节水地面灌溉及几种新的节水灌溉技术

长期以来，在农业发展中我国一直都是采用的地面灌溉的方式，但是在全球都面临着水资源匮乏的形势下，就要对灌溉方式进行改进。我国的广大农村地区，由于经济实力问题和管理技术的问题，要想实行大面积的技术化灌溉是比较困难的，所以说就要在传统的地面灌溉上进行技术革新，研究和推广地面节水技术。　　1平整土地，设计合理的沟、畦尺寸与灌水技术参数　　平整土地是提高地面灌水技术和灌水质量，缩短灌水时间，提高灌水劳动效率和节水增产的一项重要措施。结合土地平整，进行田间工程改造，划长畦（沟）为短畦（沟），改宽畦为窄畦，设计合理的畦沟尺寸和入畦（沟）流量，可大大提高灌水均匀度和灌水效率。　　陕西洛惠渠的研究表明，在入畦单宽流量为3～5L/s时，灌水定额随畦长而变，当畦长由100米改为30米时，灌水定额减少150～204m3/hm2；当畦长30～100米时，畦单宽流量从2L/s增加到5L/s，灌水定额可降低150～225m3/hm2。　　宝鸡峡灌区进行深层渗漏的对比试验，灌水定额小于675m3/hm2，基本不发生深层渗漏；灌水定额825～990m3/hm2时，约有150m3/hm2水产生深层渗漏；灌水定额1350m3/hm2时，有一半水成为深层渗漏水。　　我国幅员辽阔，各地地形和土质差异较大，因此难有统一标准，各地应根据田间试验结果，建立计算机模型，通过实验和计算机模拟，给出适合本地的适宜畦沟尺寸和灌水技术参数。　　2改进地面灌溉湿润方式，发展局部湿润灌溉　　改进传统的地面灌溉全部湿润方式，进行隔沟（畦）交替灌溉或局部湿润灌溉，不仅减少了课间土壤蒸发占农田总蒸散量的比例，使田间土壤水的利用效率得以显著提高，而且可以较好地改善作物根区土壤的通透性，促进根系深扎，有利于根系利用深层土壤储水，兼具节水和增产双重特点，值得大力推广。实践证明，春小麦与春玉米套种隔畦灌，棉花、玉米等宽行作物隔沟灌或隔沟交替灌，湿润面积可减少50%，节水高达30%以上，增产幅度5%～10%。玉米坐水种，可节水900m3/hm2，节电90～105千瓦时，增产幅度约16%，增收幅度约28%。　　3改进放水方式，发展间歇灌溉　　改进放水方式，把传统的沟、畦一次放水改为间歇放水，进行间歇灌（又称波涌灌），被称为80年代地面灌水技术的一大突破。间歇放水使水流呈波涌状推进，由于土壤孔隙会自动封闭，在土壤表层形成一薄封闭层，水流推进速度快。在用相同水量灌水时，间歇灌水流前进距离为连续灌的1～3倍，从而大大减少了深层渗漏，提高了灌水均匀度，田间水利用系数可达0.8～0.9。　　4改进沟畦放水设施　　改进沟畦放水设施，采用虹吸管（用于明渠输水）或地面移动闸门孔管（用于管道输水）放水，与人工开口放水相比，田间水利用率可提高5%～10%。目前这些设施国内仍处于试验阶段，尚未批量生产。因此，有必要开展联合攻关，对这些设施的材料和加工工艺进行深入研究，向着技术标准化、生产规模化、推广应用普及化方向去发展。　　5新的节水技术　　5.1污水喷灌技术　　利用污水喷灌技术，是一举两得的一项措施，这种技术是将污水处理和农业用水进行了有利的结合，一方面解决了污水的处理，避免了浪费，另一方面又解决了农业用水的问题。主要是将污水喷灌到农田中，然后利用土壤中的微生物和植物来对污水进行净化，其中的一部分水通过大气蒸发散发到空气中，还有一部分水渗透到土壤中，经过循环后可以被再次利用。　　在采用这项技术的时候，首先要对污水进行初步的处理，将污水中的固体物质进行过滤，还要在其中加入一定的消毒剂。在使用污水灌溉的时候，不要喷洒在蔬菜上，对于谷类物最好的生育的前期使用，农作物在收获的前期应该停止使用污水灌。使用污水灌，对于农田的土质也是有一定的要求的，农田的土质要以砂土壤，壤土为好，对于数量的施加应该根据作物生长的不同时期进行不同程度的调整。如果喷洒的污水不符合规范标准时，可以向其中掺入一定的清水再实行灌溉。但是采用污水灌溉这种技术比较复杂，最好是在有专家的指导下进行。　　5.2咸水灌溉技术　　在进行咸水灌溉时，主要是对不同水的水质进行混合使用，其中主要是有混灌和轮灌。　　混灌主要是将不同的灌溉用水进行混合之后再利用，这种做法既可以降低灌溉水中的盐度或者是碱度，改善了灌溉水的水质，而且还提高了灌溉水的总量，使以前不能够用的水都可以得到有效的利用。　　所谓的轮灌就是根据一定的特点来选择用什么样的水尽心灌溉，要根据水资源的分布，农作物的种类和生长发育情况等来进行选择，在作物的不同生长时期对水分的需求是不同的，这样就可以利用这些特点来对作物施以不同的灌溉用水，提高了水资源的利用率，减少了淡水的用量。　　5.3利用空气中的水分进行灌溉　　所谓的利用空气中的水分进行灌溉，就是利用一定的设施来对空气中的水分进行那个收集，然后直接灌溉给作物或者是储存在一定的容器内然后再实行灌溉。这种方法在很多国家已经得到了使用，在德国的使用方法是，在农间田头设置一个圆筒，然后在圆筒的四周和喷嘴连接，将这些喷嘴直接放置于两排植物的根茎部位。在白天的时候，温度升高，空气进入到圆筒中传递到喷嘴内，在晚间的时候，气温下降，喷嘴内的空气就会凝结成水分直接流到作物的根茎处。在秘鲁地区，研究人员是在海岸处挂一些比较大型的尼龙的网，这样可以将空气中的雾气聚集到网上，待雾变成水以后流入到蓄水池中，以供灌溉之用。在其它的地区，也是采用相似的办法，利用一定的设施来对空气中的水蒸气或者是雾气进行收集，然后利用温度差使气体凝集成水分，从而达到灌溉的目的，以供灌溉之需。这些方法对于沙漠地区和那些在沿海地区比较缺乏淡水的地区是比较适用的，但是在实际的使用中，应该对其成本进行有效的降低，在实用性和效率性方面还应该有所加强。　　结语　　我国在现阶段对于农业发展投入了很大的精力，在三农问题上也是特别的重视，所以说对于农业的发展要给予重视。我国幅员辽阔，农业用地面积比较大，在农田灌溉方式上基本都是采用的地面灌溉，这种方式对水源的浪费也是比较大的，面对全球水资源日益紧张的情况下，要对地面灌溉实行节水措施。本文对地面灌溉进行了节水措施的探讨，列出了几种方法，那么在实际的使用过程中，应该根据不同的地质情况，不同的环境采用不同的节水方法，因地制宜，采取最有效的方法。