劉微微
我國(guó)水資源面臨著十分緊缺的危機(jī),而農(nóng)業(yè)用水又在極為嚴(yán)重的浪費(fèi),傳統(tǒng)的大水漫灌方式讓農(nóng)業(yè)成了用水大戶。農(nóng)業(yè)用水量高達(dá)全國(guó)總用水量的70%以上。但水的有效利用率也僅有30%-40%,每立方米水的糧食生產(chǎn)能力僅有0.85kg。想以很少的水取得很高的產(chǎn)出效益,就要讓人們歷來(lái)傳統(tǒng)的灌溉習(xí)慣有所改變。應(yīng)實(shí)施推廣高效節(jié)水灌溉技術(shù)。它是解決水資源緊缺的途徑之一,更是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然選擇。
1高效節(jié)水灌溉方式及優(yōu)缺點(diǎn)
高效節(jié)水灌溉主要是通過(guò)首部水泵提水,源頭進(jìn)行加壓,管道輸水,然后利用噴頭、微噴頭、滴頭等灌水器對(duì)田問(wèn)進(jìn)行節(jié)水灌溉。但最終因?yàn)樗鞯牟煌?,高效?jié)水灌溉的主要方式是噴灌與微灌。微灌又主要分為微噴灌和滴灌2種方式。
1.1噴灌
噴灌是用噴頭來(lái)進(jìn)行主要灌溉。大多將噴頭按工作壓力劃分為低壓噴頭(<200kPa)、中壓噴頭(200~500kPa)及高壓噴頭(>500kPa)。對(duì)于低矮作物、丘陵地區(qū)、露天平地區(qū)域等很適合采用噴灌的方式。噴灌的優(yōu)點(diǎn)是噴頭的射程和范圍大,田地問(wèn)的管道布置稀疏,使用的噴頭數(shù)量少。成本低。特別是隨著技術(shù)的持續(xù)提高,塑料噴頭較為節(jié)省成本。但噴灌本身也有缺點(diǎn),其一。因?yàn)閲姽鄧婎^的射程和范圍較大,就會(huì)造成噴頭近處的水滴擊打程度較遠(yuǎn)處的大。其二。噴灌如遭受到風(fēng)向的影響,噴灑就會(huì)形成不均勻的狀況,增加漂移損失,會(huì)損失約30%的水分。其三。因?yàn)閲婎^工作時(shí)易造成豎管震動(dòng),從而影響噴灌均勻性;其四。因?yàn)閲婎^在使用時(shí)需很大壓力。所以便會(huì)增加源頭水泵的工作功率,致使后期運(yùn)行的成本增加。
1.2微灌
1.2.1微噴灌。微噴灌主要利用微噴頭進(jìn)行灌溉,微噴頭從結(jié)構(gòu)特征上主要分為折射式和旋轉(zhuǎn)結(jié)合式。日常灌溉中主要應(yīng)用全圓旋轉(zhuǎn)式微噴頭較多,一般工作壓力為150kPa。實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)噴和各種樣式的噴灌。該技術(shù)主要運(yùn)用在大棚、低矮作物種植區(qū)內(nèi)。微噴灌的優(yōu)點(diǎn)在于在單位時(shí)間內(nèi)出水量小。射程短,噴灑的均勻性非常好,給作物的成長(zhǎng)提供了優(yōu)良的環(huán)境。進(jìn)一步提高了水資源的利用。減少了對(duì)水資源的浪費(fèi)。微噴灌的缺點(diǎn)是出水的空隙需要控制,其口徑較小致使噴頭的噴灌范圍受限。同時(shí)。輸水壓力也需要控制。當(dāng)進(jìn)行工作時(shí),一次性的投入成本相對(duì)比較高。因?yàn)樵谝欢ǖ臅r(shí)間內(nèi),灌溉的水量有限,因此需要很長(zhǎng)的灌溉時(shí)間。
1.2.2滴灌。滴灌主要運(yùn)用在平地,丘陵地區(qū)。主要利用滴頭進(jìn)行灌溉,因滴頭結(jié)構(gòu)、出流形式的不同主要分為內(nèi)鑲式滴頭和壓力補(bǔ)償式滴頭,一般工作壓力為100kPa。它的優(yōu)點(diǎn)是可通過(guò)安置于毛管上的滴頭、孔口或滴灌帶等灌水器將水一滴一滴地、慢慢地、均勻的滴入作物根區(qū)臨近土壤里,可以完全不受風(fēng)的影響。實(shí)施立體精確定位水肥灌溉,水的利用率高達(dá)98%。它的缺點(diǎn)是:由于其不能埋入土里,對(duì)作物的生長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生一定的影響。因?yàn)樗问锹M(jìn)入土壤,所以在滴灌條件下除只靠滴頭下面的土壤水分在飽和狀態(tài)外。其余位置的土壤還處在非飽和狀態(tài)。土壤水分的擴(kuò)散與人滲主要借助毛管張力作用。距離水源點(diǎn)的遠(yuǎn)近。其本身又無(wú)調(diào)節(jié)壓力的能力。會(huì)影響水滴出流的大小。壓力補(bǔ)償式雖然加強(qiáng)了調(diào)節(jié)壓力的功能。但投入相對(duì)有所增高。隨著技術(shù)的持續(xù)提高。壓力補(bǔ)償式的成本有所減少。而滴灌與微噴灌相對(duì)比來(lái)說(shuō)。所需時(shí)間很長(zhǎng)。以至能源的消耗過(guò)多。
1.3微噴帶。微噴帶是采用特殊技術(shù)于薄管上進(jìn)行打孔,形成小孔出流。它結(jié)合了滴灌鋪設(shè)簡(jiǎn)單、微噴灌出流量大的特點(diǎn)。適合用在葡萄類的藤類作物。它擁有噴水均勻,耗時(shí)短、鋪置簡(jiǎn)單、低水壓、成本低等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí),它又具有一定的缺點(diǎn)。其一,對(duì)小孔的出水流量不能較好的進(jìn)行控制,壓力增加水流量也會(huì)增加;其二,鋪置的管道大多都很長(zhǎng),會(huì)有明顯的出水不均勻的狀況;其三。管道的銜接處沒(méi)有較好的技術(shù)進(jìn)行連接。大多采用鋼絲固定技術(shù),致使承壓力很差。灌溉區(qū)域偏大,灌溉管道的主管道會(huì)比其他灌溉方式的管道大。
2發(fā)展趨勢(shì)
灌溉技術(shù)目前在國(guó)內(nèi)呈現(xiàn)出專業(yè)化與多元化的趨勢(shì)。并且有關(guān)的技術(shù)也隨之產(chǎn)生并發(fā)展?,F(xiàn)已出現(xiàn)地下噴灌技術(shù)。于地下進(jìn)行水資源的傳輸,能最大限度的減少水資源的蒸發(fā)而引發(fā)的流失,也可以減少因地表鋪置管道而引發(fā)的水土流失。盡管該技術(shù)暫時(shí)還未達(dá)到成熟,但技術(shù)在不斷的持續(xù)發(fā)展。此灌溉方式在未來(lái)定會(huì)取代其他的灌溉方式?,F(xiàn)階段與節(jié)水灌溉相關(guān)的技術(shù)研發(fā)主要往兩個(gè)方向發(fā)展。第一,水源提供方面,聚集在將水泵和太陽(yáng)能發(fā)電板結(jié)合在一起,構(gòu)成自動(dòng)抽水系統(tǒng),在基礎(chǔ)設(shè)施匱乏的偏遠(yuǎn)耕種地區(qū),此技術(shù)的應(yīng)用能有效的提高灌溉的效率。并且也節(jié)省能源;第二,灌溉技術(shù)自身的研究。主要是在輸水設(shè)備、噴頭的改進(jìn)等方面。在每一個(gè)環(huán)節(jié)上進(jìn)行優(yōu)化,不斷提升水資源灌溉的效率。
3結(jié)語(yǔ)
采用高效節(jié)水灌溉的方式,極大的改變了傳統(tǒng)勞作方式。降低了勞動(dòng)成本。提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。可以解放一部分勞動(dòng)力。為發(fā)展其他產(chǎn)業(yè)提供了充足的人員:對(duì)土壤和地形的適應(yīng)性較強(qiáng),也提高了土地的利用率。但我們還應(yīng)該不斷的進(jìn)行研究探索??朔鞣N灌溉方式中存在的不足。將缺點(diǎn)盡量減少。以達(dá)到更高效利用水資源的目的和不斷推進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。