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高级农艺师论文农业节水灌溉存在的常见问题及解决

时间:2018-10-31分类:农业工程

  近年来,随着水资源的日益短缺,节约用水成了刻不容缓的工作。农业节水灌溉作为节水工作中的一部分,在我国的农业水利科研中尤为重要,文中主要分析了目前农业节水灌溉中存在的一些常见问题,并提出了具体的解决措施。

浙江农林大学学报

  《浙江农林大学学报》是中国林业类和综合性农业科学类核心期刊之一,主要报道林学基础学科、森林培育学、森林经理学、经济林学、林业工程、森林保护学、林木遗传育种学、森林生物学、生态学、生物技术、园林学和园艺学等学科的学术论文、问题讨论和研究简报,适当刊登与农林相关的其他学科的稿件。曾用刊名:浙江林学院学报。主要栏目:研究论文、研究简报、专家论坛、文献综述、问题讨论。

  0引言

  近年来,我国灌溉农业节水取得较大进展。喷、滴灌等先进的灌水技术逐步得到广泛使用,设备运行的可靠性、使用寿命和自动化程度逐步提高。各种先进的地面灌水技术如间歇灌、膜上灌激光平地和水平畦灌、果树渗灌(地下滴)等得到大面积推广。随着科技的不断发展,各种灌溉技术与农业措施将有机融合在一起,形成综合水土资源高效利用技术。如各种水肥耦合、带状种植、覆膜保墒等适合国情的水土高效利用技术将广泛使用,以提高水肥利用率、农作物产量,改善农产品的品质。灌区将广泛采用先进的大区域土壤墒情、作物旱情和水源水情实时监测与预报技术、渠系水量流量调控技术及灌区动态配水技术,实现灌区水量最优调度。雨水集蓄与高效利用的技术将得到深入研究,形成具有中国特色的雨水利用技术体系。根据不同地区的特点,将广泛采用各种先进水土保持、高含沙浑水、部分苦咸水、污水灌溉等区域水资源持续利用技术,以达到区域水资源的持续高效利用。

  1 目前农业节水灌溉中存在的常见问题

  1.1 干旱区耕作层的积盐问题

  采用喷、滴灌等高效节水灌溉方法后仅考虑作物的生理需水,在干旱半干旱地区,由于没有充足的天然降水淋洗土壤中的盐分,生长季节积累在耕作层的盐分就会增加,导致土壤盐渍化。目前对生态用水的洗盐灌溉制度研究还是空白。

  1.2 地膜残留农田等问题

  地膜覆盖普遍采用的是不可降解的透明塑膜,回收率一般为60%~70%,不但造成了土地的污染,而且影响土壤入渗。国内外对于可降解膜的开发研究做了大量工作,目前尚没有在生产中得到大面积推广。

  1.3 渗灌和地下滴灌中的问题

  国内目前渗灌或地下滴灌工程中遇到的主要问题是制造工艺差和滴孔堵塞。由于加工工艺不过关,导致渗灌管出流不均匀;由于管路供水停止后在滴孔处形成负压,导致滴头(孔)吸土堵塞,大大限制了这种微灌形式的推广。在微灌的技术关键和前沿研究与开发方面:如滴灌带、滴头的抗堵塞(泥沙、盐分、菌藻等)能力和实现灌溉-施肥、灌溉-施药以及灌溉-生长调节剂等的一体化联合运作以及地下微灌方面与国际水平和生产实践的要求还有很大的距离;微压力滴灌系统的研制和国产化工作尚未开展。微灌产品或寿命短、或价格高是制约我国微灌事业发展的症结。

  2 解决措施

  2.1 因地制宜推广节水灌溉技术

  地面灌溉因其渗漏费水、灌水不均匀等缺点,一度被认为是没有发展前途、落后的灌水技术近几年来,国外的经验和国内的大量试验和示范结果表明,改进的地面灌水方法如果合理应用,其田间水有效利用系数可达0.9以上。国内外的微灌在总灌溉面积中占有的比重都不算大,主要是受微灌自身特点的限制。微灌的用水效益虽高,但是以科技含量较高的装备和大量消耗管材为代价的。在我国这样以地面灌溉为主,农业生产水平较低,粮食生产任务很重的国家里,不可能将微灌作为主要的节水灌溉方法加以全面推广,其推广重点主要在干旱缺水地区或作物种类为经济价值较高的花卉、蔬菜等,主要用于提高作物质量,增强产品的竞争力。喷灌面积在各国的灌溉总面积中所占比重较大,应用也较广泛。其节水、省事省力、提高农产品品质等优点得到广泛认可,但喷灌本身的投资相对高,发展规模多取决于国家或地区的经济实力,对我国这样一个经济基础相对薄弱的发展中国家而言,更应首先注重喷灌系统的节水效果、工作可靠性和劳动力技术水平等方面。在以粮食作物为主的灌区,应以常规节水技术为主,主要是搞好渠道防渗,加强灌溉管理;在以经济作物为主、缺水严重的灌区,可以发展一部分低压管道灌溉和薄膜管滴灌等成本相对较低的管道灌溉节水技术;切不可互相攀比,一味追求高标准,让农民背上承重的负担。另外,喷灌质量还受到自然条件、气候条件等的制约,只注重优点而不论条件地加以盲目应用是不科学的。

  2.2 研究开发先进的信息化自动控制管理系统

  将计算机、3S技术、太阳能等现代化高科技应用于灌溉领域,对农作物土壤墒情、气候等进行监测预测,并根据监控结果,采用精确的灌溉设施对作物进行严格有效地施肥和灌水,是世界节水灌溉技术发展的方向。我国目前在这方面的开发研究力量仍显薄弱,整体水平不高,仍局限在单项技术的研究和推广,尤其在灌溉管理技术方面,如灌溉实时预报、灌溉自动化控制等实际的技术水平和科技成果转化应用水平还很低。面对21世纪的数字农业时代,单凭单项技术是不可能满足参与国际竞争所需的高效农业和精准农业的要求的。因而在已有的研究工作基础上,认真学习、吸收国外先进的灌溉技术,开发我国的信息化节水灌溉系统,尤其是目前发达国家普遍采用而我国刚刚开始应用的遥感、地理信息系统、全球定位系统等技术,是摆在我们面前一项长期的挑战和一项紧要的任务。

  2.3 加强研究灌溉引发的生态环境问题

  把发展节水灌溉作为改善生态环境的一个重点。例如,西部地区由于自然条件恶劣,经济落后和水土资源的不合理开发,挤占了大量生态用水,生态环境日趋恶化,通过推行节水灌溉,节约水量可作为生态环境用水。没有灌溉,就没有农业,人们越来越重视节水灌溉的成效,却忽略了随之而来的生态环境问题。渗漏水引起的地下水位上升,导致土壤次生盐碱化;地下水位持续下降,引起草场退化、树木死亡和沙化威胁;河流上游一味扩大灌溉面积,致使下游河道断流(黄河、塔里木河),土地沙化等。华北平原地区由于地下水严重超采致使地下水位平均每年下降1m多,大面积地下漏斗区56个,漏斗总面积8.2万km2,渤海湾地区因地下水下降已有1450km2地区受海水入侵影响。我们在认真地认识和解决这些问题的同时也需要考虑如何更好、更合理地利用、宣传和推广节水灌溉技术。

  2.4 重视用水户参与灌溉管理

  目前很多国家多趋向于将灌溉工程的运行、维护和管理交给地方性的非盈利组织,此类组织一般由灌溉工程受益区用水户组成,或者用水户在其中占有重要的地位。灌区运行和维护责任的转移,导致用水户必须支付灌溉用水的实际成本,促使用水户自觉节水。如日本的田间工程建成之后便交由受益农户组织的团体,即土地改良区管理,所需经费也由受益农户分担。另外印度、意大利等国也都十分重视农民参与管理和发挥作用,节约灌溉用水,扩大灌区面积,改进灌溉技术。我国的灌溉水管理大部分显得比较粗放,节水效益与用水户自身利益相脱节,节水与否与交多少水费无直接关系,农民为谋求土地的最大受益,要求尽可能多的灌溉用水,造成农业灌溉用水的巨大浪费。应建立相关政策调动用水户的自觉节水积极性,以促使我国的农业灌溉“以供定需”局面的形成。

  2.5 灌溉系统国产化

  结合我国的国情,加速开发和研制适合我国国情的成套、适用、可靠、先进的节水灌溉成套设备,替代进口产品,是我们今后的重要任务和努力方向。开发、研制和完善适合我国国情和农情的微灌系列设备,并促进形成产业化,是我国设施农业节水灌溉急需解决的技术问题,也是今后农业节水灌溉发展的总趋势。

  3 结 语

  综上所述,农业节水灌溉实现水安全、农业可持续发展、粮食安全、发展农村经济、加强生态环境建设等方面的战略地位和重要作用,不仅仅是国民经济和社会可持续发展所要求的,而且是农业资源,特别是水资源的严峻形势所决定的,农业节水灌溉将构筑农业可持续发展的不可替代的坚实基础。

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