高效节水灌溉技术在农田水利工程中的运用论文

2024-11-13 16:46:40 来源: 作者:liziwei
摘要:介绍了滴灌技术、喷灌技术、渗灌技术3种高效节水灌溉技术的分类及特点,分析了滴灌技术、喷灌技术、渗灌技术在农田水利工程中的运用。
摘要:介绍了滴灌技术、喷灌技术、渗灌技术3种高效节水灌溉技术的分类及特点,分析了滴灌技术、喷灌技术、渗灌技术在农田水利工程中的运用。
关键词:高效节水灌溉技术;农田水利工程;滴灌;喷灌;渗灌
在全球水资源日益紧缺的背景下,提高灌溉效率、实现农业节水已成为世界各国普遍关注的问题。近年来,随着科技的不断进步,各种高效节水灌溉技术相继涌现,为农田水利工程带来了新的发展机遇。因此,研究高效节水灌溉技术在农田水利工程中的运用具有重要意义。
高效节水灌溉技术是指在保证农作物正常生长和产量的前提下,通过科学合理的灌溉方式,最大限度地减少水资源的浪费,提高水资源利用效率的一种灌溉技术,主要包括滴灌、喷灌、渗灌三大类。
1滴灌技术在农田水利工程中的运用
1.1滴灌系统的确定
在确定滴灌系统时,需要充分考虑农田的地形、土壤类型、作物需求等因素,以选择最佳的滴灌系统类型。滴灌系统主要分为地面滴灌、地下滴灌2种。地面滴灌系统适用于地势较为平坦、土壤质地较均匀的农田,可以通过铺设滴灌带或滴灌管实现。地下滴灌系统则适用于地形复杂、土壤质地差异较大的农田,可以通过埋设滴灌管实现。
1.2制定灌溉制度
在确定滴灌系统并完成安装后,需要根据作物的需求设定合理的灌溉制度,包括灌溉时间、频率、灌溉量等。灌溉时间应根据作物的生长阶段和天气条件来确定。一般来说,灌溉时间应选择在清晨或傍晚,以降低蒸发损失。灌溉频率的确定需要根据作物需水量和土壤湿度来决定。
以一种常见作物西红柿为例,其灌溉制度为:①灌溉时间。播种期每天早上7:00—9:00;幼苗期每天早上6:00—8:00;开花期每天早上5:00—7:00;结果期每天早上4:00—6:00。②灌溉频率。播种期每天灌溉1次;幼苗期每2天灌溉1次;开花期每3天灌溉1次;结果期每4天灌溉1次。③灌溉量。播种期每次灌溉2 mm;幼苗期每次灌溉4 mm;开花期每次灌溉6 mm;结果期每次灌溉8 mm。灌溉压力为滴头间距0.3 m,滴头流量2~4 L/h,灌溉压力1~2 N/m2。
2喷灌技术在农田水利工程中的运用
2.1喷灌设备的选型
在喷灌设备的选型方面,需要根据农田的规模、作物种类、地形地貌等因素综合考虑。对于大面积的农田,可选用移动式喷灌设备,以提高喷灌效率;对于作物种类较多的农田,可选用固定式喷灌设备,以便灵活调整喷灌方案。
固定式喷灌设备主要包括喷头、支架、管道等。常用的喷头有摇臂式喷头、转圈式喷头等。摇臂式喷头喷射幅度可达90°,喷洒半径可达5~7 m,适用于蔬菜、花卉等经济作物的灌溉。转圈式喷头喷射范围可达360°,喷洒半径可达6~8 m,适用于大面积农田的均匀灌溉。
2.2喷灌系统的运行
喷灌系统的运行需要结合具体的气候条件、土壤湿度、作物生长状况等因素,对喷灌系统进行精确控制,其中包含喷灌时间、喷灌强度、喷头的布置。
合适的喷灌时间可以有效地利用水资源,避免不必要的蒸发损失,同时还能保证作物的生长需求。喷灌时间应该选择在早晨或傍晚,以避免高温导致的水分蒸发损失。中午高温时期不应进行喷灌,以免造成水资源的浪费。且在土壤湿度较低时,应及时进行喷灌,以保证作物的生长需求。反之,在土壤湿度较高时,可以适当延长喷灌间隔。
合理控制喷灌强度可以有效保证作物对水分的吸收,同时避免土壤径流和养分流失。根据土壤的持水能力选择合适的喷灌强度。沙质土壤应选择较低的喷灌强度,以防止水分渗透过快而导致养分流失;粘质土壤则可以选择较高的喷灌强度。且在作物生长旺盛期,需水量较大,应选择较高的喷灌强度;在作物生长缓慢期,需水量较小,可以适当降低喷灌强度。一般情况下,喷灌强度应控制在10~20 mm/min之间,以确保作物能够充分吸收水分。
喷头的布置和性能直接影响喷灌效果。在平地上,可以采用直线或环形布置;在丘陵地区,可以采用斜线或曲线布置。在沙质土壤中,喷头应尽量靠近作物根部,以防止水分渗透过快;在粘质土壤中,喷头可以适当远离作物根部。对于密植作物,喷头应采用密集布置;对于间作作物,喷头可以采用间隔布置。
3渗灌技术在农田水利工程中的运用
3.1渗灌管材的选择
选择渗灌管材需要综合考虑土壤特性、水质条件、灌溉要求等因素。不同的土壤特性对管材的要求也不同。例如,沙性土壤要求渗灌管材具有良好的透气性,以避免堵塞;而黏性土壤则需要渗灌管材具有较好的抗堵塞性能。根据灌溉要求,可以选择不同管径和流量的渗灌管材。比如PVC管适用于灌溉频率较低、灌溉量适中的场景。优点是制造成本相对较低,缺点是耐磨性较差。
3.2渗灌制度的确定
不同作物的水分需求存在差异,因此需要根据作物的生理特性和生长阶段来确定渗灌制度。以玉米为例,根据生长阶段和天气条件,玉米在整个生育期所需的总水量约为250~350 mm。在玉米抽雄开花期,需水量较大,可每隔7~10天灌溉1次,每次灌溉量可控制在30~40 mm。
根据作物的生理特性,确定关键生长期。如玉米的大喇叭口期、抽雄开花期等。在这些关键时期,作物对水分的需求较大,需要适当增加灌溉频率。此外,在土壤湿度较低时进行灌溉,以保证作物水分需求。根据作物种类和生长阶段,确定根系活动层深度。例如,玉米在拔节期以后的根系活动层深度一般为80~120 cm。
参考文献:
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[2]高卓慧.农田水利工程建设中节水灌溉技术的运用探讨[J].内蒙古水利,2023(12):72-73.
