亏缺灌溉的国外研究进展
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国外农村水利灌溉管理研究综述作者:王茜来源:《科技资讯》 2014年第23期王茜(重庆交通大学重庆 400074)摘要:水资源管理一直是国际会议中的热点问题,而农村水利灌溉,与农业的发展息息相关,是关乎民生的重要方面。
所以农村水利灌溉管理的研究对节约水资源,保护生态环境,增加农作物产量及农民收入,减少政府财政支出具有重要意义。
本文总结了国外一些国家农村水利灌溉管理的现状,分析其成效,提出我国可以借鉴的经验。
关键词:农村水利灌溉管理国外现状中图分类号:S279文献标识码:A文章编号:1672-3791(2014)08(b)-0000-001992年在里约热内卢举行了地球首脑会议,其主要成果是针对水资源提出了一系列建议,主要结论是:水的管理应该是分散的,且农民和其他利益相关者在管理自然资源(包括水)中应扮演更重要的角色,这似乎预示着农村灌溉管理的改革。
农村水利灌溉管理,从管理模式到灌溉方法的选择都有着重要意义。
1 各国农业水利灌溉管理现状1.1 美国的灌溉现状美国在进入80年代之后,灌溉面积大约为l 999万公顷,其中沟灌占灌溉面积55.6%的,喷灌和滴灌面积占灌溉面积的27%,地下灌溉技术也得到了应用。
高效节水农业灌溉技术的发展取决于国家的政策,而美国对农业采取强有力的保护政策,联邦以及州政府都尽可能降低农业生产成本,比如水价,美国主体水利工程(诸如水库、主干渠道等)的投入都由政府承担,且工程建成后,不计入水成本,因此美国的农业水价并不高。
美国对灌溉管理权转移的探索较早,发展也比较迅速,以华盛顿洲为例,就有77,000公顷的灌溉区交与农民用水户协会管理。
随着美国各地水利灌溉管理权的转移,政府相关工作人员减少了14%,农民对于灌溉的支出显著降低,水价也降低了20%。
研究数据表明,当农民或当地私人机构参与水利灌溉的管理时,有效的降低了农民的相关成本,也相应的减少了政府的支出。
1.2墨西哥的灌溉现状及管理改革墨西哥土地面积大约为200万平方公里,其中有75%以上的国土为干旱和半干旱土地。
节水灌溉国内外发展现状
一、节水灌溉技术研发
随着全球水资源日益紧张,节水灌溉技术的研究和开发已成为国内外农业领域的重要课题。
国内外科研机构和企业纷纷投入大量人力物力,开展节水灌溉技术的研究和开发。
目前,国内外已经研发出多种节水灌溉技术,如滴灌、喷灌、微喷灌、渗灌等,这些技术可以根据不同的作物和土壤条件进行选择和应用。
二、节水灌溉设备制造
随着节水灌溉技术的不断发展,节水灌溉设备的制造也取得了显著进展。
国内外已经出现了多种高性能、低能耗的节水灌溉设备,如自动控制系统、传感器等,这些设备可以提高灌溉效率和质量,减少水资源浪费。
三、节水灌溉工程实施
节水灌溉工程是实现节水灌溉的重要手段。
国内外已经建设了大量的节水灌溉工程,如滴灌工程、喷灌工程等,这些工程可以根据不同的地形和气候条件进行设计和建设。
同时,一些地区还开展了农田水利工程建设,以提高农田的灌溉效率和质量。
四、节水灌溉政策推动
为了推动节水灌溉的发展,国内外政府出台了一系列政策措施。
如加强水资源管理、提高水资源利用效率、鼓励节水农业发展等。
这些政策措施为节水灌溉的发展提供了有力支持。
五、节水灌溉教育普及
为了提高公众对节水灌溉的认识和意识,国内外开展了一系列节水灌溉教育普及活动。
这些活动包括举办培训班、开展宣传活动、发布科普文章等,旨在提高公众对节水灌溉的认识和意识,促进节水灌溉技术的推广和应用。
第二章调亏灌溉的理论基础第一节目的与意义水资源短缺,使得人们在传统“丰水灌溉”的基础上建立了非充分灌溉理论,放弃单产最高,追求某一总体面积的增产(即在水分有限的条件下,舍弃单产,追求总产量最高)。
研究人员在大量的实验中发现:通常情况下,一定程度的水分亏缺,对作物的生长并无不利影响,只有当水分亏缺到一定数值时,才对作物产生不良后果。
在这一发现的启迪下,有关专家根据作物的遗传和生理生态特性,在其生育期的某些阶段人为的主动施加一定程度的水分亏缺,调节其光合产物向不同组织器官的分配,调节地上和地下的生长动态,控制营养生长,促进生殖生长,从而提高经济产量,舍弃有机合成物的总量,达到节水高效,高产优质和提高水分利用率的目的。
调亏灌溉(RDI)是澳大利亚持续灌溉农业研究所Tatura中心20世纪70年代中期提出的一种灌溉理论。
D.J.Chalmers和I.B.Wilson等于70年代中期初次对调亏期间植株的光合作用、调亏对果实的生长及光合作用产物的分配进行了研究,结果发现,尽管水分亏缺会直接威胁到果树的长势进而出现萎蔫现象,但对于光合作用和有机物由叶片向果实的运输影响不大。
同时通过植株地上和地下部分的相关性分析发现根系生长和地上部分的营养生长呈线性关系,并首次提出调亏灌溉技术。
Chalmers DJ, Burge PH、MitchellPD(1986 )研究表明亏水程度过大或持续的时间过长会使细胞壁失去弹性,复水后无法扩张,从而引起产量减产。
Turner (1990 )发现水分胁迫并不都是造成产量下降,早期合适的水分胁迫对于某些作物具有增产的效果。
Dichi。
等(2007)的研究证实,适度的水分亏缺对于提高梨树的产量和水分利用效率具有积极作用。
Pou, Alicia等(2012)指出适度水分胁迫可让葡萄的产量和品质达到更好的效果。
RDI是从作物生理角度出发的一种生物调节措施,是根据作物的生理生化通道受到遗传特性或生长激素的影响,在其生长发育的某些时期施加一定程度的水分胁迫(有目的地使其在某些生育阶段有一定程度的水分亏缺),影响作物的代谢运集中心和光合产物向不同组织器官之间的分配模式,使同化物从营养器官向生殖器官的分配增加,从而提高所需收获物的产量而舍弃营养器官的生长量及有机合成物质的总量,达到节水不减产或增产的目的。
·15·研 究 报 告中国农业文摘·农业工程 2016年第6期随着世界水资源供需矛盾的日益增长,节水成为全世界发展的共识。
当前,农业用水已成为水资源的主要消耗方式[1],灌溉用水占到农业用水的95%[2]。
我国北方许多区域光照充足、昼夜温度差大等自然条件适合优质水果的生产,但大多果园水资源匮乏,而且灌溉条件落后,严重制约了果树产业的可持续发展。
因此提高农业用水效率,大力开展节水技术的应用对农业可持续发展具有重要意义。
本文通过分析国内外果园节水灌溉技术概况,提出我国果园节水灌溉的发展方向和改进措施,以促进果园水分利用效率和果实品质的提高。
1 国外节水灌溉技术现状部分发达国家在20世纪50年代到70年代,农业用水量由于其灌溉面积的增加而逐步增长。
70年代后,随着集约高效农业的发展以及节水灌溉技术的应用,农田用水效率显著提高。
如今,一些发达国家农业节水采用计算机联网进行一体化管理,已实现精确灌水,达到时、空、量、质上有效满足果树在不同生长期的需水,进行高效节水灌溉。
1.1 以色列——先进的滴灌设备和完善的基础设施体系以色列是世界上气候干旱、淡水资源十分缺乏的国家之一,总淡水资源量约20亿m 3,人均淡水资源占有量不足370 m 3,仅为世界平均水平的5%[3]。
在缺少耕地和水资源的艰难环境条件下,以色列却发展出世界上先进的节水灌溉技术,尤其是不断创新的滴灌技术设备及其产业化,如世界著名的耐特费姆(Netafim)滴灌系统公司[4],采用电脑智能控制模式,根据作物的需水、需肥信息,按时按量将水、肥料直接送入作物最易吸收的根部。
其次,以色列通过采用互联网系统监测风速、风向、湿度、气温、地温、土壤含水量、蒸发量、太阳辐射等参数来计算得出作物需水量,通过远程控制系统实现对家庭农场精确灌溉,满足施肥和灌溉可控需要。
在果园管理中,以色列基于其完善的基础设施体系和良好的管理体系,充分利用自然降雨基础上,注重开发城市污水资源、咸水资源以及海水淡化等其他水资源,通过养殖和种植业循环使用有限水,提高水分利用效率,再加上农业种植结构的合理调整以及各种经济型水果的大量种植,使以色列成为了世界著名的水果生产国。
国内外设施农业节水灌溉设备技术现状与发展1999年4月~水灌溉1999年第2国内外设施农业节水灌溉设备技术s77,现状与发展'马学良(中国农业机械化科学研究院北京100~3)摘要奉文介绍了以色列,美国等国设施农业节水灌溉设备发展现状,在分析国外发展经验和我国近年存在的I'1题基础上,提出了今后我国节水灌溉设备产品开发的主要方向厦有关建议,关键词蓬里堡量帮怖椭滴壤,绥n一f………【I多,l"f"l国外产品技术现状与发展1.1以色列以色列长期致力于开发节水新技术,以解决其水资源短缺问题.其北部年降水量为700~8(X)mm;中部地区在400~6~Xhlm之间;南部地区的年均降水量仅为25nⅡn.水资源的自然枯竭迫使以色列晟大限度地采用节水灌溉方法.世界上微灌技术的发展最有代表性的国家应首推以色列,其温室种植全部采用微灌,以滴灌为主.以色列温室滴灌的晟高水利用率为95%.用这种方法灌溉的独特之处在于水分可以在土壤中均匀扩散.减少了水分的蒸发和渗漏.80年代之后,滴灌技术的发展速度明显加快,使滴灌带(头)在水力性能,抗堵塞性能,调节性能方面越来越强.滴灌产品分为两类:一是滴管类,二是滴头类.目前普遍流行的是一体化滴灌管(带),即滴头和滴灌管结合为一体,安装使用非常方便.滴头间距一般为30,50,75,100cm,管壁厚从0.15ram到2roan,有的一次性使用,有的寿命可长达20年.最新的产品主要是压力补偿型的内镶式滴管,有效提高了灌水均匀性+便于机械化长距离铺设.其新近研制的压力补偿式滴头独到之处靠改变水流通道的长度来调节流量,且进入压力朴偿的状态较快,均匀度较高,在水流进口还安有过滤装置.在运行开始和结束时有自冲洗功能,以减少堵塞滴头类产品型式也很多,有管上式滴头,可拆卸滴头,压力补偿滴头.拥有像耐特费姆(Netafma),普拉斯托(plast~),美滋一雷鸥(Metzeiplas—Lego)等多家世界着名灌溉公司.以色列开发了一系列用于温室灌溉的微喷头产品.每个微喷头的耗水量大约在30~3001/h之问,喷4洒半径1~6m.这种灌溉方式可以使水的有效利用率达85%.开发出的系列化缝隙式,折射式,旋转式微喷头及连接件产品,材质好,耐磨损,喷洒教果好,外观精美.近几年来推出的脉冲式微灌技术代表着一种新的灌水方式的应用,节水效果更好,但成本也相对较高.微灌方法的采用,给施肥技术带来了极大的变化,它导致了一个全新的概念——水肥灌溉的兴起. 滴灌系统进行施肥,直接接触植物的根部,可以避免浪费,这是一般施肥方法所不具备的.自动施肥系统应用已非常广泛,施肥器受计算机或小型控制器控制,以实现精确施肥.主要有泵注方式,文丘里式,压差式,水驱动混合注人式等,其中水驱动混合注人式应用越来越广泛.以色列~,IIAD公司水力驱动施肥系统自动作业,无需电力,肥料浓度控制精确.以色列有许多专业生产过滤器的厂家,根据用户需要可提供几个到几十个过滤器组成的过滤站,专门用于处理微灌水源,且自动化程度高.电磁阔控制开关和反冲洗.主要产品有网式,叠片式,离心式,砂石式过滤器,从3/4"到6"多规格单个或组合布置方式可满足多种需要.新型叠片过滤器的特点一是叠片流道设计采用曲面形式提高了过滤面积,扩大了水流量,减少了水头损失;二是设计了反冲洗流道,在正常工作状态下无需打开仅旋转外壳一定角度就可方便地实现反冲洗污物,十分方便.微灌方式都普遍采用计算机控制.埋在地下的湿度传感器,可以传回有关土壤湿度的信息.还有的传感系统能通过检测植物的茎和果实的直径变化+来决定对植物的灌溉间隔.在温室等设施内较多使用小型灌溉控制器,这种设备通常能控制几路或十几路电磁阀,内有若干种灌溉管理程序.浇水时间可按日期设定每次每路灌水起始时间,操作便于小规模经营.计算机化操作运行精密,可靠,节省人力,对灌溉过程的控制可达到相当的精度.在以色列,已经出现了在家里利用电脑对灌溉过程进行全部控制(无线, 有线)的农场主.以色列开发出多个系列的农业自动灌溉的配套阀门,如电动和水动遥控电磁阀,减压阀, 调压阀,安全或止回阀,逆止阀和流量控制阀等1.2美国美国是目前世界上微灌面积推广最多的国家,1991年就已超过了60万h,约占全国当时总灌溉面积的3%.雨鸟(Rain—Bird)公司生产流量为2l/h4L/h,81/1l的压力补偿滴头,非压力补偿滴头及应用广泛的紊流压力补偿滴灌带该种滴灌带紊流态出水,抗堵塞性较好,压力补偿功能使得出水均匀,长距离可铺达300m.并可埋于地下,减少蒸发损失微喷头品种较丰富,主要有折射式和旋转式,每个系列有多种喷嘴和多种喷洒形式,并能方便装拆和清洗.配套产品也很发达,包括多系列的滤网过滤器,压力调节器,化肥——农药注入器及各种型式的控制器.化肥——农药注入器是由泵辅助将溶液连续定量注入微灌管道的专用装置,拥有1~4个流路,注人流量为0 ~57l/h,每一路均配有流量计和调节阀.同时也生产系列文丘里式化肥——农药注入器.电磁阀品种规格非常丰富,有的产品带过滤功能,能在运行状态下清洗,还有的产品带调压组件,保证压力恒定,控制器有机械电子式和电子式交流与直流多种自动控制器,其中ESP—MC控制器分8,12,16,24,32及4o站6 种型号,最多可控制120个电磁阀,可设置4种控制程序,一站可在一天内多次开启,适合微灌频繁的特点, 在温室等处使用自动灌溉控制效果尤为明显.1.3澳大利亚澳大利亚是世界上推广微灌面积较多的国家之一.其制造的薄壁滴灌带滴头贴压在滴灌带内壁上.多进口人口过滤,紊流流道和激光狭道出口提高了防堵能力,同时减少了根茎侵入.还开发出许多补偿式滴头及微喷头.微喷头用均流器使其具有压力补偿作用,当压力变化时保持出水均匀.并提拱各种喷洒图形满足作物不同生育期和作物大小的灌溉需要. 1.4英国英国一家灌溉公司生产多喷头式喷管系统.设计是模仿天然降雨,浇水轻柔,可调喷洒角度,方形水覆盖,适合于架空喷或地面喷..雾喷头用青铜制成.扩散面经过精细打磨,特别平滑,水雾细而密,覆盖半径1~5m,能创造出一个湿度很高的小气候环境,极适宜育苗床,扦插繁植等应用.其中间歇雾喷灌是用电子控制器操纵的,由湿片感应器,太阳能感应器和湿度感应器分别控制.1.5法国法国的DOSATflON肥料农药混合器代表了当今国际领先水平.工作原理是:水流进入混合器内,驱动主活塞.与之相连的注入器活塞跟随上下运动,从而吸人待注的物品溶液进入混合室,特点是不用电力依靠水压驱动,能调节浓度,有较好精度控制.工作压力0.3~6.0bar,可调整0.2%~10%的注八比例.流量为101/h~201/h.较普通压差式施肥精度有很大提高2我国温室灌溉设备的发展现状与存在问题我国现有温室大棚绝大多数采用传统的沟畦灌,水的利用率只有4o%,进入9o年代,国家对农业节水灌溉更加重视,投入相对增加,各地纷纷建立了设施农业的示范点,促进了滴灌和微喷灌节水技术在我国的应用,并且引进了以色列,美国,法国,韩国等国的部分先进技术和设备,使国内温室大棚蔬菜保护地微灌有了较大的发展.近些年来,改进和研制出了一些新的滴灌设备,制定了滴灌滴头和滴灌管的技术标准和技术规范.目前,我国微灌设备的生产厂家有3D多家,生产的主要产品有:内镶式滴灌管,薄壁式孔口滴灌带,压力补偿式滴头,折射式和旋转式微喷头,过滤器,施肥罐及各种规格的滴,微喷灌主支管等,这些产品大多属于试生产或小批量生产阶段.还没有形成应有的批量.技术性能还有待于在实际使用中检验和提高.目前国内温室灌溉设备存在的主要问题是:2.1滴灌管由于内镶滴头生产工艺复杂,技术精度要求较高,现在市场上能批量使用的滴灌管主要是引进以色列等国外技术和设备生产的,产品的价格较高, 品种规格较少,远远满足不了农业生产的需要国内设备生产的主要是孔口式滴头,微管滴头,压力补偿滴头和简易内镶滴灌管等产品,产品质量不够稳定, 存在的主要问题是滴头的堵塞,灌水均匀度和塑料的抗老化问题.2.2我国自己设计的产品与国外相比,微喷头产品主要是材质,工艺问题还没有解决,使用寿命还不足300 小时.远低于我国行业标准规定的1500小时要求.其耐久性,制造均匀度,喷洒性能等主要指标还达不到行业标准的规定.品种,规格也太少.2.3过滤器在我国应用最多的是筛网过滤器.最近几5年才有离心式和砂石式过滤器,但由于制作粗糙,品种少,价格较贵,应用的较少.现在温室大棚灌溉中由于过滤器使用不当而引起灌溉系统堵塞的现象非常普遍24我国温室大棚灌溉大部分都没有使用施肥器,即使使用,也只有一种压差式施肥器,施肥浓度很不均匀,虽然近几年也生产了文丘里式,射流式施肥器,但均没有形成生产能力,造成市场上对于施肥器的使用没有选择的余地,降低了温室大棚的实际生产效能. 引进温室中多使用水肥农药浓度较精确的水驱动泵.2.5自动控制灌溉系统,国内还没有成型的产品,基本还是手动阀门来操作.压力调节器,自动控制器,水控电磁I回方面还属空白.另外,灌溉系统的连接附件,水源部分的阀,压力罐等均属代用产品.整个系统的配套性较差.3今后的发展方向及建议温室节水灌溉技术和设备在我国还处于研究和待开发阶段,系统的成套性还较差.主要部件品种少, 质量不稳定,随着我国温室大棚种植面积的增加,存在的问题将更加突出.目前市场使用的温室灌溉关键设备基本上都是引进的国外产品,设备价格昂贵. 有些产品也不适合国情.因此,加速开发适台国情的成套,适用,可靠,先进的温室灌溉系统是我国今后节水灌溉设备发展的主要方向.主要的开发研究方向为:3.1滴灌管和滴灌带属于输水管和灌水器台二为一的节水灌溉设备,运输和安装使用都很方便,应将内镶迷宫滴头和补偿滴头的滴灌管列为发展的主要产品,技术上解决好抗堵塞和均匀性问题,尽快开发出相应的滴管生产设备(线).—#公司及产品介绍l32微喷头研制要重点解决工艺问题,提高稳定性和产品寿命,开发出系列化的缝隙式,折射式,旋转式微喷头及连接组合件产品.3.3开发网式,叠片式,离心式,砂石式,从3/4"到4"多规格的系列过滤器产品,以适应几个到几十个过滤器组成的过滤站配置,专门处理微灌用的水源.3.4研制温室中使用的化肥农药浓度控制较精确的水驱动泵.改进压差式施肥罐,文丘里施肥器的工作性能.35开发温室微灌专用计算机控制系统及相应管理软件,小型控制器,水控电磁阀,压力调节器,湿度传感器等.近些年来,我国已从多个国家引进了若干种节水农业灌溉设备,遍及多个省市,区,有相当多的示范点,取得了显着的成效.产生了较好的社会影响.目前,还有一些地区正在或即将引进类似的项目,每一项目低者几十万,高者几百万甚至上千万,需花费大量外忙.就我国现实经济条件而言,建立一定面积的示范区尚可,若是主要靠引进国外微灌器材大规模兴建设施农业是行不通的.况且,有的设备不太符合当地实情,不加区别地进口,其应有的效果很难完全发挥出来所,从现在开始就必须严格审批有关的进口项目,做到有针对性地引进.同时,加大国内开发设施农业节水灌溉设备的力度.要认真吸取国外技术的先进性与实用性,特别是消化好近年来的引进项目成果,在总结国内研究与开发经验基础之上.组织专门技术力量攻关研究,力争在2—4年时间里提供出能满足国内需要的标准化,系列化设施农业节水灌溉设备c收稿日期:1999—02一J9J'l●●●h一'l__●'l..●一__●'●_l●'_一_'●'l_'_'l●●..l_●_'__'l_l_一'_一._●'l___北京通捷机电有限责任公司北京通捷机电有限责任公司是中目{童捧技术开发公司的直属公砂石,网式过滤器及组合过滤站.可对各种永源中的混沙有机物进行司公司成立于1995年.从最初以研制开控为主的科研单位,发展到现在具有一定规模的产品遍厦全国26十省市自治区.成为我国厦国外一些从事触稚事业的公司首选的前期水处理设备公司.集开发,研制,设计,生产,铺售于一律的专业化农田灌{吒产品的生产企业.由于种种原因,我国微灌技术的实施,在求处理方面明显落后,同时也投有一个专业化厂家生产开发,中茬公司在此种情况下,成立了通捷公司,从事研究开发的产品一经投^市场,立既受到普遍敢迎,公司迅建扩大.产品品种不断增加,目前主要有过滤设备.施肥装置,水控阀系列等8大类近50个品种的产品.其中多项莸国家专利.并莸1997年科技进步金桥奖公司主要产品有:I.用于喷灌,赦{董,人畜饮水的水处理设备.包括各种型号的离心,分离,是现代化灌j既必备的配套设备2用于农田,大棚,果园的施肥装置.它克服了^工施肥的缺点.省时省力,定量均匀,农户可单独施肥和集中施肥3用于自动和半自动控制的水控阀门系列有节省^力,启阀迅速,安生可靠的特性,可实现远距离遥控和统一控制4用于硬塑料管引出支昔联接的鞍座系列,具有快捷方便,随意竹格低廉的优点,特别适用农田的灌溉5经营各种喷灌机及灌溉产品,各种喷头和金屑管件通捷司作为微灌系统首部的专业化企业,谓诚为各娄刷户服务,愿我们的产品为您的事业作出贡献,衷心敢迎新老客户到我公司考察. 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作物的调亏灌溉一、研究背景当今世界面临着人口、资源与环境三大问题,其中水资源是各种资源中不可替代的一种重要资源,水资源问题已成为举世瞩目的重要问题之一。
据统计,目前全球干旱半干旱地区占土地总面积的36%,占耕地总面积的43.9%。
中国水资源状况总体上来说是:总量大,人均少,南多北少,水资源时空分布不均。
我国水资源总量大约为28000亿m3,大约占到全球水资源总量的6%,仅次于巴西、俄罗斯和加拿大,居世界第四位,但人均却只有2200m3,大约是世界平均水平的1/4,并且是全球人均水资源最贫乏的国家之一。
我国西北地区是世界上干旱缺水最严重的地区之一,水已经成为制约西部经济社会发展及生态环境改善的主要因素。
我国西北地区水资源的总量为2344亿m3,仅占全国水资源总量的8%。
扣除难以利用的洪水泾流和散布在偏远地区的地下水资源后,中国现实可利用的淡水资源量则更少,仅为11000亿m3左右,人均可利用水资源量约为900 m3。
我国用水量中61.9%以上的是农业用水。
农业用水中90%是灌溉用水。
我国的灌水利用率仅有0.45,而一些发达国家可以达到0.8以上。
我国灌溉水的利用效率也很低,全国灌溉水的利用率为0.84kg/m3,发达国家的水分利用率已接近2.0kg/m3,有的国家甚至更高。
在中国的水资源相对贫乏的同时,各地区用水浪费及水污染问题严重,即便是较为缺水的城市,人们也没有很高的自己的节水意识,生产生活中存在着大量的浪费水的现象,这对于水资源并不丰富的中国,无疑是雪上加霜,此外,在生产生活中,造成水污染的情况时有发生,这不得不提高警惕。
二、研究的目的和意义全球范围来看,水资源短缺和人口增长的矛盾日益加剧。
水资源短缺对我国经济的制约越来越明显,北方很多地区都存在着严重的水资源紧张的问题,虽然国家的大力开发“南水北调”战略,将南方充足的水调到缺水的北方,但是根本性的缺水问题还是难以得到解决,并且南方的水多也是相对来说的,南方的水量也存在着时间分布不均匀的问题,夏秋季为丰水期,春冬季为枯水期,总的来说,中国的水资源还是匮乏的。
以色列滴灌技术以色列滴灌技术随着全球各地气候变化趋势明显,水资源越来越短缺,农业灌溉成为全球重要挑战。
当今全球68%的淡水用于农业,因此提高灌溉效率和减少水资源浪费是重要的农业可持续发展目标。
以色列在这方面有着世界领先的滴灌技术,成为了一个优秀的示范。
本文将从以下四方面介绍以色列滴灌技术:起源背景、工作原理、应用及优点。
一、起源背景以色列是众所周知的被誉为“沙漠花园”的国家,素有“节水灌溉之国”的称号。
上个世纪60年代初,以色列面临严重的水危机。
经过多年的努力,以色列通过滴灌技术有效解决了水资源的严重短缺问题,同时提高了农业生产效率。
以色列滴灌技术源于上个世纪60年代初期的一项发明:一位以色列工程师——塞尔威加利特(Simcha Blass)发明了一种依靠微型管将水滴漏下来的灌溉系统。
该系统可精确控制土壤中的水分,让农作物得以在最恰当的时间获得恰好的水分。
这种灌溉方法可以保证每一个农作物的水分充足,并防止过度浇水浪费水资源。
从此以后,这种滴灌技术不断改进,被广泛应用于许多国家的农业灌溉中,成为世界上最具创新力和实用性的灌溉技术之一。
二、工作原理以色列滴灌技术的原理是将水通过管道输送到滴灌管道上,以滴灌口滴水的方式将水滴滴在植物根部的土壤上。
滴灌管道可以准确控制水的流量,以保证每个作物根部的土壤含水量保持在最适宜水分范围内。
与传统的农业灌溉方法相比,滴灌系统具有以下优点:1. 降低水的消耗传统的农业灌溉方式需要较大的用水量,其中很多水被由于透过土壤磨损而流失。
而滴灌技术通过精密的计量,使作物根部仅获得恰好的水分,在减少水的浪费的同时,保持水分的均衡分配,达到无浪费、高效用水的目的。
2. 提高农作物质量滴灌系统直接将水递送到作物根部,避免了叶面积水造成的作物病害,从而减少了资金和时间上的浪费。
滴灌还能实现快速抗旱。
研究表明,采用滴灌系统的农作物在植株大小、产量、质量、含水量和养分转移方面都更优。
3. 适用性广滴灌技术无需大量土地,就能达到高产高效的目的,因此它可以在小型种植环境中使用。
自动灌溉国外发展现状自动灌溉是一种使用先进技术和装置来进行灌溉的方式,可以提高农田的灌溉效率,并节约水资源。
在国外,自动灌溉技术已经得到了广泛应用,并且在不同的国家取得了显著的发展。
首先,自动灌溉技术在农业生产中发挥了重要作用。
在许多发达国家,自动灌溉系统已经成为农田灌溉的主要手段。
通过传感器和控制装置,自动灌溉系统可以实时监测土壤水分状况,并根据需要进行灌溉操作。
这种系统可以根据不同作物的需水量和生长状况进行智能化调控,保证农田得到适当的水分供应,提高农作物的产量和品质。
其次,自动灌溉技术还能够提高农田的用水效率。
传统的灌溉方式往往过度供水,导致大量水资源的浪费。
而自动灌溉系统可以根据作物需水量的变化进行精确供水,避免了浪费。
此外,自动灌溉系统还可以通过管理和调控农田的排水系统,合理利用和回收灌溉水,进一步提高水资源的利用效率。
另外,自动灌溉技术在环境保护方面也发挥了积极作用。
由于自动灌溉系统能够准确控制灌溉水量,降低了土壤中化肥和农药的浓度,减少了对地下水和水体的污染。
此外,自动灌溉系统可以根据降雨情况进行自动调节,避免了因降雨过多造成的土壤流失和水质恶化。
在国外的发展中,自动灌溉技术逐渐形成了一套完善的技术体系和产业链。
从传感器、控制装置到软件系统,相关产品和服务得到了不断改进和创新。
在农业科技的支持下,农民能够更好地掌握农田的灌溉需求和管理方法,提高农田的综合效益。
然而,自动灌溉技术在发展过程中还面临一些挑战和问题。
首先是成本问题,自动灌溉系统的建设和维护成本相对较高,需要农民具备一定的技术和经济条件。
此外,自动灌溉技术要求地理环境和气候条件相对稳定,因此在一些发展中国家和地区应用较为困难。
总的来说,自动灌溉技术在国外得到了广泛的发展和应用。
它不仅提高了农田的灌溉效率和用水效率,还对环境保护和农业可持续发展起到了积极作用。
尽管还存在一些挑战和问题,但随着技术的不断进步和应用的推广,相信自动灌溉技术将在未来得到更加广泛的发展。