一、節(jié)水灌溉體系
節(jié)水灌溉的最終目的是以最少的水量消耗獲取盡可能多的農(nóng)作物產(chǎn)量、最高的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境效益。節(jié)水灌溉是一個(gè)完整的體系,由以下幾部分組成!
1.水源開發(fā)與優(yōu)化利用技術(shù)
。1)雨水集流技術(shù)。在我國(guó)北方干旱缺水地區(qū),采取各種措施把有限的降雨匯集存儲(chǔ)起來,供農(nóng)村人畜飲水和農(nóng)作物灌溉用。其主要做法有以下幾種!
1)水窖。選擇有一定產(chǎn)流能力的坡面、路面、屋頂,或經(jīng)過夯實(shí)防滲處理的地方作為雨水匯集區(qū),將雨水引人位置較低的水窖內(nèi)儲(chǔ)存。單個(gè)水窖蓄水量一般為30~50m3!
2)蓄水池。在渠旁、村莊附近選擇有可能匯集降雨徑流或調(diào)蓄山泉、溪水的天然洼地或人工挖成蓄水池,實(shí)行蓄引結(jié)合,長(zhǎng)蓄短用;還可以用渠道將各蓄水池串連起來形成“長(zhǎng)藤結(jié)瓜”式系統(tǒng)。蓄水池容積從幾百立方米到幾千立方米。為減少滲漏,池底及池壁應(yīng)進(jìn)行防滲處理!
3)塘壩。在有較大匯水面積的洼地、溪谷筑壩攔蓄水。在我國(guó)南方一般稱這種蓄水能力在10萬m3以下的微型水庫為“塘壩”。由于蓄水量較多,塘壩的攔水壩,取水及排洪建筑物等應(yīng)參照小型水庫的技術(shù)要求進(jìn)行正規(guī)設(shè)計(jì)和施工!
。2)劣質(zhì)水利用技術(shù)。在水源十分緊缺的地區(qū),對(duì)一些劣質(zhì)水源,如微咸水、污水等,在搞清水質(zhì)的基礎(chǔ)上,可根據(jù)土壤積鹽狀況、農(nóng)作物不同生育期耐鹽能力,直接利用微咸水進(jìn)行灌溉,或者咸淡水摻混后使用。利用微咸水灌溉時(shí),特別要注意掌握灌水時(shí)間、灌水量、灌水次數(shù),同時(shí)與耕作栽培技術(shù)措施密切配合,防止土壤鹽堿化。城市或工礦企業(yè)排放的廢水含有各種重金屬元素、有害無機(jī)物或有機(jī)化合物、病原生物等,必須經(jīng)過嚴(yán)格凈化處理達(dá)到灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后,才能用于灌溉非直接食用的農(nóng)作物。污水處理需要專門的技術(shù)與設(shè)施。我國(guó)有些地區(qū)直接引用污水進(jìn)行灌溉,或處理后的污水未達(dá)標(biāo)準(zhǔn)即用來灌溉蔬菜等食用作物,不僅引起農(nóng)業(yè)環(huán)境的污染,而且危害人體健康,應(yīng)當(dāng)引起重視
。3)灌溉回歸水利用技術(shù)。一些灌區(qū)渠系和田間產(chǎn)生的滲漏水、退水、跑水可收集起來作為下游地區(qū)的灌溉水源。使用回歸水之前,要化驗(yàn)確認(rèn)其水質(zhì)是否符合灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)!
。4)井渠結(jié)合 地表水、地下水互補(bǔ)技術(shù)。有些自流灌區(qū)在干旱季節(jié)地表來水少,輪灌周期長(zhǎng),供水不足,可采用井渠結(jié)合,打一部分機(jī)電井,提取地下水補(bǔ)充地表水的不足。而抽取地下水以后,地下水位降低,又能起到“騰空”地下庫容,增加雨季降水及灌溉水人滲補(bǔ)給地下水的作用。地表水、地下水兩者互為補(bǔ)充,提高了水資源的有效利用率
。5)儲(chǔ)水灌溉技術(shù)。把河流冬季多余的閑水引到田間灌溉,存儲(chǔ)到土層中,供春季作物吸收利用,以緩解春季河流來水不足與供水緊張的矛盾。在南方地區(qū)也可將冬季的雨水、灌溉水存蓄于水田中,稱為冬水田,以供次年春耕之用。
2.節(jié)水灌溉工程技術(shù)
(1)噴灌技術(shù)。噴灌是把由水泵加壓或自然落差形成的有壓水通過壓力管道送到田間,再經(jīng)噴頭噴射到空中,形成細(xì)小水滴,均勻地灑落在農(nóng)田,達(dá)到灌溉的目的。噴灌幾乎適用于除水稻外的所有大田作物,以及蔬菜、果樹等。它對(duì)地形、土壤等條件適應(yīng)性強(qiáng)。但在多風(fēng)的情況下,會(huì)出現(xiàn)噴灑不均勻,蒸發(fā)損失增大的問題。與地面灌溉相比,大田作物噴灌一般可省水30%~50%,增產(chǎn)10%-30%。最大優(yōu)點(diǎn)是使農(nóng)田灌溉從傳統(tǒng)的人工作業(yè)變成半機(jī)械化、機(jī)械化,甚至自動(dòng)化作業(yè),加快了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)程。
。2)微灌技術(shù)。微灌是通過管理系統(tǒng)與安裝在地面管道上的灌水器如滴頭或微噴頭等,將有壓水按作物實(shí)際耗水量適時(shí)、適量、準(zhǔn)確地補(bǔ)充到作物根部附近土壤進(jìn)行灌溉。它可以把灌溉水在輸送過程中以及到了田間以后的深層滲漏和蒸發(fā)損失減少到最低限度,使傳統(tǒng)的“澆地”變成為“澆作物”。由于它只向作物根區(qū)土壤供水,故也稱其為局部灌溉。微灌可分為微噴灌、滴灌等。微灌是用水效率最高的節(jié)水技術(shù)之一。它的另一特點(diǎn)是可以把作物所需養(yǎng)分摻混在灌溉水中。在灌水的同時(shí)進(jìn)行施肥,既減少用工又提高肥效,促使作物增產(chǎn)。以色列、美國(guó)等國(guó)家的微灌技術(shù)達(dá)到了很高的水平,基本實(shí)現(xiàn)了灌溉過程自動(dòng)化,但是造價(jià)昂貴,因此主要用于大棚和溫室的蔬菜、花卉以及果樹等高產(chǎn)值經(jīng)濟(jì)作物的灌溉。我國(guó)在學(xué)習(xí)、引進(jìn)、消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,初步形成了自己的微灌產(chǎn)品生產(chǎn)能力。
。3)渠道防滲技術(shù)。我國(guó)各類灌區(qū)渠道總長(zhǎng)度達(dá)數(shù)百萬公里,大多數(shù)為土渠,水的滲漏損失很大。為了減少輸水過程中的這部分損失,采用建立不易透水的防護(hù)層,如混凝土護(hù)面、漿砌石襯砌、塑料薄膜防滲等多種方法,進(jìn)行防滲處理,既減少了水的滲漏損失,又加快了輸水速度,提高澆地效率,深受群眾歡迎,成為我國(guó)目前應(yīng)用最廣泛的節(jié)水技術(shù)之一。與土渠相比,混凝土護(hù)面可減少滲漏損失80%~90%,漿砌石襯砌減少滲漏損失60%~70%,塑料薄膜防滲減少滲漏損失90%以上。