推廣節(jié)水技術(shù)，實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉

周維金

摘要：新疆水資源時(shí)空分布不均，水利工程調(diào)蓄配套能力不足，農(nóng)業(yè)灌溉水的供需矛盾突出，直接影響著農(nóng)民的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。節(jié)水灌溉是新疆農(nóng)業(yè)的必由之路，是緩解新疆水資源緊缺，提高水資源的利用率，實(shí)現(xiàn)水資源高效可持續(xù)利用，農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。選擇經(jīng)濟(jì)、可靠、合理的節(jié)水灌溉方式是今后農(nóng)業(yè)灌溉的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：節(jié)水灌溉 節(jié)水灌溉技術(shù)

0 引言

節(jié)水型農(nóng)業(yè)建設(shè)不僅是一項(xiàng)覆蓋面廣、綜合性強(qiáng)、投入量大的社會(huì)系統(tǒng)工程，也是一項(xiàng)涉及廣大農(nóng)民切身利益的宏大工程。

目前農(nóng)一師灌區(qū)乃至整個(gè)兵團(tuán)都在大力實(shí)施節(jié)水灌溉技術(shù)，節(jié)水灌溉技術(shù)也日益成熟，作物產(chǎn)量也有明顯的提高。但是我們?nèi)詰?yīng)看到目前發(fā)展節(jié)水灌溉的不足及前景。

1 發(fā)展節(jié)水灌溉的原因

經(jīng)過(guò)前人在上一世紀(jì)的孜孜探索，灌溉水的利用技術(shù)已經(jīng)達(dá)到一個(gè)很高的水平。但淡水資源的短缺越來(lái)越嚴(yán)重，人類在新的世紀(jì)將面臨更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。從國(guó)外和我國(guó)各地的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)看，凡采用先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)，都可獲得十分顯著的節(jié)水增產(chǎn)效果。農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水潛力巨大，通過(guò)普及節(jié)水灌溉技術(shù)，提高灌溉水的利用率和水分生產(chǎn)率，無(wú)疑是解決農(nóng)業(yè)用水危機(jī)，緩解我國(guó)水資源的供需矛盾的有效途徑。新疆水資源時(shí)空分布不均，水利工程調(diào)蓄配套能力不足，農(nóng)業(yè)灌溉水的供需矛盾突出，直接影響著農(nóng)民的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。在新疆干旱少雨，作物種植面積大的特定條件下，經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐總結(jié)，具有產(chǎn)出投入比高，省水、省工、省力等優(yōu)點(diǎn)的田間高效節(jié)水灌溉實(shí)用技術(shù)，已經(jīng)被廣大農(nóng)民所接受，農(nóng)民發(fā)展田間高效節(jié)水技術(shù)積極性日益高漲。

2 我國(guó)發(fā)展節(jié)水灌溉的歷史

我國(guó)從70年代開始引進(jìn)噴灌、滴灌技術(shù)，80年代中期曾一度得到迅速發(fā)展。但因?yàn)榻?jīng)濟(jì)及技術(shù)落后，不幾年即紛紛下馬。進(jìn)入90年代中期，國(guó)家充分意識(shí)到我國(guó)水資源的短缺，重新大力推廣節(jié)水技術(shù)。經(jīng)過(guò)數(shù)年努力，已取得長(zhǎng)足進(jìn)步。引進(jìn)消化吸收及仿制了不少條滴灌生產(chǎn)線，滴灌管材以及滴灌過(guò)濾設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量比80年代有了很大進(jìn)步。到了本世紀(jì)節(jié)水灌溉技術(shù)更是有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，節(jié)水灌溉的自動(dòng)化控制也有了一定的發(fā)展。進(jìn)入21世紀(jì)，灌溉技術(shù)將會(huì)以前所未有的速度發(fā)展。許多灌溉專家預(yù)測(cè)21世紀(jì)的灌溉將朝著能耗及造價(jià)越來(lái)越低，效率越來(lái)越高，高度自動(dòng)化及高度智能化方向發(fā)展。

3 節(jié)水灌溉的類型

經(jīng)過(guò)二十多年的研究和推廣，已經(jīng)積累了許多寶貴的經(jīng)驗(yàn)。節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致了農(nóng)業(yè)耕作習(xí)慣的改變，擴(kuò)大了灌溉的實(shí)際效果。節(jié)水灌溉技術(shù)的種類也得到了發(fā)展，包括傳統(tǒng)的渠道防滲，以及后來(lái)引進(jìn)的噴灌、滴灌、微噴灌、管道輸水等節(jié)水灌溉技術(shù)。

3.1 渠道防滲技術(shù) 渠道輸水仍是當(dāng)今世界主要采用的輸水手段，渠道防滲襯砌是提高渠系水利用率的主要措施，渠道防滲效果在很大程度上取決于襯砌材料，目前普遍采用的材料為剛性材料、土料和膜料三種。

3.2 膜上灌 膜上灌水技術(shù)是我國(guó)新疆科研人員在覆膜種植基礎(chǔ)上探索出的一種灌水新方法，突出特點(diǎn)是可通過(guò)調(diào)整膜畦道尾的滲水孔數(shù)及孔的大小來(lái)調(diào)整膜畦首尾的灌水量，這樣灌水效率高，一般可節(jié)水25%～35%，增產(chǎn)15%～20%，又不要專門的設(shè)施。以獲得較普通地面灌溉方法相對(duì)高的灌水均勻度，實(shí)現(xiàn)節(jié)水增產(chǎn)的目的。

3.3 管道輸水技術(shù) 管道輸水效率高，占地少，易管理。灌溉渠道管道化是發(fā)展趨勢(shì)。尤其在田間渠道中采用管道輸水發(fā)展很快，管材可用砼管、鋼管、塑料管、陶管、以塑料管使用為多，管件應(yīng)配合。

3.4 噴灌技術(shù) 噴灌是借助機(jī)械能的作用把水加壓、霧化、噴灑在田間達(dá)到作物澆水的一種灌溉方式。噴灌由水泵、動(dòng)力機(jī)械、管道及噴頭組成，布置方式有固定、半固定式及移動(dòng)式三種，而以半固定式采用較多。噴灌唯一的缺點(diǎn)是受風(fēng)力影響較大。

3.5 滴灌技術(shù) 滴灌是通過(guò)安排在管道上的滴頭，將水準(zhǔn)確地、均勻地緩慢地滴入作物根區(qū)的土壤中，達(dá)到灌溉的目的，是一種精密的灌溉方法，只有需要水的地方才灌水，可真正做到只灌作物而不是灌土地。而且可長(zhǎng)時(shí)間使作物根區(qū)的水分處于最優(yōu)狀態(tài)，因此既省水又增產(chǎn)。滴灌的主要方式有：固定式地面滴灌、半固定式地面滴灌、膜下灌、地下滴灌等。

3.6 涌泉灌 涌泉灌技術(shù)是近幾年新發(fā)展的一種新的節(jié)水灌溉技術(shù)，屬小管出流灌溉方式。此項(xiàng)技術(shù)是采用φ4mm的微管與毛管連接作為灌水器，以小股水流方式局部灌溉作物根區(qū)土壤的一種節(jié)水灌溉方式。它具有節(jié)水節(jié)能特點(diǎn)，又解決了滴灌易堵塞的弊病，水質(zhì)凈化處理簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，適應(yīng)目前生產(chǎn)責(zé)任制條塊田。涌泉灌主要適用于氣候特別干旱、蒸發(fā)強(qiáng)度大的多風(fēng)地區(qū)。另外，當(dāng)果樹種植在透水性特大的砂性土壤上時(shí)也適宜采用涌泉灌。

3.7 微噴灌 有的地方稱之為霧灌，與滴灌相似，只是為了克服滴頭太易于堵塞的缺點(diǎn)，將滴頭改為微噴頭，由于微噴頭出流孔口大一些，流量大一些，流速快一些，所以不像滴頭那么容易堵塞，但流量加大了，毛管相應(yīng)也要加粗些，在每棵作物或樹下裝1～2個(gè)微噴頭一般即可滿足灌溉的需要。微噴頭仍有堵塞問(wèn)題，因此也要對(duì)過(guò)濾問(wèn)題給予足夠的重視，每公頃造價(jià)與固定式滴灌相仿。在國(guó)外有逐漸以微噴灌取代滴灌的趨勢(shì)。特別適用于灌溉果園。

4 影響節(jié)水灌溉方式選擇的因素

4.1 氣候條件 由于降水分布不均，干旱年份和干旱季節(jié)缺水較多；半干旱地區(qū)和干旱地區(qū)，隨著干燥度的遞增，農(nóng)作物對(duì)灌溉的依賴程度也相應(yīng)遞增。半干旱地區(qū)多年平均降水量不能滿足作物需水量，如果沒(méi)有灌溉條件，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)則極不穩(wěn)定，這類地區(qū)如無(wú)灌溉條件，開荒種地，破壞自然植被，極易引起土地沙化；干旱地區(qū)降水稀少，沒(méi)有灌溉條件就沒(méi)有農(nóng)業(yè)，這類地區(qū)水源奇缺，河川徑流主要來(lái)自高山降雨和冰雪融水，不僅工農(nóng)業(yè)賴以發(fā)展，而且沿河道附近的自然植被也賴以生存，因此引用河水灌溉，必須顧及自然生態(tài)用水。

4.2 地形地貌和水文地質(zhì)條件 因?yàn)榈匦蔚孛埠退牡刭|(zhì)條件影響雨水的自然分配，所以也會(huì)影響節(jié)水灌溉的模式。如山區(qū)丘陵區(qū)地面坡度陡，易產(chǎn)生水土流失和干旱，因此節(jié)水灌溉要采取綜合措施。

4.3 可利用的地表水資源條件 平原地區(qū)和開闊的山間盆地，水源條件較好，但不同部位也有顯著差別。地表和地下徑流排泄不暢，在干旱氣候條件下，地下水礦化度高，開發(fā)利用困難，土壤鹽漬化嚴(yán)重。因此建設(shè)在平原區(qū)的大中型灌區(qū)和井灌區(qū)，由于所處的地貌部位不同，其水源條件和與之相伴的旱、澇、鹽堿等災(zāi)害也因地而異。

4.4 具體的種植情況 因?yàn)楦鞣N種植作物的灌溉制度的不同，就必須選用不同的灌水方式。如水稻多采用渠道引水地面漫灌，棉花等經(jīng)濟(jì)作物多選用滴灌，園林景觀等多采用噴灌或微噴灌，果樹多用涌泉灌。因此需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖魑锓N植情況進(jìn)行合理的選擇。

5 節(jié)水灌溉的效益及優(yōu)點(diǎn)

兵團(tuán)農(nóng)一師通過(guò)節(jié)水灌溉技術(shù)，在農(nóng)業(yè)上取得了巨大的進(jìn)步，生產(chǎn)效益顯著。

5.1 節(jié)水 通過(guò)修建防滲渠道，提高水的綜合利用率，節(jié)約了水量。滴灌，噴灌等灌溉方式節(jié)水效益更加顯著。滴灌水只施用于最有效的根區(qū)范圍，減少或杜絕了灌溉水滲漏到根系以下的損失。滴頭的灌水率小于土壤入滲速度，因而避免了徑流損失。

5.2 增產(chǎn) 農(nóng)一師灌區(qū)主要經(jīng)濟(jì)作物為棉花，在使用節(jié)水灌溉技術(shù)之前，畝產(chǎn)皮棉能達(dá)到400kg的不多，然而在使用節(jié)水灌溉技術(shù)之后平均畝產(chǎn)皮棉達(dá)到了400多kg，更有甚者能達(dá)到600kg之多。促進(jìn)了農(nóng)民增收。

5.3 節(jié)肥 滴灌結(jié)合施肥非常的方便，因而很容易做到少施、勤施，既有利于提高作物產(chǎn)量，又有利于減少化肥用量。滴灌系統(tǒng)施肥的特點(diǎn)是養(yǎng)分可以根據(jù)作物消耗直接施到作物根系附近，使土壤養(yǎng)分保持在最佳狀態(tài)，同時(shí)減少鹽堿對(duì)作物的損害。

5.4 節(jié)省勞力有利于自動(dòng)化控制 通過(guò)滴灌系統(tǒng)可以精準(zhǔn)的施用水、肥料、農(nóng)藥等，，不但可以大大節(jié)省勞力，降低操作管理費(fèi)用，同時(shí)可以更有效的控制灌溉。

5.5 對(duì)地形適應(yīng)能力強(qiáng) 在坡度較陡的坡地上，在很大壓差變化范圍內(nèi)能可靠地進(jìn)行工作。

6 結(jié)語(yǔ)

節(jié)水灌溉是今后農(nóng)業(yè)灌溉的發(fā)展方向。由于節(jié)水灌溉的方式較多，實(shí)際應(yīng)用中必然會(huì)遇到選擇一種或幾種節(jié)水灌溉方式，而選擇時(shí)必須綜合考慮諸多因素的影響，層次分析法是解決這類問(wèn)題較為有效的方法考慮各種綜合因素，使選擇的節(jié)水灌溉方式更為經(jīng)濟(jì)、可靠、合理。