- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:本论文聚焦滴灌技术在干旱农田水利灌溉中的应用,阐述滴灌技术的原理与特点,分析其在干旱地区农田水利灌溉中的节水、增产、改善土壤环境等优势,探讨实际应用中的技术要点与注意事项,并结合具体案例说明其应用效果,旨在为干旱地区推广滴灌技术、提升农田水利灌溉效率提供理论参考与实践指导。
关键词:滴灌技术;干旱农田;水利灌溉;节水;应用
引言
干旱地区水资源匮乏一直是制约农业发展的关键因素。传统的灌溉方式如大水漫灌,不仅水资源浪费严重,还容易引发土壤盐碱化等问题,难以满足干旱农田对水资源高效利用的需求。滴灌技术作为一种先进的节水灌溉技术,通过管道系统将水以点滴的方式精准输送到作物根部附近的土壤,能够显著提高水资源利用效率,减少水分蒸发和渗漏损失,在干旱农田水利灌溉中具有广阔的应用前景 。深入研究滴灌技术在干旱农田水利灌溉中的应用,对于缓解干旱地区水资源短缺矛盾、保障农业可持续发展具有重要的现实意义。
一、滴灌技术原理与特点
(一)滴灌技术原理
滴灌技术是基于水力学和土壤物理学原理,利用塑料管道系统将水源输送到农田,通过安装在毛管上的滴头、滴灌带或滴灌管,将水以小流量、均匀、缓慢地滴入作物根区土壤的灌溉方式。整个滴灌系统通常由水源工程、首部枢纽、输配水管网和滴头四部分组成 。水源工程负责提供灌溉用水,首部枢纽对水源进行过滤、加压、施肥等处理,输配水管网将处理后的水输送到田间,滴头则将水精准分配到作物根部。
(二)滴灌技术特点
滴灌技术具有精准灌溉、节水高效、改善土壤环境、适应性强等特点。精准灌溉体现在能够根据作物的需水规律,将水直接输送到作物根区,避免了水分在地表的无效蒸发和深层渗漏;节水高效方面,相比传统灌溉方式,滴灌可节水 30%-70% ,同时提高肥料利用率,促进作物生长;在改善土壤环境上,滴灌使土壤保持适宜的湿度和通气性,减少土壤板结和盐碱化的发生;此外,滴灌技术可适用于不同地形、不同作物的灌溉,无论是平原还是山地,无论是粮食作物还是经济作物,都能发挥良好的灌溉效果。
二、滴灌技术在干旱农田水利灌溉中的优势
(一)显著提高水资源利用效率
干旱地区水资源稀缺,提高水资源利用效率至关重要。滴灌技术通过精准控制水量和灌溉时间,使水直接作用于作物根系,最大限度减少了水分的浪费。研究表明,在干旱农田采用滴灌技术,水分利用率可达 90% 以上,而传统漫灌方式水分利用率仅为 40%-50% 。以新疆棉花种植为例,采用滴灌技术后,每亩棉花的灌溉用水量大幅降低,同时棉花产量和品质得到显著提升。
(二)促进作物生长与增产
滴灌能够为作物创造适宜的水分和养分环境,满足作物不同生长阶段的需求。通过将水和肥料直接输送到作物根部,作物根系能够更好地吸收水分和养分,促进根系生长和植株发育,提高作物的抗逆性,减少病虫害的发生。在干旱条件下,滴灌技术使作物能够在相对稳定的水分环境中生长,有效保障了作物的产量和品质。例如,在甘肃河西走廊的葡萄种植中,滴灌技术的应用使葡萄产量提高了 20%-30%,果实糖分含量增加,品质得到明显改善 。
(三)改善土壤结构与生态环境
传统灌溉方式容易造成土壤板结和盐碱化,而滴灌技术以小流量、缓慢滴灌的方式,避免了土壤因大量积水而导致的结构破坏。滴灌使土壤始终保持疏松透气的状态,有利于土壤微生物的活动和土壤团粒结构的形成。同时,滴灌减少了地下水位的上升,降低了土壤盐碱化的风险,保护了土壤生态环境 。在内蒙古河套灌区,滴灌技术的推广应用有效改善了当地的土壤盐碱化状况,提高了土壤肥力。
三、滴灌技术在干旱农田水利灌溉中的应用要点
(一)合理规划滴灌系统
在应用滴灌技术前,需对农田进行全面规划。要根据农田地形、土壤质地、作物种植布局等因素,合理设计滴灌系统的管网布局和滴头间距。对于地形复杂的农田,应采用分区灌溉的方式,确保各区域灌溉均匀。同时,要根据水源条件和灌溉需求,选择合适的首部枢纽设备,包括水泵、过滤器、施肥器等,保证系统稳定运行 。
(二)水质处理与维护
干旱地区水源水质往往较差,含有较多的泥沙、有机物等杂质,容易堵塞滴头。因此,必须对灌溉水源进行严格的水质处理。一般采用多级过滤的方式,如砂石过滤器、网式过滤器等,去除水中的杂质。此外,要定期对滴灌系统进行维护,检查管道是否漏水、滴头是否堵塞,及时清理过滤器和滴头,确保滴灌系统正常运行 。
(三)灌溉制度与施肥管理
根据作物的需水规律和土壤墒情,制定合理的灌溉制度。在作物不同生长阶段,调整灌溉水量和灌溉频率,避免过度灌溉或灌溉不足。同时,结合滴灌技术进行精准施肥,将肥料溶解在灌溉水中,通过滴灌系统直接输送到作物根部,实现水肥一体化。这样既能提高肥料利用率,又能减少肥料对环境的污染 。
四、滴灌技术在干旱农田水利灌溉中的应用案例分析
(一)案例基本情况
新疆某大型棉花种植基地位于干旱荒漠地区,年降水量不足 200 毫米,蒸发量却高达 2500 毫米以上,水资源严重短缺。该基地原有灌溉方式为大水漫灌,水资源浪费严重,土壤盐碱化问题突出,棉花产量和品质较低。为解决这些问题,该基地引进滴灌技术,建设了完善的滴灌系统。
(二)应用效果分析
采用滴灌技术后,该基地棉花灌溉用水量减少了 40%,水分利用率提高到 85% 以上。棉花根系发育良好,植株生长健壮,病虫害发生率降低。棉花产量从原来的每亩 300 公斤提高到每亩 450 公斤,增幅达 50%,同时棉花纤维长度和强度增加,品质显著提升。此外,土壤盐碱化程度得到有效控制,土壤肥力逐渐提高,生态环境得到改善 。
五、结论
滴灌技术在干旱农田水利灌溉中具有显著的优势和良好的应用效果,能够有效提高水资源利用效率,促进作物生长与增产,改善土壤生态环境。在实际应用中,通过合理规划滴灌系统、做好水质处理与维护、科学制定灌溉制度和施肥管理等措施,可以充分发挥滴灌技术的优势。随着水资源短缺问题日益严峻,滴灌技术在干旱地区农田水利灌溉中的推广应用具有重要的现实意义和广阔的发展前景。未来,应进一步加强滴灌技术的研发与创新,降低设备成本,提高系统的智能化水平,为干旱地区农业可持续发展提供更强有力的技术支撑。
参考文献
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