福建省节水农业技术措施研究

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摘要：灌溉用水从水源到田间,到被作物吸收和形成产量的过程,包括水资源调度、输水、配水、灌水、土壤蒸发,植物蒸腾等许多环节,节水必须在这些环节上采取相应的技术措施。全面实行节水灌溉是节水的主要途径。节水农业从水资源、工程、农业及管理等方面研究,可分为六大类节水技术:一是输水系统的节水技术;二是田间灌溉节水技术;三是田间农艺节水技术;四是化学节水技术;五是旱区集雨利用技术;六是管理节水技术。

关键词：节水农业 灌溉技术 持续发展

1、输水系统的节水技术

1.1 渠道防渗技术

渠道防渗技术是减少输水渠道透水性或建立不透水防护层的各种技术措施,是灌溉各环节中节水效益最大的一环。通过采取渠道防渗技术能够提高水的利用率。主要是因为:一是提高渠道的抗冲能力;二是降低了渠道粗糙程度、加大了水流的速度,增加了输水能力,节省输水时间,一般可缩短时间30~50%;三是减少渗漏对地下水的补给,有利于对地下水位的控制,防治盐碱化发生;四是减少渠道淤积,防止渠道杂草生长,节省维修费用和清淤劳力,降低灌溉成本。

1.2 土料压实防渗技术

土料压实防渗是以粘性土、粘砂混合土、灰土、三合土或四合土等为材料,在渠床表面建立一层压实的土料防渗层。因其有造价低和施工简单等优点,故在我国沿用长久,特别是一些资金缺乏的中、小型渠道上应用较多。

1.3 水泥土防渗技术

水泥土是土料、水泥和水拌和而成的材料,主要靠水泥与土料的胶结与硬化,故水泥土硬化的强度类似于混凝土。水泥土防渗因其具有就地取材（水泥土中土料占80～90%,防渗效果好（减少渗漏量80%～90%）和技术简单、易推广等优点,在国内外得到广泛应用。水泥土防渗的主要缺点是早期的强度和抗冻性较差,因而适宜用于气候温和无冻害地区。

1.4 砌石防渗技术

砌石防渗结构形式有护面式和挡土墙式两种;按材料及砌法分有干砌卵石、干砌块石、浆砌块石、浆砌料石、浆砌条石等多种。砌石防渗具有能就地取材,适于山丘区和石料采集方便的地区。在性能上具有抗冲击能力强,坚固稳定等优点。不足是机械施工难,施工质量难控制。砌石防渗在南方地区较常用,福建省从50年代开始,就在大中型渠道上广泛应用砌石防渗技术,而且发挥了很好的作用。在福建省现有的渠道防渗中砌石防渗约占30%。

1.5 膜料防渗技术

膜料防渗就是用不透水的土工织物（即土工膜）来减少或防止渠道渗透的技术措施。

1.6 混凝土防渗技术

混凝土防渗是目前广泛采用的一种渠道防渗技术措施。具有防渗效果好（减少渗漏90%～95%以上）、耐久性好（寿命40～50年）、强度高、适应性广等优点。其不足是混凝土衬砌板适应变形能力差,对缺乏砂石料地区造价较高。混凝土防渗采用结构有板型、槽形和管形等三种。施工上有采取现浇、预制板等形式。

1.7 沥清混凝土防渗技术

沥清混凝土防渗技术是以沥清为胶结剂,与矿粉、矿物骨料（碎石或砾石和砂）经过加热、拌和、压实而成的防渗材料。其优点在于防渗效果好（减少渗漏90%～95%）,有适当的柔性和粘性,发生裂缝可自愈,适应较大变形,防冻能力强,造价低,易修补等优点。但因存在料源不足,施工工艺要求严格,还有植物穿透问题等,目前在我国推广缓慢。

1.8 管道输水节水灌溉技术

管道输水技术是以管道输水代替明渠输水,将灌溉水直接送到田间灌溉作物,以减少在输送过程中的渗漏或者蒸发损失的一种工程技术措施。一般简称“管灌”。管道灌溉输水比明渠灌溉输水有明显优点,表现在四个方面:一是节水。井灌区管道系统水利用系数在0.95以上,比土渠输水节水30%以上;二是节能。与土渠输水相比,能耗减少50%以上。三是减少土渠占地,提高土地利用率。一般在井灌区减少占地2%左右;四是管理方便,有利于适时适量灌溉。

2、田间节水灌溉技术

田间节水灌溉技术是指灌溉水进入农田后采用良好的灌溉方法,最大限度地提高灌溉水利用效率的灌水技术。田间节水灌溉技术一般包括改进地面灌水技术、喷灌微灌等新灌水技术以及抗旱补灌技术。

2.1 改进地面灌水技术

灌溉水在田间流动过程中呈一定深度的水层借重力和毛细管的作用下渗或浸润土壤这种灌水方法称为地面灌溉。传统的地面灌溉有畦灌、沟灌、格田淹灌和漫灌四种形式。我国98%灌溉面积是采用地面灌。这项技术是世界上最古老的,也是目前应用最广泛的灌水技术。由于该技术水分损失严重,费工、生产效率低和灌水质量差等问题。因此,改进地面灌水技术已经引起了人们的重视。

2.2 喷灌节水技术

喷灌是指利用专门的加压系统,用喷头将水流喷洒在空中,并使水分分散成小水滴后均匀地洒落在田间进行灌溉的一种灌水方法。喷灌与地面灌水相比,具有以下优点:一是节水;二是使用范围广;三是省工、省地;四是改善生态系统和环境,增加产量。喷灌可以保持耕层土壤的团粒结构,较小灌水定额,保证了作物生长的适宜水分,可增加近地面湿度,调节田间小气候,因此喷灌增产效益非常明显。据统计,小麦、玉米、棉花、大豆等粮棉作物,喷灌比沟灌增产10%-30%,经济作物增产20%-30%,蔬菜则可成倍增产。

2.3 微灌节水技术

它是一种新型的节水灌溉技术,包括滴灌、微喷灌、小管出流及渗灌。微灌是根据作物需水要求,通过低压管道系统和末端灌水器,将作物所需的水分和养分以较小的流量均匀、准确地输送到作物根部土壤表层的灌水方法。相对于地面灌和喷灌,它属于局部灌溉。微灌的优缺点:一是省水节能;二是水肥同步,有利于作物生长;三是适应性强,操作方便,根据不同土壤入渗特性可调节灌水速度。

3、农艺节水技术

为了充分利用灌到作物根系活动层内的水分所采取的各种耕作栽培技术,称为田间农艺节水技术。其核心是减少无效蒸发、防止地面渗漏、改善作物生理生态条件、提高作物产量和水分利用效率。田间农艺节水技术包括地面覆盖、耕作保墒、合理施肥、以肥调水等。