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節水灌溉 |
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water－saving irrigation 以最低限度的用水量獲得最大的產量或收益，也就是最大限度地提高單位灌溉水量的農作物產量和產值的灌溉措施。主要措施有：渠道防滲、低壓管灌、噴灌、微灌和灌溉管理制度。歸納起來，目前在我國推廣應用的節水灌溉型式主要有以下11類。 概念 節水灌溉——就是指以較少的灌溉水量取得較好的生產效益和經濟效益。節水灌溉的基本要求，就是要採取最有效的技術措施，使有限的灌溉水量創造最佳的生產效益和經濟效益。 [1-2]前景 據預測，到2050年，世界總人口將由目前的70億人增加到90億人，人類對糧食的需求將在當前的水平上再增長70%至100%。 世界淡水資源日益緊缺，而人類對糧食的需求也不斷上升，淡水資源已經成為農業發展和世界糧食供應的安全威脅。要破解耕地面積有限、淡水資源緊缺和世界糧食需求上漲之間的難題，發展節水灌溉成為關鍵。 節水灌溉是以最低限度的用水量獲得最大的產量或收益，也就是最大限度地提高單位灌溉水量的農作物產量和產值的灌溉措施。當前世界各國節水灌溉的主要措施包括渠道防滲、低壓管灌、噴灌、微灌等。 實行節水灌溉工程後，可以減少灌溉過程中勞動力配置，滴灌通過局部濕潤灌溉，田間土壤疏鬆，通透氣性良好，易溶性肥料、植物生長調節劑、內吸殺蟲劑等可隨水滴入，可減少中耕、施肥、噴藥、鋤草等的作業次數和勞動力投入，節省了大量的人力物力。 通過節水灌溉，農作物得到及時的灌溉，提高了灌溉保證率，能有效促進糧食增產增收，這也是節水灌溉工程的主要效益。此外，節水灌溉還能實現節水、節地、節電、等效益。 目前，歐美等農業發達國家在節水灌溉方面已經取得重大進展，節水灌溉的普及程度較高。在發達國家，噴灌技術、微灌技術、渠道防滲工程技術、管道輸水灌溉技術等節水灌溉技術已經較為成熟，其中噴灌、滴灌又是最先進的節水灌溉技術，歐美髮達國家60% -80%的灌溉面積採用噴灌、滴灌的灌溉方法，農業灌溉率約為70%以上。據《中國節水灌溉行業深度調研與投資戰略規劃分析報告前瞻》[3]數據顯示，目前，全世界的總耕地面積僅為15億公頃，有灌排設施的耕地面積僅佔27%，卻生產出全世界55%的糧食，預計今後新增的糧食產量中80%至90%將來自有灌排設施的耕地。 發展趨勢 我國節水灌溉技術發展趨勢我國節水灌溉技術發展趨勢我國節水灌溉技術發展趨勢我國的節水灌溉技術發展呈現以下趨勢： （1）噴灌技術仍為大田農作物機械化節水灌溉的主要技術，其研究方向是進一步節能及綜合利用。不同噴灌機型有各自的優缺點，要因地制宜綜合考慮。軟管捲盤式噴灌機及人工移動式噴灌機比較適合我國國情。 [1] （2）地下灌溉已被世人公認是一種最有發展前景的高效節水灌溉技術。儘管目前還存在一些問題，應用推廣速度較慢，但隨著關鍵技術的解決，今後將會得到一定的發展。 （3）地面灌溉仍是當今世界占主導地位的灌水技術。隨著高效田間灌水技術的成熟，輸配水有低壓管道化方向發展的趨勢。 （4）農業高效節水灌溉技術管理水平越來越高。應用專家系統、計算機網絡技術、控制技術資源數據庫、模擬模型等技術的集成，達到時，空、量、質上的精確灌水，是今後攻關的重點。 （5）節水綜合技術的開發利用，是提高水分利用率和水分利用效率的重要途徑，也是今後節水灌溉發展的方向。 （6）節水灌溉新技術： 水源供水方面：光伏提水技術[2]- 主要由電池板、光伏揚水逆變器、水泵組成。可以在偏遠的無市電地區提水灌溉，真正意義上從節水灌溉的出發點進行灌溉，可以達到節電、節水、節能源以及節約人力物力的效果。 灌溉方面：微灌、噴灌、滴灌- 這些是先進的節水灌溉技術，結合天源新能源清華大學教授研發的光伏提水系統可以更好的組成真正意義上的節水灌溉系統。 渠道防滲 渠道輸水是目前中國農田灌溉的主要輸水方式。傳統的土渠輸水佢係水利用係數一般為0.4—0.5，差的僅0.3左右，也就是說，大部分水都滲漏和蒸發損失掉了。渠道滲漏是農田灌溉用水損失的主要方面。採用渠道防滲技術後，一般可使佢係水利用係數提高到0.6—0.85，比原來的土渠提高50%—70%。渠道防滲還具有輸水快、有利於農業生產搶季節、節省土地等優點，是當前中國節水灌溉的主要措施之一。 [1] 根據所使用的材料，渠道防滲可分為：①三合土護面防滲；②砌石（卵石、塊石、片石）防滲；③混凝土防滲；④塑料薄膜防滲（內襯薄膜後再用土料、混凝土或石料護面）等。 管道輸水 管道輸水是利用管道將水直接送到田間灌溉，以減少水在明渠輸送過程中的滲漏和蒸發損失。發達國家的灌溉輸水已大量採用管道。目前中國北方井灌區的管道輸水推廣應用也較快。常用的管材有混凝土管、塑料硬（軟）管及金屬管等。管道輸水與渠道輸水相比，具有輸水迅速、節水、省地、增產等優點，其效益為：水的利用係數可提高到0.95；節電20%—30%；省地2% —3%；增產幅度10%。目前，如採用低壓塑料管道輸水，不計水源工程建設投資（以下同），畝投資為100元—150元。 在有條件的地方應結合實際積極發展管道輸水。但是，管道輸水僅僅減少了輸水過程中的水量損失，而要真正做到高效用水，還應配套噴、滴灌等田間節水措施。目前尚無力配套噴、滴灌設備的地方，對管道佈設及管材承壓能力等應考慮今後發展噴、滴灌的要求，以避免造成浪費。 [1] 噴灌 噴灌是利用管道將有壓水送到灌溉地段，並通過噴頭分散成細小水滴，均勻地噴灑到田間，對作物進行灌溉。它作為一種先進的機械化、半機械化灌水方式，在很多發達國家已廣泛採用。 噴灌的主要優點如下：⑴節水效果顯著，水的利用率可達80%。一般情況下，噴灌與地面灌溉相比，1m3水可以當2m3水用。 ⑵作物增產幅度大，一般可達20%—40%。其原因是取消了農渠、毛渠、田間灌水溝及畦埂，增加了15%—20%的播種面積；灌水均勻，土壤不板結，有利於搶季節、保全苗；改善了田間小氣候和農業生態環境。 ⑶大大減少了田間佢係建設及管理維護和平整土地等的工作量。 ⑷減少了農民用於灌水的費用和投勞，增加了農民收入。 ⑸有利於加快實現農業機械化、產業化、現代化。 ⑹避免由於過量灌溉造成的土壤次生鹽鹼化。常用的噴灌有管道式、平移式、中心支軸式、捲盤式和輕小型機組式。 移動管道式噴灌通常將輸水幹管固定埋設在地下，田間支管和噴頭可拆裝搬移、周轉使用，因而降低了投資。北京市順義縣全縣數万畝糧田均採用這種灌溉形式。 10多年來的實踐證明：移動式管道噴灌除了具有一般噴灌省水、增產、省工、減輕農民負擔和有利於農業機械化、產業化、現代化等優點以外，還具有設備簡單、操作簡便、投資低、對田塊大小和形狀適應性強、一戶或聯戶均可使用等優點，是目前較適合中國國情、可以大力推廣的一種微型噴灌形式，可適用於大田作物、蔬菜等，畝投資為200元一250元。 |
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