楊 志 關(guān) 建
農(nóng)業(yè)的節(jié)水灌溉是節(jié)約用水、高效用水的一項無可替代的戰(zhàn)略措施,是節(jié)約農(nóng)業(yè)用水為中心的高效技術(shù)措施,是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要內(nèi)涵,筆者根據(jù)最新的研究成果,對農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)體系進行一般性的闡述。
1農(nóng)業(yè)用水優(yōu)化配置技術(shù)
農(nóng)業(yè)用水水源包括降水、地表水、地下水、土壤水以及經(jīng)過處理符合水質(zhì)標準的回歸水,微咸水,再生水等,通過工程措施與非工程措施,優(yōu)化配置多種水源,實現(xiàn)計劃用水,節(jié)約用水,提高農(nóng)業(yè)用水效率。
1.1多水源聯(lián)合調(diào)度技術(shù)。通過對各種水利工程設(shè)施進行控制和合理調(diào)度,達到高效使用地表水,合理開采地下水的技術(shù),達到在時間上和空間上合理分配與使用水資源的目標。主要代表技術(shù)是“長藤結(jié)瓜”灌溉系統(tǒng)及其灌溉水管理技術(shù),它可實現(xiàn)“大、中、小、蓄,引、提”工程聯(lián)合調(diào)度,提高灌區(qū)內(nèi)的調(diào)蓄能力和反調(diào)節(jié)能力,
1.2適水種植技術(shù),根據(jù)當?shù)氐乃⑼?、光、熱資源條件,以高效、節(jié)水為原則,以水定作物,合理安排作物的種植結(jié)構(gòu)及灌溉規(guī)模,使農(nóng)作物種植制度和技術(shù)與當?shù)氐乃Y源條件相適應(yīng)。主要目標是限制和壓縮高耗水、低產(chǎn)出作物的種植面積。
1.3井渠結(jié)合灌溉技術(shù)。主要技術(shù)是地表水、地下水聯(lián)合調(diào)控技術(shù),達到目標是“井渠雙灌、渠水補源、井水保豐”,這一技術(shù)的難點是地下水采補平衡。
2高效輸配水技術(shù)
農(nóng)業(yè)用水輸配水過程中的水量損失所占比重很大,提高輸水效率是農(nóng)業(yè)節(jié)水的關(guān)鍵。
2.1渠道防滲技術(shù)。技術(shù)要求:對支渠及其以上渠道優(yōu)先防滲,井灌區(qū)無回灌補源任務(wù)的固定渠道及提水灌區(qū)渠道全部防滲,防滲材料:防滲工程中采用經(jīng)濟適用的防滲材料,傳統(tǒng)的材料有灰土、砌石、混凝土等;現(xiàn)代的材料有高分子復合土工膜料、改性瀝青防水卷材、聚合物纖維混凝土、土壤固化劑等。防滲渠道斷面型式:大中型防滲渠道采用了坡腳或底面為弧形的非標準斷面,小型渠道采用了U型斷面。復合材料防滲結(jié)構(gòu)形式:柔性膜料作防滲層,剛性材料作保護層的防滲結(jié)構(gòu)。防滲工程防凍害技術(shù):“適應(yīng)、削減或消除凍脹”的技術(shù)措施,施工的機械化:U型渠道的開渠機、小型U形渠混凝土澆筑機和噴射施工法;混凝土預制塊壓塊機;輕便型泥漿成套設(shè)備等。
2.2管道輸水技術(shù)。較小流量輸水采用低壓管道輸配水技術(shù);在高揚程提水灌區(qū)和有發(fā)展自壓管道輸水條件的灌區(qū),采用了自壓式管道輸水系統(tǒng)。
2.3渠系動態(tài)配水技術(shù),加強灌區(qū)用水管理,開發(fā)出了動態(tài)計劃用水管理和實時灌溉預報技術(shù)。
2.4灌區(qū)量測水技術(shù)。開發(fā)出了精度高、造價低、適應(yīng)性強、操作簡便,便于管理和維護的小型量水設(shè)備。
2.5輸水建筑物老化防治技術(shù)。研究出了輸水建筑物老化防治技術(shù)、病害診斷技術(shù)和防腐蝕、修復、堵漏技術(shù);開發(fā)出了輸水建筑物加固技術(shù)的產(chǎn)品。
3田間灌水技術(shù)
田間灌溉水技術(shù)既是提高灌溉水利用率的最后環(huán)節(jié),又是引水、輸水和配水的基礎(chǔ),改進田間灌溉水技術(shù)是農(nóng)業(yè)節(jié)水的重點。
3.1改進地面灌水技術(shù)。開發(fā)出了小畦灌溉、細流溝灌、波涌灌溉的灌溉技術(shù),技術(shù)的重點:合理確定溝畦規(guī)格和地面自然坡降,縮小地塊;技術(shù)的難點:推廣高效平整土地技術(shù),特別是激光平整土地技術(shù);技術(shù)的要點:科學控制人畦(溝)流量,水頭、灌水定額,改水成本等灌溉水要素。
3.2稻田干濕交替灌溉技術(shù)。開發(fā)出了稻田“干濕交替”、“淺濕淺”灌溉技術(shù),無水層控制灌溉技術(shù),育苗時旱育稀植技術(shù)等;開發(fā)出了水稻灌區(qū)大格田化技術(shù)和水稻泡田與耕作結(jié)合技術(shù),目標:淘故水稻長期淹灌技術(shù),杜絕稻田串灌申排技術(shù)。重點建立稻田適宜水層標準、土壤水分控制指標、曬田技術(shù)及相應(yīng)的灌溉制度,
3.3噴灌技術(shù)。在經(jīng)濟作物種植區(qū)、城郊農(nóng)業(yè)區(qū)、集中連片規(guī)模經(jīng)營的地區(qū)開發(fā)了噴灌技術(shù),在山丘區(qū)和有自壓條件的地區(qū)開展了自壓噴灌技術(shù),目前輕小型成套噴灌技術(shù)與設(shè)備應(yīng)用較多。
3.4微灌技術(shù)。在果樹種植、設(shè)施農(nóng)業(yè)、高效農(nóng)業(yè)、創(chuàng)匯農(nóng)業(yè)中采用了微噴灌技術(shù)和滴灌技術(shù);開發(fā)出了微灌技術(shù)與地膜覆蓋、水肥同步供給等農(nóng)藝技術(shù)有機結(jié)合灌溉技術(shù);在山丘區(qū)利用地面自然坡降開發(fā)出了自壓微噴灌、滴灌、小管出流等微灌技術(shù);部分地區(qū)結(jié)合雨水集蓄利用工程,開發(fā)出了低水頭重力式微噴技術(shù)。
3.5坐水種技術(shù)。在春旱嚴重、后期天然降水基本可滿足作物生長需要的地區(qū)開發(fā)出了坐水種技術(shù)。
3.6精準控制灌溉技術(shù)。其特點是適時適量灌溉;技術(shù)難點是分析農(nóng)作物水分生理特性和需水規(guī)律,并計算出需要補水的時間與水量;技術(shù)重點是研究作物生長與土壤水分、養(yǎng)分,空氣濕度、大氣溫度等環(huán)境因素的關(guān)系。
3.7非充分灌溉技術(shù),非充分灌溉技術(shù)就是在作物需水臨界期及重要生長發(fā)育期灌“關(guān)鍵水”技術(shù)。技術(shù)重點:試驗研究作物水分生產(chǎn)函數(shù),作物的經(jīng)濟灌溉定額和最優(yōu)灌溉制度,研究非充分灌溉和調(diào)虧灌溉技術(shù)增產(chǎn)機理及運用控制性分根交替灌溉技術(shù)。
4結(jié)語
農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力巨大,且全面實行節(jié)水灌溉還需完善節(jié)水的法律法規(guī),建立節(jié)約用水的激勵和約束機制,健全節(jié)約用水的技術(shù)服務(wù)體系等保障措施。