月度归档 十二月 2019

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地面灌溉节水技术

一、概述

1、地面灌溉节水技术的发展

地面灌溉就是利用各种地面灌水方法将灌溉水通过田间渠或管道输入田间,水流在田面上呈持续薄水层或细小水流沿田面流动,主要借重力作用兼毛细管作用下渗湿润土壤的灌溉技术。

地面灌溉是最古老的田间灌水技术,也是目前世界上特别是发展中国家广泛采用的一种灌水方法。目前,全世界用地面灌水方法灌溉的面积占总灌溉面积的90%以上。由于我国水资源与能源短缺,广大农村地区经济实力不足,技术管理水平较低,大面积推广喷、微灌等先进灌水技术还受到很大的限制,因此在相当长的一段时间内,我国还仍需加大田间工程的建设力度,大力研究和推广节水型地面灌溉技术。我国现有98%以上的灌溉面积依然采用这类方法。

传统地面灌水方法能充分满足作物的需水需求;技术要求不高,容易掌握运用且管理简便;设备投资省,运行费用低;适用于质地较密实的土壤,在砂性土壤上会产生大量深层渗漏损失;容易发生超量灌溉,导致地下水位上升、土壤渍害和盐碱化,或沿田面发生跑水现象,造成水资源的浪费;对土地平整要求较高,地形复杂的地区平整土地的投资相对较大。因此,地面灌水方法比喷灌和滴灌更要注意改善和提高其灌水技术,以达到节水、省工、稳产、高产和低成本的目的。

目前,地面灌溉在灌水技术方面存在的主要问题是管理粗放,沟、畦规格不合理,田间水的浪费十分严重。据河南省调查,豫东平原井灌区的畦田,平均田间水利用率只有0.7左右,畦长小于50m的只占9.1%,畦长超过100m的占45%,平均为100m,畦宽小于4m的只占14%,畦宽大于6m的占34%。西北地区不少地区则仍沿用大畦大水漫灌的旧习,水的浪费更为严重。

改进传统的沟、畦灌水技术,提高田间水利用率和灌水均匀度,减小灌水定额是一项投资小、操作简便、效果显著的农业节水增产措施。多年来这方面的工作主要是探求沟、畦灌水技术要素在不同土质、不同田面坡度条件下的合理组合,并在试验研究和生产性试验的基础上,提出了用于指导生产的灌水技术要素,推广了小畦灌溉、长畦短灌、细流沟灌、膜上灌溉、波涌灌溉等田间节水灌溉技术,取得了显著的节水增产效果。

2、地面灌溉节水技术的优缺点

地面灌溉节水技术是在传统的地面灌溉方法的基础上,经过改进而形成的比较先进的灌水技术,与传统的地面灌溉相比较,具有以下优点:

(1)节水。地面灌溉节水技术,通过改善灌水要素,田间灌溉用水量大大降低。以畦灌为例,大量试验资料表明,畦长越长,畦田水流的入渗时间越长,深层渗漏损失越大,因而灌水量也越大。所以,通过缩短畦长,就可以达到减少灌水量的目的。

(2)灌水质量高。据测试,畦灌的畦长在30~50m时,灌水均匀度可达80%以上;畦长大于100m时,灌水均匀度则低于80%。

(3)增产。由于地面灌溉节水技术比传统的地面灌溉灌水质量高,为作物生长创造了良好的条件,因此有利于作物生长,促进作物增产。据新疆有关单位试验,在同样条件下,棉花采用膜上灌技术比常规沟灌单产皮棉增产5.12%。

(4)改善作物生态环境。地面灌溉节水技术,改变了传统的耕作方式,改善了田间土壤水、肥、气、热等土壤肥力状况,可为作物生长创造良好的生态环境。

但是,地面灌溉节水技术与传统地面灌溉相比较,存在投资相对较高、技术较复杂等不足;与喷灌、滴灌等灌水方法相比较,虽然投资少、节约能源、管理运行费用低、操作简便,但是节水、增产、灌水质量等方面明显不如喷灌、滴灌等。


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棉田节水灌溉有哪些实用技术?

一是低压管道灌溉。在井灌地区,采用低压管道灌溉(简称管灌)取代明渠进行灌溉,可节水节能30%左右,少占地20%,节省劳力60%左右。

二是塑料软管灌溉(小白龙)。将塑料软管的一端衔接在抽水机出水口,因为水量小、渗墒浅,常用于抗旱播种保苗。

三是垄作沟灌。垄作是指地面高垄低畦相间排列的一种田间结构配置方式。高垄种植棉花,低畦种植小麦。垄高10~15厘米,畦宽根据麦棉两熟选择的配置方式而定。在麦棉共生期40~50天内,浇麦洇花,一水两用,省水30%。

四是棉田地面覆盖麦秸或稻草,节水效果也很好。

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西北地区主要气候什么特点,主要采用什么灌溉水利工程

西北地区主要气候类型就是温带大陆性气候,在青海新疆甘肃等属于或者靠近青藏高原的地区气候属于高原气候
其共同特点就是气候干旱降水稀少,冬冷夏热年温差和日温差均很大
根据西北地区的自然特点和发展节水农业多年的实践,通常采用的节水措施有:
a.减少输水损失,进行灌区渠系改造。主要办法是推广渠道衬砌和低压管道输水技术,渠道防渗工程是诸多农田灌溉节水措施中经济合理、技术可行的主要节水措施之一,同时又是当前农田灌溉节水工程改造中的关键环节。陕西、甘肃等地试验资料表明:渠道防渗可使渠系水利用率提高20%~40%,减少渠道渗漏损失50%~90%。据测算,西北地区渠系有效利用系数一般在0.4以下,最高也不过0.54,如能将渠系有效利用系数提高到0.6,用水量降到6000m3/h㎡以下,仅甘肃省就可节水约15亿m3。陕西关中五大灌区渠道全部衬砌后,年节水约2.8亿m3,相当于再建一个6.7万h㎡的灌区,节水效益十分可观。 管道输水灌溉技术被认为是投资最省、节水最有效、管理最方便的一种输水灌溉技术,在我国北方地区得到了广泛的推广应用。针对西北地区地广人稀、经济滞后、农民文化相对落后等特点,应大力推广该项节水技术。
b.提高田间用水效率,推行先进的地面节水灌溉技术。西北地区目前的农业用水,一方面水资源短缺,另一方面用水浪费严重,农田灌溉用水定额,除陕西外,均高于全国平均水平。全区农田灌溉平均用水指标是华北地区的2.4倍,是全国的1.6倍,其中宁夏是全国的3.3倍,位居全国第一,每m3水的粮食产量只有0.5kg,只有全国平均水平的1/2,节水具有很大的潜力。西北地区灌水方式主要以地面灌溉为主,地面灌溉所采用的节水灌溉方式有:陕西洛惠渠灌区的小畦灌,较原来地面灌水方式节水25%~28.5%;陕西宝鸡峡和冯家山灌区的长畦分段灌,较传统的长畦灌省水40%~60%。新疆的膜上灌和小畦沟灌,膜上灌溉用水量由4500m3/h㎡减少到3375m3/h㎡,节水25%;小畦沟灌平均净灌溉定额3900m3/h㎡,节水13%。截止到1998年,采用这两种灌水方式的灌溉面积已占全疆有效灌溉面积的65%。目前这些先进的地面灌水技术已在西北地区推广应用,尤其是新疆创造的膜上灌水技术,由于其节水、增产效果显著,已在我国北方地区广泛采用。
c.充分蓄集和合理利用当地水资源,发展就地灌溉。西北地区降水稀少,但降水时间比较集中,为了不致产生大量的水土流失,充分利用降雨径流资源,发展黄土高原农业生产,近年来实施的甘肃“121”雨水集流灌溉工程,宁夏的窑窖灌溉农业,以及陕西的“南(陕南)塘、北(陕北)窖、关中井”节水灌溉工程,对于解决西北地区农业水资源短缺,充分利用降水资源,合理利用地下水资源,增辟水源,发展就地灌溉,以及解决西北干旱地区群众饮水问题,发挥着重要作用。
d.大力推广节水灌溉试验成果。西北水利科学研究所和陕西省水利厅等单位,通过系统的试验研究,分析作物产量与需水量及高产水分条件的关系,提出了陕西关中灌区主要农作物高产节水灌溉的研究成果[3]。该项研究从作物需水量、灌溉节水途径与节水指标等方面,为高产节水灌溉制度建立了理论基础。据此制定的节水高产灌溉制度方案,较现行灌溉制度节水1500m3/h㎡。该项成果经关中灌区高产量篇效益开发研究7个试点的应用,粮食产量达1.5万kg/h㎡,棉花产量可达1500kg/h㎡以上,具有显著的节水增产作用。
e.实施农业综合技术措施,提高水分利用效率,在西北地区发展农业灌溉,不仅要采取节水灌溉方式,更需施用一定的农艺节水措施,此点比我国任何地区都显重要,它对提高一个缺水地区有限水资源的整体利用率,保持农业稳定发展具有重要意义。西北地区在推行各种节水灌溉技术的同时,也对综合农艺节水技术进行了大量的研究。根据不同类型地区的自然经济特点,采取合理施肥、以肥调水、蓄水保墒的耕作技术;地膜和秸杆覆盖保墒、化控、合理调整和优化作物种植结构;选用耐旱作物及节水品种;以充分利用灌溉水、自然降水、土壤水和地下水,提高水的利用效率,达到节水高产、优质低耗。中国科学院水土保持研究所采用氯化钙-赤霉素合剂处理种子抗旱节水技术,经在宁夏固原县示范,春小麦平均增产23.2%。新疆采用FA旱地龙抗旱剂,在作物生长期施用2~3次,增产15%~25%。甘肃、宁夏试种的地膜小麦、地膜玉米,产量分别超6000kg/h㎡和1.2万kg/h㎡,比常规种植的小麦和玉米产量分别高出2~5倍。

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辣椒节水灌溉技术

辣椒节水灌溉技术也叫微灌溉技术、管道浇水技术(地下渗灌技术),该技术是用管道将具有一定压力的水以水滴的形式直接送到植株的根系周围。由于该浇水法不用水渠送水,避免了渠道的渗、漏水,同时又将水直接浇到植株的根系附近,提高了水的利用率,降低了用水量,故称为节水灌溉技术。辣椒节水灌溉技术主要包括滴灌和微喷灌两种形式。
与常规的沟渠灌溉技术相比较,节水灌溉技术主要有以下一些优点:
(1)节水节水灌溉技术的浇水范围小,灌溉水主要集中在根系附近,用水量少。同时该浇水技术也避免了地面沟畦浇水过程中的浇水范围大、地面渗漏水多,浪费严重问题,节水比较明显,一般可节省用水30%~40%。(2)浇水质量好节水灌溉技术将水直接浇到蔬菜的根系分布区,水效高。同时浇水的均匀性也比较好,特别是垄作蔬菜采用节水灌溉浇水法后,可避免地面沟畦浇水法中存在的垄背浇不透或垄背顶部浇不上水等问题。(3)有利于保持良好的土壤结构节水灌溉技术是把水缓慢地浇进根系周围的土壤中,并且浇水量少,不会造成土壤板结,也不会出现地面沟畦浇水法中所存在的浇水量过大、过急,浇水后土壤长时间含水量过高,地面板结,通气不良,影响根系正常发育,甚至出现烂根、锈根等问题,能够始终保持耕作层疏松和良好的通气性。(4)有利于保持土壤温度节水灌溉技术的浇水量少,并且水缓慢地进入到根系周围,不会造成地温大幅度下降,有利于保持土壤温度,因此该浇水法比较适合于低温期保护地内浇水。(5)有利于实施地膜覆盖栽培节水灌溉技术浇水缓慢、浇水量少,浇水后水很快渗入地下,地面不残留水,进行地膜覆盖栽培时,不会造成地膜粘连地表,也不会引起地表板结。因此,该浇水法可以直接在地膜下进行灌溉水,并借助地膜的保湿、压湿功能,减少地表水分蒸发,保持比较低的空气湿度。(6)有利于实施精量施肥传统的地面沟畦撒施肥法,施肥范围广、肥效低,为保证施肥的效果,每次的施肥量往往都比较大,同时由于水流带肥的影响,沟内或畦内的肥料分布也不均匀,往往是远离进水口一端集结的肥较多,近进水口一端的肥量则较少。利用节水灌溉技术浇水均匀性好的优点,将肥料先溶入水中,浇水时将含肥的水直接浇入根系附近的土壤中,就不会发生施肥不均匀的问题,并且由于直接施肥于根系的密集分布区域,也便于根系的吸收利用,肥效也比较高。(7)有利于实施土壤药物处理同精量施肥一样,将一些用于土壤消毒或消灭地下害虫的农药以及一些适合于地下用药防治地上茎叶病虫害的农药,结合节水灌溉将农药施于地里,不仅施药均匀,药效好,而且用药量减少,也有利于减少土壤污染。
与常规的沟渠灌溉技术相比较,节水灌溉技术也存在着以下主要缺点:
(1)浇水范围小,供水量少,高温期容易发生供水不足、浇水不透等问题。因受节水灌溉法的管道滴口数量和流量的限制,一次浇水时往往不能将整个地块均匀浇透,浇水范围小,浇水量也少,低温期以及植株需水量不大时用此法浇水,一般不会发生供水不足问题,而高温期以及需水量比较大的结果期,特别是高温结果期则容易出现供水不足问题。
(2)蔬菜的根系浅,容易发生倒伏。节水灌溉技术的水湿土层范围比较浅,表层土壤中的含水量比较高,不利于蔬菜根系向深土层中扩展,蔬菜根系一般比较浅,容易发生倒伏。
(3)用水质量不符合要求以及管道施肥不当时,容易发生管道堵塞。节水灌溉系统中的管道出水口部分比较细小,容易被肥粒、土粒以及杂草、植株残根等所堵塞,导致出水不良或不出水,影响浇水的均匀性。
(4)需要一定的管道和加压系统,投资比较高。节水灌溉需要有水泵、水塔等设施给水加压后,水才能由管道滴于蔬菜根系附近。另外,该浇水法对滴管的质量要求也是比较严格的,必须用专用的滴水管才能确保浇水质量,故投资比较大,视所用管道材料以及加压系统的种类不同,一般安装一栋栽培面积667米2的温室或大棚,平均需要资金1000~3000元。
(5)容易造成土壤盐渍化。节水灌溉技术的浇水量少,水分主要集中于表土层中,对土壤表土层中无机盐的洗压作用较小,容易引起根系周围土壤中的盐分向湿度比较高的浇水区集结,造成根区附近的盐分浓度过高。因此,长时间进行节水灌溉容易使表层土壤发生盐渍化。
辣椒节水灌溉投资大,浇水成本高,目前主要应用于辣椒高效栽培中。近年来,在各地农业高科技师范基地的带动下,辣椒节水灌溉技术的应用规模也越来越大,在温室和大棚辣椒栽培中,节水灌溉技术应用的已比较普遍。

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谷子的需水规律与节水灌溉模式

谷子是我国传统的主要农作物之一。小米营养丰富,是人们较喜欢的粮食,谷草还可作上等饲草。谷子浅层根系比较发达,主要吸收利用浅层土壤水分与养分,谷子还有耐土地贫瘠、耐干旱的特点。过去往往将谷子种植在中下等土地上,加之灌水不及时等原因单产较低,所以导致人们对谷子的重视不够,播种面积有所缩小。灌溉试验证明,谷子是一种喜水喜肥作物,在生育期间若满足其需水需肥要求,在良种配合下,单产也可达400公斤左右,增产潜力是很大的,经济效益也很显著。

需水量与需水规律

1、全生育期的需水量

谷子从播种到成熟的全生育期,由于品种、地区气候差异,播期不同,生育期的长短有较大变化,分中、晚、熟品种,因而需水量也有所不同。一般是5月上旬播种,9月中旬成熟,最多在130天左右。比玉米生育期略短一些。

谷子全生育期的需水量主要与气象因素,土壤因素和栽培技术、产量水平有关。湿润年份降雨量较大,气温低、空气湿度大,耗水量相对少一些。干旱年份气温高,空气湿度小,蒸发强烈,耗水量相对较大。试验表明,谷子单产在400公斤以下时,水分多少是影响产量的主导因子,因而需水量与产量为正相关关系。即随着需水量的增加产量也不断提高。据试验成果资料,谷子平均产量在411.0公斤/亩,需水量为431.7毫米。

2、各生育阶段的需水规律

谷子一生对水分需求的一般规律可概况为苗期宜旱、需水较少,中期喜湿需水量较大,后期需水相对减少但怕旱。

谷子生育前期(5-6月份),即播种、出苗和拔节。谷子播种时耕作层土壤含水量占田间持水量的70%以上时,即可满足发言需要。播种至出苗(5月份)需水量30毫米左右,占总需水量的6.5%,日需水强度1.44毫米。出苗至拔节(6月份)需水量60毫米左右,占总需水量的14.1%,日需水强度2.09毫米。该阶段谷子主要是营养生长,地上部分生长缓慢,而地下根系发育较快,因而需水量不大。

谷子生育中期(7-8月中旬),即拔节、抽穗、开花期。该阶段是一生中需水量最大、最迫切的时期。需水量为244.3毫米,占总需水量的54.9%,日平均需水强度在5.0毫米左右,最大为8.2毫米,该阶段缺水、干旱对谷子穗长、穗重的影响严重。

谷子生育后期(8-9月下旬),即开花、灌浆至成熟期。该阶段谷子处于生殖生长期,植株体内养分向籽粒运转,仍然需要满足充分的水分供应。需水量为112.9毫米,占总需水量的25.4%,日平均需水强度3.2毫米,该阶段需水量由大逐渐变小。

节水灌溉模式

谷子比较耐旱,是指苗期而言,其他生育阶段受旱均会造成不同程度的减产。我国大部分地区由于自然降水少,分布不均,耕层土壤含水量变化较大,一般均不能满足谷子各个生育期对水分的要求,这也是造成谷子产量较低的主要原因。因此,要根据其需水规律,适时适量进行灌溉是很必要的,是获得谷子高产的重要保证。

灌溉试验结果证明,耕层土壤湿度大小,直接影响谷子的产量,要想达到高产稳产必须掌握好各生育阶段土壤适宜含水率。苗期土壤含水率下限控制指标应占田间持水量的65%;拔节对抽穗期,土壤含水率下限控制指标为田间持水量的75%;抽穗至灌浆期为75%,灌浆至成熟为70%。


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节水灌溉系统需要什么设备

节水灌溉系统需要喷灌设备,微灌设备等。
1)喷灌技术
利用加压水泵、动力机等喷灌机器把水通过管道输送到田间,再由喷嘴将水喷洒到空气中形成水滴,均匀地分布在作物和农田之间,这种技术几乎适用于所有农作物。
2)微灌技术。
包括滴灌、脉冲灌溉、微喷雾和涌泉灌等多种方法。

根据设备工作压力不同分为常压微灌和重力微灌,根据设备铺设方式不同分为地下微灌和地面微灌。

微灌技术的特点在于通过灌溉控制系统、水过滤系统和输水管道的综合运用,可以很好地控制用水。以管道上的特殊喷头像滴水头、稳流器、分水器、滴灌水带、喷水带等,把溶解于水中的肥料和营养物质,以较小的流量速度准确注入作物根部附近的土壤。

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什么是有效节水灌溉面积,与 节水灌溉有什么区别

在一般情况下,有效灌溉面积应等于已经配备灌溉工程或设备的、能够进行正常灌溉的水田和水浇地面积之和,它是反映我国耕地抗旱能力的一个重要指标。


节水灌溉(water-saving irrigation)以最低限度的用水量获得最大的产量或收益,也就是最大限度地提高单位灌溉水量的农作物产量和产值的灌溉措施。

主要措施有:渠道防渗、低压管灌、喷灌、微灌和灌溉管理制度。
一个是衡量灌溉一个指标一个是一种灌溉措施,所以这是不同的两个概念。

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浅谈农村节水灌溉-低压管道灌溉技术

1、前言

节水农业技术是为了充分利用农用水资源,提高灌溉水的利用率和利用效率,使农作物达到高产高效而采取的技术措施。目前节水农业技术主要包括低压管道灌溉技术、喷灌技术、微灌技术等,本文着重分析了低压管道灌溉技术与传统的渠道灌溉的区别以及施工工艺。

低压管道灌溉技术,是指以管道低压输水进行地面灌溉,管道一般采用PE管,工作压力不超过0.4MPa。我国低压管道灌溉技术起步较晚,目前基本上还处于试验示范阶段。

2、低压管道灌溉技术的优势

(1)水的有效利用率高

低压管道灌溉技术采用地埋式PE管,输水过程中几乎无渗漏与蒸发的损耗,水的有效利用率可高达90%以上,而传统的渠道灌溉只有65%左右。

(2)输水效率高

低压管道灌溉技术输水时间快,同样距离的输水线路,低压管道灌溉比传统的渠道灌溉可节约高达94%的时间。供水及时,有利于作物产量的提高。

(3)占地少

低压管道灌溉技术采用地埋式,一旦完工,管道铺设所占用地可恢复使用,而渠道则需要永久占地,而且低压管道灌溉是把压供水,对地形的适应能力强,一些渠道无法到达的地方,低压管道灌溉是可以实现灌溉的。

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因地制宜科学推广节水灌溉技术

近年来,节水灌溉市场不断传来许多振奋人心的消息,如:内蒙古要搞一个一千万亩节水灌溉工程,辽宁要搞1000万亩滴灌工程,某某省要投资90亿搞喷灌,某某省长访问以色列后要投资10亿搞滴灌,某自治区主席以色列回来后要搞10万亩的主席滴灌工程等等。这些都是促进节水事业发展,促进国家高效利用水资源,促进粮食安全,促进国民经济可持续发展的利好消息,值得称赞。

但是,针对不同地区不同社会经济条件,不同水资源条件,不同土壤与作物是选择喷灌技术还是选择滴灌技术,是个科学的问题,绝对不能一刀切,不能搞运动。

一般讲:喷灌是全面积灌溉,受风影响大,蒸发损失大,深层渗漏不易控制,灌水效率没有滴灌高,一般低于80%。但喷灌,尤其是机械化喷灌所具备的优势,如生产效率高,运行及维护劳务占用少,多年平均亩投资少,维护费用低等是滴灌不能比拟的,广泛适用于水资源条件不错地区的规模化大田作物灌溉。

滴灌是局部灌溉,不受风的影响,蒸发损失小,不易产生深层渗漏,灌水效率特别高,一般都能超过90%。是水资源缺乏地区的最佳选择。

选择什么样的节水技术,应当考虑以下因素:

社会经济状况;

水资源状况;

经济作物还是大田作物;

作物需水特性及根系分布特征;

土壤质地及有无盐碱危害;

是否规模化经营;

机械化程度;

劳务供应情况及劳务成本;

电价、水价及农产品价格;

正确的灌溉技术选择方法是既要考虑国家长远发展的社会效益,又要考虑作物、土壤、水源特性,还要充分考虑业主的经济效益。

一:喷灌技术分类及适应性

全球固定管道喷灌技术应用越来越少,但在苗圃、茶叶、蓝莓、蔬菜等经济作物灌溉、降温、加湿、防霜冻等领域仍有用武之地。

半固定式管道喷灌技术由于其高劳动强度,耗劳力,应用的范围更少,一般仅用于叶菜移栽后定植,地下滴灌保苗、盐碱地淋洗等。

移动式喷灌技术同半固定技术一样,应用范围也非常有限。

中心支轴喷灌机灌溉技术已经持续发展近50年,仍然方兴未艾。原因在于:

寿命长:20~30年;

亩投资低:550~600元左右;

自动化程度高:劳务成本低,生产效率高,是中、大型农场最佳选择;

地形适应性强:可在浅山、丘陵区应用。

适合:小麦、玉米、大豆、蔬菜、土豆、棉花、甘蔗、牧草等密植作物。此外,还可试验、推广应用于水稻灌溉。

中心支轴喷灌机灌溉技术的缺点是:

水的利用率没有滴灌高(低10~15%),不适合水资源极度缺乏地区;

土地利用率低:70%左右。但可用配置末端喷枪、滴灌、卷盘喷灌机等补充;

受地形限制:不适合大山区。

尽管中心支轴喷灌机灌溉技术水的利用率低,但由于其造价低,运行费用低,自动化控制,经久耐用,经济效益好,特别适合大中型农场,在我国仍有广阔推广前景。平移式喷灌机灌水均匀,土地利用率高,在西方发达国家应用也不少,但远少于中心支轴喷灌机。原因是造价高,维护费用高。

小型机组式喷灌机造价低廉,移动方便,十分适合南方抗旱使用;

绞盘式喷灌机移动灵活,操作简单。但能耗高,灌溉质量不高,水利用效率不高,运行费用高,严重限制了其发展规模。一般适合于中小农场大田灌溉、草场灌溉、蔬菜灌溉等。

二、滴灌技术的强大优势及局限性

滴灌技术的优势众所周知,但有几项需要重点强调:

用水效率可高达95%以上,节水效果无与伦比;

通过滴灌水施肥,即所谓水肥一体化技术,风靡全球,使传统的农业技术产生了革命性的变化,高产、优质、节水、节肥、环保。

滴灌的局限性在于:投资高、易堵塞,安装、维护麻烦,管理成本高,耗劳力等。主要应用于经济作物、宽行距作物:蔬菜、棉花、果树(葡萄、苹果、梨、枣、香蕉等)、苗木等。大田作物不适合滴灌,但水资源极度贫乏地区可以考虑政府给予补贴。

除了考虑节水的社会效益外,推广节水灌溉技术必须考虑用户的经济效益,否则不可持续发展。以下是部分田间试验报告及效益分析,以期说明不同作物对滴灌技术的经济适应性。

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从节水灌溉到智慧用水的理念升华

节水灌溉为人类社会的可持续发展作出了巨大贡献。2011年10月,世界人口突破70亿人。世界人口还将继续增加,预计2025年将达到80亿人。如此巨大的人口基数和迅猛的增长速度,让我们的生存环境不堪重负,给世界粮食生产提出了十分苛刻的要求。在世界可耕地和淡水资源严重不足的情况下,高效农业和节水农业是世界各国唯一的选择。在过去的几十年里,农业节水灌溉在提高粮食产量和节约淡水资源方面都起到了重要的作用,为人类社会的可持续发展作出了巨大贡献。

节水灌溉在我国社会的城镇化进程中同样扮演着十分重要的角色。20世纪80年代以来,由于我国社会经济和产业结构调整,大量的农业人口离开土地,人口的空间分布发生变化,城镇的人口数量和规模迅猛增加,社会发展城镇化、城镇发展园林化成为一种趋势。有充分的理由相信,在未来的几十年里这种发展趋势还将继续。在淡水资源时空分布不均并且严重匮乏的情况下,这种发展趋势必将引发城镇生活用水、生产用水和生态用水之间的矛盾。城镇园林节水灌溉有效减少了绿化用水量,对于缓解城镇用水矛盾起到了重要作用。

然而,要想真正突破人类社会面临的淡水资源匮乏的瓶颈,提高社会综合用水效率,单纯依靠节水灌溉是远远不够的。我们必须树立智慧用水的理念,全面审视我们在生活、生产和生态等方面的用水方式和习惯,研发节约的用水设备,推广进步的用水方式,在“水艺”的概念下聚合用水行业。我们必须建立健全有益于在全社会推进节约用水的舆论环境,呼吁智慧用水,打通行业壁垒,消除系统故障,使有限的淡水资源既能满足居民生活和社会生产的基本需求,又能满足生态环境和文化生活的更高需求,促进人水和谐,促进人类社会可持续发展。

一、何谓“水艺”

1、“水艺”概念的提出

“水艺”是指用水的技术和艺术,其核心理念是智慧用水。用水的技术强调高效用水,关注所有能够实现这个目标的技术、工艺和设备;用水的艺术是将水作为一种文化载体,满足人们的精神需求和文化生活,用水的艺术关注所有能够实现这个目标的技术、工艺和设备。

“水艺”强调科学用水和艺术用水,不但关注节水灌溉,也关注其他用水领域。“水艺”不但重视用水的技术和技巧,从科学层面实现“少用水多办事”的目标,也重视用水的艺术,从文化层面满足人们的精神需求。

2、“水艺”的来由

“水艺”的概念源自对水行业的划分。水行业是一个古老而涉及面十分广泛的行业,分析和观察水行业的组织行为,我们不难发现,保障水量、改善水质和智慧用水构成了政府、企业和社会非营利团体等所有社会组织行为的全部目的。智慧用水包括科学用水和艺术用水,构成了“水艺”的全部内涵。

“水艺”具有文化的属性和特征。如同茶艺、布艺、陶艺和铁艺一样,“水艺”将赋予用水行业更多的文化内涵和更大的商业价值。

“水艺”具有重要的社会意义和现实意义。当前,淡水资源的供需矛盾日益突出,淡水资源除了满足生活和生产的需要外,还要满足人们日益提高的精神需求。如何解决淡水资源的供需矛盾,是关乎人类社会可持续发展的大问题。“水艺”尝试从用水的层面入手,唤醒全社会对用水方式的普遍关注,以求有效缓解人类社会面临的淡水资源窘境。

3、“水艺”的内涵

“水艺”关注用水环节。所有与用水环节有关的理念、技术、工艺和设备都是“水艺”关注的内容,科学用水和艺术用水是“水艺”的基本诉求,以科学用水或艺术用水为基本诉求的行业或领域都将受到“水艺”的关注。

以科学用水和艺术用水为基本诉求的行业或领域具有客户相关性和专业相关性。所谓客户相关性是指以科学用水和艺术用水为基本诉求的行业或领域服务于几乎相同的客户群体,不同行业或领域的客户重合度较高;专业相关性是指以科学用水和艺术用水为基本诉求的行业或领域属于相同或相近的专业门类,同样的专业知识和技能可以指导不同行业或领域的生产实践。

“水艺”是一个动态的概念。目前,“水艺”涉及节水灌溉、水景喷泉、高压水雾、雨水利用和景观水治理等行业或领域。随着社会发展和科技进步,人们对用水效率和效果的要求将不断提高,作为一种文化艺术的载体,水的应用价值将得到进一步挖掘,更多与用水相关的行业或领域将会产生,“水艺”的内涵将更加丰富。

①节水灌溉。利用先进技术、设备和管理措施,减少用水损失,以较少的水量满足农作物或植物正常生长要求的灌水方式,包括喷灌、微喷、滴灌、涌灌和渗灌等。

②水景喷泉。在天然或人工水域中,使用专业技术和设备将水或水气混合体按照喷、涌、溢、跌等方式单独或组合形成的人工水景,包括喷泉、涌泉、溢水、跌水和水幕电影等。

③高压水雾。高压水雾具有降温、加湿、防尘、消防、造景等功能,可用于工业、养殖、种植和娱乐等领域。

④雨水利用。采取人工措施对天然降水进行收集、处理、储存并加以利用,或收集后直接回灌,补充地下水;利用雨水的途径包括灌溉、洗车、冲洗道路、补充景观水或地下水等。

⑤景观水治理。以较低的投资成本和运行费用,改善和维持景观水质,使其符合相关水质标准的工程措施;景观水通常包括池塘、人工湖、戏水池和流经城镇的小型河道等;景观水治理需因地制宜、综合治理,常用的有效方法包括物理法、生物法和生态法。

过去,上述行业或领域以不同的方式诠释了智慧用水。尽管这些行业或领域属于不同的业务门类,却有着共同的核心理念。

二、“水艺”的价值

“水艺”的核心理念是智慧用水。所有以智慧用水为基本诉求的行业和领域,在“水艺”的概念下相容相通,形成更大的交流和互动平台,不仅有利于行业和企业的发展,对于促进人水和谐也将起到积极作用。

社会价值

宣传“水艺”的核心理念有利于在全社会推广节约用水。淡水资源匮乏已经成为制约我国经济社会发展的主要瓶颈之一,突破这个瓶颈的有效途径是在全社会范围内倡导节约用水。“水艺”关注用水过程,不仅在农业生产和园林建设中推广节水灌溉,而且在所有用水行业或领域推广节约用水,呼吁各行各业对节约用水的普遍重视,提高社会综合用水效率。通过在全社会树立节约用水的理念,促使人们自觉珍惜淡水资源,更加关注我们周围的水资源和水环境,有利于社会的可持续发展。

理解“水艺”的核心理念有利于缓解社会各个方面的用水矛盾。淡水资源匮乏已经导致我国社会许多地方在生活、生产和生态方面的用水矛盾十分突出,如何解决这些矛盾是摆在地方行政主管部门面前重要而棘手的工作。科学用水和艺术用水是“水艺”的基本诉求。科学用水强调用水效率,通过采用先进的技术、工艺和设备,降低人均或单位产值耗水量;艺术用水是在科学用水的基础上挖掘水的文化价值,将水作为一种载体传递出文化的信息,满足人们的精神需求。“水艺”将崇尚智慧用水的行业和领域聚合在一起,有利于调动来自不同行业或领域的智慧和资源,有利于缓解我们在生活、生产和生态等方面出现的用水矛盾。