目前,国内节水灌溉技术主要包括渠道防渗技术、喷灌技术、微灌技术、低压管道输水技术、水稻节水灌溉技术、耕作保墒技术、节水作物品种筛选技术及化学制剂保水节水技术等[3,4]。现把宜于杜集区发展的主要节水灌溉技术介绍如下。
一、低压管道输水灌溉技术
低压管道输水灌溉技术是指利用管道进行输水,减少水量损失的一种节水工程型式,与其他节水灌溉工程型式比较,具有成本低、耗能少、运行管理方便等特点。安徽省从1987年和1993年相继开展了井灌区和河灌区的低压管道输水灌溉技术的研究与试点工作。至目前推广面积已达4万hm2之多,研究和推广表明采用管道输水,同土渠相比节约水量30%以上,节能20%~30%,减少占地2%~4%,井灌区管道输水灌溉是一项技术完善、完全可行、运行管理方便的节水技术,杜集区井灌区应主要发展此项技术。值得注意的是,目前手持软管灌溉由于可有效控制灌溉水量且便于一家一户购置、管理、使用,很受农民的欢迎,农民也易接受,但这种节水灌溉型式劳动强度高,能耗大。
二、渠道防渗技术
该项技术是通过对渠床土壤处理或建立不易透水的保护层,如混凝土护面、浆砌块石衬砌、塑料薄膜防渗和混合材料防渗等工程技术措施,减少输水渗漏损失,加快输水速度,提高浇地效率。与土渠输水相比,浆砌块石防渗可减少渗漏损失60%~70%;混凝土护面可减少渗漏损失80%~90%;塑料薄膜可减少渗漏损失90%以上。这项技术是我国,尤其是河灌区目前应用最广泛的节水灌溉工程技术措施。渠道防渗材料普遍采用的是混凝土,结构型式以梯形断面和U型断面为主。
三、微灌技术
微灌是用水效率最高的节水技术之一,它的突出优点是可根据作物的实际耗水量适时、适量、准确地补充到作物根部土壤进行灌溉,并把田间渗漏和蒸发损失减少到最低限度。同时,微灌还具有可实行灌水的同时施肥的特点,便于实现灌溉自动化。相对于喷灌而言,微灌属局部灌溉和精细灌溉,水的有效利用程度最高,比地面灌节水50%~60%,增产20%~30%,比喷灌省水15%~20%,但微灌的工程投资较高,为了支撑高投入,微灌一般只用于水果、蔬菜和花卉等产值高和收益高的经济作物。
四、喷灌技术
喷灌是将灌溉水通过由喷灌设备组成的喷灌系统,形成具有一定压力的水,由喷头喷射到空中,形成细小水滴洒落在土壤表面,对作物实行灌溉。喷灌有灌水均匀、自动化程度高、可以控制灌水量、不易产生深层渗漏和地面径流、不破坏土壤结构、可调节农田小气候等优点,具有明显的增产效果。据测定,喷灌水资源利用系数可达0.72~0.93,比坡面灌溉省水30%~50%。喷灌几乎适用于除水稻作物外的所有大田作物,以及蔬菜、果树等。在大风的情况下,会出现喷洒不均匀、蒸发损失大的问题。与地面灌溉相比,大田作物喷灌一般可省水30%~50%,增产10%~30%,喷灌最大的优点是使农田灌溉从传统的人工作业变成半机械化、机械化,甚至自动化作业,加快了农业现代化进程。但该种技术投资高。在目前的经济发展水平状况下,喷灌的发展应优先应用于经济价值高,且连片种植集中管理的作物。
五、水稻节水灌溉技术
在稻田水、肥、气、热四大因素中,水是矛盾的主要方面,以水调气、以水调温、以水调肥,就可有效地对水稻生育进行促控,这是水稻节水灌溉技术的基本原因。据有关资料表明,该项技术在全国部分地区的推广应用,取得显著的节水增产效益。水稻节水灌溉投资很少,节水增产的灌溉措施应在杜集区石台等镇进行示范推广,如湿润制度、叶龄模式灌溉、浅湿间歇灌溉、薄露灌溉等。
六、平整土地及改进沟畦灌技术
沟畦灌是我国目前最主要的田间灌水方式,为了节水增产,可在精细平整土地的基础上将大畦改小畦、长沟改短沟,使沟畦规格合理化,可使灌水定额减少20%左右。但这项技术劳动投入大,增加占地。杜集区土地平整基础差、难度大,对土地实施精细平整是杜集区减少田间水渗漏和蒸发损失的有效措施。
七、覆盖保墒技术
覆盖一般可分为秸秆覆盖和塑料薄膜覆盖,秸秆覆盖可以抑制土壤水分蒸发、减少降雨地表径流,起到蓄水保墒,提高水的利用率,促进作物增产的效果。这种技术除了保墒以外,还有提高地温、培肥地力、改善土壤物理性状的作用;塑料薄膜覆盖目前已得到广泛应用,成为保墒节水增产效果非常显著的新技术。覆盖地膜可提高地温2~4℃,增加耕层土壤水分1%~4%,在干旱时全生育期可节水1 500~2 250m3/hm2,增产40%以上。目前,杜集区花生、蔬菜作物应用地膜表明,此项技术节水、增产效益非常明显。
八、耕作保墒技术
利用深耕松土、镇压、耙耱保墒、中耕除草,增施有机肥、改善土壤结构等耕作方法,可以疏松土壤,增强雨水入渗速度和入渗量、减少降雨径流流失、切断毛细管、减少土壤水分蒸发,既提高对天然降水的蓄集能力,又减少土壤水分蒸发,保持土壤墒情,是一项行之有效的节水灌溉技术措施。
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