节水灌溉知识

2017-01-05

1、节水灌溉的概念

节水灌溉，就是指以较少的灌溉水量取得较好的生产效益和经济效益。节水灌溉的基本要求，就是要采取最有效的技术措施，使有限的灌溉水量创造最佳的生产效益和经济效益。

2、节水灌溉的前景

据预测，到2050年，世界总人口将由目前的70亿人增加到90亿人，人类对粮食的需求将在当前的水平上再增长70%至100%。世界淡水资源日益紧缺，而人类对粮食的需求也不断上升，淡水资源已经成为农业发展和世界粮食供应的安全威胁。要破解耕地面积有限、淡水资源紧缺和世界粮食需求上涨之间的难题，发展节水灌溉成为关键。节水灌溉是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。当前世界各国节水灌溉的主要措施包括渠道防渗、低压管灌、喷灌、微灌等。实行节水灌溉工程后，可以减少灌溉过程中劳动力配置，滴灌通过局部湿润灌溉，田间土壤疏松，通透气性良好，易溶性肥料、植物生长调节剂、内吸杀虫剂等可随水滴入，可减少中耕、施肥、喷药、锄草等的作业次数和劳动力投入，节省了大量的人力物力。通过节水灌溉，农作物得到及时的灌溉，提高了灌溉保证率，能有效促进粮食增产增收，这也是节水灌溉工程的主要效益。此外，节水灌溉还能实现节水、节地、节电、等效益。目前，欧美等农业发达国家在节水灌溉方面已经取得重大进展，节水灌溉的普及程度较高。在发达国家，喷灌技术、微灌技术、渠道防渗工程技术、管道输水灌溉技术等节水灌溉技术已经较为成熟，其中喷灌、滴灌又是最先进的节水灌溉技术，欧美发达国家60%-80%的灌溉面积采用喷灌、滴灌的灌溉方法，农业灌溉率约为70%以上。据《中国节水灌溉行业深度调研与投资战略规划分析报告前瞻》[3]数据显示，目前，全世界的总耕地面积仅为15亿公顷，有灌排设施的耕地面积仅占27%，却生产出全世界55%的粮食，预计今后新增的粮食产量中80%至90%将来自有灌排设施的耕地。

3、节水灌溉的发展趋势

我国的节水灌溉技术发展呈现以下趋势：

(1)喷灌技术仍为大田农作物机械化节水灌溉的主要技术，其研究方向是进一步节能及综合利用。不同喷灌机型有各自的优缺点，要因地制宜综合考虑。软管卷盘式喷灌机及人工移动式喷灌机比较适合我国国情。

(2)地下灌溉已被世人公认是一种最有发展前景的高效节水灌溉技术。尽管目前还存在一些问题，应用推广速度较慢，但随着关键技术的解决，今后将会得到一定的发展。

(3)地面灌溉仍是当今世界占主导地位的灌水技术。随着高效田间灌水技术的成熟，输配水有低压管道化方向发展的趋势。

(4)农业高效节水灌溉技术管理水平越来越高。应用专家系统、计算机网络技术、控制技术资源数据库、模拟模型等技术的集成，达到时，空、量、质上的精确灌水，是今后攻关的重点。

(5)节水综合技术的开发利用，是提高水分利用率和水分利用效率的重要途径，也是今后节水灌溉发展的方向。

(6)节水灌溉新技术：

水源供水方面：光伏提水技术。主要由电池板、光伏扬水逆变器、水泵组成。可以在偏远的无市电地区提水灌溉，真正意义上从节水灌溉的出发点进行灌溉，可以达到节电、节水、节能源以及节约人力物力的效果。

灌溉方面：微灌、喷灌、滴灌。这些是先进的节水灌溉技术，结合天源新能源清华大学教授研发的光伏提水系统可以更好的组成真正意义上的节水灌溉系统。

4、节水措施

大力普及节水灌溉技术，要十分重视农业节水措施的推广。这可采用水稻旱育稀植、抛秧、地膜覆盖、秸秆还田、深耕松土、中耕除草、镇压、耙耪、增施有机肥等措施，以提高土壤对天然降水的蓄集能力和保墒能力。施用化学保水制剂，引进和优选抗旱品种和调整作物种植结构等，也是行之有效的节水措施，在于旱缺水地区应大力推广普及。

节水灌溉应用的领域：温室，无土栽培，大棚，绿化，园林，废水再利用等等

作物和绿地植被从种子萌发以及成长的全过程都需要水参与光合作用。但植株消耗的水分99%以上是用于叶面蒸腾和株间土壤蒸发，以调节作物体温、改善小气候和向植物体内输送养分。没有适量的水分供应，作物的生长发育就会受到抑制和损害。持续缺水，作物就会干旱致死。

为了改变靠天吃饭的被动局面，主动影响和控制作物生长，灌溉技术出现并逐步得到了发展。灌溉是利用人工设施，将符合质量标准的水，输送到农田、绿地等处，补充土壤水分，以改善植物的生长发育条件。中国是世界上发展农田灌溉最早的国家之一。秦汉之前对农田灌溉称为“浸”，到汉代有称“溉”或“灌”的，西汉时“灌浸”和“溉灌”、“灌溉”并用。唐以后习惯用“灌溉”一词，并沿用至今。

就农作物的不同生长阶段而言，灌溉主要有播种前灌水、催苗灌水、生长期灌水及冬季灌水等种类。就发展到现阶段的灌溉方式而言，主要又分为地面灌溉、浇灌、科学灌溉等。

地面灌溉是最传统的灌溉方式，包括沟灌和畦灌等。这种方式灌水不均匀，蒸发量大，容易表层土壤的团粒结构，形成板层，影响土壤中好气微生物的分解作用。华维认为，这种方式是浇地而不是浇作物。但由于田间工程设施简单，不需要能源，目前仍然被广泛采用。

浇灌一般是用皮管或洒水车浇水，是中国目前园林养护、蔬菜苗木种植等领域使用最多的灌溉方式。相对漫灌而言比较容易控制，但仍然具有费水、费人工、低效率等缺点。

5、节水灌溉的方式

科学灌溉是包括华维公司在内的专业灌溉企业一直着力推广的灌溉方式，包括滴灌、微喷、渗灌、喷灌等现代化的灌溉方式。需要根据相应植物的需水特性、生育阶段、气候、土壤条件等做合理设计，制定相应的灌溉制度，适时、适量，合理灌溉。

该类方式可以做到局部精确灌溉，除了用于补充土壤水分满足植物生长需要外，还可将肥料、农药溶解在水中，结合注肥泵等现代化的施肥装置进行施肥打药作业。还可避免土壤盐碱化，对已经出现盐碱化的土壤，可利用灌溉冲洗土壤中的可溶盐分，以改良土壤。此外科学灌溉方式还可起到预防果树蔬菜霜冻和预防干热风危害，以及防止土壤风蚀等作用。

6、节水灌溉的优点

科学灌溉可有效保持土壤中水、肥、气、热等各相的良好状态，具有省水、省工、节能、节肥、增产增收等诸多优点，正逐步被大家认可和使用，但由于资金和认识上的欠缺，还有很多工作需要业内同行努力去做。

近代以来，随着人口数量急剧增加、经济日益发达，突出的水资源供需矛盾同样反应到了世界范围的灌溉事业上。此外，还存在着进一步降低建设和运行成本，提高灌溉效益，防止灌溉土地盐碱化、沼泽化等问题。在中国蔬菜之乡山东寿光就出现了土壤严重盐碱化额问题。

另一方面，目前很多节水灌溉项目存在只管建不管用的严重问题，许多国家已把灌溉发展的重点从开发新灌区向改建旧灌区和加强灌溉管理等方面转移。

在吸取现代科学技术成就的基础上，灌溉技术将向着节水节能、优化调度、现代化的管理与监测预报等方向发展。在中国水资源严重短缺的西北、华北和东北部分地区，推行节水灌溉，建立节水型农业，已成为当务之急。在华东、华南等区域日益兴旺的现代设施农业、园艺及园林建设中，同样需要发展科学灌溉方式。