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渠道輸水是目前中國(guó)農田灌溉(gài)的主要輸水(shuǐ)方式。傳統的(de)土渠(qú)輸水渠係水利用係數一般為(wéi)0.4—0.5,差的僅0.3左右,也就(jiù)是說,大部分水都滲漏和蒸(zhēng)發損失掉了(le)。渠道滲漏是農田灌溉用水損失的(de)主要方麵。采(cǎi)用渠道防滲技術後,一般可使渠係水利用係數提高(gāo)到0.6—0.85,比原來(lái)的土渠提高50%—70%。渠道防滲還具有輸水快、有利於農業生產搶季節、節省土地等優點,是當前中國節水(shuǐ)灌溉的主要措施之一。
根據所使用的材料,渠道防滲可分為(wéi):①三合(hé)土護麵防(fáng)滲;②砌石(卵石、塊石、片石)防滲(shèn);③混凝土防滲;④塑料薄膜防滲(內襯薄膜後再用土料(liào)、混凝土或石料護麵)等。
管道輸水是利用(yòng)管道將水直接送到田間灌溉,以減少水(shuǐ)在明渠輸送過程中的滲漏和蒸發損失。發達國家的灌(guàn)溉輸水已大量采用管道。目前中國北方井灌區的管道輸水推廣應用也較快。常用的管材有混凝土管、塑料硬(軟)管及金屬管等。管(guǎn)道輸水與渠道輸水(shuǐ)相比,具有輸水迅速、節水、省地、增產等優點,其效益為:水的利用係(xì)數可提高到0.95;節電20%—30%;省(shěng)地2%—3%;增產幅度(dù)10%。目前,如采(cǎi)用低壓塑料管道輸水,不計水源(yuán)工程建設(shè)投資(以下(xià)同),畝投資為100元—150元。
在有條件(jiàn)的地方應結合實際積(jī)極發展管道輸水。但是,管道輸水僅僅減少了(le)輸水(shuǐ)過程(chéng)中的水量損失,而要真正做到用水(shuǐ)效率高(gāo),還應配套噴、滴灌等田間節水措施。目(mù)前尚無力配套(tào)噴、滴灌設備(bèi)的(de)地(dì)方,對管道布(bù)設及管材承(chéng)壓能力等應考慮今後(hòu)發展噴、滴灌的要求,以避免造成浪費。
噴灌是利(lì)用管道將有壓水送到灌溉地(dì)段,並通過噴頭分散成細小(xiǎo)水滴,均勻地噴灑(sǎ)到田間,對作物進行灌溉。它作為一種先進的機械化、半機(jī)械化(huà)灌水方式,在(zài)很多發達國家已廣泛采用(yòng)。
噴灌的主要優點如下:⑴節水效果明(míng)顯,水的(de)利用率可達(dá)90%。一(yī)般情況下,噴灌與地麵灌溉相比(bǐ),1立方米水可以當2立方米(mǐ)水用。⑵作物增產幅度大,一般可達20%—40%。其原因是取消(xiāo)了農(nóng)渠(qú)、毛渠、田(tián)間(jiān)灌水溝及畦埂,增加了15%—20%的播種麵積;灌水均勻,土(tǔ)壤不板結,有利於搶季節、保全苗;改善了田(tián)間小氣候和農業生態環境。⑶大大減少了田間渠(qú)係建設及管理維護和平整土地等的工作(zuò)量。⑷減少了農民用(yòng)於灌水的費用和投勞,增加了農民(mín)收入。⑸有利於加快實現農業機械化、產業化、現代化。⑹避(bì)免由於過量灌溉造成的土壤次生鹽堿化。常用的噴灌有管道式、平移式、中心支軸式、卷(juàn)盤式和輕小(xiǎo)型機組式。
移動管道式噴灌通常將輸水幹管固定埋設在地下,田間支管和(hé)噴頭可(kě)拆裝搬移、周轉使用,因而降低(dī)了投資。北京(jīng)市順義縣全縣數萬畝糧(liáng)田均采用這種灌溉形式。10多年來的實踐證明:移動式管道噴灌(guàn)除了具有一般噴灌省水、增產、省工、減輕農民負擔和有利於農業機械化、產業(yè)化、現(xiàn)代化等優點(diǎn)以外,還具有設備簡單、操作簡(jiǎn)便、投資低、對(duì)田塊大小和形狀(zhuàng)適應性強、一戶或聯戶均可使(shǐ)用等優點,是目前較適合中國國情、可以大力(lì)推廣的一種微型噴灌形式,可適用於大田作物、蔬菜等,畝投資為200元一(yī)250元。
固定管道式噴灌是將管道、噴頭安裝在(zài)田間固定不動, 其灌溉(gài)效率高,管理簡便(biàn),適用於蔬菜、果樹以及經濟作物灌(guàn)溉。但是投資較高(畝投資一般在1000元左右),不利於機械(xiè)化耕(gēng)作。
中心(xīn)支軸式與平移式大型噴灌機, 隻能在預定範圍內行走,行走區域(yù)內不能有高大障礙物,土(tǔ)地要求較平(píng)整。其機械化和自動化程度高,適用(yòng)於大型農(nóng)場或規(guī)模經(jīng)營(yíng)程度較高的農田。使用國產(chǎn)設(shè)備,每畝投資為300元-400元。
絞盤式噴灌機, 靠管內動水壓力驅動行走作業, 與中心支軸(zhóu)式及平移式的大型噴灌機相比,具有機動靈活、適應大小田塊、畝設備投資(zī)低等優點。目前進口設備每畝投資為50元左右, 設備國產化後可進一步降低(dī)投資, 這是一種適合中國國情、有發展前景的噴灌形式, 可適用於大田(tián)作物、蔬菜等。絞盤式噴灌機有噴槍式和折架式兩種, 後者具有霧化好、耗能低(dī)的(de)優點。輕(qīng)小型(xíng)機組式噴灌,可以手抬或裝在手推車或拖拉機上,具有(yǒu)機動靈活、適應性強(qiáng)、價格較低等(děng)優點,通常用於較小地塊的抗旱噴灌。每(měi)畝(mǔ)投(tóu)資為100元-200元。
微噴是新發展起(qǐ)來的一種噴灌形式,微噴又分為吊掛微噴、地插微噴。特別適(shì)合農業溫室(shì)大棚內投入使用(yòng),它比一般噴灌(guàn)更省水,更均勻的噴灑於作物上.它是通過PE塑料管道輸水,通(tōng)過微噴頭噴(pēn)灑進(jìn)行(háng)局部灌溉的。更可以擴充成自動(dòng)控製(zhì)係統.同時結合施用化肥,提高肥效。一個標準大棚微噴係統設備(bèi)投資一般在800元左右。
滴灌是利用塑料管道將水通過直徑約(yuē)16mm毛(máo)管上的孔口或滴頭送到作物根部進行(háng)局部灌溉。它是目前幹旱缺水(shuǐ)地(dì)區有效的一種節(jiē)水灌溉方式,其水的利用率可達95%。滴灌較噴灌具有更高的節水增產效果,同時可以結合施肥,提高肥效一倍(bèi)以上。可適用於果樹、蔬菜、經濟作物以及溫室大棚灌溉(gài),在幹旱缺(quē)水的地方也可用於大(dà)田作物灌溉。其不足之處是滴頭易結垢和堵塞,因此應(yīng)對水(shuǐ)源進行嚴格的過濾處(chù)理。目(mù)前,國產設備已基本過關,有條件的地區應積極發展滴灌(guàn)。
按(àn)管道的固定程度, 滴灌可分(fèn)固定式、半固定式和(hé)移動式三種類型。固定式滴灌,其各級管道和滴頭的(de)位置在灌溉季節是固定的(de)。其(qí)優點是操作簡便、省工、省時, 灌水效果好。國產設備畝投資(zī)約為700元(果樹)-1400元(大棚蔬菜)。半固定式滴灌, 其幹、支管固定, 毛管由人工移動。畝投資為500元-700元(yuán)。移動式滴灌(guàn),其幹、支、毛管均由人工移動,設備簡單,較半固定式滴灌節省投資,但用工較多。畝投資為(wéi)2元一500元。
結合(hé)中國勞動力多、資金缺乏的具體情況而研究開(kāi)發的半固定式、移動式(shì)滴灌係統,大大降低了(le)工程造價(jià),為滴灌在大田作物和(hé)經濟欠發達地區推廣應用創造了條件。
儲水滴灌, 是通過雨水集流或引用其它地表徑流到水(shuǐ)窖(或其它微型蓄水工程)內, 或利(lì)用儲水罐蓄水作為小型移動水源,再配上滴灌以解決幹旱缺水地區的農田灌溉問題。它具有結構簡單、造價低、家家戶戶都(dōu)能采用(yòng)的特點。對於旱貧困山區實現每人有半(bàn)畝到一(yī)畝旱澇保收農田,解決溫飽問題和發展庭院經(jīng)濟有重要作用(yòng),應在幹旱和缺水(shuǐ)山(shān)區大力推廣。
地下滴灌,是把滴灌管埋入地下作物根係活動層內,灌溉水通過微孔滲入土壤供作物吸收(shōu)。有的地方在塑料管上隔一定(dìng)距離鑽一(yī)個小孔,埋入地(dì)下(xià)植(zhí)物根部附(fù)近進行灌溉,群(qún)眾俗稱“滲灌”。地下滴灌具有蒸發損失少、省水、省電、省肥、省工和增產效益顯著等優(yōu)點,果樹、棉花、糧食作物等均可采用。其缺點是2,當管道間距較大時灌水不夠均勻,在土壤滲透性很大或(huò)地麵坡度較陡的(de)地方不宜使用。畝投資為400元-1000元。其(qí)效益為(wéi):節水50%-60%;省電(diàn)40%-50%;增產30%左右。
用地膜覆蓋田間的壟溝底部,引入的灌溉水從地膜上麵流過,並通過膜上小孔滲入作物根部(bù)附近的(de)土壤中進行(háng)灌(guàn)溉,這種方法稱作膜上灌,在新疆等地已大麵積推廣(guǎng)。采用膜上灌,深層滲漏和蒸發損失少,節水顯著,在地膜栽培的基(jī)礎上不需再增加材料費用,並能起到對(duì)土壤增溫和保墒作用。在幹旱地區可將滴灌管放在膜下,或利用毛(máo)管通過膜上小孔進行灌溉,這稱作膜下灌。這種灌(guàn)溉方(fāng)式既具有滴(dī)灌的優點,又具有地膜覆蓋的優點,節水增產效果更好。
在我國(guó)水資源較匱乏地(dì)區可將滴灌管放在膜下,或利(lì)用毛(máo)管通過(guò)膜(mó)上小孔進行灌溉,這稱作膜下滴灌。這種灌溉方式(shì)既具有滴灌的優點(提高水的利(lì)用(yòng)率),又具有地膜覆蓋的優(yōu)點(提高積溫),尤其在北方節水增產效果更好。
根據水稻不同生育期對(duì)水分的(de)不(bú)同需求進行“薄、淺、濕、曬”的控(kòng)製灌溉,既節約(yuē)用水,又有(yǒu)利於農作物生長,改變了以往水稻大水漫灌、串灌的舊習慣。它不需增加工程投(tóu)資,隻(zhī)要按照節(jiē)水灌溉製度(dù)灌水即可。“薄、淺、濕、曬”(薄水插秧、淺水育秧(yāng)、分蘖前期濕潤、分蘖後期曬田)、“旱育稀植”(旱(hàn)育旱栽,稀(xī)植,適當補(bǔ)水)等技術均屬這一範(fàn)疇,近年已在廣西、吉林等10多個省、自治區大麵積(jī)推廣。一般每畝可節水100m3,增產(chǎn)稻穀25kg,效益顯(xiǎn)著。水稻節水灌溉技術已獲國家(jiā)科技進步一等獎,應在水稻(dào)區大力推廣。
江(jiāng)蘇、上海、浙江等經濟條件好的地區采(cǎi)用鋪設暗管係統進(jìn)行控製(zhì)灌(guàn)溉和田(tián)間排水(shuǐ),有利(lì)於(yú)節水、節肥和作物生(shēng)長,為實現高產(chǎn)、優質農業創造了(le)有利的條件。
在一些水源短缺的地方,春播時(shí)常因春旱出不了苗或出(chū)苗(miáo)不齊。為保全苗(miáo),采用機械或畜力用水箱、水袋拉水,在播種時進(jìn)行點灌,以解(jiě)春旱,俗稱“坐水種”。這種方法投資少、簡單易行,是有(yǒu)效的節水增產(chǎn)方式。播種時每畝用水量僅5m3;-10m3;,豐水年可增產10%-15%,幹旱年可增產60%-70%。坐水種目前在黑龍江、吉林等地廣為(wéi)采用,凡條件適合(hé)的地方應積極推(tuī)廣。
通過平整土(tǔ)地,改進灌水溝畦規格(如大畦改小畦, 長溝改短溝)等綜合措施,使灌水均勻,以達到節水的目的。
根據作物需水要求,適時適量地灌水,用先進的科學(xué)技術手段對土(tǔ)壤墒情和灌區輸配(pèi)水係統的水情(qíng)進行監測、數據采集和計算機處理,可(kě)以科學有效地控製(zhì)土壤水分含量,進(jìn)行合理調度(dù),做到計劃用水、優化配水,以達到既節水又增產的目的。同(tóng)時,要重(chóng)視和加(jiā)強節水管理,改變目(mù)前農業用水水價過低、不利(lì)於節水的狀況,實行按成本收費、超計劃用水加價等政策。要建立健全節水管(guǎn)理組織和技術推廣服務體係,完善節水管理規章製度。