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农业灌溉

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农业灌溉

农业灌溉范文第1篇

以往发展农业水管理的主要目的是通过增强农业生产力,应对饥饿和贫困,如今则是在水资源稀缺状况下,在满足全球不断增长的食物需求同时,达到增加农民收入、发展农村经济、减少贫困、应对气候变化、保护生态环境等目的【4】,面临的问题和挑战主要涉及经济、社会、环境等要素。

1.1经济要素

1.1.1饮食结构变化与食物需求增长

随着人们收入的不断增长,居民饮食习惯正朝着更加注重营养水平和饮食多样化的趋势转变,食物消费模式正在从谷类食品向畜产品和水果、蔬菜、糖、食用油等高价值作物改变。与2000年相比,预计2050年全球谷类食物需求量28~32亿t,增长55%~80%;肉类需求量3.75~5.7亿t,增长70%~155%;糖、油、蔬菜、水果需求量将增长70%~110%p】,未来驱动食物需求增长的一些主要影响因素仍将具有较大不确定性。

1.1.2经济结构改变

全球市场和贸易政策的改变以及全球化进程决定着未来的农业收益率。在一些非农经济部门具备较大竞争优势的国家和地区,农业对国民经济的整体贡献率有所下降,这势必明显影响小农户和自给自足型农民的经济利益。为了确保许多发展中国家农业发展的可持续性,迫切需要加大在技术和能力建设方面的投资,制定受惠于农业发展的相关政策与法规f6J。1.1.3能源价格波动易于波动的能源价格经常以不同的方式影响农业水管理。对水电和生物质能源需要的增长必然加大对水的需求,进而影响水量在不同用水部门间的配置现状。此外,能源价格上涨不仅增大抽取地下水灌溉的成本,还导致化肥及其他石油产品价格的增加,加大农业生产成本。尽管生物燃料目前对全世界能源供给的贡献率仍然有限,但能源价格上涨、温室气体排放增加、地缘政治问题等诸多因素,都可能加剧食物与燃料生产之间对水土资源占有的激烈竞争【J71。

1.1.4食物价格上涨

食物价格上涨正成为当今全球许多国家面临的重要问题,对严重依赖食物进口以及食物消耗占日常支出比例较高的发展中国家尤为如此。引起食物价格上涨的主要原冈包括较高的石油和能源价格、食物需求增长、农业生产投资减少、频繁发生的旱涝灾害、不稳定的市场投机行为等№】。其中加大农业生产投入对维系农业水管理在满足食物供给需求上扮演的重要角色至关重要。

1.2社会要素

1.2.1缺水程度加剧

目前全球约有12亿人口生活在自然性缺水地区,约15亿人口居住在经济性缺水区域,此外,还有数以百万计的贫穷农户处于自然性和经济性缺水并存的地区【6】。水资源禀赋是造成自然性缺水的主要缘由,而对蓄水和管理的不当投入则是引起经济性缺水的典型原因。对许多干旱和半干旱地区,应加大改进灌溉用水技术、增强农业生产力的投资和政策力度,而对一些湿润地区,也需采用新的投资和政策确保水资源在不同用水部门间的合理配置。

1.2.2持续性贫困

全球约有17亿人口且其中多为贫困人口生活在南亚和撒哈拉以南的非洲地区,其中5.1亿人处于食物不安全状况。在撒哈拉以南的非洲地区,食物不安全人口已从1980年的1.25亿增长到2000年的2亿,且70%的贫困人口生活在农村,短期内面临的主要问题是如何改进农业经济结构,缓解贫困和食物不安全状况【9】。不适宜的农业水管理措施常直接影响作物的潜在产量和效益,进而影响到发展中国家为减贫所做的各种努力。

1.2.3城市化及移民

20世纪60年代全球约2/3的人口居住在农村,务农人口达到60%。随着城市化的快速发展,而今只有1/2的人口还生活在农村,不到40%的人口直接从事农业经济活动ll们。预期2050年,全球约2/3的人口居住在城市,迅猛发展的城市化进程势必加剧城市与农业问的用水竞争,导致改变农业生产结构。

1.3环境要素

1.3.1气候变化

平均气温改变、降雨模式变化、极端气候事件发生频率加剧正在以不可预见的方式影响着农业生产状况。

为此,应在农业水管理工程规划以及与农业基础设施建设相关的公共政策和投资、工程和资源公共管理、影响人类习性的政策制定过程中,充分考虑气候变化可能带来的潜在影响及其应对策略。在制定减少温室气体排放或调节气候变化的政策法规时,关注其可能引起的有意或无意影响,如投资发展生物燃料虽可缓解气候变化的速度,但将显著影响水土资源的可持续利用【11|。

1.3.2生态系统修复

全球大规模调水工程都会不同程度的对生态系统产生负面影响。2000年世界淡水物种指数已下降到1970年的50%,对生态系统产生的威胁最终将危害到农业赖以发展的水土资源上【l21。为了改变当前生态系统恶化的趋势,一些国家正在制定和执行有利于增加环境生态流量、减少农业面源污染、增强生态系统服务农业供给的相关政策和策略,并适当减少农业用水量配置。

2农业水管理发展策略与对策

现代农业水管理对保障食物安全、发展农村经济、维系家庭生计、减少贫困人口、维护生态系统等至关重要。为此,应从跨越不同学科、不同部门的角度出发,审视和改善与农业水管理发展相关的策略与对策。人们不能将目光仅局限在地表水和地下水等蓝水资源上,还应把雨水作为灌溉和雨养地区的最基本水源,不应将农业视为相对独立的系统,而应作为整个农业生态系统的组成部分加以看待【I川。

2.1加快发展节水农业,满足未来农业用水需求

未来驱动全球农业用水需求的主要动力来自因人口增长和饮食结构变化引起的食物需求增加与改变。目前全球作物年耗水总量6800~7500km3,平均为7150k甜,其中饲料作物年耗水量2152km3,占作物年耗水总量均值的30%【14】。约78%的作物年耗水总量(5570km3)直接来自降雨入渗后蓄存的土壤水,主要供给雨养农业,其余22%(1573km3)则来自地表水和地下水,主要用于灌溉农业。若灌溉系统输水效率为60%,就需要2622km3的地表水和地下水量才能满足作物年耗水总量。若不对现有农业水土资源生产率加以改善并改变当前的农业生产模式,预计2050年全球作物年耗水总量将增加70%~90%,达到12155~13585km3,比现有增加5750km3[151。

满足未来农业用水需求的水管理发展策略与对策主要应包括:发展灌溉农业,加强雨养农业,开展农产品国际贸易,限制食物需求潜在增长等。灌溉农业在粮食增产、维系贫困农民生计等方面起到重要作用,全世界约40%的农产品毛产值来自占农田面积20%的灌溉农业,在多数发展中国家高达60%[161。为此,需增加灌溉农业投资,通过改革灌溉系统管理、开发新的地面蓄水设施、增加地下水利用量、废水灌溉再利用等途径,增加灌溉供水量,提升作物水分生产率和单方水的产值。尽管雨养农业面临一定风险,但约60%~70%的作物产量仍来自占农田面积70%~80%的雨养农业,且发展中国家数以百万计的贫困农民主要靠雨养农业维持生计【17】。故应增加雨养农业投入,通过加强土壤水管理、采用补灌措施等手段,改善雨养农业生产率,尽可能扩大雨养农业区的作物播种面积。开展基于虚拟水战略的农产品国际贸易为缺水国家和地区应对干旱提供了选择,通过贸易手段将在北美、拉美等水土资源丰富地区集约化生产的农产品交易到中东、北非等缺水地区,可弥补不同国家水资源禀赋E的差异,缓解缺水国家食物增长对农业用水需求产生的压力。基于粮饲家畜肉类结构的食物对水资源消费数量比素食结构需水翻番,适当改变食物消费模式可减少对水资源的潜在压力。此外,农业生产和食物消费过程中产生的粮食损失约为40%~50%,有效减少食物生产过程和产后市场链条上的损失对减少农业用水亦十分重要【18】。#p#分页标题#e#

2.2改善农业水土管理活动,维系生态系统服务功能

生态系统服务功能常包括产品提供(食品和纤维、燃料、木材等)、调节(气候调节、水资源和空气质量调节、病害控制和授粉等)、文化(娱乐、精神、美学价值等)和支持(初级生产、土壤形成、水和氮循环等)4大类服务功能f】91。对农业生态系统而言,以往总强调其具有的产品提供功能,而忽视其余服务功能。农业发展在增强产品提供服务功能的同时,将不可避免地改变许多生态系统过程的结构和效能,进而减少调节、文化等其他服务功能的价值。农业水管理对生态系统服务功能产生的潜在负面影响主要反映在水生系统、沿海地带和湿地以及陆地系统上,前者包括河道水量减少、湿地萎缩、水质恶化、物种多样性下降等问题,后者则包含地下水位下降、盐碱地面积增加、缺水造成的十地植被改变等弊端。农业水管理通常将改变流域水文循环规律,明显增加水生系统和陆地系统中植物一土壤.大气连续体循环机制改变的风险,生态系统服务功能的减弱不仅将影响农业生产力,还会严重阻碍整个社会为减贫做出的各种努力唧】。

维系生态系统服务功能的农业水管理发展策略与对策主要是:改善农业水七管理活动,统筹考虑上下游农业用水管理措施,建立多功能的农业生态系统等。改善农业水土管理活动,尤其是加强田间用水管理、增加作物水分生产率、减少土壤养分淋失及其对地表和地下水体的危害等,可减少农业需水50%以上,有效缓解上游粮食生产用水对下游生态系统的压力【5】。处理好上游粮食生产可能对下游水生系统和湿地造成的负面影响至关重要,应统筹考虑上下游的农业水管理活动,在保持上游粮食生产能力与维持下游生态系统服务功能之间,寻找可被各方接纳的利益权衡点。建立能够提供多种服务功能的农业生态系统水管理,可达到增强不同服务功能间协调性的目的,这取决于人们对生态景观过程的深入了解以及充分意识到生态系统服务功能的价值所在。对发展中国家以往150个项目从多目标角度考虑资源节约型农业投资效果的分析表明,借助提高用水效率、改善水质、增加碳固存等手段,可达到农业增产与减少环境影响并行的目标,基于生态系统保护的农业水管理需求方式并不会约束农业发展f2¨。2.3注重灌溉与农业生产系统的紧密结合,加大灌溉投入尽管驱动灌溉发展的许多传统因素依然存在,但其又同时担负起应对气候变化下的农业生产影响、减轻对生态系统和公众健康产生负面作用等新的职责。推动灌溉发展的首要因素在于需要更多的食物满足未来人口增长,受新开发水资源鼍和灌溉面积的边际效益制约,人们必须持续地改善灌溉农业水分生产率才能满足对食物的需求。其次食物需求的结构变化加剧了农业用水的紧张局面,生产较高价值的肉、蛋、奶产品要比直接生产谷类耗水更多,故只有加大灌溉投资,增强农田管理投入力度,才能使作物产量和用水效率达到所预期的效果【22I,增加灌溉投入可为集约化的农业生产提供更为安全可靠的风险环境。最后伞球及局部气候变化也是驱动灌溉投入增加的因素,气温升高和二氧化碳增加将增大作物腾发量、快速消耗土壤水分、增加灌溉需水、促进生物质形成速度,并明显影响融雪型河流的径流过程分布,而降雨模式的改变将加剧干旱地区的缺水程度或增加湿润地区的降水量。

需对灌溉管理和投入重点做出实质性转变,才能满足人们对发展灌溉所寄予的期望和要求。与以往相比,未来灌溉投入应更为关注灌溉与农业生产系统的紧密结合,重点基于先进的信息、节水、管理等技术和方法对现有灌溉基础设施进行更新改造,大力推进灌区的现代化建设,因地制宜的在有条件的地区适度扩大灌溉面积【231。作为当前全球灌溉管理制度改革的重要内容,应将参与式灌溉管理、灌溉管理转移等方式继续作为灌溉投入的主体,积极探索具有当地特色的灌溉管理范式以及可持续性支撑灌溉管理模式运行的财政来源与途径。以往大多数参与式灌溉管理工作多集中在示范层次,以建立小型农民用水户协会为主,与灌溉管理配水改善、维护灌溉工程服务定位相关的改革却少见尝试也鲜见成功。为了应对气候变化对农业生产带来的影响,在灌溉基础设施建设上的投入重点应包括:建设新的蓄水库容以弥补失去的冰雪融蓄水量,为用水户采用更为灵活的配水方案提供必要的设施和装备,修建地下水补给工程和废水灌溉再利用处理设施等;在灌溉管理和制度措施方面的投入重点有:通过改善技术和管理活动增加灌溉用水效率,建立用户间的水交易市场及规则,构建用于改善农业用水整体效益的综合水资源规划等【24】。

2.4创新流域水资源综合管理模式,提升雨养农业

农业灌溉已对世界主要江河流域的供水和生态环境造成较大压力。面对全球水危机形势,大规模发展灌溉的空间已较为有限,雨养农业在提供食物和维系生计方面起到重要的支配作用。全球雨养农业的生产力常低于灌溉农业,发展中国家的雨养粮食平均产量1.5讹m2,而灌溉农业3.1t/hm2,在气候温和的热带商品粮农业区,主要作物的雨养产量可高于5~6饥Iln2【6】。在半干旱和半湿润地区,并非雨量而是降雨的极端变异性是制约农业生产的主要影响因子。在作物关键生育期间发生的短期干旱几乎存在于每个雨季,而气象干旱则平均每10.a才发生l~2次,通过水管理技术虽可在一定程度上减轻短期干旱带来的影响,但气象干旱对作物减产的影响明显【251。

在干旱和半干旱地区,降雨已成为超出农民控制能力的最为突出的随机因素,水既是农业生产的关键投入要素也是农业风险及不确定性的主要来源,提升雨养农业对维系生计起到支配性作用。

提升雨养农业的水管理发展策略与对策应建立在生态水文学观点基础上,人们应将降雨作为淡水资源的重要组成部分加以看待【26l。尽管在现有的流域水资源综合管理模式(IWRM)中,已意识到为保护河流、湖泊、湿地、河口等水生生态系统功能应考虑环境生态水流的问题,但该管理模式的焦点仍集中在灌溉、工业和城市供水的蓝水资源规划、配置与管理上。向农业生产这类关键的产品提供服务功能仍主要取决于陆地牛态系统中的绿水,为此应该对蓝水和绿水进行统一的综合规划与管理,形成用途广泛的1wRM新策略。在该新策略中,就地集雨应被视为生产性用水,水资源控制与管理中应包含与雨养农业系统相关的当地尺度及其流域尺度,更为关注从流域到当地的降尺度水资源管理,并基于跨尺度间的水资源综合分析结果,系统阐述对上游绿水投入(如集雨)与下游用水影响(如减少泥沙)间的双赢机遇1271。#p#分页标题#e#

从作为淡水资源的降雨出发,对1wI州新策略的准确定位就是要淡化灌溉农业与雨养农业间的人为划分,其实灌溉农业通常部分的依赖绿水的贡献,并且采用保护性耕作、土壤培肥、地表覆盖等旱农方法,而提升雨养农业稳定性的最佳途径则是利用补灌等蓝水管理措施。为此,打破灌溉农业与雨养农业间的管理划分无疑是提高雨养农业投资优先性的重要策略,可提供多组范围从雨养到灌溉系统的管理选择方案。

2.5基于各种途径与措施,提高农业水分生产率

农业水分生产率来自种植业、畜牧业、水产业等部门的净收益与产出该收益耗用的水资源量之比,反映出以较小社会环境成本为代价获取单位耗水最大收益的目标。改善农业水分生产率的优先地区应包括:过于贫穷且水分生产率较低的地区,用水竞争激烈的自然性缺水地区,水资源开发程度较低且用水回报相对较高的地区,因地下水位下降和河道断流等致使农业生态系统严重退化的地区等。改善农业水分生产率的水管理活动与措施主要有集雨、补灌、非充分灌溉、精准灌溉、水土保持等,与这些措施无直接关联的一些活动也会间接影响到农业水分生产率,如改善土壤肥力、防治病虫害、选择作物良种等。改善农业水分生产率有赖于深入了解和掌握植(动)物生理学、作物学、农学、农田水利学、土壤学等相关知识,以及横跨田间、农田、流域等不同空间尺度下的经济、社会和环境条件【2引。

提高农业水分生产率的主要途径与措施有:增加植物、田间、农田等不同尺度上的单位腾发量生产率,极小化农业用水过程中的非生产性水量消耗,改善现有灌溉设施管理与运行维护,循环利用回归水和农田排水,在不同用户间合理重新配置水量并共同管理用水,将种植业、.畜牧业、水产业等用水在流域尺度上加以综合管理等。作物水分生产率为消耗单位腾发量获得的作物产量(值),对应的改善途径与方法在生物节水方面有作物品种遗传改良、作物生理学特性调节等,在农艺节水方面包括增加土壤肥力和有机质、保护性耕作、病虫害防治等,在上程节水方面包含田间节水灌溉方法、非充分灌溉制度、集雨补灌等【291。畜牧业用水约占农业腾发量20%左右,主要来自生产牲畜消费食物所需的水量睁j,相应的改善策略包括改进动物饲料来源、增加畜产品(肉、蛋、奶)产量、完善兽医服务条件、采用避免土地退化和减少土壤侵蚀的放牧活动等。水产业用水主要来自生产饲料的用水和养殖用水,其水分生产率是水产品产量(值)与饲料生产用水和养殖用水蒸发量之和的比值。

采用农业与水产业相结合的综合措旅可循环利用水分和养分,用于灌溉和养殖业的多功能农田池塘已成为改善家庭营养状况、增加经济收入的有效手劂叫J。

2.6确保用水安全与公平,减少农业贫困人口

水对维系全球日收入低于1美元的10多亿人和低于2美元的28亿人的生存与生计至关重要,已成为制约全球农业产出和乡村穷人收入的主要因素之一【311。实际上贫困与水未必一定相关,多数贫困地区的水资源禀赋可能好于富裕地区,影响贫困的范围和程度取决于人们对水资源的控制和管理水平。以往对贫困的理解仅关注收入、消费和财富,而忽略了引起贫困的多元化因素及彼此间的复杂交互作用。在评价农业水管理对减贫的作用中,必须考虑贫困的多元性及其复杂交互作用的影响。

通过改进农业水管理活动,首先可改善农业生产和生产力,增加就业,稳定农业产出和收入,其次可鼓励农民采用各种促进农业增产的投入措施,生产多样化的高附加值产品,增加非农产品,满足家庭对多样化物质的需求,第三将对贫困人口的营养和健康状况改善、社会公平待遇、生态环境保护等产生积极的作用【321。

对大多数低收入国家而言,食物安全和减贫所面临的关键挑战在于改善农业生产条件和提高作物产量,以便减少全球以小农经济为生的8.5亿农业人口的贫困程剧33】。为了确保穷人用水的安全性与公平性,首先应建立完善的水权制度并增加蓄引水基础设施投资,其次是开发适宜的用水管理技术并选择恰当的资金筹措方式,使人们更为有效的用水,第三是改善现有大型灌溉系统的生产力和配水的公平性,提高农业水分生产率,改进农业水资源管理,最后是密切农民与投入.产出市场间的关系,促使农民谋生手段的多样性,达到减贫和改善水土生产力的目的。在自然性缺水地区,当减贫因进一步开发水资源而受到限制时,改善现有农业用水管理系统无疑就成为首选策略,这对发展中国家尤为重要。

2.7改进农田排水和土地利用管理,减轻或预防土地和水环境质量下降

全球近50%的灌溉土地存在排水问题,约有2500万hm2的农田因灌溉引起的涝渍盐碱灾害而丧失生产力,有2.5亿hm2的雨养土地亟待改善排水状况【341。目前,包括土壤盐渍化在内的农田土地退化(土壤侵蚀、土地沙化、土地污染等)影响着非洲65%的农田,在拉美和亚洲则分别达到51%和38%。草地退化面积在非洲、亚洲和拉美分别占总量的31%、20%和14%,林地退化面积则分别为19%、27%和14%。全世界约40%的农业土地处于中等退化程度,约9%为严重退化,全球作物减产13%左右,且每年约有500~1000万hm2的七地丧失农业生产能力【351。土地退化不仅对农田水循环和农业水分生产率具有严重的负效应,还明显影响农业用水的数量和质量。土地退化过程与农业用水管理关系密切,改进和加强农田排水和土地利用管理,可达到减轻或预防土地和水环境质量下降的目的。

当前改善农田排水的目标已从单一地促进农业生产力逐步转向同时避免其对水环境产生负面影响的双重目的。在保持除涝、治渍、排盐等功效同时,利用各种技术和管理控制措施尽可能减少因采用农田排水措施带来的环境负效应,这些措施与方法包括:适当减少排水量和污染物排放量的控制排水运行模式,基于灌排措施与人工湿地相结合降解污染物的灌溉一排水一湿地系统,具有水肥高效利用特点的农田排水再利用措施掣36】。人类活动尤其是农业生产活动是造成土地退化的主要因素,减少和防治土地退化的主要措施应包括:制止乱垦、滥伐和过牧,合理开发利用土地,合理施肥和灌溉;投资于退化土地的修复工作,采用增加土壤肥力、改善土壤入渗和蓄水能力、减少土面蒸发的资源保护型耕作与土管理技术,改善雨养和灌溉农业系统的农田水分生产率;从农田多样性和生态系统服务功能等观念出发,增强农业景观多功能性,基于工程、生物、农业等技术措施,对退化的土地进行综合治理【37】。#p#分页标题#e#

2.8选择不同措施及其组合,降低废水灌溉风险

工业和城市生活废水随着人口增长、城市化加剧、生活条件改善、经济高速发展而不断增加,与此同时,对废水的生产性再利用也在增长。尽管在世界卫生组织的废水灌溉利用指南中要求,废水只能用于灌溉非食用的作物,但在实际中却难以强制执行,许多发展中国家的农民在无淡水可用的窘况下,只能利用废水灌溉可食用的作物。目前发展中国家近80%的污水未经处理直接排放,约有50%的人口使用污水进行灌溉【381。全球至少有350万hm2的农田采用未加处理或部分处理的废水进行灌溉,直接利用废水灌溉的面积大致为处理后灌溉面积的10倍以上【391。利用废水灌溉的农民要比使用淡水灌溉的农民具有较高的寄生虫传染机率,且金属离子通过废水灌溉的作物进入人体,直接影响身体健康状况,这已成为负责维护公众健康和环境质量的国家部门所关注的热点问题。

由于各种原因,许多发展中国家在未来一段时间内尚不具备实施复杂废水处理计划的能力与财力,为此应借助废水来源控制、污水处理与非处理选择及其组合方式等措施,尽力降低废水灌溉的风险,保护农民和消费者的利益㈣。借助不同程度的污水处理措施与方法可改善灌溉废水质量,采用劳动保护性措施可降低废水施灌过程中操作人员的人体程度、减少被病原体侵害的可能,利用作物选择与多样化、灌溉管理、土壤特性考虑等非处理措施加强农田废水灌溉管理,采用清洗、烹饪、消毒等各种措施减少废水灌溉作物带来的健康风险。

此外,通过改善政策与对策、促进机构问对话、加强财务机制等手段,可为改善废水灌溉管理提供机遇,而采用与激励或强制执行相结合的废水排放标准,可促进点源排放的家庭和工业部门的水管理改善,通过在输水部门与卫生部门之间建立有效的联系,有助于推动更为有效的废水灌溉管理模式。

2.9加强政策和制度建设,促进农业水管理发展

农业灌溉范文第2篇

【关键词】农业灌溉;节水;措施

1 我国农业灌溉用水的现状

我国人口是世界上最多的国家,人均只有水资源仅为世界平均水平的l/4,其中农业用水占据着较大部分。农业是我国经济发展的重要支柱,而农业用水约占水资源总量的65%,农业用水浪费十分严重,主要表现在:灌溉水利用系数低,平均仅为45%左右;自然降水利用率低,仅达到56%;农业用水的效率不高,其中农田灌溉水的利用效率仅有1.0kg/m3左右;初步改造的节水灌溉工程面积仅占全国灌溉面积的30%。另外,全国正常年份缺水量近400亿m3,其中农业缺水约300亿m3。

广大的西南地区是我国重要的粮食产地之一,因此对水资源的需求量也是非常巨大,虽然西南地区处于亚热带,年均降水较多且流经的大型河流较多,但是由于当前农业灌溉技术的落后,造成了水资源的极大浪费。加之近年来干旱天气益发频繁造成了夏秋季节我国南方旱情严重,影响着农业创收。因此,为确保广大的西南地区农业的稳定发展,必须要在农业灌溉用水上进行科学的指导,推广新技术,提高节水意识。

2 农业灌溉节水措施

(一)实行间隙性放水灌溉模式

在西南地区农业灌溉大都是通过田间水渠放水进行灌溉,这之中由于日晒与漏水的等因素的影响,水资源浪费严重,水资源利用率较低,已经不能满足当前农业用水的需要。因此,可以把传统的连续性放水模式改为为间歇性放水,也即使水流呈波涌状推进,利用土壤孔隙会自动封闭的特性,在土壤表层形成一薄封闭层,进而使得水流速度而加快,节省了途中的损害。据相关统计数据表明,与连续性放水相比间歇性放水不仅减少了水流的渗漏,而且田间水利用系数可达0.8~0.9。在进行间隙性放水时要注意以下两个方面:其一、合理选择灌溉时间,避开农田灌溉高峰,或者制动相应的管理制度按秩序进行灌溉,以避免引发事故;其二、加强引水渠的防漏处理,避免因为水渠的漏水现象而减缓水流速度造成灌溉时间的延长,导致水资源的再次浪费。

(二)推广引水渠防漏技术

引水渠(土渠)是我国南方地区放水灌溉的重要设施,历朝历代都是通过利用田间引水渠来进行农业灌溉的,但是由于引水渠在构造是上并没有进行有效的防渗漏处理,因而导致的水资源浪费现象较为严重,土渠输水渗漏损失约占水量的50%~60%,因此进行土渠的防漏处理至关重要。另外,还可以通过管道输水的减少水资源的浪费。所谓管道输水也即从水库、调压室、前池向水轮机或由水泵向高处送水,以及埋设在土石坝坝体底部、地面下或露天设置的过水管道,此法已经在广大地区得到了运用,带来的节水效果也是较为显著。

(三)合理选择灌溉时间

当前我国南方大部分农民在作物灌溉上,大都是当农田即将干旱时立刻放水进行灌溉,虽然达到了及时补水保障农作物成长的作用,但是并没有遵循科学的灌溉原则。在水源充足的情况下,这样的灌溉方式是可许的。尤其是随着当今气候的变化,降水丰沛的南方在夏季也开始出现了严峻的旱情,因此,合理选择植物灌溉时间是非常在当前的形势下是极其重要的。

“水分临界期”是农作物对水分最敏感,也是水分对农作物产量影响最大的分界线,而不同的农作物在水分临期上是不同的。因此,在对农作物的灌溉上,就应根据其水分临界期进行合理的补水,这样既能确保农作物生长所需水分又可节约珍贵的水资源。另外,在灌溉时间上应尽量不要选择在温度交稿的时间点上,以减少水分的蒸发,延长水分对作物的滋养时间。

(四)收集和利用空中水分灌溉

降水是通过空中的水分子与气压相互作用而形成的,因此,在南方降水量相对丰沛的情况下,当干旱时可以通过一定的设备来收集空中水分对农作物进行灌溉或者汇集到蓄水池中以供灌溉之用。这一技术在德国已经得到了验证,其利用一根内壁涂有吸聚阳光热的涂料的圆筒,使之与众多的喷嘴管进行连接,最后将喷嘴管埋在两行植物根部之间。当白昼的高温炙烤着地面时,热气就通过圆筒进入到喷嘴管里,到晚间气温下降时,空气中的水分就会凝结成了露水珠而流到作物的根部,进而给予农作物充足的水分;在秘鲁有研究人员在沿海滩涂的灌溉上就通过在海岸线上悬挂大型的尼龙网来吸收雾气,当雾气化作水后就会流进已挖好的蓄水池中进行作物的灌溉用水。因此,在我国当前农业缺少较为严重的地区,也可以吸收国外先进的经验,结合自身的实际情况,通过利用空中水汽蓄水以补充灌溉用水。

(五)发展精细地面灌溉技术

我国幅员辽阔,地形变化较大,既有一马平川的平原也有高低不平的丘陵地带,而土地平整是节水和改进地面灌溉的前提和重点所在。在广大的南方地区由于农田面积广,灌溉用水量大,地形起伏不平导致在夏季旱情较为严重,因此,可以在地面相对平整的,面积较大的农田上应用激光控制平地技术,水平畦田灌溉技术,田间闸管灌溉系统以及土壤墒情自动监测技术等一切改进地面灌溉措方缸,逐步实现田间灌溉水的有效控制和适时适量的精细灌溉。 激光控制平地技术在西方发达国家已经得到了充分的利用,是当前较为先进的土地平整技术,具有高自动化、操作简便、作业效率高等优势,尤其适合于打规模化的作业。激光控制平地设备由激光发射装置,激光接收装置,控制器,平地铲运设备等四部分构成。激光发射装备被水平安装在矗立于田间的三角支架上,它产生的激光光束被高速旋转的棱镜反射,在田间上方产生一个激光平面,该平面作为平地作业的基准面。家光接收装置则垂直安装在平地铲运设备桅杆上。平地作业时,铲运机具刀口的初始位置一旦被确定,无论天面地形如何起伏,受激光发射和接受系统的控制,控制器始终通过液压升降系统将铲运刀口与平地作业的基准面保持在某一恒定值,能够实现高精度的土地平整。结果表明,该项技术能够大幅度改善农田的平整状况,土地平整精度达到了标准偏差值小于2~3cm;通过科学的田间设计与管理,田间灌水效率达到了70%~80%。水利部组织召开现场会,农业部和科技部先后发文,对该项技术给予了充分肯定,并在东北,新疆,山东等地开始推广应用。在未来的时间内,必将会得到更广发的运用,给我国的灌溉节水做出更大的贡献。

3 结语

节水灌溉时保障我国农业稳定、良好发展的基础,在当今我国农业缺乏较为严峻的情况下,各地应充分结合自身的实际情况,提高节水意识,合理选择农作物灌溉的时间,不断推广和应用先进的、科学的农业灌溉节水技术,以达到节水和确保农业丰收的双赢局面。同时我国政府也应不断加强对农民的科学务农的教育,给农民提供科学的指导;加强对农业节水科学技术的研究和设备的投入,以加快我国农业灌溉节水技术的发展,为稳定我国农业的发展提供有力保障。

参考文献

[1]王立洪,管瑶节水灌溉技术[M].水利水电出版社,2011

[2]施林,节水灌溉新技术[M].中国农业出版社,2007

[3]张庆华,李天科.农村水利与节水灌溉[M].中国建筑工业出版社,2010

[4]候喜丰.实用农业节水灌溉技术[M].辽宁科学技术出版社,2002

农业灌溉范文第3篇

一、基本情况

**管理区土地总面积34万亩。其中耕地16万亩,草场12.9万亩,林地3.4万亩。下辖四个管理处,24个自然村,总人口2.4万人。

区内地上水系主要有闪电河和沙井子河两条河流:闪电河南北贯穿全区,沙井子河东南、西北向流经小城子管理处大梁底草滩,汇入闪电河。浅层含水层系指处于地层最上部的孔隙潜水含水层。榆树沟管理处和小城子管理处位于闪电河两岸。以闪电河冲积成因为主,含水层连续性较好。闪电河两岸地下水水位埋深多为1—2m,其余地带地下水水位埋深一般在2—7m之间。含水层底板的埋深一般不超过20m,局部地段达30—40m,黄土湾东北部的含水层底板埋深只有10m左右。深层含水层为孔隙承压含水层,水量丰富。单井出水量普遍在100m3/h至200m3/h之间,属富水性强的含水层,为人畜集中供水及农田供水的理想含水层。当水位降深为10m时,各富水等级区的单井抽水影响半径均为387m。深层含水层的岩性为含泥质砂砾石,且泥质含量较高,透水性能相对较差,富水性属较贫水区。当含水层厚度为29m,水位降深值为10m,单井出水量为76m3/h。其单井抽水影响半径为274m。根据张市地质第三大队钻井记录和我区资料记载,项目区承压水含水层埋藏深度一般为150-175m之间,含水层厚度一般在20-65m左右,最大厚度为75.23m。根据资料计算,总补给量8278万立方米/年,调节储量6923万立方米/年,动储量1355万立方米/年,静储量15558万立方米。

二、节水灌溉发展情况

为改善管理区农业基础设施,提高农业经济效益,自2003年以来,我区大力实施节水灌溉。其节水灌溉经历了三个发展阶段,1998-2000年采用铝合金管道式全移动喷灌机,该灌溉方式较渠灌节水,但费时费力劳动强度较大;2001-2002年采用铺设地下防渗管道,地面建出水栓,利用卷盘喷灌机进行浇灌,该灌溉方式虽然节约人力物力,达到了节水的目的,但该喷灌机要求压力较高,需配套大功率高扬程潜水泵,因此该灌溉方式耗能较高;2003后以后采取铺设地下防渗管道利用指针式喷灌机进行浇灌,该灌溉方式达到了节水、节能、提高工作效率的目的。前两种灌溉方式无论从节水、节能和工作效率上都与后种灌溉方式相差悬殊,其唯独优点是不受地块限制,而后种灌溉方式受地块限制,一是要求面积要大,二是其浇灌范围内不能有障碍物。但我管理区大部分土地还属管理区支配,因此该灌溉方式目前在我管理区还是比较适宜的,是具有推广应用价值的节水灌溉方式。节水灌溉的建成使我区广大干部职工充分认识到喷灌机技术的先进性,以及带来的良好的经济效益。我们充分体会到它具有节地、节水、高产、高效等突出优点。农业基础设施的改善大大推进了我区种植业招商引资工作进展,截止目前来我区租赁承包土地的公司和个人11家,租赁承包土地19610亩,每年交纳承包费235万元。另外,租赁承包土地的公司和个人2006年种植马铃薯16000亩,具统计每亩马铃薯需人工费150元,16000亩马铃薯可为我区职工群众创利240万元。不但解决了我区剩余劳动力,同时也拉动了区域经济的发展,为社会主义新农村的建设奠定了坚实的基础。

二、旱作与节水推广应用状况

**管理区土地面积34万亩,其中耕地12.7万亩,2009年总播面积为11.7万亩,主要作物品种有:莜(燕)麦、马铃薯、经济作物、青玉米及青饲草等。莜(燕)麦占总播面积的30%,马铃薯占总播面积的14%,油料占总播面积的8%,青玉米占总播面积的48%。据统计数据表明莜(燕)麦水平年亩产量为62公斤,马铃薯亩产量旱地1000公斤,亚麻亩产量37公斤,青玉米亩产(青体)2500公斤。

在**管理区水资源的短缺,常年处于干旱情况下,区领导高瞻远瞩,多渠道筹集资金并在上级部门的大力支持下,在近几年节水灌溉工程建设中,我区初见成效。我局对小城子管理处的井灌区进行调查,水浇地主要种植多年生牧草、马铃薯和青玉米。根据调查数据表明,种植多年生牧草,第一年投入174元(含种子费60元,肥料费24元,机械作业费35元,农药费10元,浇水费45元);第二年产草籽,利用期5年,每年亩费用145元(包括浇水费45元,收割费10元,折旧费90元),平均每年成本150.8元,多年生牧草生产期平均产草籽20kg,单价16元/kg,亩产值320元,青干草产量300kg/亩,亩产值120元,亩总产值440元,亩纯利润289.2元。种植马铃薯亩产量为2500kg,

按每公斤1.0元计,亩产值2500元,扣除成本1800元,亩利润700元。种植马铃薯的土地第二年种植青玉米,平均亩产量4000kg,每公斤按0.22元计,亩产值880元,扣除成本560元,亩利润320元,其效益是旱田的4-10倍。

通过和种植大户座谈,普遍希望从国家到地方要加大发展节水灌溉工程建设和投资力度,扩大节水灌溉面积满足他们的种植要求,带动地方经济的快速发展。对于现在的节水灌溉补助政策希望再优惠一些,发展方向应向大型的、节水、节能、增效程度高一些的工程倾斜。对于工程中的自筹资金设置比较满意,这样可以确保工程的质量,使工程的效益长久发挥,达到良性循环的目的。

三、存在的问题和建议

存在的问题

1、水利资金投入不足。由于国家投资政策的规定,国家水利项目资金投入有限,自筹集资部分到位困难,建设经费缺口大。

2、农田水利基础设施的抗御自然灾害的能力不强,主要是节水灌溉面积占耕地的比例小,加上原有水利工程老化失修,运行效益差等。

3、水利建设新技术推广力度不够,需逐步加大科技含量。

4、对旱作节水农业的认识还存在一定得差距。

5、对旱作节水新品种、新技术的研究开发与成功经验的推广力度不够。

今后发展建议措施

(一)、认识推广节水灌溉的必要性、重要性和紧迫感

贯彻农业部《关于推进农田节水工作的意见》精神,充分认识旱作与节水灌溉农业的重要性,把推广节水灌溉作为一项长期的战略任务来抓,明确节水思路,制定节水政策,创新节水机制,把发展节水灌溉农业作为稳定和发展粮食生产的重要措施来抓,努力提高水的利用率,促进本区农牧业可持续发展。

(二)、抓好节水灌溉示范点建设工作,以点带面,推动全面发展

搞示范点建设首先要加大资金投入,出台配套政策,既要考虑技术上的先进性和超前性,也要考虑经济上的合理性和实用性。让农民学得到,用得上,推得开。

(三)、加强农田节水设施建设

田间基础设施建设是实现农田节水灌溉的关键性措施。特别是在灌溉区开展田间微型节水工程建设,配置田间输水管、喷灌、滴灌等节水灌溉系列配套设备,提高农田节水灌溉的调控能力。在旱作农业区修建配套集雨的蓄水窖(池)等,提高田间集雨蓄水利用能力和效益。

农业灌溉范文第4篇

农业灌溉存在的问题

随着全球粮食紧缺问题的显现,中央对“三农”问题早以引起高度重视。我镇要搞好农业生产,增加农民收入必须清醒地看到当然水利基础设施、农业灌溉存在的问题:水利化程度不一,由于地理、自然条件等多种因素的制约,水利条件薄弱环节依然存在:紫凝、西坑两片地处山区,常年灌溉没有保障;屯桥王里岙,以及新中、平北两片位于北干渠上游的部分丘陵地带自然条件较差,抗旱能力极低;323省道南边至始丰溪北岸一带,虽然属里石门北干渠灌区,但由于输水渠线长,一遇旱情,灌溉相对困难。现有水利工程设施比较脆弱,山塘、水库建成长达50来年,工程出现严重老化,近几年来虽然有些得到除险加固,但没有维修加固的部分山塘、经常有安全隐患出现,需要限制蓄水。普遍存在的突出问题是山塘水库淤积严重,蓄水量逐年减少,影响效益发挥。近几年来,虽然增加投入,对渠系配套进行改造,在一定程度上灌溉条件得到改善,但没有硬化的土渠,标准低、质量差,加上老化程度高,建筑物损坏等情况仍然存在。管理不善,农业用水浪费严重,灌溉水利用率低。有些小型山塘、水库渠系配套仍未完善,有些虽有渠道,但渗漏等状况较为严重,沿途输水损失大,上游涝,下游旱的现象屡见不鲜,渠道末端有水难到田。灌区渠系有效利用率低,估计目前灌溉水量的利用率约为55%左右。始建于六、七十年代的机电灌溉设施不少出现老化、损坏严重,得不到及时维修,不能发挥应有的作用。.灌水技术粗放,节约用水意识差。目前,农业灌溉仍然采用落后的大水漫灌方法,用水无节制,有些村民只知道放水,不知道关水,这样不但使土壤水分处于长期饱和状态,不利粮食增产,而且严重浪费水量,加剧了上下游用水矛盾,易引起纠纷,增加社会不安定因素。随着社会经济的快速发展和农村生活水平的不断提高,新农村建设大力推进,不少村把山塘水库的水兼作饮用和生活用水的水源,同时工业用水量也不断增加,将进一步挤占农业用水量,在一定程度上降低了农业灌用水的保证率。

解决农业灌溉问题的对策及措施

解决当前农业灌溉问题的对策,可概括为“渠系配套、开源节流、强化管理”十二个字。具体地说:一是对现有水库灌区和砩坝引水灌区进行渠系配套改造,提高灌溉水量的利用率;二是对现有水利工程设施进行配套、挖潜、改造,山区有条件的地方可新建一些小型蓄、引、提水工程,充分挖掘水资源潜力;三是采取各种措施,包括工程技术,农业技术,管理技术措施和非工程措施的村规民约,管理制度等,把水利工程在引水、输水和田间灌水过程中的各类水量损失减少到最低程度,提高灌溉水的有效利用率和单位水量的生产效率。继续抓好现有小型山塘水库除险加固工作,确保安全运行。对淤积严重的山塘进行清淤,非里石门水库灌区对有条件进行扩建的山塘经过论证可进行扩建,从而增加蓄水量。在此基础上,科学规划,因地制宜,有针对性地新建一些小型蓄水工程。2.灌区要完善渠系配套,对支、斗、农渠进行改造。农业综合开发、标准农田质量提升、土地整理、水利建设等项目要因地制宜整合资源统筹规划。对原有的土渠进行标准化施工,全面硬化建设成为三面光渠道,减少糙率,改变严重渗漏现象,提高灌溉水的利用率。

农业灌溉范文第5篇

1.渠道防渗技术 是为减少渠道的透水性或建立不易透水的防护层而采取的技术措施。渠道输水是本地区目前农田灌溉的主要输水方式,而传统的土渠输水渗漏损失严重,约为引水总量的50%~60%,可以说大部分水都渗漏和蒸发损失掉了。因此,大力发展渠道防渗技术是节水灌溉发展的重要途径。渠道防渗技术根据使用的材料可分为土料压实、三合土护面、砖石衬砌、水泥衬砌、塑料薄膜防渗和沥青护面防渗等。本地区的渠道防渗工作始终以开发性能好、成本低、易于施工、便于群众掌握的防渗材料为中心,同时研究推广新型防渗渠道断面形式和衬砌形式。

2.低压管道输水技术 简称“管灌”,是利用低压输水管道代替传统输水土渠,将水直接送到田间沟畦灌溉作物的灌水方法,以减少水在输送过程中的渗漏和蒸发损失。低压管道输水灌溉技术一次性投资较低,要求设备简单,操作管理方便,农民易于掌握,比土渠省水40%、省工、省地、省时,增产效益显著。因此,在无力发展喷灌和微灌的地方,采用“管灌”是一个方向。

3.喷灌技术 喷灌是利用专门的设备将有压水送到灌溉地段,并通过喷头分散成细小水滴,以自然降水的方式均匀喷洒到田间,对作物进行灌溉。这种方式需要在农田中布设喷灌头、连接管道、驱动装置等,较适合在山丘地区、干旱缺水地区和经济作物灌区发展。优点是灌水均匀,少占耕地,节省人力,对地形的适应性强。缺点是受风影响大,设备投资高,安装架设设备需要较高的技术水平。喷灌技术的形式很多,生产中常用的有固定管道式喷灌、半移动式管道喷灌、滚移式喷灌、时针式喷灌、平移式喷灌、绞盘式喷灌等。各种喷灌形式各有利弊,适合于不同的条件,应因地制宜选择应用。

4.滴灌技术 是利用塑料管道将水通过直径约10毫米毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉。它是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式,其水的利用率可达95%。滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果,同时可以结合施肥,提高肥效一倍以上。可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉,在干旱缺水地方也可用于大田作物灌溉。其不足之处是滴灌的管道和滴头易结垢和堵塞,因此使用该技术时必须对水源进行严格的过滤处理(安装过滤器)。使用时还需注意:滴灌不能调节田间小气候,不适宜结冻期灌溉,在蔬菜灌溉中不能利用滴灌系统追施粪肥;滴灌投资较高,要考虑作物的经济效益;在铺设滴灌管(带)时压紧压实地膜,使地膜尽量贴近滴灌管(带),地膜和滴灌管(带)之间不要产生空间,避免阳光通过水滴形成聚焦,产生透镜效应,灼伤滴灌管(带)。

5.微喷技术 微喷是新发展起来的一种喷灌形式。它是通过低压管道将水送到作物植株附近,并用专门的小喷头向作物根部土壤或作物枝叶喷洒细小水滴。微喷灌的工作压力低,流量小,既可定时定量增加土壤水分,又能提高空气湿度,调节局部小气候。该技术主要适用于局部农田灌溉。