滴灌技術在農業(yè)生產中的應用與發(fā)展

新疆農業(yè)大學專業(yè)文獻綜述題目:滴灌技術在農業(yè)生產中的應用與發(fā)展姓名:王雪婷學院:水利與土木工程學院專業(yè):農業(yè)水利工程班級:農水112學號:113831234導教師:何春梅職稱:副教授2015年3新疆農業(yè)大學教務處制滴灌技術在農業(yè)生產中的應用與發(fā)展作者：王雪婷指導老師：何春梅摘要：新疆干旱缺水，農業(yè)是典型的灌溉農業(yè)。隨著新疆逐步由傳統農業(yè)進入現代農業(yè)，也對灌溉水管理業(yè)提出了更高的要求，水資源供求矛盾日益突出，節(jié)水勢在必行。對此滴管技術有著巨大的優(yōu)勢，也存在一定的弊端。本文在滴灌技術的發(fā)展應用方面進行了一定的分析，總結了目前滴灌技術應用的現狀、優(yōu)勢,指出滴灌技術存在的制約條件,并對滴灌應用技術提出幾點建議，供與參考。關鍵字：滴灌技術，應用，制約因素。新疆地區(qū)干旱缺水，農業(yè)是典型的灌溉農業(yè)，主要依靠水利灌溉，水是新疆干旱區(qū)最稀缺的資源。新疆的農業(yè)用水量占總用水量的97%，因此大力推廣先進的節(jié)水灌溉技術已成為新疆實現水資源可持續(xù)利用的關鍵所在。就目前新疆大力發(fā)展和推廣應用先進的節(jié)水灌溉技術而言，本文重點分析節(jié)水灌溉技術。1、滴灌技術介紹：滴灌技術是一種于上世紀60年代由以色列斯邁哈·博拉斯父子發(fā)明的節(jié)水灌溉技術。該種技術是通過干管、支管和毛管上的滴頭，在低壓下向土壤經常緩慢地滴水；是直接向植物根部土壤供應已過濾的水分、肥料或其它化學劑等的一種灌溉系統［1］。它沒有噴水或溝渠流水，只讓水慢慢滴出，并在重力和毛細管的作用下進入士壤。滴人作物根部附近的水，使作物主要根區(qū)的土壤經常保持最優(yōu)含水狀況。這是一種先進的灌溉方法。利用滴灌技術不僅可以大量節(jié)省水資源，而且還可以提高作物產量。2、目前中國的農業(yè)灌溉情況：國內引進滴灌技術始于1973年，由于種種原因發(fā)展速度緩慢，切面積很小，主要應用在蔬菜、花卉、果樹等高經濟價值作物上，在大田作物應用較少。其中膜下滴灌技術使新疆建設兵團形成、發(fā)展起來的新型地滴灌技術。它將滴灌技術與地膜覆蓋技術有機結合，充分發(fā)揮其節(jié)水、節(jié)肥藥、節(jié)機力、節(jié)水人工增產、增效作用，為干旱地區(qū)發(fā)展高效節(jié)水灌溉技術開辟了一條新路［2］。近年來，新疆建設兵團推廣使用一次性滴灌帶，并迅速大面積應用于棉花生產的摸下灌溉技術，與常規(guī)溝灌相比，膜下灌溉可節(jié)水50％左右，增產15％-25％，肥料利用率提高15個百分點左右，畝產水增效100元左右，人均管理定額提高3-4倍。截止到2004年，兵團膜下滴灌的應用面積達到25.33萬公頃，是在大田作物中應用膜下滴灌節(jié)水面積最大的地區(qū)，應用已從新疆擴展到內蒙、寧夏、甘肅、陜西和中亞的塔吉克斯坦；采用膜下滴灌的作物發(fā)展到甜菜、油菜、加工番茄、蔬菜、瓜類等作物上，節(jié)水、增產、增效的效果顯著，充分展示出強大生命力。中國灌排技術開發(fā)公司依據西北旱塬地區(qū)對滴灌設備的特殊要求，依據國外關鍵技術引進、國內配套加消化吸收再創(chuàng)新的原則，1998年從瑞士引進了第五代滴灌帶即薄壁內鑲式滴灌帶高速生產技術，解決了我國多年來條播密植作物所需要的高性能、低價格滴灌帶生產問題，使內鑲式滴灌帶的生產速度從15米/分鐘提高到100米/分鐘［2］，壁厚從0.6毫米下降到0.2毫米，生產成本下降了80%，達到了大田條播作物滴灌使用的經濟水平，具備了大面積推廣的條件。3、滴灌技術的發(fā)展方向3·1加強滴灌技術本身的提高方面?，F階段由于為實現灌溉用水管理手段的現代化與自動化，滿足對灌溉系統管理的靈活、準確和快捷的要求，灌溉水管理技術正朝著信息化、自動化、智能化的方向發(fā)展。將采用輸配水自動量測及監(jiān)控技術采用高標準的量測設備，及時準確地掌握灌區(qū)水情，如水庫、河流、渠道的水位、流量及水泵運行情況等技術參數，通過數據采集，傳輸和計算機處理，實現科學配水，減少棄水。土壤墑情自動監(jiān)測技術采用各種先進的土壤墑情監(jiān)測儀器進行監(jiān)測，以科學制定灌溉計劃、實施適時適量的精細灌溉［3］。3·2加強滴灌技術市場應用及企業(yè)管理，政策措施方面［4］。首部過濾系統技術需要提高。滴灌技術的不斷完善和成熟，滴灌設備的價格和工程投資持續(xù)下降，近年來滴灌在全世界的應用面積高速增長。與地面滴灌相比，地下滴灌具有一次安裝多年受益、不影響耕種作業(yè)、灌溉水利用率極高（有報道認為可達98%）、可節(jié)省大量鋪放和回收管道的勞動力等優(yōu)點，顯示出了廣闊的發(fā)展前景［5］。近年來，國外的微灌設備制造廠商都非常重視并傾力研制開發(fā)壓力補償式灌水器。由于該類灌水器技術復雜，加工精度高，生產難度大，因而價格偏高，使推廣應用受到一定影響。但隨著大規(guī)模產業(yè)化生產水平的提高，價格隨之下降，該類灌水器將會逐步替代目前我國大量采用的非壓力補償式灌水器。另外國家要加大對滴灌技術的扶持力度，節(jié)水灌溉是新農業(yè)發(fā)展的必然趨勢，加強對滴灌技術的開發(fā)力度，學習國外經驗，加強對滴灌設備生產企業(yè)的監(jiān)督與管理，培養(yǎng)出健全的滴灌技術生產實施體系。提高農民管理滴灌設施的技術，更好的利用高效灌溉措施［6］。4、制約因素的分析4·1盲目追求低造價降低了滴灌工程應有的功能和質量［7］。在各種節(jié)水灌溉工程造價中，滴灌的造價在絕大多數情況下無疑都是最高的。盡管最近幾年隨著滴灌管國產化步驟加快，滴灌畝造價也降至500元左右，但比起其它灌溉技術仍嫌較高。由于農村用戶獨立承擔滴灌工程投資的意識淡薄，政府扶持資金有限，加上地方政府配套資金有的不到位，造成滴灌工程資金普遍不足，許多地方出現了盲目追求低造價的勢頭。一方面，各種原材料在連續(xù)漲價，另一方面業(yè)主又在拼命壓低工程造價，其結果只能是簡化滴灌系統配置、選用低等級管道、施工質量下降，造成系統功能不全，管網三天兩頭維修。難怪有人稱“現在的滴灌項目招標就是一場低價大戰(zhàn)”。4·2小規(guī)模農村種植管理模式制約滴灌系統合理有效使用。目前，滴灌用戶主要有三類，一是的國有或集體農場；二是新興的農業(yè)股份公司；三是農村成片溫室大棚種植戶和果樹種植戶。農場和農業(yè)股份公司利于統一管理，輪灌制度有保證，滴灌效果突出。然而，那些大量分散經營的農戶自身面積都很小，很難成片，相互之間不易協調，滴灌推廣使用面臨不少困難。農村原有機井基本上是按管灌或渠灌方式布置，使得一家一戶獨立搞滴灌缺乏基本的水源配套條件［8］。滴灌滴水時間一次長達5-15小時，少量農戶搞滴灌容易出現大馬拉小車，省水不省電，造成單位面積耗電增加。就成本開支而言，農戶更關心耗電多少，并不太在意節(jié)水量大小。以至于有的地方政府為農民配套了滴灌設施，可農民使用的積極性并不高，個別的甚至還拒絕使用仍沿用原來的灌管和渠灌。該現象值得反思。34·3滴頭堵塞一直困擾滴灌系統的正常應用。滴頭流道直徑一般小于1毫米，防堵塞一直是滴灌面臨的主要困難之一。滴頭堵塞主要是由懸浮物(沙和雜質)、溶解鹽(主要是碳酸鹽)、藻類有機物等引起。目前市場上過濾器品種少，規(guī)格不全，即使配套過濾也主要解決泥沙等物理性堵塞，生物堵塞和化學堵塞解決缺乏招術。調查中發(fā)現，一些工程設計過分簡化了過濾器配置，過濾功能不強；有的用戶對過濾器作用認識不足，私自取消網式或疊片過濾器的濾芯［9］。據查，現有報廢滴灌工程中有1/3的原因是過濾出了問題。此外，目前適合滴灌用的肥料很少，多數肥料溶解性差，也是滴灌出現堵塞問題的一個原因。可以說，滴灌技術發(fā)展的歷史本身就是一個如何有效克服滴頭堵塞的漫長過程，這一點與其它灌溉技術存在本質區(qū)別。4·4滴灌和農藝的矛盾降低了滴灌的作用。大家越來越發(fā)現，由于滴灌行距調整困難，其使用范圍正在受到農藝栽培模式的制約。溫室里滴灌主要適合番茄、黃瓜等行栽蔬菜，滴灌管也大多按這些作物行距布置。當密植油菜、白菜、芹菜或育苗時，滴灌管行距被迫變窄，結果用管量多，成本增高，使用也不方便。特別是變換行距、行向后，滴灌管的行距、行向也要跟著相應變化，很難做到滴灌-種植相互適應，非常被動。農戶一家一棟或二棟大棚溫室，面積小，自主經營，種植作物品種雜，換茬勤，很大程度上制約了系統的有效運行和購置使用滴灌設備的積極性。調查過程中，經常在農村溫室里看到鋪放凌亂的滴灌管和閑置在一旁的滴灌管，說明使用的效果并不太理想［10］。4·5技術指導薄弱，用戶認識有限，盲目滴灌效果差。由于滴灌屬于新的節(jié)水技術，講求少灌勤灌，和傳統灌水方式相比差別較大，各種作物應何時灌水，一次灌多長時間,如何滴灌施肥，農民不能一下子完全理解和準確掌握操作要領。調查中看到使用時操作人員隨意操作，很多運行操作不到位，管理較粗放，灌溉制度形同虛設。當地農業(yè)技術推廣部門也普遍缺乏滴灌相關知識，很難給農民正確及時的指導。而且滴灌廠家和承建單位又大多只重視設備安裝，忽視后期對用戶的技術指導和培訓。建設和使用環(huán)節(jié)脫節(jié)，導致滴灌應有的作用沒有完全發(fā)揮出來，影響了滴灌的聲譽，令人惋惜。4·6維護修理滯后拖了滴灌系統運行的后腿。目前滴灌推廣中普遍存在重建設、輕管理現象。一旦建設項目完成驗收結款就算萬事大吉，缺乏配套必要資金建立相應的維修管理支撐體系。使用過程中缺乏必要的維護檢查，容易留下隱患。當出現管網損壞漏水或設備故障后，用戶要么不知如何修理，要么當地買不到可供維護替換的器材，有的甚至根本無錢購買，結果是做不到及時修理。因為局部管道管件損壞造成整個系統停用甚至報廢的例子并不鮮見。當然，目前滴灌器材質量良莠不齊，部分器材根本達不到制造標準，也給維護修理增加了難度。5、建議5·1不能單純地為立項目而發(fā)展滴灌。滴灌工程的論證設計必須科學合理，講求實用性和系統性，切忌盲目立項，用于不適宜的作物和地塊，要充分顧及當地滴灌協調管理能力。合理立項后，要加強系統設計配置上的監(jiān)管，除了合理布局滴灌管、滴頭等灌水器，還應合理配備過濾、施肥、調壓控制及監(jiān)測等設備，絕不能為節(jié)省投資而任意減少或簡化設備環(huán)節(jié)。預計今后滴灌畝造價繼續(xù)降低的空間越來越小，不能一味單純追求降低造價。滴灌推廣不能搞“運動”強迫農民接受。實現農民自主大量投資滴灌和使用滴灌還需一個較長的過渡階段，對此，應有清醒認識，不可一蹴而就。5·2滴灌工程不僅要建設好，更要管理使用好。要按“三分建設，七分管理”原則管理好，做到建設一處，完善一處。既要重視項目立項，也要重視項目驗收；既要抓好設備安裝，也要配套運行管理制度，搞好操作培訓，完善后續(xù)管網維護。滴灌設計施工單位要建立健全工程回訪機制，派人進行長期跟蹤指導。同時要積極探索并形成科學有效的當地滴灌灌水制度和用水管水運行機制，通過建立用水者協會等形式建立良性灌水利益機制，使滴灌技術管好用好，真正做到增產又增收，節(jié)水也節(jié)能，讓用戶切實獲得滴灌帶來的種種利益。國外如以色列的農業(yè)灌溉技術服務體系的做法值得學習和借鑒。5·3要講求滴灌技術與種植技術及其它節(jié)水灌溉技術的融合應用。切忌一說滴灌最省水，就說滴灌最好而排斥其它技術。實際上許多場合滴灌自身有局限，如溫室大棚里，僅有滴灌是不夠的，葉類菜采用微噴更適合；在某些大株行距的果園，小管出流或微噴或許更好些；在地塊分散的農戶種植，管灌方式雖然粗放，可便于管理協調，農民照樣歡迎。滴灌的特點是省水，流量小，一次運行時間長，灌溉制度繁瑣，而且滴頭容易堵塞，滴管妨礙耕作，維護管理難度大。這些特點應能符合農民現實的接受水平。如果不適應，應該推薦其它灌溉形式。同時應積極想辦法探索適合滴灌與農藝相適應的栽培模式。國內外成功的實踐表明，僅僅在現有的種植上鋪上滴灌管是不夠的，必須根據滴灌的特點形成一整套的新的栽培技術模式。6、結語滴灌技術是一項非常好的農業(yè)灌溉技術，節(jié)約水源、提高產量，是世界農業(yè)發(fā)展面對水資源日益緊張的危機必須要選擇的灌溉方式，但是在中國，目前推廣滴灌技術還不是很成熟，歸根結底，是資金的問題。中國是一個農業(yè)大國，但同時又是一個小農業(yè)生產方式的國家，農民種植農業(yè)的經濟利益非常低，在這種情況下，讓他們選擇這種成本相對比較昂貴的滴灌技術，推廣起來非常困難。另外，堵塞也并不是某一個單一技術環(huán)節(jié)的問題。馬路灘林場早在1995年就引進了以色列耐特費姆公司的滴灌系統、過濾系統、施肥系統，通過應用，節(jié)水效果確實明顯，但僅與大水漫灌相比只節(jié)水而沒有達到增效的目地。通過這深入了解才發(fā)現，他們從優(yōu)良的品種到對路的配方肥料、精確的灌水施肥系統