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农业节水技术论文

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  农业是关系到国计民生的基础性产业,农业的现代化技术对推动国民经济健康、稳定发展有着十分重要的作用。下文是小编为大家搜集整理的农业节水技术论文的内容,欢迎大家阅读参考!

  农业节水技术论文篇1

  浅谈农业新型节水灌溉技术

  摘要 总结了几项农业新型节水灌溉技术,包括水资源的合理开发利用技术、工程节水技术、农业节水技术、合理使用化学保水剂与抗旱剂技术、农业节水灌溉管理技术等。

  关键词 农业;新型;节水灌溉技术

  我国地域辽阔,但是水资源十分短缺,不仅人均占有量少,而且时空分布不均匀,水资源区域分布与生产力布局极不匹配[1-2]。农业作为我国的用水大户,用水量约占水资源总量的65%,而且农业用水浪费十分严重,主要表现在:水资源污染严重、自然降水利用率低、灌溉用水利用系数低、农业用水的效率不高。因此,发展节水农业势在必行。农业新型节水灌溉技术主要有水资源的合理开发利用技术、工程节水技术、农业节水技术、合理使用化学保水剂及抗旱剂技术、农业节水灌溉管理技术等[3-5]。

  1 水资源的合理开发利用技术

  该技术包括对地上水及地下水的综合开发利用。即对灌溉回归水、自然降水、劣质的处理水等进行充分的利用;同时应对地下水进行提取,但不可过量开采;若条件充足,可将河道径流进行拦蓄,以达到地下水回灌补充、保护水环境、保持水资源的平衡利用、维护生态平衡的目的。

  2 工程节水技术

  目前工程节水技术主要可采取以下措施,如喷灌、微灌、小畦灌溉、渠道防渗、管道输水、膜上灌水等。微灌与喷灌和技术突破了传统的地面灌溉方法的局限性,能够自如地控制灌水的部位、时间、灌水定额及均匀度等,促使土壤、地形等条件不会影响到灌溉的质量,达到精确灌溉的目的。该方法不但可以促使灌溉水利用率的大幅度提高,还能促进与现代农业(机械化作业程度很高)的相互配合,对现代灌溉的发展趋势进行很好的体现。

  小畦灌溉是常用的,即要规范基本农田,根据地面坡度、土质和水源情况确定种植作物的种类和面积,减少用水。微灌节水技术包括滴灌、微喷灌、小管出流灌及渗灌。通过低压管道系统与安装在末级管道上的灌水器,将水分和养分以较小的流量,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。相对于地面灌和喷灌,它属于局部灌溉,特别适用于经济作物的灌溉。渠道防渗技术特点:一是提高渠道的抗冲能力;二是减少渠道粗糙程度、加大水流速度,增加输水能力,输水时间可缩短30%~50%;三是减少渗漏,防止盐碱化发生。

  管道输水灌溉技术在井灌区发展迅速。其特点主要有:管道系统水利用系数在0.95以上,比土渠输水节水30%左右;能耗减少25%以上;与喷、微灌技术相比,能耗减少50%以上;一般在井灌区可减少占地2%左右,在扬水灌区减少占地3%左右。可以说,发展节水灌溉的重要途径是大力发展渠道防渗技术。低压管道输水灌溉技术是一种对低压管道代替渠道输水的灌水方法。该方法具有一系列的优点,如设备简单、一次性投资少、省时、省水、省地、省工、增效等,备受农民群众的欢迎。实践证明,在我国的北方地区,低压管道输水灌溉技术可作为发展节水灌溉的重要途径之一。膜上灌水技术是一种新型的节水灌溉技术,其是在地膜栽培技术的基础上发展起来的,即在田间进行灌水时利用地膜对作物进行局部的浸润灌溉,以满足作物生长过程中的需水要求。膜上灌水技术对各种作物的地膜栽培均比较适合。

  3 农业节水技术

  农业节水技术主要是对作物的种植结构进行调整,对耕作制度进行改善,以促进耕作技术及沟畦灌技术的改进,加大水稻浅、晒、湿节水灌溉技术的推广力度,采用立体复合种植的方式,提高农业经济效益。不同作物和同一作物的不同品种,对水分的吸收和利用差别很大,抗旱作物或品种多具有根系发达、叶片狭窄、表皮厚、气孔小、呼吸强度及蒸腾作用弱等特点,能较好地适应缺水少肥的旱地环境。

  4 合理使用化学保水剂与抗旱剂技术

  保水剂的吸水原理是高分子电解质分子链在水中酰胺基和羧基团同性相斥,使分子链扩张力和由于交联点的限制分子链的扩张力相互作用而成。保水剂使用的是高吸水性树脂,是一种吸水能力特别强的高分子材料。无毒无害,反复释水、吸水,因此农业上人们称之为“微型水库”。同时,还能吸收肥料、农药,并缓慢释放,增加肥效、药效。保水剂的使用方法有直接拌土法、拌种或包衣法和蘸根法3种。抗旱剂是一种能对植物气孔开启进行控制的化学物质,该物质的功能与脱落酸相似。在作物生长期间,通过降低植物蒸腾的化学物质量,进而对作物叶片气孔的开张度进行控制,以降低叶面的蒸腾作用,缓解土壤中水分的消耗。特别是在气候条件比较干旱的情况下,能够显著地缓解植株体内的水分亏缺状况,促使作物抗旱耐旱能力得到增强。同时,还具与肥料和类激素物质作用相同的功能。如该物质被用于拌种处理时,不仅能够提高种子的出苗率,还可以促进幼苗根系的生长,使幼苗生长健壮、抗旱耐旱能力得到增强。

  5 农业节水灌溉管理技术

  5.1 节水组织管理

  节水灌溉组织管理作为节水灌溉决策管理中的战略性措施,其具有组织、计划、指挥、协调、控制等一系列职能,体现在很多方面,如节水战略规划、政策法规体系建设及机制建设投入等方面。

  5.2 节水工程管理

  所谓节水工程管理,即为根据作物的需水规律,对水源进行控制及调配,以最大限度地对作物生长中水分的需求进行满足,实现区域效益最佳的农田水分调控。其主要包括以下几个方面:节水灌溉配水技术、土壤墒情自动监测技术、灌溉用水管理自动信息系统、节水灌溉灌水制度、输配水自动量测及监控技术及节水灌溉量水技术等。

  5.3 节水经营管理

  所谓节水经营管理,即为通过农田高效用水的运行管理体系的建立,主要实现适应社会主义市场经济条件下的农田用水管理机制和价格体系的形成。

  6 结语

  总之,大力发展节水灌溉对生态环境建设和保护有十分重要的意义。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[6-8]。

  7 参考文献

  [1] 郭东辉.浅析农业水利灌溉中的节水的有效措施[J].现代园艺,2012(8):190.

  [2] 陈秋爽.如何加强农业节水灌溉的科学管理[J].科技创新与应用,2012(12):116.

  [3] 苏晓丽.论合理利用水资源及节水对策[J].天津农业科学,2012,18(2):112-113.

  [4] 李富先,李秀民,白波,等.节水滴灌技术在河南省粮食生产中的应用[J].现代农业科技,2012(6):260-261.

  [5] 张瑜,牛江涛.河南省发展高效节水灌溉工程模式探讨[J].河南水利与南水北调,2012(5):34-35.

  [6] 孔亚男.可持续发展的节水灌溉工作[J].中国水运,2011(6):174-175.

  [7] 孙鹏举,王仁龙.农业节水战略的发展及措施[J].科学与财富,2012(4):192.

  [8] 张浩然.浅析我国农业灌溉中的几个节水问题和解决方法[J].黑龙江科技信息,2012(13):233.

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  农业节水技术论文篇2

  浅析现代农业节水技术

  摘 要:锦州市水资源严重不足,人均占有水资源量454m3,约为全省人均占有水资源量一半多一点,不足全国人均占有量的五分之一,属国际上认定的严重贫水区,水资源供需矛盾十分突出。长期以来,由于节水意识淡薄,用水管理粗放、用水浪费现象比较严重。农田大水漫灌现象仍然存在,渠系灌溉水损失很大,有效供水率低。因此做好农业节水,研究农业节水技术就显得很重要。我市农业缺水的问题在很大程度上要依靠节水予以解决,加强对我市节水农业技术的研究,以科技创新促进生产力发展,建立与完善适合我市的现代节水农业技术体系,将成为促进我市节水农业可持续发展的重大战略举措之一。这里主要探讨锦州市目前节水技术的发展趋势。

  关键词:农业;节水; 技术分析

  1.农业节水技术基本情况

  在农业生产实践中,把提高灌溉水的利用率、单方水的利用效率、水资源再生利用率作为研究重点和主要目标。在研究节水农业基础理论基础上,提升节水农业技术的高科技含量,建立适合我市的节水农业技术体系,加快由传统的粗放农业向现代化的精准农业转型的进程。

  1.1节水农业技术的应用可大致分布在四个基本环节中:

  一是减少灌溉渠系(管道)输水过程中的水量蒸发与渗漏损失,提高农田灌溉水的利用率;二是减少田间灌溉过程中的水分深层渗漏和地表流失,在改善灌水质量的同时减少单位灌溉面积的用水量;三是减少农田土壤的水分蒸发损失,有效地利用天然降水和灌溉水资源;四是提高作物水分生产效率,减少作物的水分奢侈性蒸腾消耗,获得较高的作物产量和用水效益。目前已经建立了以高标准的衬砌渠道和压力管道输水为主的完善的灌溉输水工程系统和采用了以喷(微)灌技术和改进的地面灌溉技术为主的先进的田间灌水技术,在一些地区已经得到了大力推广。

  1.2农业节水技术发展概况

  随着现代化规模经营农业的发展,由传统的地面灌溉技术向现代地面灌溉技术的转变是大势所趋。在采用高精度的土地平整技术基础上,采用水平畦田灌和波涌灌等先进的地面灌溉方法无疑是实现这一转变的重要标志之一。精细地面灌溉方法的应用可明显改进地面畦(沟)灌溉系统的性能,具有节水、增产的显著效益。激光控制土地精细平整技术是目前世界上最先进的土地平整技术,国内外的应用结果表明,高精度的土地平整可使灌溉均匀度达到80%以上,田间灌水效率达到70%-80%,是改进地面灌溉质量的有效措施。随着计算机技术的发展,在采用地面灌溉实时反馈控制技术的基础上,利用数学模型对地面灌溉全过程进行分析已成为研究地面灌溉性能的重要手段。应用地面灌溉控制参数反求法可有效地克服田间土壤性能的空间变异性,获得最佳的灌水控制参数,有效地提高地面灌溉技术的评价精度和制定地面灌溉实施方案的准确性。

  为减少来自农田输水系统的水量损失,许多国家已实现灌溉输水系统的管网化和施工手段上的机械化。近年来,国内外将高分子材料应用在渠道防渗方面,开发出高性能、低成本的新型土壤固化剂和固化土复合材料,研究具有防渗、抗冻胀性能的复合衬砌工程结构形式。我市目前已开展渠道和管网相结合的高效输水技术研究和大口径复合管材的研制。   2.农业节水技术发展趋势

  下面主要是探讨不同的节水灌溉方法,哪种方法比较适合哪些地区,发展前景如何,今后可否大力推广,以期为我市的农业节水灌溉技术的发展打下一个良好的基础。

  2.1城郊农业节水高效工程技术

  城郊农业栽培也称保护地栽培,是利用日光温室、塑料棚等保护设施,人为地创造适于作物生长发育的环境条件,从而达到优质、高产、高效。其生产对象是供城市居民消费的蔬菜、花卉等价格高的作物。

  城郊地区是发展农业节水高效工程技术最理想的地区,在这些地区滴灌技术为最常用的节水灌溉技术。这种工程技术模式一般包括:水源工程、日光温室(或塑膜大棚)、灌溉首部枢纽(水泵、控制设备、施肥设备、过滤设备)、输水管道、灌水器。灌水器常用滴头、滴灌管(带)、涌水器,还可结合覆膜进行膜下灌溉。

  农业节水灌溉工程技术装备应立足于国内,尤其在现阶段我市应在吸收国内外先进技术的基础上,大力发展适合我市城郊的农业装备。在城郊农业节水灌溉设备方面,应重点解决适合普通温室应用的成套微灌设备的材料配方、生产工艺问题,降低销售价格、提高可靠性和耐久性,为最大限度发挥微灌设备在城郊农业应用中的优势,应花大力气解决利用微灌设备施肥的技术落后和装备不过关的问题,研究生产适合城郊农业各种作物在各个生育期使用的可溶性肥料,使灌溉时能做到水肥同步,发挥最大的水肥综合效益,这也是今后需要发展的大问题。

  2.2纯井灌区生态农业节水灌溉工程技术

  目前我市的纯井灌区,大多存在地下水位逐年下降,生态环境恶化的问题。在这类灌区,减少灌溉用水量的主要目的应是改善水环境,恢复生态平衡,维护农业生产的可持续发展。因此,在灌区内的作物灌溉用水量,应按生态要求可供给的地下水开采量来确定。在这种前提下,当前这类灌区大多数已不能对全部灌溉面积上的作物实行充分灌溉。要解决这个问题可采取两种办法,一是减少灌溉面积,在余下的灌溉面积上,仍采用追求最高单产的传统充分灌溉方法,其他面积则发展“雨养农业”;二是仍维持原来的灌溉面积,对作物灌溉则采取非充分灌溉方法,即在水分对作物产量形成的最敏感时期实行充分供水,而在其他时期实行少供水甚至不供水,不追求作物单产最高,而追求总产最高。在高效节水灌溉技术方面,一般对大田作物采用低压管道输水灌溉或喷灌,对经济作物可采用微灌。

  2.3水库灌区自压管道输水灌溉工程技术

  在各区县水库周边灌溉水源紧缺、农业生产水平高的灌区,采用自压管道输水灌溉工程技术是一种较理想的模式。其重点是解决规划设计和田间用水管理的技术问题。另外,还有诸如管材选用、施工技术、渠管联接、防淤积等一些技术问题需要解决。我市有29座中小型水库,而我市又是辽西干旱地区,十年九旱,因此如何利用好现有的水源设施就显得至关重要,今后在水库灌区自压管道输水灌溉工程技术应加大投入力量,争取早日解决上述问题,为周边农业发展多做贡献。

  2.4引河补源渠井结合灌区节水灌溉工程技术

  各区县内小型河道较多,渠井结合灌溉也是一种较好的灌溉模式,它主要有两种形式,一种是在灌区上游用引河水灌溉,下游用井水灌溉,采用渠灌和井灌两套灌溉工程系统;另一种是灌区内同一地块既用河水灌又用井水灌,共用一套灌溉工程系统。在这类灌区发展节水灌溉时,既可以采用渠道防渗和先进的灌水技术减少渠道输水损失和田间灌水损失的工程技术措施,也可以渠道不防渗,田间灌水仍用传统方法,而采用相应的工程技术和管理措施提高灌溉水的重复利用量。

  2.5减轻劳动强度提高生产效率的节水灌溉工程技术

  这种模式一般在有经济条件的地方使用,包括在大田作物灌溉上采用固定式喷灌或机械移动式喷灌,而机械移动式喷灌当前首选的是卷盘式喷灌机;经济作物采用固定式微灌,并运用自动化控制技术。对于固定式喷灌,可适当选用较远射程的喷头,加大支管和喷头的间距,减少管道用量,从而降低工程投资。也可选用诸如铝塑管等新型的地埋压力管材,降低管材投资。为不影响机耕,地埋压力管与竖管连接的接头应设计在地表面以下。对于卷盘式喷灌机,目前最大的问题一是喷灌所需的工作压力高、能耗大,造成运行成本高;二是田间需留出约2米宽的喷头车行道,占地多且农民不易接受。针对这些情况。应研制一种小型卷盘式喷灌机,所需喷头车行道很小,容易在种植作物的宽行中行走,喷灌所需工作压力也应大幅度降低。这样的卷盘式喷灌机,可在与一般人工移动式喷灌系统相同的田间条件下工作,所需的劳动强度也将会大量减少。

  3.现代节水农业关键技术的探讨

  以田间节水灌溉、灌溉用水管理等为重点,适当考虑干旱缺水地区特殊水源的开发与高效利用,研究现代节水农业关键技术,创制一批新型的农业节水新产品与新材料,促进节水农业技术水平的提升,为我市提供适合的实用性应用技术。

  3.1研制抗堵、耐用、价廉的微灌灌水器,开发新型微灌过滤器、注肥器及系统控制设备;

  3.2研究节能异形喷嘴喷头、可调仰角及可调雾化程度的喷头、喷洒区域为矩形的喷头,开发适宜于园林喷灌的升降式喷灌装置,改进扇形转动的摇臂式喷头,研制新型移动式轻小型喷灌机组和智能控制低压变量自走式喷洒机组;

  3.3研究土地精平标准与激光控制平地技术,开发国产激光控制平地铲运设备和相应的液压升降控制系统,提出与激光控制平地技术实施相配套的田间灌排工程系统模式,研究地面灌溉技术控制参数,开发田间波涌灌溉控制设备、田间多孔闸管灌溉系统和田间灌溉自动控制设备;

  3.4研发适合家庭规模的可调式小型免耕坐水播种技水与设备,创制集灌水、播种、施肥于一体的新型多功能行走式局部施灌机。

  4.现代节水农业技术研究带来的贡献

  在现代节水农业前沿技术方面,将提出作物高效用水生理调控指标体系、作物非充分灌溉下的需水指标体系和灌溉制度、作物调节灌溉的指标体系,建立作物水分信号采集与缺水敏感指标测定和作物精量控制灌溉方法、动态配水系统下的非恒定流模拟仿真技术和水量实时调控方法等。研究内容无论是在应用基础理论上还是在技术上均具有源头创新性,会加速我国现代节水农业技术体系的建立。

  在现代节水农业关键技术方面,主要表现在对新技术的研发和对现有技术的升级换代上。一方面,对喷微灌系统智能化自动控制、喷微灌条件下水肥高效利用调控、激光控制平地下的精细地面灌溉、渠道和管网相结合的灌溉系统高效输水、网络技术支持下的灌溉系统动态配水等新技术的研发,将大幅度提高灌区输配水系统的工作性能和田间节水灌溉的技术水平,另一方面,对灌区输配水系统自动化控制、灌区多水源优化调配与决策支持系统、渠道防渗与抗冻胀、雨水集蓄高效利用、劣质水灌溉利用等现有技术的改善与提高,将会显著提高农业用水开源节流、土壤水库充蓄增容、灌区用水与输配水等方面的效率,有力地促进对农业水资源的高效合理利用。

 

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