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节水灌溉有哪些好处?

节水灌溉的发展目标是到2020年,农田有效灌溉率达到55%,节水灌溉率达到64%,发展高效节水灌溉面积2.88亿亩,全国高效节水灌溉将以1000万~2000万亩的速度发展。那么,为何要节水灌溉?节水灌溉有哪些好处呢?下面佰佰安全网就来讲讲相关的生态破坏小知识

什么叫做节水灌溉?

节水灌溉以最低限度的用水量获得最大的产量或收益,也就是最大限度地提高单位灌溉水量的农作物产量和产值的灌溉措施。主要措施有:渠道防渗、低压管灌、喷灌、微灌和灌溉管理制度。 归纳起来,目前在我国推广应用的节水灌溉型式主要有以下11类。

我国水资源缺乏的现状

随着人口增长和社会经济的高速发展,工农业用水量不断增加,而供水的增长明显落后于需水的增长。按现状用水统计,全国在中等干旱年缺水360亿方。近10多年来,全国每年受旱面积都在0.20.27亿公顷(1公顷=15亩),约有0.07亿公顷灌溉面积由于缺水得不到灌溉。每年由于缺水少生产粮食600700亿公斤以上。在全国640个城市中,缺水城市达300多个,其中严重缺水城市114个,日缺水量达1600万万。全国每年因缺水造成的直接经济损失达2800亿元,是洪水灾害损失的2.5倍以上。

由于缺水而过量开发利用水资源,造成黄淮海流域、辽河流域、胶东半岛诸河以及新、青、甘、宁、蒙内陆河流域等地区有的河流河水枯竭、河流断流、河道萎缩、湖泊干涸;有的地下水位下降,形成地下水漏斗、地面沉降、海水倒灌;有的土地荒漠化,对我国的生存与发展已构成严重威胁。

河湖水域污染,不少河常年流的是污水、臭水。河流入海水量减少,造成河道淤高、河口淤积。地表水不够用就转向超采地下水。河北、山东、辽宁、山西、北京等省市每年超采地下水数十亿方,河北中南部平原地区地下水位平均每年下降11.5米,机井深度从2030米发展到300400米。超采地下水造成水质变差,地面沉降,沿海地区海水入侵,良田变成盐碱地。甘肃省河西走廊的石羊河,上游过量用水,减少了对下游地区地下水的补给,民勤县绿洲萎缩,大面积沙枣树枯死,植被退化,土地沙化、碱化、腾格里沙漠向南进逼,已有十多万亩耕地撂荒等等。这些都直接威胁着我国工农业生产的发展。

因此,我们需要采取一些措施来节约水资源,而节水灌溉就是其中重要举措之一。

节水灌溉有哪些好处?


1.节约了土地 以往传统的灌溉方法是水通过干渠、支渠、斗渠,毛渠五级渠道输送到田间的,而在田间还要挖大量的埂、畦、沟渠,这样真正有效的种植面积只有7080%,而采用喷、微灌取消了田埂、沟渠,可增加种植面积1520%,这就节约了土地。

2.经济效益好 农民增产、增收:一方面,采用节水灌溉节约的水能扩大可灌溉的农田面积,以此来增加产量,另一方面采用节水灌溉有利于运用科学的方法进行灌溉,因为采用节水灌溉是可以根据作物生长的到需求按时按量进行灌溉,有利于作物的生长,因此总的说来采用节水灌溉技术能显著增加农业产量。当然由于节水灌溉的方法很多,各有不同的优缺点,因此必须因地制宜作出正确的选择,并采取科学的管理办法,才能达到增产的目的。采用节水灌溉普遍能取得节水、节能、节地;省工、省肥、省钱;增产、增收的效果,因此群众总结节水灌溉有"三节、三省、二增"的显著优点。如:河南省平舆县在7.8万亩项目区内打1575眼井,配套喷灌机1000套,与非项目区相比每亩净增收159,一季作物增收的效益就可回收投资90%,吉林,黑龙江西部地区每投资1元钱,可以增产2公斤粮。你们看这效益有多显著。

3.减轻了农田水利建设的工作量 促进了农业现代化的发展。采用传统的地面沟灌、畦灌、自流漫灌,要大搞平整土地,这就加大了农田水利基本建设的工作量,采用喷灌后,土地基本不需平整,种地实现了"三无",即无渠、无沟、无埂,大大减轻了水利建设的工作量,有力促进了农业向机械化、产业化、现代化方向的发展。

4.有利于保护环境 渠道防渗,田间实行节水灌溉,就能有效地防止由大水漫灌造成的土壤次生盐碱化,缓解了由地下水超采和大量引用河水带来的环境问题。

节水灌溉的技术

渠道防渗

渠道输水是目前中国农田灌溉的主要输水方式。传统的土渠输水渠系水利用系数一般为0.40.5,差的仅0.3左右,也就是说,大部分水都渗漏和蒸发损失掉了。渠道渗漏是农田灌溉用水损失的主要方面。采用渠道防渗技术后,一般可使渠系水利用系数提高到0.60.85,比原来的土渠提高50%70%。渠道防渗还具有输水快、有利于农业生产抢季节、节省土地等优点,是当前中国节水灌溉的主要措施之一。

根据所使用的材料,渠道防渗可分为:①三合土护面防渗;②砌石(卵石、块石、片石)防渗;③混凝土防渗;④塑料薄膜防渗(内衬薄膜后再用土料、混凝土或石料护面)等。

管道输水

管道输水是利用管道将水直接送到田间灌溉,以减少水在明渠输送过程中的渗漏和蒸发损失。发达国家的灌溉输水已大量采用管道。目前中国北方井灌区的管道输水推广应用也较快。常用的管材有混凝土管、塑料硬(软)管及金属管等。管道输水与渠道输水相比,具有输水迅速、节水、省地、增产等优点,其效益为:水的利用系数可提高到0.95;节电20%30%;省地2%3%;增产幅度10%。目前,如采用低压塑料管道输水,不计水源工程建设投资(以下同),亩投资为100元—150元。

在有条件的地方应结合实际积极发展管道输水。但是,管道输水仅仅减少了输水过程中的水量损失,而要真正做到高效用水,还应配套喷、滴灌等田间节水措施。目前尚无力配套喷、滴灌设备的地方,对管道布设及管材承压能力等应考虑今后发展喷、滴灌的要求,以避免造成浪费。

喷灌

喷灌是利用管道将有压水送到灌溉地段,并通过喷头分散成细小水滴,均匀地喷洒到田间,对作物进行灌溉。它作为一种先进的机械化、半机械化灌水方式,在很多发达国家已广泛采用。

喷灌的主要优点如下:⑴节水效果显著,水的利用率可达90%。一般情况下,喷灌与地面灌溉相比,1立方米水可以当2立方米水用。

⑵作物增产幅度大,一般可达20%40%。其原因是取消了农渠、毛渠、田间灌水沟及畦埂,增加了15%20%的播种面积;灌水均匀,土壤不板结,有利于抢季节、保全苗;改善了田间小气候和农业生态环境。

⑶大大减少了田间渠系建设及管理维护和平整土地等的工作量。

⑷减少了农民用于灌水的费用和投劳,增加了农民收入。

⑸有利于加快实现农业机械化、产业化、现代化。

⑹避免由于过量灌溉造成的土壤次生盐碱化。常用的喷灌有管道式、平移式、中心支轴式、卷盘式和轻小型机组式。

移动管道式喷灌通常将输水干管固定埋设在地下,田间支管和喷头可拆装搬移、周转使用,因而降低了投资。北京市顺义县全县数万亩粮田均采用这种灌溉形式。10多年来的实践证明:移动式管道喷灌除了具有一般喷灌省水、增产、省工、减轻农民负担和有利于农业机械化、产业化、现代化等优点以外,还具有设备简单、操作简便、投资低、对田块大小和形状适应性强、一户或联户均可使用等优点,是目前较适合中国国情、可以大力推广的一种微型喷灌形式,可适用于大田作物、蔬菜等,亩投资为200元一250元。

固定管道式喷灌是将管道、喷头安装在田间固定不动, 其灌溉效率高,管理简便,适用于蔬菜、果树以及经济作物灌溉。但是投资较高(亩投资一般在1000元左右),不利于机械化耕作。

中心支轴式与平移式大型喷灌机, 只能在预定范围内行走,行走区域内不能有高大障碍物,土地要求较平整。其机械化和自动化程度高,适用于大型农场或规模经营程度较高的农田。使用国产设备,每亩投资为300-400元。

绞盘式喷灌机, 靠管内动水压力驱动行走作业, 与中心支轴式及平移式的大型喷灌机相比,具有机动灵活、适应大小田块、亩设备投资低等优点。目前进口设备每亩投资为50元左右, 设备国产化后可进一步降低投资, 这是一种适合中国国情、有发展前景的喷灌形式, 可适用于大田作物、蔬菜等。绞盘式喷灌机有喷枪式和折架式两种, 后者具有雾化好、耗能低的优点。轻小型机组式喷灌,可以手抬或装在手推车或拖拉机上,具有机动灵活、适应性强、价格较低等优点,通常用于较小地块的抗旱喷灌。每亩投资为100-200元。

微喷

微喷是新发展起来的一种喷灌形式,微喷又分为吊挂微喷、地插微喷。特别适合农业温室大棚内投入使用,它比一般喷灌更省水,更均匀的喷洒于作物上.它是通过PE塑料管道输水,通过微喷头喷洒进行局部灌溉的。更可以扩充成自动控制系统.同时结合施用化肥,提高肥效。一个标准大棚微喷系统设备投资一般在800元左右。

滴灌

滴灌是利用塑料管道将水通过直径约16mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉。它是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式,其水的利用率可达95%。滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果,同时可以结合施肥,提高肥效一倍以上。可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉,在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。其不足之处是滴头易结垢和堵塞,因此应对水源进行严格的过滤处理。

目前,国产设备已基本过关,有条件的地区应积极发展滴灌。

按管道的固定程度, 滴灌可分固定式、半固定式和移动式三种类型。固定式滴灌,其各级管道和滴头的位置在灌溉季节是固定的。其优点是操作简便、省工、省时, 灌水效果好。国产设备亩投资约为700元(果树)-1400元(大棚蔬菜)。半固定式滴灌, 其干、支管固定, 毛管由人工移动。亩投资为500-700元。移动式滴灌,其干、支、毛管均由人工移动,设备简单,较半固定式滴灌节省投资,但用工较多。亩投资为2元一500元。

结合中国劳动力多、资金缺乏的具体情况而研究开发的半固定式、移动式滴灌系统,大大降低了工程造价,为滴灌在大田作物和经济欠发达地区推广应用创造了条件。

储水滴灌, 是通过雨水集流或引用其它地表径流到水窖(或其它微型蓄水工程)内, 或利用储水罐蓄水作为小型移动水源,再配上滴灌以解决干旱缺水地区的农田灌溉问题。它具有结构简单、造价低、家家户户都能采用的特点。对于旱贫困山区实现每人有半亩到一亩旱涝保收农田,解决温饱问题和发展庭院经济有重要作用,应在干旱和缺水山区大力推广。

地下滴灌,是把滴灌管埋入地下作物根系活动层内,灌溉水通过微孔渗入土壤供作物吸收。有的地方在塑料管上隔一定距离钻一个小孔,埋入地下植物根部附近进行灌溉,群众俗称“渗灌”。地下滴灌具有蒸发损失少、省水、省电、省肥、省工和增产效益显著等优点,果树、棉花、粮食作物等均可采用。其缺点是2,当管道间距较大时灌水不够均匀,在土壤渗透性很大或地面坡度较陡的地方不宜使用。亩投资为400-1000元。其效益为:节水50%-60%;省电40%-50%;增产30%左右。

膜上灌溉

用地膜覆盖田间的垄沟底部,引入的灌溉水从地膜上面流过,并通过膜上小孔渗入作物根部附近的土壤中进行灌溉,这种方法称作膜上灌,在新疆等地已大面积推广。采用膜上灌,深层渗漏和蒸发损失少,节水显著,在地膜栽培的基础上不需再增加材料费用,并能起到对土壤增温和保墒作用。在干旱地区可将滴灌管放在膜下,或利用毛管通过膜上小孔进行灌溉,这称作膜下灌。这种灌溉方式既具有滴灌的优点,又具有地膜覆盖的优点,节水增产效果更好。

膜下滴灌

在我国水资源较匮乏地区可将滴灌管放在膜下,或利用毛管通过膜上小孔进行灌溉,这称作膜下滴灌。这种灌溉方式既具有滴灌的优点(提高水的利用率),又具有地膜覆盖的优点(提高积温),尤其在北方节水增产效果更好。

控制灌溉

根据水稻不同生育期对水分的不同需求进行“薄、浅、湿、晒”的控制灌溉,既节约用水,又有利于农作物生长,改变了以往水稻大水漫灌、串灌的旧习惯。它不需增加工程投资,只要按照节水灌溉制度灌水即可。“薄、浅、湿、晒”(薄水插秧、浅水育秧、分蘖前期湿润、分蘖后期晒田)、“旱育稀植”(旱育旱栽,稀植,适当补水)等技术均属这一范畴,近年已在广西、吉林等10多个省、自治区大面积推广。

一般每亩可节水100m3,增产稻谷25kg,效益显著。水稻节水灌溉技术已获国家科技进步一等奖,应在水稻区大力推广。江苏、上海、浙江等经济条件好的地区采用铺设暗管系统进行控制灌溉和田间排水,有利于节水、节肥和作物生长,为实现高产、高效、优质农业创造了有利的条件。

坐水种

在一些水源短缺的地方,春播时常因春旱出不了苗或出苗不齐。为保全苗,采用机械或畜力用水箱、水袋拉水,在播种时进行点灌,以解春旱,俗称“坐水种”。这种方法投资少、简单易行,是有效的节水增产方式。播种时每亩用水量仅5m3;-10m3;,丰水年可增产10%-15%,干旱年可增产60%-70%。坐水种目前在黑龙江、吉林等地广为采用,凡条件适合的地方应积极推广。

平整改造

通过平整土地,改进灌水沟畦规格(如大畦改小畦, 长沟改短沟)等综合措施,使灌水均匀,以达到节水的目的。

总之,节水农业是根据农作物生长发育的需水规律以及当地自然条件下的供水能力,为有效利用天空降雨和灌溉水来达到农作物最好的增产效果和经济效益而采取的各种措施,节水不是最终的目的,准确的说法是高效用水。而节水灌溉是节水农业的中心,是水利现代化的重要组成部分,也是农业现代化的重要组成部分,是农村可持续发展的有机组成部分。


责任编辑: 陈淼琪

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