节水灌溉技术及其发展模式研究

　　摘要：水作为一种自然资源，养育着地球上数以亿计的人口，‘促进了工业、农业的发展乃至社会的进步，使之成为人类赖以生存的不可替代的物质基础。同时，水还是最基本的环境要素，参与着地球上物质循环和生态平衡过程。可以毫不夸张地说，没有水，就没有地球的生命，更谈不上世界今天的繁荣和发展。
　　关键词：水利，节水灌溉，发展，模式
　　在人类文明史中，水与人的关系占有极其重要的地位。水作为一种自然资源，养育着地球上数以亿计的人口，‘促进了工业、农业的发展乃至社会的进步，使之成为人类赖以生存的不可替代的物质基础。同时，水还是最基本的环境要素，参与着地球上物质循环和生态平衡过程。可以毫不夸张地说，没有水，就没有地球的生命，更谈不上世界今天的繁荣和发展。
　　水利是农业经济的命脉，如何更好的利用有限的水资源，发展更大的效益，使农业增产、农民增收，早日进入小康社会，就节水方面的知识，与大家共同探讨一下：
　　什么是节水灌溉。
　　农业节水灌溉概念
　　农业节水灌溉是根据作物需水规律及当地供水条件，为了有效地利用降水和灌溉水，获取农业最佳经济效益、社会效益、生态环境效益而采取的多种措施的总称。
　　下面，从三个方面讨论农业节水灌溉，第一方面：工程节水技术措施；第二方面：节水灌溉配套农业技术措施；第三方面：管理节水技术措施。结合本地实际，就当地北部地势较为平坦的平原地区共同探讨一下低压浇灌中注意的几个问题：
　　第一方面:工程节水技术措施
　　包括6个方面：1、渠道防渗技术。2、低压管道输水灌溉技术。3、喷灌。4、微灌。5、田间节水地面灌溉。6、集雨节水。
　　低压管道输水灌溉技术
　　主要应用于平原井灌区中，大部分是低压的。
　　目前，我县世行项目、小麦基地、及土地整理工程中所用的较多的一种节水技术。管道输水灌溉是经管道代替明渠输水灌溉的一种工程形式，通过一定的压力，将灌溉水由分水设施输送到田间。
　　1低压管道输水灌溉的节水增效作用
　　（1）省水，水的输送利用率可达95%。
　　（2）节能，井灌提水需耗能，节水即节能，一般比土渠输水节能25%左右。
　　（3）减少渠道占地，管道埋在地下，可减少渠道占地2%～3%。
　　（4）管理方便，管道埋在地下，不易受人为破坏，而且可提高输水速度，加快灌水进度，缩短轮灌周期，有利于控制灌水量。
　　（5）增产增收，由于节水和节地，故可扩大灌溉面积，增加产量和增加收入。
　　1.1低压管道输水灌溉技术及其应用
　　（1）技术原理：采用低的水压力（不大于0.2压强），通过塑料管或混凝土管等管道将灌溉水输到田间沟、畦对农田实施灌溉，以减少输水过程中的渗漏、蒸发损失。
　　（3）适用条件：主要适用用于井灌区输水，也适用于在水质条件好的自流灌区或提水灌区替代末级固定输水渠道。
　　罡城坝灌区在伏山大安、东代等地方埋设了自流的水泥管道。这是一种尝试。
　　1.2低压管道输水灌溉管材
　　1、塑料硬管：主要是聚氯乙烯（PVC）管、聚乙烯（PE）管、聚丙烯管、双壁波纹管和加筋PVC管。
　　2、水泥类预制管
　　有自应力钢筋混凝土管、预应力钢筋混凝土管、石棉水泥管、素混凝土管等。
　　3、金属管
　　钢管：在管道输水灌溉中，钢管常用于水泵的进出水管，阀件连接段等。钢管可分为焊接型钢管和无缝钢管。
　　铸铁管：铸铁管由于比钢管耐锈蚀，比普通塑料管外钢度大。按其材质可分为灰口铸铁管、球墨铸铁管和高硅铸铁管。
　　4、软质管
　　在半固定式或移动式管道输水灌溉系统中，需要用移动管道，常用软管。可分为薄膜塑料软管、涂塑软管、双壁加线塑料软管、涂胶软管。
　　第二方面：节水灌溉配套农业技术措施
　　节水灌溉配套农业技术措施是提高农田水分利用效率的重要措施之一，它通过选择适当的作物种类、品种、种植方式，合理有效的灌溉管理、配方施肥、耕作、覆盖、化控调节等措施，来减少作物生长期的水分消耗，提高作物的水分利用效率，减少作物灌溉用水，最终达到节水、高产、高效的目标。
　　农业节水技术措施大致上可划分为七大类：即种植结构优化技术、抗旱节水品种筛选应用技术、耕作保墒技术、覆盖保墒技术、蒸腾蒸发抑制技术、化学制剂保水技术和水肥耦合技术。
　　下面分别简单地加以说明。
　　1种植结构优化技术
　　种植结构优化技术是依据当地的水、土、光、热资源特征以及不同作物需水特性和耗水规律，以高效、节水为原则，以水定植，合理安排作物的种植结构及灌溉规模，限制和压缩高耗水、低产出作物的种植面积，从而建立与当地自然条件相适应的节水高效型作物种植结构，以缓解用水矛盾，提高降水和灌溉水的利用效率。该技术可在较大范围内产生节水效果。
　　2抗旱节水品种筛选应用技术
　　所谓抗旱节水品种是指抗旱性强、水分利用效率高、综合性状优良的作物品种。培育或引进适合当地条件的节水高产型品种是降低作物耗水量、提高水分利用效率的一项重要措施。
　　3耕作保墒技术
　　3.1深松蓄墒技术
　　深松是指疏松土壤，打破犁底层，使雨水渗透到深层土壤，增加土壤储水能力，且不翻动土壤，不破坏地表植被，减少土壤水分无效蒸发损失的耕作技术。
　　3.2耙耱镇压保墒技术
　　耙耱是改善耕层结构达到地平、土碎、灭草、保墒的一项整地措施。镇压既能使土壤上实下虚减少土壤水分蒸发，又可使下层水分上升，起到提墒引墒作用。
　　4覆盖保墒技术
　　技术原理：作物田间通过利用作物秸秆或地膜覆盖，可以截留和保蓄雨水及灌溉水，保护土壤结构，降低土壤水分消耗速度，减少棵间蒸发量和养分损耗，从而提高水资源利用效率，同时该技术具有调节土温、抑制杂草生长等多方面的综合作用。覆盖保墒技术根据覆盖材料的不同分地膜覆盖和秸秆覆盖两种形式。
　　5蒸腾蒸发抑制技术
　　黄腐酸抗旱剂：黄腐酸，简称FA，是腐殖酸（HA）中分子量较小的水可溶组分。FA除具有HA的一般特征外，还具有自身的特点，生理活性强，易溶于水，易被植物吸收利用，水溶液成酸性等。因而FA对植物起着以调控水分为中心的多种生理功能，是一种调节植物生长型的抗蒸腾剂。
　　6化学制剂保水技术
　　保水剂又称土壤保水剂、保湿剂、高吸水性树脂、高分子吸水剂，是利用强吸水性树脂制成的一种超高吸水保水能力的高分子化合物。它与水分接触时，能够迅速吸收和保持相当于自身重量几百倍至几千倍的去离子水、数十倍至近百倍的含盐水分，而且具有反复吸水功能，吸水后膨胀为水凝胶，可缓慢释放水分供作物吸收利用，从而增强土壤保水性，改良土壤结构，减少深层渗漏和土壤养分流失，提高水分利用率。大量试验研究表明，保水剂能提高农田保水保肥能力，节约农田用水量，改良土壤结构，提高种子出苗率、幼苗移栽成活率，促进作物幼苗生长发育等功效。
　　7水肥耦合技术
　　为了提高大田作物水分生产率，水和肥料的适宜耦合很关键。同样灌水量施肥量大并不一定产量就高，施肥量相同灌水量大产量也不一定高，这说明水和肥要有一个适宜的组合问题。适宜的水肥比例可以达到以水促肥，以肥调水，增加作物产量和改善品质的目的。具体比例可参考有关专著，不再细说。
　　第三方面：管理节水技术措施
　　管理节水技术措施是指根据农作物的需水，耗水规律，来控制、调配水源，以最大限度的满足作物对水分的需求，实现区域效益最佳的农田水分调控管理。它包括节水高效灌溉制度的制定、土壤墒情监测与灌溉预报技术、灌区配水技术，灌区量水技术和灌溉自动控制技术等几个方面。
　　1节水高效灌溉制度制定
　　作物灌溉制度包括：农作物播种前及全生育期内的灌水次数、灌水时间、灌水定额和灌溉定额。灌溉制度的制定，要依赖于灌区内农作物的组成情况和各种农作物的需水量，以及灌区内水源供应情况和农作物生长期内的有效降雨量等因素，通过试验和进行水量平衡计算确定。
　　2旱作物灌溉预报技术
　　主要指土壤墒情监测与灌溉预报技术
　　用张力计、中子法、电阻法等监测土壤墒情，数据经分析处理后，配合天气预报，对适宜灌水时间、灌水量进行预报，可以做到适时适量灌溉，有效地控制土壤含水量，达到节水又增产。土壤墒情监测与灌溉预报技术只需购置必要的仪器设备，对基层农民技术员经技术培训后，即可操作运用，也是一种投入较低，效果比较显著的管理节水技术。
　　3灌区测水量水技术
　　采用量水设备对灌区用水量进行量测，实行按量收费，促进节约用水。常用的量水设备有量水堰、量水槽、灌区特种量水器和复合断面量水堰等。随着电子技术、计算机技术的发展，应用半自动或自动式量水装置，可大幅度提高灌区的量水效率和量水精度。
　　4自动化控制灌溉技术
　　在地表水灌区，采用电子技术对河流、水库、渠道的水位流量、含沙量乃至提水灌区的水泵运行工况等技术参数进行采集，输入计算机，利用预先编制好的计算机软件对数据进行处理，按照最优方案用有线或无线传输方式，控制各个闸门的开启度或调节水泵运行台数，实现自动化监测控制。在井灌区则可利用IC智能卡管理系统对井灌实行自动控制。
　　总之，如何发挥水利节水灌溉技术在农业中的综合昨用，是当前乃至今后一个时期内的重要任务，我们要珍惜每一滴水资源，更好的让它为我们服务。