探讨节水灌溉技术及其发展趋势

探讨节水灌溉技术及其发展趋势

一个完整的节水灌溉技术体系，包括水资源优化调配技术、节水灌溉工程技术、农艺及生物节水技术和节水管理技术。其中节水灌溉工程技术是该技术体系的核心，已相对成熟并得到普及，其它技术相对薄弱，急需加强研究开发和推广应用。

节水灌溉工程技术主要包括渠道防渗技术、管道输水技术、喷灌技术、微灌技术、渗灌技术。直接目的是减少输配水过程的跑漏损失和田间灌水过程的深层渗漏损失，提高灌溉效率。

1．渠道防渗技术即采用混凝土护面、浆砌石衬砌、塑料薄膜等多种力•法进行防渗处理，与土渠相比，可减少渗漏损失60％～90％，并加快了输水速度。其关键是确定适宜的防渗材料和合理的断面结构形式。滴灌技术与地膜覆盖种植技术结合实施，在农作物播种时，用铺膜播种机将地膜、滴管带同时铺设完成，滴灌带铺在地表面，并由地膜覆盖。这一技术模式是集地膜种植技术与滴灌技术两者优点相结合的新型节水灌溉技术，可根据作物生长发育的需要，将水通过滴灌系统一滴一滴的向作物根系范围内的土壤进行局部灌溉，同时根据需要可将化肥和农药等随水滴人作物根系。此技术既不破坏土壤团粒结构，又避免水的深层渗漏和地表径流，同时地膜覆盖技术的应用可大大减少作物水分蒸发，而使作物对水、肥的利用更直接、有效。地埋式滴灌技术是用开沟埋管机将滴灌带深埋在地下32—35cm处，水通过地埋毛管的滴头缓缓滴出渗入附近土壤，再借助土壤毛细管和水的渗透作用将水扩散到整个根层，供作物吸收利用的一种节水灌溉方式。由于地埋式滴灌对土壤结构扰动较小，有利于作物保持根层疏松通透的环境条件，使地表土壤干燥，减少地面水分蒸发损失；田间输水系统地埋后便于农田耕作和栽培管理。地埋管抗老化性能增强，与膜下滴灌技术相比，一次性铺管可使用8～10年，降低了年运行成本过高和滴灌带每年一次铺设和回收的繁杂工序。

2．管道输水技术用塑料或混凝土等管道代替土渠输水，可大大减少渗漏和蒸发损失，水的利用率可达到95％。另外还能有效提高输水速度，减少渠道占地。该技术在北方井灌区已经普及，但大型自流灌区尚处于试点阶段。

3．喷灌是一种机械化高效节水灌溉技术，具有节水、省力、节地、增产、适应性强等特点，被世界各国广泛采用。喷灌几乎适用于除水稻外的所有大田作物，以及蔬菜、果树等，对地形、土壤等条件适应性强。与地面灌溉相比，一般可节水30％～50％，增产10％—30％，但耗能大、投资高，不适宜在多风条件下使用。

4．微灌包括微喷和滴灌，是一种现代化、精细高效的节水灌溉技术，具有省水、节能、适应性强等特点，灌水同时可兼施肥，灌溉效率可达90％1Y2~．。微灌已由果树、蔬菜等经济作物向行播大田作物发展。微灌的主要缺点是易于堵塞、投资较高。我国在引进、消化吸收国外先进技术的基础上，已基本形成了自

己的产品生

产能力。

5．渗灌是一种地面下低压微灌技术，主要靠埋在地面下的低压管道在作物根部滴漏、渗水，能将作物所需的水、养分、空气等直接输送到作物根系区。它具有减轻土壤板结，改善土壤的通气性能，灌溉均匀度高，利于水、养分的吸收，比喷灌节水50％，节约化肥65％；温室栽培可减少农药、除草剂用量，能大大减轻环境、气候、人为等多种因素对灌溉系统的影响，渗水均匀度高，工作压力低(只需1～3m水头)，安装维修方便，对气候要求较严。

我国农业灌溉用水量大，灌溉效率低下和用水浪费的问题普遍存在。目前全国灌溉水利用率约为43％，单方水粮食生产率只有1．0kg左右，大大低于发达国家灌溉水利用率70％～80％、单方水粮食生产率2．0kg以上的水平。通过采用现代节水灌溉技术改造传统灌溉农业，实现适时适量的“精细灌溉”，具有重要的现实意义和深远的历史意义。土地平整是改进地面灌溉的基础和关键，由于我国地面灌溉量大、面广，急需采用推广应用激光控制平地技术、水平畦田灌溉技术、田间闸管灌溉系统以及土壤墒情自动监测技术等改进地面灌溉措施，逐步实现田间灌溉水的有效控制和适时适量的精细灌溉。

激光控制平地技术是目前世界上最先进的土地平整技术，在发达国家已广泛应用。1995年以来，中国水利水电科学研究院引进了激光控制平地成套设备，并在“九五”国家重点科技攻关项目中，对该项技术进行了全面、系统的试验示范研究。结果表明：该项技术能够大幅度改善农田的平整状况，土地平整精度达到了标准偏差值小于2—3~m；通过科学的田间设计与管理，田间灌水效率达到了70％—80％。水利部组织召开现场会，农业部和科技部先后发文，对该项技术给予了充分肯定，并在东北、新疆、山东等地开始推广应用。

水平畦灌技术是建立在激光控制平地技术基础上的一种地面灌溉技术。该技术适用于多种粮食作物灌溉，经过合理的系统设计和田间管理，水平畦田灌溉可以取得与压力灌溉系统相媲美的灌溉效果。

中国水利水电科学研究院通过水利部“948’’项目，引进并开发生产了田间闸管灌溉系统。该系统由移动管道和管道上配置的多个闸门组成，其闸门间距及规格可根据田间沟(畦)的间距(宽度)及人地流量进行灵活的选择与配置。该系统不仅可替代田间毛渠完成田间配水过程，还可通过启闭安装在管道上的闸门实施田间控制灌溉。与现有的低压管道输水管网相配套，具有投资少、见效快、使用方便灵活的显著特点。近年在新疆棉花灌溉地区的应用表明，田间灌水效率达到了70％以上，比现状地面灌溉节水30％—40％。