一、渠道防滲技術(shù)
渠道輸水是廣泛采用的傳統(tǒng)輸水方式。這種方式水資源損失較大,總體利用率不高,損失能占到輸水總量的50%~60%,一些土質(zhì)較差的渠道滲漏損失可達(dá)80%左右,是灌溉水損失的主要方面。因此,加強(qiáng)渠道防滲是渠道輸水實現(xiàn)節(jié)水的必要措施。采用渠道防滲相關(guān)技術(shù)后,將會有效減少在輸水過程中的滲漏、合理控制地下水位、大幅提高渠道水資源利用系數(shù)。
防滲襯砌的主要材料有灰土、水泥土、混凝土、瀝青混凝土、砌石和復(fù)合土膜料等,相應(yīng)的渠道防滲方法有土料壓實防滲法、三合土料護(hù)面防滲法、混凝土襯砌防滲法、瀝青護(hù)面防滲法、石料襯砌防滲法、塑料薄膜防滲法等。
由于渠道防滲適用于全部的灌溉土渠,所以選擇恰當(dāng)?shù)姆罎B技術(shù)措施就成了關(guān)鍵,一般的選擇原則有4點(diǎn):防滲效果較好,減少滲漏值一般應(yīng)多于50%;因地制宜,就地取材,施工簡便,造價低廉;壽命長,具有足夠的強(qiáng)度和耐久性;能提高渠道的輸水能力和抗沖能力,減少斷面面積。
二、低壓管道輸水技術(shù)
低壓管道輸水灌溉簡稱“管灌”,是利用低壓輸水管道將水直接輸送到田間農(nóng)作物,在輸送工程中減少蒸發(fā)損失和滲漏的技術(shù)。低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)大部分由水源、水泵和動力機(jī)、連接保護(hù)裝置、輸水管道、給配水裝置還有其附屬設(shè)備組成。
利用管道取代渠道輸水方式,可以在很大程度上減少水資源在輸送過程中的損耗,提高輸水效率,輸水效率達(dá)95%以上,比采用了渠道防滲技術(shù)的輸水方式,在輸水效率上還要提高10%~30%。根據(jù)我國現(xiàn)階段水資源比較匱乏,地下水嚴(yán)重超采的實際情況,應(yīng)大力發(fā)展,全面普及管道輸水技術(shù),降低水資源輸送環(huán)節(jié)的損耗。
三、噴灌技術(shù)
噴灌是利用管道、水泵、動力機(jī)等專門設(shè)備把水加壓或利用水的自然落差將有壓水送到所需灌溉的地區(qū),通過噴頭把水流散成細(xì)小的水顆粒,均勻地散布在農(nóng)作物上進(jìn)行灌溉。噴灌系統(tǒng)有3種形式:固定式,即組成噴灌系統(tǒng)的各部分設(shè)備都是固定不動的,其優(yōu)點(diǎn)是操作簡單便利、生產(chǎn)效率較高、占地面積較少、容易實現(xiàn)自動化等;移動式,即噴灌系統(tǒng)的動力機(jī)、水泵、管道、噴頭等部分都可以移動,其具有結(jié)構(gòu)簡單,所需資金少,機(jī)動靈活、設(shè)備利用率高等優(yōu)點(diǎn);半固定式,即噴灌系統(tǒng)除噴頭和裝有很多噴頭的支管可在一定范圍內(nèi)移動外,其余部分固定不動,支管與輸水總干管常用給水栓連接,其特點(diǎn)介于固定與半固定系統(tǒng)之間。
噴灌有明顯的節(jié)約用水、降低勞動力成本、節(jié)約耕地、對地形土質(zhì)要求小,灌水較為均勻和增加產(chǎn)量等優(yōu)勢。在灌溉大田作物、經(jīng)濟(jì)作物、蔬菜、園林草地等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。與采用傳統(tǒng)土渠輸水的地面灌溉相比,灌溉節(jié)水40%左右,糧食作物增加產(chǎn)量15%~25%,經(jīng)濟(jì)作物增加產(chǎn)量15%~30%,蔬菜增加產(chǎn)量2倍左右。
四、地面灌溉
地面灌溉是最古老、最常見和應(yīng)用最廣的灌溉方法,灌溉水引入農(nóng)田后,在重力和毛細(xì)管作用下滲入土壤,田間工程設(shè)施簡單,不需能源,易于實施。由于我國水資源和能源短缺、經(jīng)濟(jì)實力不足、技術(shù)管理水平較低等原因,推廣發(fā)展節(jié)水型地面灌溉技術(shù)是節(jié)水灌水技術(shù)的關(guān)鍵。
根據(jù)灌溉水滲入土壤的方式,傳統(tǒng)的地面灌溉可分為4種:畦灌,從末級灌水渠將水引入畦田中,灌溉水在畦面上以薄層水流形式在重力作用下沿畦長方向流動,向土壤中垂直入滲浸潤土壤;溝灌,從末級灌水渠將水引入灌水溝中,灌溉水在溝中沿溝長方向流動,部分水靠重力作用和土壤毛細(xì)管作用通過溝壁浸潤土壤;格田灌溉,從末級渠道將水引入用土埂圍成的格田,并保持一定深度的水層,靠垂直入滲徑潤土壤;漫灌,只有簡單的土埂,引水入田后,任水漫流滲入土壤。各種地面灌水技術(shù)的適用性不同。對于密植作物,一般應(yīng)選用畦灌;對于水稻或沖洗改良鹽堿地,可選用格田淹灌;而對寬行作物則適宜選用溝灌;漫灌適用于灌溉天然草場或引洪淤地。
若改進(jìn)傳統(tǒng)的地面灌溉,進(jìn)行隔溝交替灌溉或局部濕潤灌溉,可以有效降低棵間土壤蒸散發(fā)占農(nóng)田總蒸散發(fā)的比例,使田間土壤水的利用率得到顯著的提高,還可以較好的改善作物根區(qū)土壤的通透性,有利于根系利用深層土壤儲水。
五、膜上灌
膜上灌是指在作物行間鋪蓋的塑料薄膜上行水,水流從薄膜上的小孔下滲以浸潤作物根部土壤的一種節(jié)水灌溉方法。地膜栽培和膜上灌結(jié)合使用,其優(yōu)點(diǎn)是可以節(jié)約用水、保持肥效、增加地溫、抑制雜草和促進(jìn)作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、早熟及灌水質(zhì)量高等。實踐表明,采取膜上灌水技術(shù)比常規(guī)溝灌節(jié)水50%左右,增產(chǎn)5%~50%不等。在我國北方缺水地區(qū)適合大面積推廣使用這種具有中國特色的灌水技術(shù)。
六、坐水種(點(diǎn)水灌)
坐水種指在干旱嚴(yán)重和缺水地區(qū),挖穴下種時灌少量水以保證作物出苗的一種節(jié)水灌溉方法。在生產(chǎn)實踐中,可以利用坐水種單體播種機(jī),使開溝、澆水、播種、施肥和覆蓋土1次完成,適合有小水資源的旱地農(nóng)業(yè)區(qū)。實踐表明,玉米坐水種,1kg可節(jié)水900m3,節(jié)電100kW·h,增產(chǎn)幅度15%左右,增收幅度20%~30%。
七、微灌技術(shù)
微灌是一種新型的高效用水灌溉技術(shù),包括滴灌、微噴灌、涌泉灌和地下滲灌。微灌可以有效提高水的利用率,比噴灌節(jié)水15%~20%,比地面噴灌節(jié)水50%~60%。微灌普遍適用于各種土壤,在干旱缺水的地區(qū)具有好的發(fā)展前景。
結(jié)語
農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)體系的建設(shè)是從輸水到灌溉環(huán)節(jié)的全面建設(shè),保證水資源在每個環(huán)節(jié)的高效使用,提高利用效率,保證農(nóng)作物生產(chǎn)的高效。它是由水資源、工程、農(nóng)業(yè)、管理等環(huán)節(jié)的節(jié)水技術(shù)組成的綜合技術(shù)體系?茖W(xué)地運(yùn)用這一技術(shù)體系,可有效的提高農(nóng)用水資源的整體利用率、增加單位面積和總體面積農(nóng)作物的產(chǎn)量,提高綜合效益,促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。