大面积的灌溉。具有灌溉速度快、灌溉效率高、节省水资源等优点。间歇式灌水技术是最近兴起的新型灌溉技术,目前已经投入使用。
(三)喷灌技术
喷灌技术即喷洒灌溉技术,是目前普遍使用的灌溉方式。具有有利于形成土壤团粒结构、节省水源、节省劳动力、土地利用率高等优点。主要借助动力设备增大水压,比如水泵、动力机等,在一定高度的巨大压力下,让水从高处喷洒流出,灌溉到大面积的农田里。这种技术利用顶部的喷头使水向空中喷洒,形成大范围的细小水滴落入土壤中,它的优点在于将每滴水充分利用,且灌溉面积较大,水源可以均匀分布,使农作物都可以得到充分的灌溉。喷灌设备也会有一定的灵活性,根据使用的范围可以选取不同种类的设备。主要有固定式、移动式设备和半固定式三种类型,移动式设备的喷头、机身、支管都可以灵活移动,机动性最好,可以在环境恶劣的山区使用;固定型设备主要用在占地面积广、农作物面积大的地区,缺点是喷头以外的其他部分不可灵活移动;而半固定式的喷灌设备的支管和喷头均可自由移动。
(四)步行式灌溉技术
步行式灌溉技术可快速适应一边移动一边灌溉,将其他配套的灌溉设备统一利用起来,比如农村的电力和农用机器作为灌溉动力。与此同时,步行式节水灌溉技术可以把机械化技术与节水农艺进行有效结合。这种机械配备设施简单,通过对机器进行组装装配。特点是:适应性强,随意流动或者集中起来均可以做到;省去专门配备动力机,资金投入减少;避免田间修渠工程浪费,可以根据水源所在位置使用灌溉机进行灌溉,具有针对性,避免资金浪费,提高劳动力,并且提高了灌溉效率。
(五)渠道防渗灌溉技术
传统的渠道灌溉技术容易造成水量渗透严重,而这种渠道防渗灌溉技术则正好相反,通过使用不同种类的防渗水材料可以调整增加水的渗透率,从而达到水资源利用最大化,并且可以避免因渠道输水造成的水资源浪费,延长渠道防渗工程使用时间,保证其使用效果,并且强化渠道内部流水安全性,基于上述观点,渠道防渗灌溉技术在我国缺水地区广泛应用。目前按照不同防渗的材料吸收水的程度差异,将渠道防渗灌溉技术主要分为以下几种类型,砖衬砌防渗、混凝土衬砌防渗、塑料薄膜防渗、沥青护面防渗型等。这种技术极大提高了渠道内水的利用系数,从而达到节约灌溉召水。
(六)自动化灌水技术
这种技术已经在日本和欧洲风靡已久,其具有的节水节能的特点,极大提高了水资源利用率。这种技术在我国没有得到广范使用,主要是投资过大,且其产生的经济效益不明显。因此我们要学习和借鉴这项技术,根据我国国情加以改善,减少资金投入,早日推广和应用自动化灌水技术。
(七)滴灌技术
滴灌技术的优点主要有以下几方面:第一,与以往的一般灌溉相比可以节约大概55%的水资源,可以充分运用水资源以保证植物的生长。第二,实施滴灌时,还可以通过管道来完成施肥的步骤,可以大大降低肥料浪费的几率,施肥效果显著增加。此外,这种灌溉手段可以提升播种面积,也会加大植物的增产概率。理论上来讲,滴灌技术无论对不同种类的农作物或者地质环境都是相对使用的,并且可以减低劳动成本,农民便可以通过其他劳动方式增加自己的收入。
新型灌溉技术的重要性
新型灌溉技术的研究有着重要意义。我国虽然是农业大国,但是人口众多,人均土地面积相对较小,因此,如何提高土壤增产率,增加农业生产效益,是十分重要的。从古至今,我们都通过采用兴修水利的方式来达到这一目的——除涝、灌溉、排水等方式改善农田的水分状况,充分利用水资源,避免造成不必要的浪费,满足农业生产的用水需求,最终达到增产稳产的目的。传统的灌溉技术已经不足以应对目前的种种情况,研究并引进新型灌溉技术具有十分重要的意义,是完成高产、高效率、高品质农业的必要手段,因此,我们应该尝试推广并利用,让新型灌溉技术在农田水利工程中得到有效利用,大幅度快速的扩大新型灌溉技术的应用范围和使用面积,使节水灌溉得以持续发展,达到更好的节水目的,获得更大的经济效益,环境效益和社会效益。
作者:安军 霍云晶 单位:梁山县引黄灌区管理局
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