宮麗芝

摘要分析了鐵嶺市發(fā)展節(jié)水灌溉的原因,并介紹了3種節(jié)水灌溉技術(shù),如噴灌、微灌和滴灌,以期為鐵嶺市的節(jié)水灌溉提供參考。

關(guān)鍵詞節(jié)水灌溉;噴灌;微灌;滴灌;遼寧鐵嶺

中圖分類號(hào)S275文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào) 1007-5739(2009)22-0296-02

由于對(duì)水資源的管理利用不合理,水資源浪費(fèi)、污染日益嚴(yán)重,水資源短缺已成為重大問(wèn)題。在水資源的應(yīng)用中,農(nóng)業(yè)灌溉用水是主要部分,節(jié)水灌溉具有省水、節(jié)能、增產(chǎn)等作用。現(xiàn)以鐵嶺市為例,就節(jié)水灌溉作以探討,以期促進(jìn)農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

1鐵嶺市發(fā)展節(jié)水灌溉的原因

1.1水資源本身存在的問(wèn)題

1.1.1水資源基礎(chǔ)工作薄弱,開(kāi)發(fā)利用不盡合理。由于鐵嶺市水資源機(jī)構(gòu)成立較晚,缺乏全面系統(tǒng)的基礎(chǔ)工作,在水資源的開(kāi)發(fā)布局上,部分地區(qū)開(kāi)發(fā)不合理,片面強(qiáng)調(diào)開(kāi)發(fā)地表水或地下水,尚未做到統(tǒng)籌兼顧、全面規(guī)劃,達(dá)到地表水、地下水的聯(lián)合運(yùn)用,一些地區(qū)地下水的開(kāi)采過(guò)于集中,有可能形成降落漏斗,如不及時(shí)采取措施,必將發(fā)展成公害。

1.1.2水污染日趨嚴(yán)重。全市排污口共有22個(gè),每年接納污水6 601.78萬(wàn)t,其中工業(yè)污水3萬(wàn)t,生活污水3 442.67萬(wàn)t。境內(nèi)遼河干流枯水期水質(zhì)為4、5級(jí),豐水期較好(一般為3級(jí)),招蘇太河污染較重,常年為4、5級(jí)水質(zhì)。其次,污水灌溉和化肥、農(nóng)藥大量使用,造成土壤板結(jié)、硬化、有毒,肥料吸收率下降,肥力降低,作物生長(zhǎng)受到抑制。有毒物質(zhì)隨灌溉和降雨徑流進(jìn)入地表河流或滲入地下,危害農(nóng)業(yè)水環(huán)境。

1.1.3用水浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重。農(nóng)業(yè)是鐵嶺市的主要用水業(yè)。由于對(duì)部分水田井灌區(qū)疏于管理,沒(méi)有統(tǒng)一的計(jì)量設(shè)施,井泵隨時(shí)開(kāi)閉,造成地下水資源的浪費(fèi)。工業(yè)用水重復(fù)利用率偏低,全市平均只有60%左右,另外,城市自來(lái)水供水漏失率超過(guò)20%,超過(guò)國(guó)家規(guī)定節(jié)水標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),公民節(jié)水意識(shí)淡薄,廉價(jià)水作為社會(huì)公共產(chǎn)品難以引起人們對(duì)節(jié)水的足夠重視,從而導(dǎo)致用水浪費(fèi)現(xiàn)象十分嚴(yán)重。

1.2鐵嶺市自身農(nóng)業(yè)狀況

鐵嶺市地處遼寧省北部,土地面積12km2,人口290.3萬(wàn)人,耕地面積為47.77萬(wàn)km2,是遼寧省主要的商品糧基地和能源基地。鐵嶺素有“遼北糧倉(cāng)”之稱,擁有4個(gè)全國(guó)商品糧基地縣,正常年景全市糧食總產(chǎn)量250萬(wàn)t以上,其中玉米200萬(wàn)t,出口量占全省的2/3。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展以及人口的增加。水資源供需矛盾已現(xiàn)端倪,個(gè)別地區(qū)由于供水不足嚴(yán)重制約了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,甚至危及到城鄉(xiāng)居民的生活用水。因此,正視水資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀并制定相應(yīng)的對(duì)策,加強(qiáng)水資源管理是刻不容緩的當(dāng)務(wù)之急,發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉也成為鐵嶺農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

2節(jié)水灌溉技術(shù)

2.1噴灌

噴灌是利用專門(mén)設(shè)備將有壓水輸送、分配到灌溉農(nóng)田,再由噴頭噴射到空中散成細(xì)小的水滴,均勻地灑落在灌溉農(nóng)田上,以滿足作物生長(zhǎng)對(duì)水分的需求。其特點(diǎn)是對(duì)地形適應(yīng)性強(qiáng),機(jī)械化程度高,灌水均勻,灌溉水利用系數(shù)較高,尤其是適合于透水強(qiáng)的土壤,并可調(diào)節(jié)空氣濕度和溫度。但基礎(chǔ)建設(shè)投資較高,而且受風(fēng)的影響大。噴灌的優(yōu)點(diǎn):一是可提高農(nóng)作物產(chǎn)量。噴灌以水滴形式灌溉,不破壞土壤結(jié)構(gòu),為作物生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的水分條件;由于灌溉水通過(guò)各種噴灌設(shè)備輸送分配到田間,都是在有控制的狀態(tài)下工作的,可以根據(jù)供水條件和作物需水量進(jìn)行精確供水,此外,噴灌還能調(diào)節(jié)田間小氣候,增加空氣濕度,降低氣溫,可以收到良好的效果。實(shí)踐表明,噴灌比地面灌可提高產(chǎn)量15%~25%。二是噴灌可節(jié)約用水量。因?yàn)閲姽嘞到y(tǒng)輸水損失很小,能夠很好地控制噴灌強(qiáng)度和灌水量,灌水均勻,水的利用率高。它是將壓力水通過(guò)噴頭像降雨一樣噴灑到地面,噴灌的灌水均勻度一般可達(dá)到80%~85%以上,水的有效利用率為80%,用水量比地面灌溉節(jié)省30%~50%。三是噴灌具有很強(qiáng)的適應(yīng)性,可用于各種類型土壤和作物,受地形條件的限制小。在砂土地或地形坡度達(dá)到5%等地面灌溉有困難的地方都可采用噴灌。在地下水位高的地區(qū),地面溉灌使土壤層過(guò)濕,易引起土壤鹽堿化,用噴灌來(lái)調(diào)節(jié)上層土壤水分狀況,可避免鹽堿化發(fā)生。由于噴灌對(duì)地形要求低,可以節(jié)省大量農(nóng)田地面平整的工程量。四是噴灌可節(jié)省勞動(dòng)力。由于噴灌系統(tǒng)機(jī)械化程度高,可大大降低灌水勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)省大量勞動(dòng)力。

雖然噴灌技術(shù)在應(yīng)用方面得到了很好的效果,但仍然存在一些問(wèn)題:第一,規(guī)劃設(shè)計(jì)不合理。有些灌區(qū)發(fā)展噴灌根本沒(méi)有進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì),僅靠管道生產(chǎn)廠家畫(huà)個(gè)草圖,依此進(jìn)行施工,致使漏噴現(xiàn)象很嚴(yán)重。有的灌區(qū)低壓管道輸水系統(tǒng)是在原有地面灌溉系統(tǒng)的前提下設(shè)計(jì)的,試壓時(shí)管道爆裂。噴頭搭配不合理是設(shè)計(jì)中的另一個(gè)問(wèn)題,系統(tǒng)中所有噴頭全部采用全圓式噴頭,造成田邊地角水量和能源嚴(yán)重浪費(fèi),增加了運(yùn)行費(fèi)用。第二,噴灌系統(tǒng)的選擇問(wèn)題。噴灌系統(tǒng)的選擇,必須依據(jù)因地制宜的原則,選擇適合當(dāng)?shù)睾拖鄳?yīng)農(nóng)作物或園藝的噴灌系統(tǒng)。第三,噴灌系統(tǒng)運(yùn)行管理問(wèn)題。地面灌溉系統(tǒng)給夏作物配水只有2~3次,輪期長(zhǎng)達(dá)25~50d不等,但噴灌系統(tǒng)對(duì)大田作物的噴灌周期為7~10d。這對(duì)灌區(qū)管理部門(mén)來(lái)說(shuō)是一個(gè)新課題。各噴灌系統(tǒng)建有蓄水池,其來(lái)水量與水泵出水量時(shí)有矛盾發(fā)生,加之水泵故障或停電等原因造成頻繁停機(jī)再開(kāi)機(jī),增加了運(yùn)行費(fèi)用。水源未經(jīng)過(guò)濾或沉淀,有時(shí)淤積于水泵或堵塞噴頭,造成系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行。

2.2微灌

微灌技術(shù)是一種利用專門(mén)的設(shè)備,將有壓水流變成細(xì)小的水流或水滴,濕潤(rùn)作物根部附近土壤的灌水方法。微噴灌是微灌的一種,又稱為微型或微噴灌溉,是一種用很小的微噴頭將水噴灑在土壤表面和植物葉面上進(jìn)行灌溉的節(jié)水灌溉方式。微噴灌包括滴灌、小管涌泉灌、地表下微管滲灌、霧灌等,比噴灌節(jié)水30%,比地面漫灌節(jié)水60%以上,水利用率高達(dá)85%以上,主要用于棵栽作物如果樹(shù)、葡萄園、藥材種植、西瓜等,特別適合在丘陵山區(qū)土地起伏大的坡地上應(yīng)用。微噴灌的特點(diǎn):一是省水。微噴灌采用管道輸水,減少了沿程滲漏和蒸發(fā)損失,并且只在根部均勻噴灑,灌水量小,與其他灌輸方法比較,水的利用率高。二是節(jié)能。微噴灌是在低壓力的狀態(tài)下進(jìn)行的,降低了抽水揚(yáng)程,需水量少,降低了抽水量,從而減少了抽水能耗。三是增產(chǎn)。微噴灌向作物根區(qū)供水,保證適時(shí)適量,使土壤保持最佳含水量,不會(huì)造成土壤板結(jié)。同時(shí),此灌溉方法還能改變作物生長(zhǎng)區(qū)的氣溫和地溫,有利于植物的光合作用。

2.3滴灌

滴灌是一種可控制的局部灌溉,它可根據(jù)作物的需要精確地進(jìn)行灌溉。用管道輸水,非常省水,一般比地面灌省水35%～55%,有些作物可達(dá)85%左右,比噴灌省水15%～25%。其優(yōu)點(diǎn):一是方便田間作業(yè)。滴灌田塊大部分地面是干燥的,便于在灌水的同時(shí)進(jìn)行其他農(nóng)事操作。二是省工。滴灌便于自動(dòng)控制,節(jié)省勞動(dòng)力,滴灌還可以用來(lái)施肥和噴灑農(nóng)藥,既省肥,又省力,非常方便。三是噴水均勻。滴灌可有效控制每個(gè)滴頭的出水量,灌水均勻度高,一般可達(dá)80%～90%。四是適應(yīng)性強(qiáng)。滴灌幾乎可以適應(yīng)任何復(fù)雜的地形,甚至在亂石灘上種的樹(shù)也可滴灌。滴溉的灌水強(qiáng)度低,可以適應(yīng)滲入率低的粘性土壤,又由于灌水時(shí)間長(zhǎng),勤澆勤灌,即使在透水性強(qiáng)的砂性土壤也不會(huì)造成嚴(yán)重的深層滲漏。在一定條件下滴灌還可適應(yīng)微咸水灌溉。五是節(jié)能。滴灌工作壓力要比噴灌低得多,減少了抽水量,也相應(yīng)減少了抽水的能量,這在高揚(yáng)程灌區(qū)效果更明顯,且滴灌的水利用率高。六是增產(chǎn)。滴灌能適時(shí)適量地向作物根區(qū)供水施肥,保持穩(wěn)定的土壤濕度,不會(huì)造成土壤板結(jié),為作物生長(zhǎng)提供了良好的水分、養(yǎng)分條件,從而提高作物產(chǎn)量,同時(shí)可提高產(chǎn)品品質(zhì)。

由于滴灌技術(shù)在我國(guó)應(yīng)用起步較晚,技術(shù)還不完善,存在以下問(wèn)題:一是設(shè)計(jì)的不完善造成工程維修費(fèi)用的增加,且往往是組織臨時(shí)隊(duì)伍進(jìn)行安裝,故很難保證質(zhì)量。二是設(shè)備管理問(wèn)題。我國(guó)滴灌工程往往存在著一邊建一邊丟的現(xiàn)象,究其原因,關(guān)鍵在于管理不善。三是技術(shù)指導(dǎo)與相應(yīng)培訓(xùn)不到位。一方面,由于技術(shù)指導(dǎo)不到位,用戶不了解灌溉周期和灌溉量,不能根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蚝椭参锏牟煌L(zhǎng)階段進(jìn)行調(diào)整,始終采用同一灌溉制度;另一方面,技術(shù)培訓(xùn)不到位,用戶認(rèn)識(shí)有限,對(duì)過(guò)濾器和安全閥等重要部件的作用認(rèn)識(shí)不足,沒(méi)有按要求勤沖洗,且任意調(diào)節(jié)閥門(mén),使系統(tǒng)壓力在低于設(shè)計(jì)要求的狀態(tài)下運(yùn)行。

3結(jié)語(yǔ)

目前,在水資源和能源緊張的情況下,采用節(jié)水、節(jié)能灌溉技術(shù)已勢(shì)在必行,以上3種灌溉方法對(duì)節(jié)省水源與能源都能起到很好的作用。因此,應(yīng)該在農(nóng)業(yè)上大力推廣,根據(jù)鐵嶺市不同地區(qū)的地質(zhì)特點(diǎn)采取對(duì)其最有力的灌溉方法,使之能夠更好地為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。

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