农业节水灌溉.docx

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(wa ter-saving irriga tion)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lh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。