农业节水灌溉

第一篇：农业节水灌溉

农业节水灌溉与发展

摘要: 水是生命的源泉，水是维系社会进步、生态环境和人类文明的基础因素,。而我国水资源严重匮乏,农业节约水灌溉技术仍未得到很好的普及利用。我们必须进一步提高认识,抓紧完善节水灌溉的规划设计,大力推进节水灌溉技术的研究、生产和应用,以更好地服务“三农”,推进社会的现代化

进程。

[论文关键词]节水灌溉;管理体制;措施

我国部分地区水资源的开发利用程度已经超过了水资源和水环境的承载能力,地下水漏斗区扩大、水污染加剧、生态环境恶化等一系列问题,成为水资源可持续利用和经济社会可持续发展的严重制约因素,加快建设节水防污型社会是必然的选择。我国农业灌溉用水量大,效率低下和溉灌用水浪费的问题普遍存在。目前全国灌溉水利用率约为43%,单方水粮食生成率只有10公斤左右,大大低于发达国家灌溉水利用率70%～80%,单方水粮食生产率20公斤以上的水平。通过采用现代节水灌溉技术改造传统灌溉农业,实现适时适量的“精细灌溉”,具有重要的现实意义。

一.节水灌溉技术含义及体系

节水灌溉技术是比传统的灌溉技术明显节约用水和高效用水的灌水方法，措施和制度等的总称。灌溉用水从水源到田间，到被作物吸收、形成产量，主要包括水资源调配、输配水、田间灌水和作物吸收等四个环节。在各个环节采取相应的节水措施，组成一个完整的节水灌溉技术体系，包括水资源优化调配技术、节水灌溉工程技术、农艺及生物节水技术和节水管理技

术。节水灌溉技术体系主要包括以下几个方面：（1）灌溉水资源优化调配技术。主要包括地表水与地下水联合调度技术、灌溉回归水利用技术、多水源综合利用技术、雨洪利用技术。（2）节水灌溉工程技术。主要包括渠道防渗技术、管道输水技术、喷灌技术、微灌技术、改进地面灌溉技术、水稻节水灌溉技术及抗旱点浇技术。直接目的是减少输配水过程的跑漏损失和田间灌水过程的深层渗漏损失，提高灌溉效率。（3）农艺及生物节水技术。包括耕作保墒技术、覆盖保墒技术、优选抗旱品种、土壤保水剂及作物蒸腾调控技术。（4）节水灌溉管理技术。包括灌溉用水管理自动信息系统、输配水自动量测及监控技术，土壤墒情自动监测技术、节水灌溉制度等。

二．节水灌溉取得的成就 2.1 节水灌溉面积

截止到2005年底，全国灌溉面积达到9.28亿亩，有效灌溉面积8.48亿亩，非耕地上灌溉面积0.80亿亩。节水灌溉工程面积为3.20亿亩，其中耕地上节水灌溉工程面积2.95亿亩；非耕地上约为0.25亿亩，主要为林果草节水灌溉。在耕地上节水灌溉工程面积中，渠道防渗14454万亩，低压管灌9933万亩，喷灌4184万亩，微灌932万亩。目前，全国有效灌溉面积上节水灌溉工程面积比例为34.8%，全国灌溉水利用率约为45%。根据水利部最近编制的《全国节水灌溉规划》，为高效利用我国的水资源，保障国家粮食安全、促进经济社会持续健康发展，“十一五”期间需发展耕地节水灌溉工程面积1.5亿亩、牧草节水灌溉面积350万亩、林果节水灌溉面积550万亩、节水措施面积2亿亩。到2020年，发展耕地节水灌溉工程面积4.7亿亩、牧草节水灌溉面积1300万亩、林果节水灌溉面积1700万亩、节水措施面积1.5亿亩。近几年来围绕大中型灌区节水改造项目、农业综合开发水利骨干项目、国家级节水示范市、国家和省级节水增效重点县、国家节水增效示范项目建设等,建成了400多个不同规模的以节水灌溉技术为支撑的农业科技示范园,这些科技示范园初步形成了从输水到灌水、从工程到管理、从微观到宏观的立体化、多样化、系

统化农业节水格局。

2.2 节水灌溉技术研究

已由过去的单项节水技术研究发展到综合节水技术体系研究,把工程节水技术、管理节水技术、农艺节水措施作为农业节水体系的组成部分开展了综合试验研究。根据各地的自然、社会、经济条件的不同,提出了缺水山丘区、平原井灌区、引黄井渠结合灌区、沿海经济发达缺水区等不同类型的节水模式。研制应用了农业节水工程规划设计专家系统、灌溉预报专家系统、工程运行管理优化模式等,获得了“农业节水综合技术研究与示范”

一大批科研成果。

2.3 节水灌溉设备

建成了节水设备开发中试基地,研制或引进了管灌、喷灌的系列配套管件,温室大棚微灌成套设备,低压喷水管喷灌成套设备,新型混凝土构件成型

机等。

同时积极引进和消化吸收高新技术,引进推广使用了美国雨鸟、英特耐克、以色列艾森贝克、法国、澳大利亚、奥地利以及北京绿源等国内外知名公司或厂家的几十种节水灌溉设备。目前,世界上几乎所有节水发达国家的先进节水技术和设备都有所引进,建成了一批具有国内领先水平的高标

准节水示范工程。2.4 节水管理

目前我国推广的节水灌溉技术有渠道防渗、管道输水、喷灌、滴灌、膜上灌、膜下灌等多种形式,不同的地区宜采用的节水灌溉技术也不同,大、中型灌区适宜推广渠道防渗技术,井灌区和小型灌区宜推广低压管道灌溉技术,经济条件好的地方提倡采用喷灌技术,在果园、菜园及其他经济作物种植区适合发展微、滴灌,西北干旱地区应推广雨水集流、水窖滴灌技术,南方水稻产区则应推广水稻节水灌溉技术,各地要根据其经济发展水平,合理确定技术方案。结合水利产权制度的改革,对建立适合市场经济要求和农村特点的“多元化”运行管理机制作了尝试。其中节水灌溉工程产权制度改革和对灌区建设自主管理灌排区的探索都取得了成功经验。在井灌区推广应用射频卡控制灌溉,有力地促进了管理水平的提高。

2.5 资金投入积极争取中央贴息贷款和国家对重点县项目的扶持,制定和完善了一系列相应的扶持政策。对省财政扶持的节水灌溉项目实行公开招标,加大了项目实施力度和资金使用效益的提高。各地、市也制定了一系列鼓励政策,按照“谁投资、谁所有、谁管理、谁收益”的原则,积极鼓励农民发展节水灌溉（对于如何鼓励农民发展节水灌溉的更具体的措施推荐阅读：《水稻节水灌溉及其影响研究进展》）。

三、发展节水灌溉应该注意的几个问题

节水灌溉是一项系统工作,综合运用行政、技术经济、宣传教育和管理等各种手段,需要全社会的很多行业和部门协调一致,形成全力,共同做好节水灌

溉工作。第一,节水灌溉要以科学发展观为指导与服务“三农”相结合,把发展节水灌溉,改善农业生产条件,促进农业结构调整和增加农民收入结合起来,建立完善的制度体系。当前一是制定科学的用水计划,做到计划用水,计量收费,节约奖励。二是做好节水灌溉的投入机制,规划并搞好节水灌溉的工程建设和技术的投入等。三是制定相应的优惠改革策略。进一步调动灌区农民对节水灌溉的积极性,并按“谁投资、谁所有、谁管理、谁受益”的原则确定产权,充分调动农民建节水灌溉工程的积极性。四是建立制定适合当地实际情况的实施办法,理顺水费价格,分步到位。五是完善水费计量缴费的管理办法,逐步引入用水户参与管理机制,成立用水户协会合作组织,充分发挥其主观能动性。六是深化水利工程制改革。在灌区支渠以下推广以用水户参与为主的改革,建立以各种形式用水合作组织为主的管理体制,采用灵活多样的经营方式和运行机制,从根本上解决灌区以下,小型农田水利工程无人维修养护,水费公开透明。层层搭车,用水矛盾问题。

第二,以提高用水效率为目标,建立科学的节水灌溉规划体系。规划是工作的基础,大力推进节水灌溉发展首先要建立科学的规划体系。节水灌溉规划应充分考虑水资源的可持续利用,按以供定需,以水定种植结构的原则统筹考虑,积极推进节水灌溉进程,同时加大节水灌溉新技术,新材料,新工艺的推广力度,带动农田水利和农业现代化可持续发展,因地制宜地科学地确定

节水灌溉的布局的模式。

第三,突出农田在节水灌溉中的主体地位,充分发挥水利技术员在节水灌溉服务中的主体作用。广泛调动技术员的积极性,全面发展以技术推广和生产示范为主的科技培训,普及基层水利人员和部分农民切实掌握节水灌溉意识和技能,形成一支影响广大农民把发展节水灌溉和增加收入结合起来的骨干队伍。

四、加快发展节水灌溉的措施

4.1 改革现行管理体制和运行机制

采取的措施:对小型灌溉工程采取承包、租赁、拍卖及股份合作等形式;在大中型灌区推行SIDD(自主管理灌排区)管理模式;加大灌区用水者协会、农村供水协会、农民合作社等各种群众组织参与灌溉工程管理经验的总结推广和规范力度（关于节水灌溉技术与推广措施也可参考：《浅谈节

水灌溉》）。

根据实际情况,供水单位可采取以下三种组织形式:一是按照《公司法》组建有限责任公司和股份公司;二是非公司法人性质的非赢利企业;三是事业单位实施企业化管理。广泛吸收用水产参与灌区经营管理,明晰产权,合理确定灌区专管机构与用水产协会的责、权、利,改革运营机制,以充分调动与激发用水产参与管理的积极性。

4.2 全面推行农业节水奖惩机制

认真执行 “农业灌溉用水定额”标准,对灌溉超定额用水要加价收费。对节水灌溉工程要根据其节水效果并结合当地经济发展水平给予补偿,要使农民对节水灌溉的投资获得不低于社会平均投资利润,利用经济杠杆推动节

水灌溉发展。

4.3 多渠道融资,加大投资力度

改革灌溉工程建设和维护的投资体制,积极探索在市场经济条件下,农村水利资金高效利用、滚动使用的合理方式,开辟股份制、股份合作制、合资、独资等各种资金渠道,实行“多元化”融资,改变过去灌溉工程建设和维护

过分依赖政府的局面。

4.4 扩大非充分灌溉与调亏灌溉面积

实施非充分灌溉或调亏灌溉,人为地控制水量供给,不仅能够减少作物的奢侈蒸腾,抑制作物茎叶生长,有利于改善作物品质,而且可以将节约出来的水量用于扩大灌溉面积,实现灌区作物总产最大。据试验,对于小麦、玉米连作区,可以减少小麦苗期的灌水量,正常年份每公顷可减少750m3。棉花可在苗期或絮期减少灌溉水量,正常年份每公顷可减少700m3。水稻可

在分蘖期减少灌溉水量或不灌。

4.5 进一步搞好节水灌溉规划

要根据各地区经济、水资源、土壤、作物种植等具体条件,选择适当的节水灌溉技术,因地制宜地制定发展规划,切忌盲目引进、盲目搞不适合当地推广的“样板工程”。要根据加入WTO后国际市场的需要,结合农业产业结构调整,加强蔬菜、花卉、果树和珍贵经济作物灌水技术的研究,大力发

展设施农业。

4.6 搞好中低产田节水灌溉

中低产田改造已列为今后几年农业的主攻方向,向中低产田要效益,扩大节水灌溉面积。对丘陵薄地重点搞好雨水利用,加强雨养农业和小水源综合利用研究。对盐碱地搞好以水冲盐、以水压碱和土壤改良,研究制定适宜的冲洗定额和节水技术措施。

4.7 加快节水灌溉设备产业化建设

根据发展节水灌溉的总体规划,扶持和培育相应的节水灌溉设备产业,形成规格化、系列化,做到配套齐全,价格低廉,服务及时,为发展节水灌溉提

供可靠的保证。

.五。发展节水灌溉技术的政策建议

（1）提高发展节水灌溉技术的认识。我国是一个水资源短缺的国家，随着人口增加、经济发展、社会进步，农业灌溉用水要在用水总量基本不增加的情况下保障我国粮食安全，只能走内涵式发展的道路，灌溉必须走节水型的发展道路。因此，我们应加大对发发展节水灌溉技术的宣传教育力度，使全社会都来关心节水灌溉技术，形成一个较好的节水灌溉技术发展

环境。

（2）形成发展节水灌溉技术内在机制。通过制定和运用好水价、水权这些经济手段，对农业用水需求进行有效调控，削弱低效益膨胀型的用水需求，杜绝无效益浪费型的用水需求，促进节约农业用水的需求，从而推进

节约灌溉技术发展。

（3）节水灌溉技术发展要符合农村实际。节水灌溉技术发展不仅是工程问题、技术问题，还是社会问题和经济问题。节水灌溉技术如果不能使农民从中得到实惠，就不能得到广大农民的真正拥护，就不能持续快速地发

展起来。

（4）促进节水灌溉设施制造业发展。一项新技术得到推广应用，有可能带动一个新的产业发展。我国高效节水灌溉技术的发展和应用，节水灌溉设备制造业也可望能形成一个有相当规模的行业，成为中国加工制造业一个新的增长点，政府部门应使用财政、金融等经济手段加以引导和支持。,

第二篇：农业节水灌溉

节水灌溉介绍

1.定义

国家标准《节水灌溉工程技术规范》(GB/T 50363-2006)中，对节水灌溉(water-saving irrigation)这个名词作了如下解释：“节水灌溉——根据作物需水规律和当地供水条件，高效利用降水和灌溉水，以取得农业最佳经济效益、社会效益和环境效益的综合措施。2.内涵

节水灌溉的内涵包括水资源的合理开发利用，输配水系统的节水、田间灌溉过程的节水、用水管理的节水以及农艺节水增产技术措施等方面”。由此可知，节水灌溉是一个系统工程，它包含以下几部分内容：一是水源开发与优化利用技术。如雨水集流技术、劣质水利用技术、灌溉回归水利用技术、井渠结合——地表水与地下水互补技术、储水灌溉技术等。二是输配水节水技术，如管道输水、渠道防渗技术等。三是田间节水技术，如先进的喷灌、滴灌、微喷灌等先进技术，先进的地面灌水技术，注水灌抗旱保苗技术。四是灌区水的优化调配、量测和自动监控技术，如土壤墒情监测与灌水预报技术、灌区水系量测及优化调配技术等。五是农业耕作栽培节水技术。如耕作保墒、覆盖保墒技术，调整种植结构，优选耐旱作物品种等。六是节水管理技术。

简而言之，节水灌溉是一种灌溉模式，就是要通过采用水利、农业、管理等多项技术，以最少的水资源消耗，得到最高的农作物产出，取得最佳的经济、社会和环境的综合效益。

微喷灌技术 微喷灌是以低压小流量喷洒出流的方式将灌溉水供应到作物根区土壤的一种先进灌溉方式。微喷灌技术则是与微喷灌这一灌溉方式有关的设备、系统设计、系统配套及运行管理等综合技术的统称。

我国应用微喷灌已有二十余年的历史，主要是应用对象是果树、菜田、花卉和草坪灌溉。实践表明，微喷灌在经济作物特别是果树灌溉中，具有其他灌溉方式所不具备的优点，综合效益显著，受到农民群众的欢迎。

微喷灌与滴灌、喷灌有一些近似之处，但也存在着明显的区别，它具有独自的特点。

1．微喷灌中微喷头在布置上有很大的任意性，除非果树间距非常小，主要以单喷头喷洒为主，属于局部灌溉。在实用中很少用到喷灌中常用的组合均匀度的概念。

2．对微喷头工作特性的要求高。微喷头一般不依靠附近喷头补偿其降水，而且只能在很低的位置以低仰角覆盖一定的范围。同时，对各种不同的喷洒直径要求、不同的降雨强度和土壤都需要在不牺牲均匀度的条件下去逐一满足，这使微喷头在设计上更加复杂。

3．通过对微喷头的合理选择和使用可以进一步提高灌溉水的利用率。一般喷灌的节水在于合理控制灌水深度，减少灌溉水在田间的深层渗漏，强调灌水范围内的洒水均匀性。滴灌的节水在于最大程度地缩小土壤湿润体积，使水分在作物的部分或全部根系活动层内分布。微喷灌作为一种局部灌溉技术，在减少土壤无效含水体积方面同滴灌有相似性，但可利用微喷头的系列标准组合件改善喷头的降水特性，使之与作物有效根系的自然分布更吻合，在不影响作物根系发育的条件下达到节约灌溉水的目的。

一、微喷灌的优点

1．节约用水，灌溉水的利用效率高。微喷灌的节水主要体现在减少含水土壤面积、控制灌水深度、减少蒸发和渗漏损失。在果园中，湿润面积仅占作物生长总覆盖面积的40%—75%。其次，通过选择微喷头的最适宜降水特性，使土壤湿润体内水的利用率得到进一步的提高。2．系统组合性能强，使用方便。主要体现在通过调整喷嘴和分水器，形成多种喷洒直径和降雨强度的组合，从而适应了果树从幼树生长为成树的不同需要；某些情况下微喷灌系统还可以很容易地转化成滴灌系统；微喷头可随时调整其工作位置，如树上、行间或株间等。3．节省能源。微喷头的设计工作压力一般在15—20m水头之间，又是局部供水，与喷灌相比大大减少了系统的供水量和扬程，节省能源的作用十分明显。

4．控制杂草生长。当喷洒水直径不超过树荫覆盖时尤为明显，暴露在阳光下的地面得不到水分供应，杂草相应减少。

5．受风的影响小于喷灌系统。因微喷头工作位置低，喷洒仰角小，在多风季节仍可以作业。

6．降低系统投资。因为采用了低压小流量的供水方式，对系统供水能力的要求降低了，从而使各级管道的口径减小，并降低了管材的压力等级，减少了系统的动力功率，使系统的总投资大大下降。7．可控制叶面潮湿。对于使用污水和咸水灌溉时，可防止损害作物叶了。相反当需要湿润叶面或改善田间小气候时，可将微喷头移至树冠上，还可用以防止霜冻灾害。

8．有助于开发利用盐碱土壤。对盐碱土壤上的作物，可利用微喷灌在作物根系区创造一个低盐浓度的区域，保证作物的正常生长。9．对田间作业的干扰小，因管道和微喷头便于移动，不影响田间农机作业。

10．适应于山丘坡地灌溉。因为微喷灌输水管道化，灌水喷洒化，适用于多种地形，特别适应我国的客观情况。11．可用于施肥、喷洒除草剂等。12．节约劳力，容易实现自动化。

二、微喷灌的适应范围

微喷灌与其他灌水技术一样，也有一定的适用范围。其最适用的作物是果树等疏植作物。与使用滴灌技术相比，使用微喷灌技术有利于这些作物的根系生长发育，增产效果明显。特别是在干旱、半干旱地区，其优势更加突出。

微喷灌技术在菌类（木耳、蘑菇等）和育苗中前景也很好。在温室大棚中，微喷灌技术只能作为一种降温方式，不能作为一种主要的灌水段。

已有的大田田间试验资料说明，喷灌对田间小气候的影响仅在灌后1h左右，因此，通常把微喷头安装在果树下面的微喷技术，其主要作用不在改善小气候，微喷灌的作用主要是节水，是一种使我国有限的水土资源可持续发展的高效灌水技术。如果在大田作物上使用微喷技术，投资将会很高，使用也不方便（安装在喷灌机组上的除外），因经，微喷技术的使用范围应界定在“多年生疏植作物和高产值的经济作物”。

滴灌技术

在滴灌系统中，灌溉水通过干管、支管和毛管及时均匀地送到安装在毛管上的滴头，再缓缓地滴到土壤表面或土层中，并扩散到作物根区土壤以满足作物的需要。

一、国外滴灌技术的发展概况

最初，滴灌是从地下灌溉发展起来的。1860年在德国首次利用排水瓦管进行地下灌溉试验，管材是明接头的短瓦管，瓦管的间距5m，埋深0.8m，管上覆盖0.3~0.5m的过滤层。试验结果，作物产量成倍增加。这项试验连续进行了20年。1920年德国在水的出流方面实现了一次突破，采用了穿孔管，使水沿管道输送时从孔眼流入土壤。

1923年原苏联和法国也进行了类似的试验，研究穿孔管系统的灌溉方法。1934年美国研究用帆布管渗水灌溉。自1935年以后着重试验各种不同材料制成的孔管系统，研究根据土壤水分的张力确定管道中流到土壤里的水量。荷兰、英国首先应用这种方法灌溉温室中的花卉和蔬菜。

第二次世界大战以后，塑料工业迅速发展，出现了各种塑料管。由于它易于穿孔和连接，且价格低廉，使滴灌系统在技术上实现了第二次突破，成为今天所采用的形式。当时使用的滴头是绕在管子上的一些微管，流道长，便于消能。到了50年代后期，以色列研制成功长流道管式滴头，在滴灌技术的发展中又迈出了重要的一步。70年代以来许多国家开始重视滴灌，认识到滴灌不仅是一种缺水地区有效利用资源的灌水方式，而且是一种现工化的农业技术措施，发展普及很快。1971年在以色列特拉维夫，1974年在美国加利福尼亚，先后召开了两次国际滴灌会议，有力地促进了滴灌技术的发展。据统计1974年全世界滴灌面积仅86.7万亩，到1983年就发展到640万亩，其中美国占1/2以上，是世界上滴灌面积最大、发展最快的国家。其次是澳大利亚、以色列、南非、墨西哥、英国、法国、意大利等。

在当今世界上工农业生产迅速发展，人口不断膨胀，水资源危机波及全球的情况下，滴灌特别引起人们的重视，促使人们在滴灌技术和滴灌设备方面进行深入研究。由于滴头易于堵塞，它是限制滴灌发展的关键问题，因此各国都自爱集中进行对滴头结构和水力性能的研究，各式各样的新型滴头不断问世。滴灌最先用在干旱和半干旱地区，现在，在那些年降雨量较充沛、但时空分配不均的地方发展也较快。在灌溉作物方面，由果树、蔬菜等少数经济作物向行播大田作物发展，如美国西部的棉花和夏威夷的甘蔗滴灌。在方式上由地表向地埋式发展，这样既方便了耕作，也防止了毛管过早老化，延长了使用期。在设备研制上由小孔径灌水器向低压（重力滴灌）大孔径方向发展。为了节省劳力、提高滴灌设备的利用率，进行了机械化、自动化移动式滴灌系统的试验研究工作。计算机、激光、太阳能利用等现代化技术开始在滴灌中应用，这标志着滴灌技术已进入现代科学技术领域。

二、我国滴灌技术的发展 我国新疆地区沿用已久的“瓜打吊针”就是滴灌的一种原始形式。它是利用酒瓶盛满水后，将瓶口用玉米心塞住，中心通一小孔，插入几根芨芨草，把瓶倾斜倒放，瓶口靠近瓜秧根部，使水一滴一滴渗入土壤进行灌溉。这样作既省水又高产，它是我国劳动人民在抗旱斗争中的一种创造。

我国现代滴灌技术的试验研究是从1974年引进墨西哥墨西哥设备开始的，当时试点仅有三个，面积约有80亩，但试验都取得了明显的增产、省水效果。在学习国外经验的基础上，本着经济实用、易于安装和便于推广的精神，由中国水科院和辽宁省水科院会同沈阳市塑料七厂联合攻关，于1980年研制生产了我国第一代滴灌设备，为我国开展滴灌试验研究提供了设备条件。随之一些省市开展了滴灌试点工作，积累了一定的资料和经验；并多次举办滴灌技术培训班；同时也进行了多次国际技术交流。这些都促使我国滴灌事业有了较快的发展。我国的滴灌是从北方几个省首先发展起来的。辽宁省的苹果滴灌发展最早，面积也最大，1980年曾达到13万亩，经济效益十分显著。以后北京、河北、山东、山西、河南、陕西等省市也都进行了果树、蔬菜、以及大田粮食作物的滴灌试验，均取得了较好的经济效益。在我国南方的一些省，如江西、福建、湖南、广东等也先后进行了试验工作。在作物品种上，各地因生产需要和经济状况不同各有所取。但都以灌溉经济作物为主，如苹果、葡萄、板栗、柑桔、茶叶、蔬菜、各种瓜果、苗木花卉及药材等。

三、滴灌的优点 1．提高作物产量。传统的灌溉方式如沟灌、畦灌、漫灌等，灌水间隔时间长，一次灌水量大；在灌水间隔内，土壤含水量变化很大，作物生长受影响。采用滴灌，这种变幅很小，土壤水分可保持在最佳水平，便于作物吸收水分和养分、减少作物体内能量消耗。由于土壤水是以毛细管水形式存在的，因而能保持土壤有良好的通气状态，从而使作物产量得到提高。

2．最大限度地利用水。滴灌能在以下几个方面更有效地利用水：

（1）灌溉水只施用于最有效的根区周围，减少或杜绝了灌溉水渗漏到根系以下的损失。同样由于只有部分地表湿润，从而大幅度减少了地面蒸发。

（2）滴头的灌水率小于土壤入渗速度，因而避免了径流损失，这一点在低入渗强度或板结的土壤上特别重要。减少径流的另一原因是，作物行间土壤保持干燥，可以充分积蓄天然降雨，提高降雨的田间利用率。

（3）没有水分的漂移损失和输送及喷洒中的蒸发损失。

3．减小盐碱对作物的损害。与传统的灌溉方式不同，滴灌可以采用微咸水灌溉，且对作物产量影响很小。有人用微咸水灌溉分别对滴灌、沟灌和喷灌方式进行了比较，发现当采用同样的灌水量时，与淡水灌溉相比，滴灌产量只降低14%，而沟灌和喷灌则分别降低了54%和94%。而当增加灌水频率时，沟灌和喷灌分别比滴灌减少产量18%和59%。其原因如下：

（1）由于灌水频率高，稀释了土壤盐分浓度。（2）将盐分排拆到作物根系层以外。

（3）避免了喷灌使作物叶面盐分积累的损害。

4．提高肥效。滴灌结合施肥非常方便，因而很容易做到少施、勤施，既有利于提高作物产量，又有利于减少化肥用量。滴灌系统施肥的特点是养分可以根据作物消耗直接施到作物根系附近，使土壤养分保持在最佳平衡状态。这种准时、及时地施肥只有滴灌才能做到。同时，均匀的肥料分布可以最大限度地避免肥料被淋洗到根系以下。所以，得到同样的产量，滴灌所需的肥料比其他灌溉方法大大减少。

5．有利于实现自动化控制。自动化控制可以大大节省劳力，同时可更有效地控制灌溉。通过滴灌系统施用水、肥料、除草剂、杀虫剂以及其他药品可以降低操作管理费用。

6．节能。滴灌系统采用低压运行可以大大降低泵站的能耗，同时由于流量小工作压力低，可能采用小直径低压力档次的的管材。另一个经济因素是杂草只生长在湿润的区域，可减少除草剂的费用。

7．对地形适应能力强。在坡度50%到60%的陡坡地上，也可以采用滴灌系统进行灌溉。在很大压差变化范围内能可靠地进行工作的补偿式滴头，特别适用于山丘坡地条件。

8．可开发边际土地资源。沙漠、戈璧、盐碱土壤、荒山荒丘等均可以利用滴灌技术进行种植业开发。

四、滴灌的适用范围

在我国，滴灌技术有着广阔的发展前景，其主要适用的范围有：北方干旱和半干旱地区的果树和大田作物如玉米、土豆滴灌；西北地区的葡萄、瓜果等滴灌；城市郊区、温室大棚和保护地的蔬菜、各种瓜果、苗木花卉及药材等；大田作物如玉米、棉花、小麦等宜采用移动式滴灌；新疆的棉花膜下滴灌等。

微灌技术介绍

1．定义

微灌技术是新兴的节水灌溉技术，是按照作物需水要求，通过低压管道系统与安装在末级管道上的特制灌水器，将水和作物生长所需养分以较小的流量均匀、准确地直接输送到作物根部附近的土壤表面或土层中的一种局部灌溉的工程技术，具有精细灌溉的特点。2．微灌系统的组成

微灌系统通常由水源工程、首部枢纽、输配水管网和灌水器四部分组成。如图1所示。

（1）水源：江河、渠道、湖泊、水库、井、泉等均可作为微灌水源，但其水质需符合微灌要求。

（2）首部枢纽：首部枢纽包括水泵、动力机、肥料和化学药品注入设备、过滤设备、控制器、控制阀、进排气阀、压力流量量测仪表等。其作用是从水源取水增压并将灌溉水处理成符合微灌要求的水流送到系统中去。

（3）输配水管网：输配水管网包括干、支管和毛管三级管道。毛管是微灌系统的最末一级管道，其上安装或连接灌水器。（4）灌水器：灌水器是微灌设备中的关键部件，是直接向作物施水的设备，其作用是消减压力，将水流变为水滴或细流或喷洒状施入土壤，包括微喷头、滴头、滴灌管（带）等。

图1 微灌系统组成示意图

3．微灌的形式

微灌按所用的设备及出流形式分为滴灌、微喷灌、小管出流灌和渗灌4种。

（1）滴灌：是利用安装在末级管道（称为毛管）上的滴头，或与毛管制成一体的滴灌带将压力水以水滴状湿润土壤，在灌水器流量较大时，形成连续细小水流湿润土壤。通常将毛管和灌水器放在地面，也可以把毛管和灌水器埋入地面以下30～40cm。前者称为地表滴灌，后者称为地下滴灌。滴灌灌水器的流量为2～12 L/h。（2）微喷灌：是利用直接安装在毛管上，或与毛管连接的微喷头将压力水以喷洒状湿润土壤。微喷头有固定式和旋转式两种。前者喷射范围小、水滴小；后者喷射范围较大，水滴也大些，故安装的间距也大。微喷头的流量通常为20～250 L/h。

（3）小管出流灌：是利用小塑料管与毛管连接作为灌水器，以细流（射流）状局部湿润作物附近土壤，小管灌水器的流量为80～250 L/h。对于高大果树通常围绕树干修一条渗水小沟，以分散水流，均匀湿润果树周围土壤。

（4）渗灌：是利用一种特别的渗水毛管埋入地表以下30～40cm，压力水通过渗水毛管管壁的毛细孔以渗流的形式湿润其周围土壤。由于它减少土壤表面蒸发，是用水量最省的一种微灌技术。渗灌毛管的流量为2～3L/(h·m)。4．微灌系统的类型

根据微灌工程配水管道在灌水季节中是否移动，可以将微灌系统分成以下3类：

（1）固定式微灌系统

在整个灌水季节系统各个组成部分都是固定不动的。干管、支管一般埋在地下，根据条件，毛管有的埋入地下，有的放在地表或悬挂在离地面一定高度的支架上。这种系统主要用于宽行大间距果园灌溉，也可用于条播作物灌溉，因其投资较高，一般应用于经济价值较高的经济作物。

（2）半固定式微灌系统 首部枢纽及干、支管是固定的，毛管连同其上的灌水器可以移动。根据设计要求，一条毛管可以在多个位置工作。

（3）移动式微灌系统

系统的各组成部分都可以移动，在灌溉周期内按计划移动安装在灌区内不同的位置进行灌溉。

半固定式和移动式微灌系统提高了微灌设备的利用率，降低了单位面积微灌的投资，常用于大田作物。但操作管理比较麻烦，仅适合在干旱缺水而又经济条件较差的地区使用。5．微灌的优点

（1）流量小，每次灌水的时间较长，灌水均匀度较高，为高效增产提供了最佳的土壤湿度；（2）需要的工作压力低，节能；（3）在所有节水灌溉技术中，最节水；（4）大幅度提高作物产量和品质，产生较大的经济价值；（5）地表不产生积水和径流，不破坏土壤结构，土壤中的养分不易被淋溶流失；（6）可实现自动化控制；（7）可实现水肥同步；（8）对地形适应性强。

喷灌技术介绍

1．定义

喷灌是利用管道将有压水送至喷头，经喷嘴喷射到空中，与空气碰撞，形成细小的水滴，均匀地散布到田间，为农作物的生长提供必要水分条件的一种先进灌水方法。2．喷灌系统组成 喷灌根据其提供水压的方式，可分为自压式和机压式两种。自压式由位于高处的水源提供水压，系统由水源、管道系统、田间喷灌设备组成；机压式是在系统自然水头不满足喷灌所需压力时，采用机泵扬水加压进行喷灌，系统由水源、机泵、管道系统及田间喷灌设备组成。

（1）水源

喷灌水源要符合灌溉水质要求，除高含沙水及其他一些劣质水要经过净化处理处，河流、渠道、库塘及井泉等都可直接作为喷灌水源。

（2）机泵

喷灌系统通常采用离心泵、潜水泵、深井泵、自吸泵等作为提水加压工具，其配套动力可由电动机、柴油机、拖拉机等，配套功率根据水泵配套要求而定。

（3）管道系统

喷灌管道一般分为干管、支管两级。干管可采用钢管、铸铁管、喷灌用PVC管、钢筋混凝土管等。支管采取地埋，其管材选用可与干管相同；支管采取地面移动，则可选用薄壁铝管、镀锌薄壁钢管、涂塑软管等。管道系统上根据需要安装各种连接和控制配件，包括弯头、三通、接头、闸阀和安全保护设备等。

（4）田间喷灌设备

田间喷灌设备包括喷头、竖管、支架等。喷头是喷灌专用设备，竖管是连接喷头与支管的专用管道，其高度要满足作物生长需要，对于半固定管道式喷灌系统或移动式喷灌机组，应在竖管上安设给水栓，以向移动支管或机组供水，支架主要用用以支撑竖管，减轻竖管及喷头在工作时的振动。3．喷灌系统类型

按系统的工作方式来分有管道式喷灌和机组式喷灌两大类。其中：管道式喷灌分为固定式喷灌、半固定式喷灌和移动管道式喷灌三种类型；机组式喷灌分为大型喷灌机技术、卷盘式喷灌机技术和轻小型喷灌机技术三种类型。4．喷灌的优点

（1）节约用水。由于输配水过程中大大降低了水量损失，和自流的地面灌溉相比可省水30%~40%；（2）增加农作物产量，提高农作物品质；（3）减少了沟渠地埂占地，提高土地利用率；（4）可实现机械化作业，节省劳动力；（5）防止土壤冲刷和盐碱化；（6）适应性强，多数情况下无需平整土地或控制地形坡度。

第三篇：农业节水灌溉技术

44INTELLIGENCE························农业节水灌溉技术伊通满族自治县范家灌区管理所张淑平摘要：当前，我国的旱地农业正向粮食生产与环境协调发展、生产和经济同步增长的良性循环转变，但是与世界先进国家节水农业的总体水平相比，我国农业用水与农业生产之间依然面临着一系列严峻的挑战。农业节水灌溉科技创新与进步作为一项长期的战略任务，本文将浅要谈谈我国农业节水灌溉技术。关键词：节水灌溉

一、节水灌溉技术类别

1、喷灌技术喷灌技术是利用成套的动力机、水泵给水加压，或利用水的自然落差将水通过管道输送到灌区，由管道上的喷头喷射到空中散成水滴，均匀地散布在田间进行灌溉。喷灌几乎适于所有的旱作物。

2、微灌技术微灌技术包括滴灌、微喷灌、脉冲灌、涌泉灌等。滴灌又根据设备工作压力不同分为常压滴灌和重力滴灌；根据设备铺设的方式不同又可分为地下灌溉和地表灌溉。它可根据作物的需水要求，通过灌溉控制、过滤系统及管道和安装在管道上的特制喷水器（滴头、微喷头、稳流器、分水器、滴灌带、喷水带等），将水和作物所需要的肥料、养分以较小的流量均匀、准确地直接输送到作物的根部附近的土壤中。微灌主要用于局部灌溉。

3、渠道防渗技术渠道防渗技术是为了减少渠床土壤透水性或建立不易透水的防护层而采取的各种技术措施。常用的有混凝土衬砌、浆砌、石块衬砌、塑料薄膜防渗和混合材料防渗等。随着化学工业的发展和机械化施工技术的推进，膜料衬砌的比重日益增强。美国已实现从开挖渠床、铺设塑料膜直到填土或浇筑混凝土保护层都由机械完成。在我国，渠道衬砌逐步由单一材料向复合材料发展，梯形断面向弧形断面发展。探索出许多结构新颖、省材、抗冻、抗变形，防渗效果好的衬砌方法。

4、低压管道输水技术低压管道输水技术是利用机泵抽取井水，通过管道系统把水输送到田间对农田灌溉。水进入田间后仍属于地面灌溉的范畴。管道输水效率高、占地少、易管理，灌溉渠道管道化已经成为各国的共同发展趋势。美国约有50％的大型灌区实行了输水的管道化。日本土地有限，因此非常重视发展管道输水，70年代初，先在旱地灌溉系统中用渠道取代斗、农渠；70年代末开始用大口径管道输水干渠；到80年代中期，全国新建灌溉渠道的50％以上都实现了管道化。东欧各国也十分重视发展管道输水技术，罗马尼亚的灌溉系统中，斗渠以上采用V型渠槽，农渠以下全部采用管道输水。除新建灌区采用管道输水外，亦有不少国家将旧灌区改建成管道输水系统，加澳大利亚南部伦马克灌区，灌溉面积0.412万公顷，1975年改建为管道输水系统后，节约灌溉用水量33％，年运行费减少约22％。国外低压管道输水灌溉技术已趋成熟，今后的方向是开发性能更好，价格低的新型管材和各种先进量、放水设备及适合于多目标利用的系统与形式。

5、行走式节水灌溉技术行走式节水灌溉技术是利用农村已有的农用动力机械兼作灌溉动力，配套使用的灌溉设备，以增加流动灌溉的适应性。行走式节水灌溉机不要求田间工程设施，只要有水源就可以实现灌溉。该机都是组装的，装拆方便，所以那里干旱，就可以迅速组装一批灌水机具、配套使用的拖拉机，就可以实施行走式灌溉，以达到补水灌溉的目的。

二、灌溉制度

1、充分灌溉制度当作物在各个生育阶段所需的水分都得到充分满

足，即作物生长发育处于最佳水分环境，配合相应的农业管理技术，使作物产量达到最高，这种灌溉制度则称为充分灌溉，即称为充分灌溉。所谓的充分灌溉条件下的灌溉制度是指灌溉供水能够充分满足作物各生育阶段的需水量要求而设计制定的灌溉制度。长期以来，人们就是按充分灌溉制度来规划、设计灌溉工程，显然不节约水量。

2、非充分灌溉制度所谓非充分灌溉制度就是可供水资源不能充分满足作物各生育阶段的需水量要求，实施非充分灌溉条件下的灌溉制度。目前非充分灌溉理论研究比较薄弱，应用也不广泛，主要是由于非充分灌溉具有一定的风险性和条件性，需要在水源、雨情和墒情的监测、传感和信息处理方面具备一定条件及相应管理权限，把这些技术配套成模式化技术还需要时间。

三、田间辅助措施

1、秸秆覆盖蓄水保墒所谓秸秆覆盖系指利用农业副产品如茎秆、落叶、糠皮或以绿肥为材料进行的地面覆盖。农田覆盖一层秸秆后，一方面可使农田土壤表面免受风吹日晒和雨滴的直接冲击，保护土壤表层结构，提高降水入渗率；另一方面可隔断蒸发表面与下层毛细管的联系，减弱土壤空气与大气之间的乱流交换强度，可以起到抑制土壤蒸发的目的。

2、塑料薄膜覆盖保墒塑料薄膜覆盖栽培技术早期主要用于蔬菜、瓜类和经济作物，随着超薄膜的出现及其成本的降低，塑料薄膜覆盖在玉米、冬小麦、薯类等作物得到广泛应用。地膜覆盖的主要优点是，具有显著抑制田间土壤水分无效蒸发，集水、保墒、提墒；提高耕作层地温，改善作物中下部光照条件，促进作物生长发育，缩短作物生长期，避免冷冻灾害；抑制杂草生长等作用。地膜覆盖比秸秆覆盖更具有节水

增产的效果。

第四篇：探索节水灌溉农业

探索节水灌溉农业，推进现代农业建设

前郭县位于吉林省西部地区，年粮食产量在30亿斤左右，由于该地区十年九旱，年平均降雨量不足400毫米，干旱成为制约农业综合生产能力提高的主要因素。1997年因旱灾旱田作物全部绝收，减产20多亿斤，2007年因旱灾旱田作物仅收2成。特别是王府站镇属于对台地沙性土壤，年年干旱，严重影响粮食生产和农民增收。尽管该镇气候干旱，但土地相对平整且集中连片，地下水资源较为丰富，较为适宜发展节水灌溉农业。

为了实施吉林生增产百亿斤商品粮能力建设工程，2010年10月28日，吉林省水利厅以吉水技【2010】1074号正式批复有郭县农业玉米膜下滴灌项目，项目区定在王府站镇，中央财政转移支付投入资金4500万元，建设面积2.25万亩，亩均投资2000元，用于项目区打井、上电、修田间路、铺设滴灌管道及主控室建设。项目区涉及王府站、阿拉嘎、外五家、二部落、青龙山5个村，1374户，4122人。项目建成后，每亩增产350公斤，每年增产粮食7875吨，按照前三年平均玉米价格0.73元／斤计算，增收112.5万元。与传统耕作方式比较，可增产40%，节肥50%，节水60%。2010年秋收后开始规划项目区，形成实施方案；2011年4月中旬完成所有建设工程；4月底前完成项目区播种任务。当年建设，当年投入使用，当年见效。

该项目建设技术要求是实现“四化六统一”，即：土地集约化经营、规模化生产、机械化作业、产业化发展；统一选种、统一耕种、统一施肥、统一技术、统一收割、统一销售。为了达到这一综合技术要求，前郭县和王府站镇做了三件事：一是集约土地。成立王府站镇现代农业生产联合体专业合作社，示范区内农民在依法、自愿、有偿的原则下，将土地承包经营权流转给专业合作社，形成项目所需规模。二是推行公司+合作社+农户经营模式。为了解决人才、技术和管理问题，前郭县与甘肃农垦集团确立了合作关系，将示范区作为一个整体项目，以每公顷7500元目前全省最高的土地出租价格租赁给甘肃集团经营，合作经营期限10年。前5年租金根据当地农业综合效益经双方协商适当调整。三是配套农机具。自筹资金580万元，购置大中型农机具49台套，满足项目区全程农业机械化需要。

第五篇：农业节水灌溉控制系统

农业节水灌溉控制系统

系统概述：

我国是一个水资源时空分布极不均匀的国家。从空间上说，南多北少，东多西少，地区差异明显；从时间上说，雨季容易出现洪涝灾害，而旱季又经常造成不成程度的旱灾。

为了提高农业抗旱管理水平，快速掌握旱情动态，科学指导抗旱救灾，避免或减少旱灾造成的损失，建立一套现代化的实时土壤墒情监测及抗旱信息管理系统已经成为水利管理部门的任务之一。

我公司致力于水利信息化应用服务，根据多年来的实际项目经验，研制开发了实时监测系统，并在实施应用过程中，发挥了良好的作用。

系统目标：

节水灌溉自动控制系统，是我公司研制的一套专门用于灌溉环境监测的控制管理系统。该系统可实现对灌溉设备的监视、控制，以及环境数据的不间断采集、整理、统计、制图。它有着与WINDOWS相一致的界面风格，完善的内存管理和友善直观的操作方式。功能特点：

 节能设计：设备基于低功耗设计方案，主控制器功耗小于2W。且主板集成多路电源供

电功能，使用较低成本的太阳能电池即可满足使用要求。

 监视功能：可实时监视各个灌区的当前状态，包括空气温度、空气湿度、光照、土壤湿

度、二氧化碳、土壤PH值、水流量等的信息采集以及各个设备的开关状态。

 设定功能：可自由设定各个灌区的运行参数，如土壤湿度目标值、灌溉水量目标值、电

磁阀启动时间和设备的关闭时间等等。



 强制手动控制功能：可以实现强制手动控制各灌区内的设备的开关状态。手动/自动切换功能:它可以灵活快速地实现各设备地手动/自动控制地切换。

数据的绘图、统计功能：它能以曲线的方式绘出某各历史时间段的某个环境数据的变化曲线，并可以进行打印。它可以按年、月、日、时将各个环境数据加以统计。找出任意时间段的最大值、最小值、平均值等信息。