農(nóng)田水利灌溉灌溉水合理使用

時(shí)間:2022-04-22 10:49:00

導(dǎo)語:農(nóng)田水利灌溉灌溉水合理使用一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

農(nóng)田水利灌溉灌溉水合理使用

1灌溉系統(tǒng)水運(yùn)行的三個(gè)環(huán)節(jié)及其利用效率

灌溉水的運(yùn)行可分為三個(gè)環(huán)節(jié),每個(gè)環(huán)節(jié)都存在水的利用效率的問題。第一個(gè)環(huán)節(jié)是從水源,通過渠系到田間的輸水環(huán)節(jié)。目前,我國綜合的渠系水利用系數(shù)比較低,約為0.5左右。因此,進(jìn)行以渠系防滲為中心的灌區(qū)工程改造與建設(shè)是節(jié)水灌溉的主攻方向之一。第二個(gè)環(huán)節(jié)是灌溉水在田問通過各種方式進(jìn)行灌溉。我國目前灌溉水的有效利用率約為0.8左右。推廣噴微灌等先進(jìn)灌水技術(shù),改進(jìn)地面灌水方法、加強(qiáng)田間工程建設(shè),有利于提高田間灌溉水及降水的利用,也是節(jié)水灌溉的主攻方向之一。第三個(gè)環(huán)節(jié)是作物對田間水分利用,指標(biāo)是作物單位耗水量產(chǎn)出的糧食。目前,我國綜合的作物水分生產(chǎn)率約為0.8—1.0kg/m。發(fā)達(dá)國家可達(dá)到2kg/m3以上。為提高作物水分生產(chǎn)率,應(yīng)采取農(nóng)業(yè)水利綜合措施,如培育耐旱高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的作物品種,通過覆蓋及耕作措施減少無效的棵間蒸發(fā),采用非充分灌水技術(shù)減少作物蒸騰等,是節(jié)水灌溉最具潛力的方向。

2灌溉水的合理利用避免過量灌溉

大多數(shù)的灌溉水都不可能被完全吸收,有的水因?yàn)闈补嗨俣忍煨纬蓮搅鞫鴵p失,有的水則因?yàn)檎舭l(fā)而損失,但是水的最大浪費(fèi)來自于過量灌溉,土壤就像海綿,它對水的保持能力是有限的,灌溉時(shí)最多使土壤含水量達(dá)到這個(gè)上限,超過此上限的灌溉水在植物根區(qū)以下通過深度滲透而流失,不能被土壤保持,因此不能被植物利用,所以在使用灌溉系統(tǒng)時(shí),灌溉深度不宜超過植物主要根系活動(dòng)深度(即根量占總根量80~90%土層深度)。考慮土壤的滲透能力。在坡度大和土壤滲透能力差的地方,需將灌水時(shí)間分成若干時(shí)間段進(jìn)行以免產(chǎn)生徑流損失。比如在某個(gè)灌溉區(qū)域,根據(jù)植物需水量的要求需要灌溉20分鐘,但是當(dāng)灌至5分鐘時(shí)徑流產(chǎn)生,如果繼續(xù)灌溉,大量的水都將流失,在這種情況下我們可以將這2O分鐘分成4個(gè)時(shí)間段,每段灌5分鐘,中間間隔15分鐘以供土壤滲透。灌溉控制器一般每個(gè)程序都設(shè)有4到8個(gè)啟動(dòng)時(shí)問,可以通過多次啟動(dòng)來實(shí)現(xiàn)分段灌溉。有些控制器(比如雨鳥MC等系列控制器)更是專門為此設(shè)計(jì)了“循環(huán)+人滲”功能。選擇合理的灌溉時(shí)間。傍晚澆水并非好主意,因?yàn)檫@樣一來植物葉面在整個(gè)夜晚都是濕潤的,這將為真菌的入侵創(chuàng)造有利條件;中午澆水對植物而言是個(gè)好的選擇,但是在中午由于蒸發(fā)產(chǎn)生的水損失也越大。我們可以嘗試從早上5.o0—10.00澆水。這個(gè)時(shí)間段的陽光不強(qiáng)、風(fēng)比較平靜、溫度也比較涼爽,在這種情況下,葉面的水在白天被曬干,能減少感染真菌的機(jī)率,也能減少高溫引起的水份蒸發(fā)。另外,需要注意的是在風(fēng)比較大的情況下,要使用低仰角噴嘴,以減小水的漂移。分區(qū)灌溉。任何灌溉系統(tǒng)的目的都是供給植物以適量的水,避免浪費(fèi)。不同植物的需水量也不同,只要我們根據(jù)植物的不同類型將灌溉系統(tǒng)分為若干區(qū)域,每個(gè)區(qū)域單獨(dú)設(shè)置運(yùn)行時(shí)間就可以確保每種植物只獲得需要的水。比如相對地被植物、灌木或樹木,草坪的根系更淺,對水的需求更大也更頻繁,在灌溉系統(tǒng)中就最好不要把它們分在同一區(qū)域。適當(dāng)?shù)母采w。在土壤表面覆蓋一層適當(dāng)?shù)母采w物有助于保持土壤的溫度和濕度可以有效地降低水份蒸發(fā)、減少種子流失、防止土壤板結(jié)。覆蓋物可以選擇有機(jī)物如木屑和堆肥,也可以是無機(jī)物如石灰石和具有透氣性的塑料,但不能使用非透氣性的覆蓋物以避免影響種子的呼吸。雨水的利用。有必要根據(jù)季節(jié)和氣候變化調(diào)整灌溉制度,最好在灌溉系統(tǒng)中安裝雨量傳感器,當(dāng)降雨量達(dá)到一定值后,傳感器感應(yīng)到這一數(shù)值并將信號傳到控制器,灌溉系統(tǒng)將自動(dòng)切斷,從而避免重復(fù)灌溉以充分利用雨水這一免費(fèi)的天賜禮物。

3提高灌溉水利用效率與節(jié)約水資源量的關(guān)系

3.1提高輸水、灌水效率與節(jié)約水資源量的關(guān)系在灌溉系統(tǒng)的第一和第二個(gè)環(huán)節(jié),灌溉水的利用率反映的是在輸水和灌溉過程中有多少水利用了,或說多少水量損失了。按目前灌溉水利用率為0.4,灌溉引用水量3500億nl計(jì)算,相應(yīng)灌溉水量損失為2100億ms,若灌水利用率提高到0.6,相應(yīng)損失水量為1400億13,,減少水量損失700億i1"1,其節(jié)水效益是十分顯著的。但這并不意味著節(jié)約了水資源700億ITI,,因?yàn)檩斔肮嗨^程中的水量損失可分為兩大部分,一部分是無效的資源損失量(如水面蒸發(fā),渠系兩側(cè)地表蒸發(fā),未被利用的退水等),另一部分是地表水通過滲漏補(bǔ)給了地下水,轉(zhuǎn)化為可利用的地下水資源。后者又可能是無效損失、低效利用或有效利用。在半干旱井灌發(fā)達(dá)的地區(qū),當(dāng)?shù)丶班徑貐^(qū)灌溉水量的損失轉(zhuǎn)化的地下水已得到了充分利用。減少了灌水損失,也相應(yīng)減少了已被利用的地下水資源量。在半干旱的純自流灌區(qū),轉(zhuǎn)化的地下水未被開采,地下水埋深淺通過潛水蒸發(fā)一部分滿足作物耗水,為有效或低效利用,一部分為水面或裸地蒸發(fā)為無效消耗,并引發(fā)此類地區(qū)土壤發(fā)生次生鹽堿化問題。在干旱的內(nèi)陸綠洲,轉(zhuǎn)化的地下水通過潛水蒸發(fā)一部分補(bǔ)充作物耗水,部分成為綠洲內(nèi)自然生態(tài)的主要水源,為低效利用;部分為無效消耗。因此,實(shí)行節(jié)水灌溉要著眼于提高灌溉系統(tǒng)的輸水和灌水效率。但科學(xué)地估計(jì)其水資源節(jié)約量還是一個(gè)比較重要,也是比較復(fù)雜的問題。

3.2提高作物水分生產(chǎn)率與節(jié)約水資源量的關(guān)系在灌溉系統(tǒng)的第三個(gè)環(huán)節(jié),作物的水分生產(chǎn)率是一個(gè)反映投入產(chǎn)出效率的問題。在一定糧食產(chǎn)量要求下,作物水分生產(chǎn)率的提高,減少了作物耗水量的要求,其減少量就是水資源節(jié)約量。目前,我國作物水分生產(chǎn)率不足1.0kg/m,,而由的國家達(dá)到了2.0kg/m,甚至更高。隨著農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)(包括新灌溉理論)的發(fā)展,人們將會(huì)以更高的作物水分生產(chǎn)率為其追求目標(biāo)。灌溉系統(tǒng)的第三個(gè)環(huán)節(jié)是節(jié)水灌溉的攻堅(jiān)和內(nèi)涵。4節(jié)水灌溉潛力分析在灌溉系統(tǒng)的前兩個(gè)環(huán)節(jié),通過工程措施和先進(jìn)的灌水措施,可以將灌溉水的利用率由現(xiàn)在的0.4提高到O.8。在總引用水量3500億m,條件下,灌溉水量損失可由現(xiàn)在的2100億rn3減少到700億m,減少了14oo億m。

若水量損失中因無效消耗形成的真正意義上的水資源損失按總損失量的25—50%,則節(jié)約水資源350—700億。這可能是我國在灌溉前兩個(gè)環(huán)節(jié)節(jié)水最大的潛力。以未來灌溉農(nóng)田生產(chǎn)糧食4500億計(jì),當(dāng)作物水分生產(chǎn)率為lkg/m3,作物耗水量為4500億m,作物水分生產(chǎn)率提高到1.5kg/m,作物耗水量為3000億I1s,減少了1500億I1"1。如果兩者雨水利用量相同,由于前兩個(gè)環(huán)節(jié)必然存在的水資源無效消耗,水資源節(jié)約量約為1800億1"1??傊谠O(shè)計(jì)或使用灌溉系統(tǒng)時(shí):需要綜合考慮土壤、氣候和植物類型來確定灌水方式、灌水量和灌水時(shí)間,從而做到精準(zhǔn)灌溉。