滴灌技术在农业节水灌溉中的应用研究

摘要：使用滴灌技术节水、节肥、省工，有利于地块温度和湿度的控制，可保持土壤结构，改善农产品品质，经济效益和社会效益显著。本文主要对滴灌技术在农业节水灌溉中的应用进行了分析探讨。

关键词：滴灌技术；节水灌溉；应用；推广

中图分类号：S275文献标识码： A

引言

节水灌溉是实施农业可持续发展的主要措施,滴管技术是现今采用的最广泛的技术之一。一方面,滴管技术通过干管、支管和毛管上的滴头,在低压下向土壤经常缓慢地滴水,这样,可以为土壤提供已经过滤的肥料、水分以及其它化学试剂,是一种很先进的灌溉方法。另一方面,由于滴灌系统直接损耗于蒸发的水量很少,这样,就可以方便地控制水量,也不会造成土壤深层渗漏。所以,这项技术的开展,为缺水地区和水源不足的地区实现水利化开辟了新途径。

一、滴灌系统的组成

滴灌系统由水源工程、首部枢纽、管路和滴头四部分组成

1、水源工程

各种符合农田水质要求的水源，只要含沙量或其它杂质较小均可用于滴灌。含沙量或其它杂质较大时可采用沉淀等方法处理。

2、首部枢纽

包括水泵（及动力机）、施肥罐、过滤器、控制与测量仪表等。其作用是抽水、施肥、过滤，以一定的压力将一定数量的水送入干管。

3、管路

包括干管、支管、毛管以及必要的调节设备（如压力表、闸阀、流量调节器等）。其作用是将加压水均匀地输送到滴头。

4、滴头

其作用是使水流经过微小的孔道，形成能量损失，减小其压力，使它以点滴的方式滴入土壤中。滴头通常放在土壤表面，亦可以浅埋保护。

二、滴灌的优势

1、省水省工

因为滴灌属全管道输水，灌溉时水不在空中运动，不打湿叶面，灌溉水仅湿润根部土壤，避免了有效湿润面积以外的土壤表面蒸发，水量损耗小。又因为滴灌属局部微量灌溉，容易控制水量，不致产生地表径流和土壤深层渗漏。使水分的渗漏和损失降低到最低限度。一般比地面灌省水30%～50%（例如：棉花膜下滴灌比畦灌节水60%，有些作物可达80%左右。）比喷灌省水10%～20%。大水漫灌只能对地势平坦的耕地进行灌溉，而滴灌几乎可适应任何复杂的地形，滴灌田块大部分地面是干燥的，便于在灌水的同时进行其它农事操作。由于株间未供应充足的水分，杂草不易生长，作物与杂草争夺养分的干扰大为减轻，减少了除草用工。滴灌系统仅通过阀门人工或自动控制，又结合了施肥和喷洒农药，故明显节省劳力投入，降低了生产成本。

2、节能节肥

滴灌可有效控制每个滴头的出水量，灌水均匀度高，一般可达80%～90%。滴灌水利用率高，所以减少了抽水量，相应也减少了抽水的能量。滴灌能根据作物需肥规律在不同生育期根据作物长势和天气情况科学地向作物根区供水施肥，提高肥料利用率。滴灌可方便地结合施肥，即把化肥溶解后灌注入滴灌系统，由于化肥和灌溉水结合在一起，真正实现了水肥同步，大大提高了肥料的有效利用率，同时又因是小范围局部控制，微量灌溉，水肥渗漏较少，故可节省化肥施用量，减轻污染。滴灌降低了田问湿度，不利于植物病害的发生，在棚室中表现最为突出，可节省用药50%，运用灌溉施肥技术，为作物及时补充价值昂贵的微量元素提供了方便，并可避免浪费。

3、增产增收

滴灌可以科学调节农作物水、肥供给，调节土壤透气性，控制田间环境，有效控制病虫害的发生，从而提高农产品品质，提早农产品上市时间，使农产品销售单价得以提升。为农民带来可惜的经济效益。滴灌能根据作物需肥规律在不同生育期根据作物长势和天气情况科学地向作物根区供水施肥，提高肥料利用率。由于作物根区能保持最佳供水状态和供肥状态，故能显著提高农作物产量。近几年的实践证明我国北方春季玉米膜下滴灌比普通栽培增产30%～40%。棚室采用滴灌比大水漫灌增产20%～25%。滴灌施肥可减少机械通过田间的次数，从而减少对耕层土壤结构的破坏，减少农作物的机械损失，提高肥料利用率和肥效。减少肥料对环境的污染，达到节本增效的目的。

三、推广滴灌技术的几点建议

1、加大滴灌技术精细化

根据不同作物不同生育期间土壤墒情和作物需水量,实现实时精量灌溉,可以大大节约水资源,提高水资源有效利用率。滴灌方法的采用给施肥技术带来了极大的变化,导致了一个全新的概念――水肥灌溉的兴起。采用滴灌系统进行施肥,肥料直接施于植物的根部,可以避免浪费,这是一般施肥方法所不具备的优点。自动施肥系统应用已非常广泛,施肥器受计算机或小型控制器控制,以实现精确施肥。主要有泵注方式、文丘里式、压差式和水驱动混合注入式等,其中水驱动混合注入式应用越来越广泛。以色列AMIAD公司水力驱动施肥系统自动作业,无需电力,肥料浓度控制精确。目前,我国在这方面的理论研究还不够,要加大对精细滴灌技术的研究力度。

2、采用先进的控制技术

目前,由计算机控制的灌溉设施控制用户界面已经变得很友好,功能也越来越多。因此,这种先进的灌溉设施被广泛用来作为节省水源、劳动力和能源的灌溉措施。灌溉户可以利用它们在正常负荷期进行自动启动和关机,以节省能源和节省水源,或根据不同土壤、农作物和地区的变化进行精确的灌溉水量调节。通过采用先进的控制技术,特别是应用于大规模灌溉,可以进一步发挥滴灌技术的优越性,达到节水、降低劳动力及能源成本的目的。此外,在小规模经济作物区将持续增加对地表滴灌技术的试验,通过对产出和投入的对比,更有效地推广这种先进的灌溉技术。目前,由于我国劳动力富裕,农民普遍文化素质偏低,加之造价较高,故该技术不易被用户接受,灌溉户在相当一段时期还一直不愿放弃传统的手工灌溉操作方式。我国科技人员要结合基本国情,研制出便于操作、价格相对低廉、便于被用户接受的控制技术。

3、重视滴灌制度研究

滴灌作为一种先进的滴灌方式，必须配以先进的灌水技术才能发挥其优越性。灌水技术主要是指合理的灌水制度，包括不同作物、不同生育期的灌水起始点、灌水上限、灌水定额的确定、灌水时间、灌水次数等等方面。另外研究滴灌对土壤养分和盐分运移的影响等也有助于合理滴灌制度的确定。在传统沟灌方式下，农民根据作物的长势、生长阶段及土壤的水分状况，确定灌水时间和灌水量，具有比较成熟的经验。而滴灌条件下，能够给作物根系层土壤创造一个最适宜水分状态，而要实现这一点，仅通过从表面观察作物长势和土壤水分状况是很难确定的。因此，应尽快通过灌溉实验，根据不同地区土壤条件、气候条件、作物种类，按照滴灌的要求特性及作物的生长状况，制定出滴灌条件下合理的、便于实施的灌溉制度，以指导农民进行合理滴灌，发挥出滴灌应有的效益，促进滴灌事业的发展。

4、加强基层专业管理部门建设，做好技术推广和培训工作

基层农业部门直接面向生产第一线，是先进农业技术的最有利的推广者，必须进一步加强建设。通过这些部门的协同工作，作好农业的综合配套技术服务，能促进设施农业的顺利发展。特别是滴灌技术，滴灌制度的确定和应用、滴灌技术的配套农业技术措施等方面还存在众多的误区，必须加大知识普及、宣传教育以及技术培训的力度。

结束语

滴灌作为一种先进灌水技术,是目前公认的一种有效节水灌溉技术,其存在很多优点,同时在应用中也存在诸多不足之处。因此,总结其经验教训,结合当地实际,进一步对滴灌系统加以研究,以克服其缺点,这对推动我国农业节水灌溉的发展有着十分重要的意义。

参考文献

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