农业节水灌溉技术论文
农业节水灌溉技术论文
农业生产过程中综合采取工程、农艺和管理等节水灌溉措施，大力发展节水农业，促进农业可持续发展。小编精心推荐的一些节水农业灌溉技术论文，希望你能有所感触!
节水农业灌溉技术论文篇一
浅谈农业综合节水灌溉
【摘 要】在水资源日益短缺并严重制约我国农业发展的现实情况下，通过论述在农业生产过程中综合采取工程、农艺和管理等节水灌溉措施，大力发展节水农业，促进农业可持续发展。
【关键词】农业综合节水;灌溉措施;工程节水;农艺节水;管理节水
我国水资源总量为28 100亿m3，人均水资源量约2 200 m3，仅为世界平均值的1/4。据预测，到2030年，我国人口将增至16亿人，人均水资源量将下降至1 760 m3左右，逼近国际公认的1 700 m3的严重缺水警戒线。农业用水量总量占总用水量的比重将持续下降，水资源短缺将成为制约我国农业发展的最重要因素之一。笔者通过论述在农业生产过程中采取工程、农艺和管理等节水灌溉措施，综合提高天然降水和灌溉水利用率及其利用效益的农业生产体系，以实现节约用水和提高农业用水效益的目标，促进农业可持续发展。
1. 我国农业节水潜力
我国农业发展将面临严峻的水资源供求矛盾的挑战。农业用水约占全国用水总量的70%，其中农田灌溉用水量占农业用水量的90%。一方面我国水资源严重不足，另一方面我国的农业用水浪费现象又十分严重。
(1)农田灌溉水的利用率低，平均利用率仅为45%左右。
(2)农田对自然降水的利用率低，仅达到56%。
(3)水分生产率不高，仅有1.0 Kg/m3左右，旱地农田水分生产率为0.60~0.75 Kg/m3。而发达国家灌溉水利用率达到80%以上，水分生产率达到2.0 Kg/m3左右。
因此，我国农业节水潜力很大。
2. 工程节水措施
节水灌溉措施划分为工程类措施、农艺节水措施和管理类措施三大类，其中工程类措施又可进一步划分为3类：渠系输水节水措施、田间灌水节水措施和渠井结合节水措施。渠系节水措施通常又分为渠道防渗措施和管道化输水措施。田间灌水节水措施通常又可分为改进地面灌水技术、推广喷灌技术和微灌技术。
工程性节水措施可具体分解为：(1)建设防渗渠道区，灌渠用各种类型的材料进行硬化，如支、斗渠采用砼护坡板，农、毛渠采用砼“U”型槽;(2)建设低压管灌、滴灌、渗灌、喷灌、微喷等设施喷灌区，起示范区作用，主要用于高效农业;(3)新建、改造机电灌溉站，扩建地表蓄水工程和桥类、涵洞、水闸、渡槽、跌水、倒虹吸等各类水工构筑物。
3. 农艺节水措施
农艺节水措施包括田间径流拦蓄、土地整理以及农田耕作与栽培技术三方面。
3.1 田间径流拦蓄。
节水农业的径流拦蓄工程只局限于农田田块的全部天然降水，以及部分边缘坡地的来水。一般说是由山地丘陵地区坡耕地上的坡面治理，坡水疏导拦蓄，以及少量的支沟沟道与塘坝工程，共同组成一个包括有土建、生物措施在内的水保工程体系。
3.1.1 坡面治理工程。主要是改变地面坡度，拦蓄地面径流，增加土壤入渗，改善土体构型，提高土壤蓄水能力。
3.1.2 坡水工程。主要是拦蓄、疏导和调蓄在大雨条件下土壤不能完全接纳的地面径流，包括当地降雨和外来水。
3.1.3 塘坝与沟道治理工程。工程规模较一般田间水池水窖为大，具有较大的汇水面积和较大的汇水量。工程建设要充分利用当地地形与水源条件，以小型分散为主，切忌修大弃小，弃旧建新，着重旧塘改造，浅改深，小改大，死改活。
3.1.4 植被与生态建设。植被与生态建设在节水农业体系中通俗的讲就是种树种草这一部分，通过种树种草保持水土，增加自然植被的蓄水能力，改善农田生态环境，实现节水增收、增效和可持续发展的目标。建设内容包括农田林网、周边防护林体系、专业性林木基地以及饲草种植。
3.2 土地整理。
土地整理工程是节水农业的田间工程部分，介于工程措施与农业措施之间的一个结合点，是在节水灌溉工程或水土保持工程基础上对农田作业田块引进整治，充分发挥工程的节水效益，提高田间水的利用率。可以简单地分为土地平整与田块规划调整两部分。
3.2.1 土地平整。土地平整是最常规的节水农业措施，有旱地土地平整、水浇地土地平整、水田水地平整，但主要还是用于灌溉农田的水浇地与水田上。根据作业田块的地面坡度，田面高差、土层厚度等因素进行科学设计，以保证进入田间的灌溉水和降水充分入渗，减少水分流失与深层渗漏，并提高灌溉的均匀度，缩短灌水时间，进而降低田间无效蒸腾，降低灌溉定额。
3.2.2 田块规划调整。田块规划与调整也是节水土地整理的重要方面。如把坡耕地修成梯田，改大畦为小畦等。
3.3 耕作与栽培技术。
节水农业中的耕作与栽培环节，即狭义的农业节水，或称农艺节水。主要是通过田间耕作与栽培管理措施，降低作物生长期间的田间耗水量(也包括部分在输水过程中的地面蒸发损失)。是在兼顾农业产量和效益的情况下，减少田间的无效水分损失，即降低田间的净耗水量，提高天然降水与灌溉水的利用率和生产率。这一部分节水才是真正的资源性节水和效益性节水，是整个节水农业的核心部分。
3.3.1 土壤蓄水工程。任何来源的水，都是经过土壤这个特殊的载体，为作物生长提供水源，所以土壤实际上是一个看不见自由水面的浩大水库，而且具有极大的蓄水容量。粗略计算，1 m深厚度的土体的蓄水量可相当于半湿润气候条件下的全年降水量，其调蓄潜力是十分巨大的，所以人们把它当成继地面水库、地下水库之后的第三大调蓄手段。
3.3.2 耕作与覆盖保墒。这是传统旱作农业中应用最广泛的农业节水措施。抗旱保墒技术，即通过地表土壤耕作或增加地面覆盖，切断土壤毛细管作用，减少地面蒸发、控制田间杂草和田间湿度，特别是其所降低的棵间蒸发部分，恰好是农业节水目标所要降低的田间蒸腾蒸发量中的无效蒸腾蒸发量的部分，所以是降低田间耗水量的一个重要技术环节。通过耕作与覆盖保墒，可有效地保持土壤水分，提高天然降水与灌溉用水的水分利用率和水分生产率。
3.3.3 节水种植制度与种植结构。这也是当前节水农业措施中一个十分重要的环节。本着优质高效的市场效益原则，以及资源与环境可持续发展的目标，选择并设计优质、高效节水的种植制度和作物结构。在资源性缺水地区，适当压缩并控制灌溉面积，恢复部分旱作作物，减少部分高耗水、低效益的作物栽培。各地区可根据自己地区的条件，选择最理想的模式。
3.3.4 节水栽培技术。所谓节水栽培技术，其内容比较广泛，大多是与农作物生物学特性有关的综合性农艺措施。如品种特性、生育期、群体性状、植物营养等。这几个方面也是相互影响、相互关联的。
3.3.5 抗旱保水化学制剂应用。我国自从成功地从腐殖酸中单独分离出黄腐酸(FA)以来，化学抗旱保水剂的应用发展很快。已在包括大田作物、瓜菜及果树上大面积应用，取得了一定的效果。各地区可以根据当地的气候土壤条件和作物种植情况进行选用。
3.3.6 节水灌溉制度。在所有的农业节水措施中，科学节水灌溉制度的设计可以说是综合性的终端成果。它既是农业节水措施综合效果的体现，也是工程节水、农艺节水与管理节水三部分的结合点。根据一个地区周年或一个生长季天然降水和土壤水分的动态变化及农作物对灌溉的需求进行节水灌溉制度的设计。通过土壤水分的调节和对农作物生长发育的调控，充分挖掘节水潜力，以获得最佳经济产量和水分生产效率的灌溉方式。各种农作物不同生育阶段对水分的需求有很大差异，并非全生育期都需要充分的水分供应和土壤湿润。科学节水灌溉制度设计的内容包括：每次灌水日期、全生育期灌水次数、灌水周期(间隔)、灌水定额、灌溉定额、每次灌水前后土壤含水量的下限与上限指标以及不同生育阶段的土壤湿润深度等。所有节水措施的节水成效，最后都要落实到上述的各项灌溉指标上来，体现在新的灌溉制度与老的灌溉制度的对比上。
节水农业灌溉技术论文篇二
农业节水灌溉技术综述
摘要：根据“节水灌溉技术”的概念对节水灌溉技术进行了分类，分别从灌水方法、输水方法、灌水措施和灌水制度四个方面进一步进行了详细分析，给出了各种技术的概念及其优缺点和适用条件，并就各种技术推广前景进行简单分析。
关键词：农业 节水灌溉 技术
节水灌溉技术是较传统的灌溉技术有明显的节约用水和高效用水的灌水方法，灌水措施和灌水制度的总称。是否节约用水及用水是否高效是以单位作物产量总耗水量(从水源到田间)多少来衡量，或以单位耗水量所取得的产值多少来衡量。因为节水与高效都是相对概念，所以节水灌溉技术也是不断发展，其效率也是不断提高。
节水灌溉技术大致可分为节水灌水方法、节水输水方法、节水灌溉制度和节水田间辅助措施四大类别。
1.节水灌水方法
灌水方法即田间配水方法。也就是如何将已送到田首的灌溉水均匀分布到作物根系活动层中。所以按灌溉水进入根系活动层的途径，灌水方法可分为地面灌溉、喷灌、微灌和地下灌溉。
1.1地面灌溉
地面灌溉是古老的传统的灌水方法。它是作为是否节水的比较点，但地面灌溉技术在不断发展、完善后也有许多更节水的方法。
1.1.1 灌水技术要素优化 是指沟、畦规格，入畦(沟)流量和改水成数。合理组合灌水技术要素就会得到节水效果。比如，对于沟灌和畦灌采用较小畦沟尺寸，就可大大提高灌溉均匀度和灌水效率。
1.1.2 新的沟畦灌水工具 由采用虹吸管(用于明渠输水)或闸门孔管(用于管道输水)放水，替代传统的人工渠首开口放水入沟畦。有关实验证明可提高田间水利用率5%-10%。
1.1.3 波涌灌溉 也称间歇沟(畦)灌就是控制放水沟(畦)流量是间歇的，向田间放一段时间后停止，再放一段时间再停止，如此反复，这样可以使沿沟(畦)长度方面水量分布更加均匀。田间水利用系数可达80%-90%，不过推广技术的关键是要有价格低廉的间歇放水配套装置。
1.2 喷 灌
喷灌是通过空中进行配水。对压力有要求，故常用压力管道输水。其明显的优点是灌水均匀，少占耕地，节省人力而且对地形的适应性强等。但受风影响大，设备投资高是其主要缺点。就目前喷灌系统形式有以下几种：
1.2.1 固定管道式喷灌 干管、支管均埋于地下或把支管铺在地面，在整个灌溉季节都不移动，这样管理更省人力、可靠性高，使用寿命长，但是设备投资高，管道(多为UPVC管)系统造价约在800-1000元/亩之间，有的甚至更高。
1.2.2 半移动管道喷灌 即干管固定，支管移动。其优点是可从减少支管道用量，从而使用单位面积投资降低，仅为固定式的50%左右。但缺点是移动支管需要人力并且可能因管理不善，支管道易损坏。
1.2.3 滚移式喷灌支管 是将喷灌支管(多为金属管)用法兰连成一个整体，每隔一定距离以支管为轴安装一个大轮子在移动支管时，用一个小动力机推动，使支管滚到下一。
2.节水输水方法
我国传统输水方式是用土渠灌溉水从水源输送到田头，所以在输水过程中有大量水通过渗漏，蒸发方式就已浪费掉了。因此，在输水过程中节约水潜力很大。常用的方法有渠道防渗和管道输水两种。
2.1渠道防渗 就是将渠道过水断面用防渗材料衬护，从而起到防渗作用。渠道防渗所采用的材料种类很多，常用有干砌块石、浆砌块石、砼预制块、现浇砼护面、塑料薄膜、土工膜等，当采用砼护面时，如渠道不大可用“U”型砼渠，这样可以提高输水流量，减小过水断面。
2.2 管道输水 利用管道输水可以避免因水面蒸发及渠床上杂草蒸腾的输水损失。管道输水也可分为高压输水和低压输水。
3.节水灌溉制度
3.1非充分灌溉 与传统灌溉思想只要有足够的水源供应，就给作物供应最充分的水，以使之达到尽可能高单位面积产量相反，即灌溉的目的并不是要求达到最高的单位面积产量。其实有些地方的坐水种和灌关键水就是非充分灌溉的雏形。这种灌溉指导思想在水资源日益紧缺的时代显得尤为重要。因为水资源是有限的，如果单位面积少灌一些水，就可能灌溉更多更大面积，从而获得更大总产。但现在需要做大量试验工作，研究出完整的不同地区、不同作物的非充分灌溉制度。
3.2水稻薄、浅、湿、晒 水稻灌溉长期保持较深水层是一直采用传统灌溉方式。此法水肥流失严重。而经研究采用薄、浅、湿、晒灌溉制度节水效果明显，就是薄水插秧，浅水返清，分蘖前期田间湿润管理，分蘖后期晒田、拨节、抽穗保持薄水，乳熟保持田间湿润，黄熟湿润落干。实践证明可增产8%左右，年均省水1069m3/hm2，而且可以增加单位面积产量的效果。
4.节水田间辅助措施
是利用中耕保墒、桔杆覆盖等辅助措施来减少土表蒸发，从而达到节水目的。中耕保墒具体作法，在每次灌后将表层耙松，断毛细管，使表土以下土中的水分不会在毛管作用下送到表面而蒸发掉，桔杆覆盖具体作法将麦杆或其他植物茎叶切碎后铺在土表以有效减少土表水分蒸发。
综合以上所述，节水灌溉技术多种多样，但每一种技术都有一定的适用条件，所以在开展节水灌溉工作中，一定要因地制宜地选择一种或几种方法同时使用，首先应选择投资最少，而又能取得最好节水效果，节约最多水的节水灌溉技术。由于当前我国采用的灌水方法仍以地面灌溉为主，而且节水潜力很大，所以首先对地面灌溉节水方法予以足够的重视，要注意积极推广渠系配套，土地平整，管道输水，渠道防渗等技术。在水稻种植区应积极推广节水的薄、浅灌溉技术，在旱作地区积极推广 充分灌溉技术，在经济条件好的地方应考虑推广喷灌、滴灌、微喷灌等先进节水方法。在实施推广节水灌溉技术过程中，最关键树立起全民节水观念，增强节水意识，节水灌溉事业才能取得更大成效。
作者简介：赵国，男，1975-08，高级工程师，主要从事节水灌溉和农村安全饮水工程建设管理。
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