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农田灌溉自动化范文

发布时间:2023-09-21 17:33:22

导语:想要提升您的写作水平,创作出令人难忘的文章?我们精心为您整理的5篇农田灌溉自动化范例,将为您的写作提供有力的支持和灵感!

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二、现实意义

为了解决我国农业用水存在的水资源紧缺与水资源污染、浪费严重的突出矛盾以及节水灌溉管理体系有待加强完善的问题,应该更新观念,以现代化大农业的发展为中心,不断向节水灌溉、高效用水模型和绿色环保的研究领域扩展、加强作物需水规律和灌溉制度的研究、加强农田水利应用基础研究等措施,解决农业水资源短缺,保证农业、水利可持续发展。

三、研究目的

实现水稻用水灌溉的最优控制,为农田灌溉排水工程设计和运行管理提供科学依据,为农业可持续发展提供技术支撑,对现代化大农业发展起到引领和示范带动的作用。

四、系统功能

把田间多余灌溉用水排进蓄水池进行保存,最大限度地节约水资源。由于循环水中含有化肥、农药、养料,使之循环利用,做到不污染环境,节约农药、化肥、节约生产成本,绿色环保。水稻田间铺设灌水、排水管道,田间装设电动进水阀门和电动排水阀门、电磁流量计、水位计、水质检测等仪表,按照寒地水稻的全生育期的灌溉需水规程要求,做到灌溉水的自动循环利用,减轻劳动强度,降低人工成本。

五、系统理论基础

智能化循环节水灌溉项目以水稻叶龄诊断技术为理论基础,根据水稻不同叶龄时期的需水规律,分别制定出水稻各叶龄生育时期的灌溉控制策略。秧苗三叶一心开始插秧,田间保持花达水状态;4叶返青期,上护苗水3-5cm;分蘖期保持3-5cm水层,分蘖盛期即7叶期晾田控蘖5天左右;拔节期和孕穗期实行间歇灌溉,水层自然落干后,再灌水3-5cm;孕穗末期至始穗期可根据水稻长势适当晾田;抽穗、开花至蜡熟期继续实行间歇灌溉;水稻成熟前30天停止灌溉,等待收获。

六、系统工作过程

安装在灌水渠和排水渠上的智能灌溉控制装置接到系统决策指令后,通过控制灌水和排水电磁阀的开启和关闭,将蓄水池中的水流入格田或将格田内多余的灌溉水回收到蓄水池进行储存,供下次灌溉使用,从而实现自动化的循环灌溉。

由于天气高温、蒸发量大或其他原因造成格田内的水层深度低于水稻该叶龄期的水位临界值时,系统对传感器采集的数据进行分析诊断后,自动发出灌水指令,蓄水池中的水泵接到指令后立即启动,蓄水池中储存的灌溉水流向灌水渠,同时灌水渠的电磁阀自动打开,灌溉水进入到格田内。当格田内的水层深度达到系统预设值时,系统发出停止指令,蓄水池的水泵停止工作,灌水渠电磁阀自动关闭,停止灌溉。

由于栽培技术要求需要排水,或者是遇到较强的降雨造成格田内的水层深度高于水稻该叶龄期的水位临界值时,系统诊断后立即发出排水指令,排水渠电磁阀自动打开,田间多余的水通过排水渠流向蓄水池并储存起来。当格田内的水层深度降到系统预设值时,系统发出停止排水指令,排水渠电磁阀关闭,停止排水。

七、应用效果分析

1、 用水量监测

对系统灌溉监测数据统计分析,智能化循环节水灌溉用水量107m3/亩,其中排水量45m3/亩,需地下水62m3/亩,常规灌溉需地下水128m3/亩,全年省水66m3/亩。节约了水资源,实现农业可持续发展。

2、 节约肥料成本分析

分别在水稻插秧排水、分蘖、晒田排水和齐穗4个时期,采集水样。养分化验结果见下表1。

蓄水池全氮含量1.2mg/L,晒水池全氮含量0.34mg/L,差值为0.86mg/L,循环水二次利用水量45m3/亩,增加全氮养分含量38.7g/亩,可节约尿素0.09kg/亩;磷肥比较稳定,养分流失量很小,可忽略不计,速效钾流失量最高,按上述方法计算,可节约50%硫酸钾0.6kg/亩,通过智能化循环节水灌溉技术亩节约尿素0.09kg,50%硫酸钾0.6kg,节约肥料成本3.1元/亩。

2、 节约人工成本分析

应用该项技术实现灌溉管理的智能化、自动化控制,节约水稻生产灌溉田间管理人工费15元/亩。

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一、信息化系统的设置

信息化系统的设置主要有五部分,一是收费系统,采用IC卡智能系统,并根据灌溉农田的面积设定收费标准,对土地流转的农田在灌溉之前要先刷卡才有使用机井进行灌溉的权利,此付费系统有效使用水得到了控制,避免了浪费现象。二是在农田比较集中的地方设置喷灌自动系统,此系统可以自由旋转,使周围的农田都能得到灌溉,同时周围的地理环境也要满足安装要求,所以在安装前,需要对现场的气象情况、土壤情况以及农作物本身对水的需求情况等进行详细了解。此系统实现了对水利工程的集约化管理。三是对于温室大棚,也可以安装自动喷灌控制系统,要根据大棚作物的高度设置喷嘴的高度,还可以利用信息化技术,设置相关的传感器,以便能及时感应大棚环境中的温度、湿度等,并对其进行调整,使环境适合作物生长,减少病虫害。四是在灌溉比较集中的季节,往往水渠内的水量和农民的需求量是不等同的,开闸放水的水量也不能确定,所以还需要在引渠闸上安装闸门远程自动化控制系统,相关人员可以根据水渠内的水存量以及农民灌溉农田的需求量作出大概的估计,然后通过计算机技术和相关软件,对水闸的高度进行调整,以使水量供求关系得到满足,也使水资源的使用量得到控制。五是为了能对农田灌溉水资源进行合理配置,相关的农田水利管理部门还要在田间设置功能不同的传感器,以及时获得相关的数据信息,对水资源利用做出科学决策。

二、信息化系统的设定方案

(一)墒情检测系统。将土壤墒情传感器放置在田间地下不同深度处,相关的通用分组无线服务技术会将采集到的不同的数据信息传递给墒情监测系统,该系统会对此处的土壤环境中的水分进行测定分析,以种植适合再次出生长的农作物,并对农作物的需水量做出准确预测,从而加强对农田灌溉的科学管理。(二)地下水位监测系统。对地下水位的采用量以及剩余量进行测定,避免出现超采现象,利用的是相关的信息技术和信息化设备,对地下水资源的位置进行实时监测,以控制采水量,保护地下水文环境不受破坏。(三)视频监控系统。主要包括两部分,分别是现地监测系统和视频服务系统。其中前者主要有专门的监测设备组成,如摄像机、云台控制镜头等,可以使远程的相关人员对现场的实际情况进行在线信息采集,并对现场的设备发出指令,进行角度和位置的调整,以使信息全面。后者同样拥有现场信息的采集处理权,同时服务于各种用户,使其具有观看视频的权利。(四)机井水费控制管理系统。该系统将水资源使用与收费管理一体化,将水泵、电动阀等水资源控制联系到一起,以便在出现用户用水不当或者欠费用水时,能及时通过机井水费控制管理系统,及时将这些供水系统控制住。(五)智能灌溉系统。无论是田间还是温室的智能灌溉系统,都有对土壤墒情进行检测的作用,进而判断相关环境中土壤的用水量,使灌溉实现自动化,还要设定相关的极限值,以便灌溉系统判断何时自动开启,决定何时自动关闭。(六)闸门测控系统。闸门控制系统根据用水需求,对闸门的升降高度进行测定,高度变化值的计算需要依赖闸位检测系统,而升降实现自动化就需要启闭机进行控制。同时为了保证该系统保持正常工作,不会使各种线路受到影响,不使相关的操作人员有安全隐患,该系统还设置了相关的安全保护装置。(七)引渠测流系统。主要包括三部分,一是电子水尺,这是一种可以使远程的人员对相关位置的水位进行检测的传感器,二是GPRS数据采集模块,对水位的相关信息进行采集、整理、分析,以对农田用水量进行判断,进而决定引渠流量,三是太阳能供电设备,这种设备具有很强的蓄电装置,以使传感器的使用不受地域和气候限制。(八)信息控制中心。针对这些信息化系统装置,设置专门的信息控制平台,使管理人员直接通过计算机技术和相关软件,就能对相关的系统装置或者传感器进行实时控制,对农田用水进行实时监控。

三、结语

将信息化技术用于农田水利工程中,使水资源得到合理配置和利用,使农田灌溉效率得到了提高,相关人员要加强对信息化技术的研究,以开发出相应的设备,为农田水利工程提供更好的服务。

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中图分类号:TP 274. 2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)45-0400-01

引言:丰南区人均水资源量334.6立方米,在唐山市各县区中居末位,仅为全国平均水平的1/7,是严重缺水县区。农业是用水大户,多年平均农业用水2.6亿m,占全区总供水量的70%。为缓解水资源供需矛盾,使有限的水资源得到有效地利用,丰南区以农业节水灌溉工程建设为基础,突出抓好农田灌溉智能监测系统建设,以此推动全区工程节水与管理节水的平衡发展。2010年、2013年,丰南区通过竞争立项,分别列入第二批、第五批中央小型农田水利重点县建设项目区。以此为契机,丰南区着力抓好农田灌溉智能监测系统建设,并取得了显著成效。

一、以机井智能控制柜为载体,全面提升用水计量设施

2009年由唐山市水务局、唐山海森电子有限公司联合开发研制出水电双控机井智能控制柜,以此替代传统井房、简易IC卡表等,并在全市推广应用。以机井智能控制柜替代传统井房是建设灌溉监测系统的突破口,智能控制柜与传统井房相比具有占地少、投资小、快速安装、使用简便且安全可靠、计量收费公平准确等优点。2009年以来,共安装智能控制柜2700多套。通过这些年的运用,达到了如下目标:一是工程形象面貌焕然一新。整齐划一、新颖别致的机井智能控制柜替代了破旧的老式井房,使整个工程的可视性大幅度提升;二是实现了单一用电计量向水电双控计量的转型。改变了过去IC卡单一计量电量的方式,使农民可以直观地看到用水情况,增加农民的节水意识;三是操控方便。经过简单的培训,农民就可以熟练掌握使用方法。根据灌溉周期及个人时间要求,随时可以进行浇地,改变了过去排队浇地,争水、抢水的现象。四是提高强制管理手段,实现用水、缴费自动结算,解决长期存在的农业灌溉收费难的问题,也为开征农业水资源费打下了基础。五是大面积推广机井智能控制柜,为全面建设灌溉监测系统奠定了物质基础。

二、以灌溉监测中心为平台,全面实现灌溉用水监测

农田灌溉监测系统中建立灌溉监测中心是关键,是整个监测系统的中枢。为此,丰南区设立了2个监测中心,一个在丰南区水务局,一个在唐山海森电子公司(企业自建),两个监测中心并行,同时监测,数据共享。通过这些年的运用,达到了如下目标:一是建成了全省第一个县级农业灌溉监测系统。以监测中心为中枢,智能控制柜为监测点,形成了灌溉监测网络。二是实现了对农业灌溉的适时监测。目前,监测中心可同时监控2700多眼机井,控制灌溉面积18万多亩,随时掌握每眼机井、每个农户的灌溉情况,并记录下各种数据。

三、以数据采集为基础,逐步完善功能,提升管理水平

灌溉监测系统的作用,是在适时监测的基础上,通过各种监测数据的积累和分析,为农业灌溉提出指导意见,实现管理节水的目标。为切实发挥灌溉监测系统的作用,我们主要做了以下工作:一是完善基础数据的采集。在项目实施过程中,区水务局与海森公司安排专业人员加强基础信息的采集,包括机井GPS坐标、成井时间、管辖区域、灌溉面积、水泵型号、下泵深度、灌溉方式、种植作物等基础信息。二是通过几年来的运用,积累了大量原始监测数据,包括灌溉水量、灌水总量、灌水时间、用电量等等,为推行总量控制、定额管理的灌溉制度提供了可靠的数据。三是不断完善功能。随着硬件、软件设施的升级、完善,如防盗保护功能、地下水监测、墒情监测、手机控制的运用,整个监测系统逐步成型,管理功能强大,实现了专业化、智能肥管理。

四、整体技术成熟,实现管理目标,取得显著成效

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1引言

目前,主营的日常水利灌溉手段为地面农田灌溉。传统的地面农田灌溉是农田水利工程灌溉技术的重要组成部分。从使用率上看,国内占比95%以上的农地均使用传统的地面灌溉的水利灌溉手段。伴随着科技技术的不断研发和应用的发展下,不少关于农田灌溉领域的科学技术不断衍生,且被逐步应用于实际的农田水利工程中,但是农田灌溉的科学技术应用程度难以实现大面积的普及应用,这是因为基于农田水利设施奇缺、土壤质量不好、灌溉操作不科学等诸多问题共同影响下,加剧了水资源的严重耗费。为此,升级当下农田灌溉技术,加强水利工程在实际操作中的作用,将其广泛应用于农田水利工程中,实现国内农业向现代化的智能化、自动化灌溉的方向发展,做到水资源节约、农业产值提升的双重效益。

2研究水利工程灌溉施工技术的意义

国内目前处于社会快速发展阶段,科学技术、工程项目都得到大力支持和发展,由其是关系着农村生活发展的农田水利工程越来越被国家政府部门重视,水利工程质量要求被逐渐认识到其重要性,同时水利工程质量的定义有了更深的意义。农田水利工程建设质量不断提升的需求下,水利工程质量在先进技术、政府扶持重视的条件下得到了质的飞跃。目前的农田水利工程建设强调从多维度、全方位把控工程质量,有效达成多功能综合化的水利工程灌溉职能。为此,水利工程灌溉施工工序和作业的质量把控重要性以及发挥的效用不言而喻,严格做好水利工程灌溉施工的技术完善,促进水利工程的发挥蓄水、防洪的效用,能够为人类提供优质优量的水资源。灌溉技术是水利工程核心,为此在开展工程灌溉施工时,积极分析灌溉技术以及水利工程的各项施工工序、能够为人民、国家建造出优质的水利灌溉工程提供充分的保障,对社会民生具有十分重要的意义。

3水利工程灌溉施工特点

水利工程对比其他基础工程设施,水利工程是依托水资源所构建起来的,为此水利工程的布设环境要求能够集成多种河流的支流、干流,横跨海岸、山涧等地,拥有丰富的水资源。水利工程灌溉施工的质量和施工过程严重关系着水资源环境,下面罗列了水利灌溉工程的施工特征:

3.1自然环境对水利灌溉工程的影响程度大,且施工条件恶劣

水利工程灌溉施工受自然环境影响巨大,导致实际水利工程灌溉施工难度加大。其一,水利工程灌溉施工受到施工地点的地质环境的严重影响,基于通常汇集各方河流干支流的地势复杂,更加增加了水利灌溉施工难上加难,除外水利工程灌溉的基础构造、物理力学特征要求施工队伍首先根据施工地点进行大量的批次勘察工作,从而制定出适宜的水利灌溉施工的地基设计方案。其二,水利工程灌溉的职能是防洪、蓄水、挡水,为了达到该要求,对于水利工程灌溉施工质量有着极高的严格要求,借助科学、可行的灌溉技术完成高效、高质量的水利灌溉工程,促进整体水利工程的顺利竣工。

3.2受环境和气候条件影响,施工条件复杂,施工难度大

水利工程灌溉施工地点是汇集各方河流干支流的地点,水资源丰富但通常地势复杂。在实际的施工作业中要做到排水,同时施工前还要导流或截流,同时水利工程施工受到水文气候的重要影响,一旦出现洪灾或大暴雨等都会造成水利工程施工的延期或是造成施工失败的不良后果。

3.3水利工程灌溉对比其他水利工程的施工,存在异同之处

水利工程灌溉施工的显著特征是施工手段、施工工序明显区别于别的水利工程作业,灌溉施工受到自然环境的严重影响,且灌溉工程子项目众多,建筑物繁多,灌溉渠道九曲十三弯,施工道路条件恶劣、施工难度大以及作业的大型机械操作仪器数量有限、以人力施工为主等等,都是水利工程灌溉施工的显著特征。

4影响灌溉效果的因素

实际的水利灌溉工程中,其影响灌溉施工的因素众多,主要分为环境因素、设计因素、人为因素等。设计因素指的是灌溉手段以及灌溉技术水平造成的影响;环境因素指的是土壤土质、地形地势差异等造成的影响;人为因素指的是实际的人为灌溉的操作存在盲目性,这是因为农民对灌溉认知的薄弱或是没有系统的农田水利灌溉的管理意识造成的。具体的环境因素分为以下原因:灌溉农田整体地形坑坑洼洼,不同的畦田的整块面积比例存在较大差异,水源流入畦田的水流量小且流速慢,但是加快水流速度又容易诱发畦田水资源渗漏的问题,造成水源浪费,农田灌溉不平衡等。极有可能因不同畦田的水流量差异,导致某部位的田地出现雍水现象,降低水资源灌溉效能。部分土壤渗透量存在差异,即是土壤不均,出现部分土壤灌溉效果突出,部分土壤灌溉效果不明显的问题。在上述的环境因素下,水利灌溉工程技术有了更高的要求,农田灌溉管理员对于灌溉技术了解、认知以及实际作业的要求也同步提升。目前,大部分灌溉农田管理者仍存在管理不足,导致灌溉效果不明显的现象。

5改进措施

依据实际农田土质、农田的实际情况和节水需求,进行可行性的改进方式,对水资源环境适度进行节水灌溉技术的改进。从技术层面来说,针对各个种类农田开展多样化的农田灌溉技术方式,设计出合理化、灌溉管理员高素质水平和人员的灌溉操作水平的水利工程灌溉机制。

5.1技术方面的改进

(1)水平畦田灌溉技术。该技术强调运用在整片平整的土地上,采取激光平底工艺铺设水资源的均匀引流,使得工作环境更为可靠。这种灌溉技术适合于大面积的土地灌溉作业当中,同时需要对土质的检验和勘察下,增加土地的平均渗透值,做到土质的高渗透率,一般情况下可以达到80%的灌溉量。这种方法可以达到高自动化的要求对于人工监控的需求小。效果上灌溉均度也可以达到85%,增产量达到30%。

(2)小畦田三改灌溉技术。三改指的是对畦田的长、宽、高三者面积进行整改,从整片划分为若干个小的小畦田。上述灌溉技术目的是发挥灌溉效能、减少灌溉时间,有效降低用水量,做到节水,提升水资源的覆盖率,上述的技术多用于土地不整的小块农田。

(3)长畦田分段灌溉技术。该技术主要用于水资源紧缺的地域,并且农田大面积成片的土地,该技术利用长畦分段手法变短,利用输水渠塑料管道分段进行灌溉作业,从上而下进行灌溉作业,该分段灌溉实现高渗透率,节约时间。

(4)隔沟灌溉技术。该技术主要利用灌水作业对沟畦逐一进行灌水再隔,上述隔沟灌溉技术主要应用于水资源紧缺的地域,以上技术手段的灌溉应用减少了一半的用水量,并且利用地下水渗透将灌溉沟的水慢慢渗入到没有进行灌溉的沟畦中。受水文气候的影响较小,出现降水天气亦不会严重影响农田灌溉水量的剧增。

(5)间歇灌溉技术。经过实证发现使用间歇灌溉技术灌溉农田,农田的水源利用率可以达到86%以上,水渗透率达到65%以上,水源浪费量足足减少了54%。而且间歇灌溉技术对仪器设备的要求低,设备成本低廉,可以普遍适用于多数的农田灌溉。多项研究实证得知,水流灌溉技术的第一次灌溉成果最为明显,土地渗透率最高,间歇灌溉技术原理是水压输送水流至农田上,停止工作后水资源逐渐渗透,利用水压推进输送农田,呈现水资源向农田波浪式水前进,灌溉速率增速,水流速动加快,升级土壤孔洞的闭合,实现土壤渗透率减少竞争力。

(6)闸灌溉技术。农田土地水资源流向农田沟渠会产生或多或少的水利消耗,所以为了减少水量消耗采取闸灌溉技术。在这个部分的输水管道则采用软塑料制成以及加配配水口零件,并且输水软管也要可以做到紫外线屏蔽效果,对光、水、温度都可以实现控制。配水口的部分则由闸门、压环、闸窗、闸板四个部件组成。这可以说是一个整体系统,其主要是应用于渠灌去区和井灌区连接作用。

(7)膜上灌溉技术。该技术目前我国自主发明的技术,如今主要作用于地膜农田的灌溉中,利用多样的畦田开展农田地面的膜覆盖并于该膜上输水灌溉,膜上农作物的孔洞、或者灌水孔洞实现水流输送于膜内灌溉的效果。

5.2管理上的改善

灌溉工程管理上要求人员素质提升、积极调动参与者的积极性和技术掌握程度,为农田水利灌溉施工提供帮助,根本上提升灌溉效率。大田改造为畦田、大田改造为大面积平整田地的,有助于提升灌溉操作员的操作能力和操作效率,革新农民的农田灌溉思想,树立节水、提产的灌溉观念,农田灌溉技术改进促进实际的管理灌溉操作水平。

6结语

本课题主旨研究当下水利工程灌溉技术应用的实际问题,分析影响农田水利灌溉成效的因素,提出相应可行的农田水利灌溉技术的改善方案,罗列出七种灌溉技术,从灌溉方式选择、人员素质水平提升上做到农田灌溉的升级优化,实现国内农田水利灌溉项目的可持续健康发展。

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资料表明,世界上粮食增产中25%归功于扩大耕地面积,75%归功于提高单产。虽然单产的提高是综合措施的结果,但灌溉却是其中重要措施之一。随着世界性水资源日益紧缺,水资源不足已成为制约我国国民经济发展的重要因素,要进一步发展灌溉面积就必须节约灌溉用水,大力发展农业节水技术。

1农业节水的主要措施

1.1发展渠道衬砌与管道输水技术

输水配水渠道的渗漏损失是农田灌溉水量损失的重要组成部分。一般未衬砌的渠道输水损失达40%~50%,开展渠道防渗是农田灌溉节水的重要环节。为了提高灌溉输水的利用率,世界许多国家都在致力于发展渠系衬砌、管道化工程。

1.2改进传统地面灌溉技术

传统灌溉方式由于灌水历时长、用水量大、灌水不均匀等影响作物产量。所以,长期以来各国都在积极致力于对传统地面灌溉技术的研究与改进,并创造了许多全新的方法。其中波涌灌(间歇灌)和激光控制平地畦田灌就是2种影响较大、效果较好的方法。

1.3推广喷灌、微灌技术

喷灌、微灌技术可在传统的沟、畦灌等地面灌溉基础上节水30%~50%,节省劳力20%~90%。在节约用水量的同时改变了传统的灌溉概念,能够把含有肥料的水一滴滴地输入作物根层的土壤中,使土壤中的水、肥、气、热保持协调关系,达到作物高产目的。

1.4充分利用咸水、废水灌溉农田

目前采用的方法能够在空间和时间上预报出灌溉后的土壤溶液成分和土壤基质,据此判定土壤状态,并在一定的气候条件下,参照土壤状况选择适宜种植的作物。耕作方式通常采用轮作制,即耐盐和不耐盐作物轮作,咸水、废水与淡水轮灌,以避免土壤过度积盐。

2有效利用水资源的新技术

2.1选育耐旱作物和节水品种

选育耐旱作物品种,是充分利用生物适应环境,以生物机能提高作物水分利用效率的重要途径。耐旱作物一般在生长关键期能避开干旱季节,抗逆性强,生长期能和当地的雨季相吻合,在雨季快速生长,以充分利用有限的降水。

2.2改进耕作方法与栽培技术

因地制宜,由多耕趋向于少耕、免耕;由浅耕趋向于深耕;由耕翻趋向于深松;由单一作物连作趋向于粮草轮作或适度休闲;重视水土保持,纳雨蓄墒,合理施肥,以肥调水。

2.3推广地面覆盖技术

地面覆盖具有抑制土壤蒸发、蓄存降水、保持土壤水分、提高土温的优点,分为有机物覆盖、地膜覆盖和化学覆盖。有机物覆盖就是利用农作物秸秆、糠皮等材料进行地面覆盖,有明显的保墒节水效能;地膜覆盖是一种用薄膜覆盖的农田技术,能够提高地温,抑制蒸发;此外,保水剂、抗蒸腾剂等化学覆盖技术也得到了广泛应用。

2.4采用调亏灌溉技术

调亏灌溉是根据灌溉对象的生长发育规律及生产的实际需要,有目的地不充分供给水分,使作物经受水分胁迫,限制其某方面或某时期的生长发育,达到既节水又增产的效果。

3节水灌溉技术在新疆兵团的应用

3.1膜下滴灌技术的推广

膜下滴灌是将覆膜种植技术与滴灌技术两者互相结合的新型灌溉技术。通过生产实践,膜下滴灌技术比常规灌溉节水30%以上,土地利用率提高5%~7%,单产提高20%左右,大幅度降低了农民的劳动强度、提高了经济效益。由于这种先进生产方式的实施,带来了农业体制和组织形式的创新,出现了一大批家庭农场,不仅有效节约了农业用水,促进了地区生态环境的改善;还为低成本高产出的农牧产品提高了市场竞争力。至2006年,全国推广微灌总面积66.67万公顷以上,仅新疆生产建设兵团就推广38万公顷。大田膜下滴灌技术是新疆生产建设兵团近几年来推广应用节水灌溉项目中经济效益最高、生态效应最好的灌溉新技术,具有广阔的发展前景。3.2滴灌自动化控制系统的应用

滴灌自动化技术把新疆兵团节水灌溉推上了一个省水、省工、增产、增效的新局面,实现了高层次决策控制,是膜下滴灌技术可持续发展的必由之路。2002年,136团完成了33.33hm2棉田自动化控制系统滴灌试验,实现通过田间土壤温度传感器、风向、风速、光照、降雨量和蒸腾传感器进行自动化灌溉。随后,121团、127团等地也建立了灌溉自动化控制系统示范区,自动监测预报农田各项技术参数,进行科学节水灌溉,2006年,兵团级棉花水肥高效利用基地“农八师148团节水灌溉自动化控制项目”全面实施,该项目投入使用后,有效地减少人在田间的活动次数,防止病虫害传播和蔓延。同年6月,全国最大面积400hm2棉田“自动化滴灌技术”在农八师149团推广试验成功,达到了作物长势室内可视化,土壤墒情自动监测化,灌溉自动化。

4节水技术的发展方向

4.1灌溉工程节水技术发展方向

输水节水技术的发展方向是:为解决混凝土衬砌延伸性差、易开裂等缺点,试验用钢丝网等加筋混凝土替代常规混凝土衬砌。另外,随着化学工业的发展和机械化施工技术的日益进步,膜料衬砌在渠系衬砌中的比重逐年增大,将有可能成为未来渠系衬砌材料发展的主方向。

喷、微灌技术的发展方向是:喷、微灌相互配合共同发展,发扬喷灌射程远、效率高等优点,克服喷灌能耗大、喷头易堵塞等缺点;开发和研制新型灌溉设备,提高灌溉均匀度,克服滴灌系统易堵塞的缺点,并向低压、节能型方向发展,减少传动装置能耗;灌溉设备标准化、系列化。

4.2科学管理与精准灌溉相结合

随着科学技术的迅速发展,通过地理信息技术实行灌溉管理自动化,成为农业节水管理技术的发展方向。地理信息技术可实现在农业生产全过程中对农作物、土地、植保从宏观到微观的实时监测,能够对作物生长发育状况、病虫害、水肥状况以及相应的环境改善进行定期信息获取和动态分析,通过系统的诊断和决策,制定实施计划,使农业可持续发展。地理信息技术的快速发展为农业数字化建设和自动化、智能化管理提供坚实的技术基础,并逐渐成为以可持续发展为目标的精准农业技术体系的核心技术。

5参考文献

[1]钱蕴壁.节水农业新技术研究[M].郑州:黄河水利出版社,2002.

[2]俞双恩,朱兆通,戴振伟.我国节水型灌溉农业综述[J].水利水电科技进展,1997(1):27-30,68.

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