節(jié)水農(nóng)業(yè)是提高用水有效性的農(nóng)業(yè),是水、土、作物資源綜合開發(fā)利用的系統(tǒng)工程,是充分利用降水和可利用的地表、地下水資源,采取水利和農(nóng)業(yè)措施,提高水分利用率和水的利用效率的農(nóng)業(yè)。節(jié)水農(nóng)業(yè)包括節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)和旱地農(nóng)業(yè)。其中節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)是指合理開發(fā)利用水資源,用工程技術(shù)、農(nóng)業(yè)技術(shù)及管理技術(shù)達(dá)到提高農(nóng)業(yè)用水效益的目的。旱地農(nóng)業(yè)是指降水偏少且灌溉條件有限情況下而從事的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。節(jié)水農(nóng)業(yè)是隨著節(jié)水觀念的加強(qiáng)和具體實(shí)踐而逐漸形成的。它包括四個(gè)方面的內(nèi)容:一是農(nóng)藝節(jié)水,即農(nóng)學(xué)范疇的節(jié)水,如調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)、作物結(jié)構(gòu)、改進(jìn)作物布局、改善耕作制度(調(diào)整熟制、發(fā)展間套作等),改進(jìn)耕作技術(shù)(整地、覆蓋等);二是生理節(jié)水,即植物生理范疇的節(jié)水,如培育耐旱抗逆的作物品種等;三是管理節(jié)水,即農(nóng)業(yè)管理范疇的節(jié)水,包括管理措施、管理體制與機(jī)構(gòu)、水價(jià)與水費(fèi)政策、配水的控制與調(diào)節(jié)、節(jié)水措施的推廣應(yīng)用等;四是工程節(jié)水,即灌溉工程范疇的節(jié)水,包括灌溉工程的節(jié)水措施和節(jié)水灌溉技術(shù),如精準(zhǔn)灌溉、微噴灌、滴灌、涌泉根灌等。本文主要介紹農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程常用的幾項(xiàng)技術(shù)。
1.渠道防滲技術(shù) 是為減少渠道的透水性或建立不易透水的防護(hù)層而采取的技術(shù)措施。渠道輸水是本地區(qū)目前農(nóng)田灌溉的主要輸水方式,而傳統(tǒng)的土渠輸水滲漏損失嚴(yán)重,約為引水總量的50%~60%,可以說大部分水都滲漏和蒸發(fā)損失掉了。因此,大力發(fā)展渠道防滲技術(shù)是節(jié)水灌溉發(fā)展的重要途徑。渠道防滲技術(shù)根據(jù)使用的材料可分為土料壓實(shí)、三合土護(hù)面、磚石襯砌、水泥襯砌、塑料薄膜防滲和瀝青護(hù)面防滲等。本地區(qū)的渠道防滲工作始終以開發(fā)性能好、成本低、易于施工、便于群眾掌握的防滲材料為中心,同時(shí)研究推廣新型防滲渠道斷面形式和襯砌形式。
2.低壓管道輸水技術(shù) 簡(jiǎn)稱“管灌”,是利用低壓輸水管道代替?zhèn)鹘y(tǒng)輸水土渠,將水直接送到田間溝畦灌溉作物的灌水方法,以減少水在輸送過程中的滲漏和蒸發(fā)損失。低壓管道輸水灌溉技術(shù)一次性投資較低,要求設(shè)備簡(jiǎn)單,操作管理方便,農(nóng)民易于掌握,比土渠省水40%、省工、省地、省時(shí),增產(chǎn)效益顯著。因此,在無力發(fā)展噴灌和微灌的地方,采用“管灌”是一個(gè)方向。
3.噴灌技術(shù) 噴灌是利用專門的設(shè)備將有壓水送到灌溉地段,并通過噴頭分散成細(xì)小水滴,以自然降水的方式均勻噴灑到田間,對(duì)作物進(jìn)行灌溉。這種方式需要在農(nóng)田中布設(shè)噴灌頭、連接管道、驅(qū)動(dòng)裝置等,較適合在山丘地區(qū)、干旱缺水地區(qū)和經(jīng)濟(jì)作物灌區(qū)發(fā)展。優(yōu)點(diǎn)是灌水均勻,少占耕地,節(jié)省人力,對(duì)地形的適應(yīng)性強(qiáng)。缺點(diǎn)是受風(fēng)影響大,設(shè)備投資高,安裝架設(shè)設(shè)備需要較高的技術(shù)水平。噴灌技術(shù)的形式很多,生產(chǎn)中常用的有固定管道式噴灌、半移動(dòng)式管道噴灌、滾移式噴灌、時(shí)針式噴灌、平移式噴灌、絞盤式噴灌等。各種噴灌形式各有利弊,適合于不同的條件,應(yīng)因地制宜選擇應(yīng)用。
4.滴灌技術(shù) 是利用塑料管道將水通過直徑約10毫米毛管上的孔口或滴頭送到作物根部進(jìn)行局部灌溉。它是目前干旱缺水地區(qū)最有效的一種節(jié)水灌溉方式,其水的利用率可達(dá)95%。滴灌較噴灌具有更高的節(jié)水增產(chǎn)效果,同時(shí)可以結(jié)合施肥,提高肥效一倍以上?蛇m用于果樹、蔬菜、經(jīng)濟(jì)作物以及溫室大棚灌溉,在干旱缺水地方也可用于大田作物灌溉。其不足之處是滴灌的管道和滴頭易結(jié)垢和堵塞,因此使用該技術(shù)時(shí)必須對(duì)水源進(jìn)行嚴(yán)格的過濾處理(安裝過濾器)。使用時(shí)還需注意:滴灌不能調(diào)節(jié)田間小氣候,不適宜結(jié)凍期灌溉,在蔬菜灌溉中不能利用滴灌系統(tǒng)追施糞肥;滴灌投資較高,要考慮作物的經(jīng)濟(jì)效益;在鋪設(shè)滴灌管
(帶)時(shí)壓緊壓實(shí)地膜,使地膜盡量貼近滴灌管(帶),地膜和滴灌管(帶)之間不要產(chǎn)生空間,避免陽光通過水滴形成聚焦,產(chǎn)生透鏡效應(yīng),灼傷滴灌管(帶)。
5.微噴技術(shù) 微噴是新發(fā)展起來的一種噴灌形式。它是通過低壓管道將水送到作物植株附近,并用專門的小噴頭向作物根部土壤或作物枝葉噴灑細(xì)小水滴。微噴灌的工作壓力低,流量小,既可定時(shí)定量增加土壤水分,又能提高空氣濕度,調(diào)節(jié)局部小氣候。該技術(shù)主要適用于局部農(nóng)田灌溉。
6.膜上灌溉技術(shù) 用地膜覆蓋田間的壟溝底部,引入的灌溉水從地膜上面流過,并通過膜上小孔滲入作物根部附近的土壤中進(jìn)行灌溉,稱作“膜上灌”。采用膜上灌,深層滲漏和蒸發(fā)損失少,具有節(jié)水、保肥、抑制雜草生長(zhǎng)和促進(jìn)作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、早熟等特點(diǎn)。在地膜栽培的基礎(chǔ)上不需再增加材料費(fèi)用,并能對(duì)土壤起到增溫和保墑作用。生產(chǎn)試驗(yàn)表明,膜上灌與常規(guī)溝灌相比,棉花節(jié)水40.8%,玉米節(jié)水58%,瓜菜節(jié)水25%以上。