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农田灌溉节水技术滴灌、喷灌与微喷灌的效果对比分析.pdf
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1、2024 年 1 期智慧农业导刊Journal of Smart Agriculture研究视界农田灌溉节水技术滴灌、喷灌与微喷灌的效果对比分析鲁智国(定西大禹节水有限责任公司,甘肃 定西 743000)随着全球人口增长和气候变化带来的挑战,水资源短缺已成为世界各国共同面临的问题。农业作为用水大户,其灌溉效率对于保障全球粮食安全具有重要意义。滴灌、喷灌和微喷灌技术作为农田灌溉节水技术的典型代表,已在世界范围内得到广泛应用。本文旨在通过对比分析这 3 种技术的节水效果、生产效益、经济效益和环境效益,为灌溉技术的选择和应用提供科学依据。1农田灌溉节水技术概述1.1滴灌技术滴灌技术通过低压管道系统将
2、水直接输送到作物根部,实现了定点、定时、定量的灌溉。这种技术具有许多优点,包括省水、省工、节能和提高作物产量等。此外,滴灌技术还适用于各种地形和土壤条件,能有效改善土壤结构,提高作物品质。传统的灌溉方式,如漫灌往往造成大量的水资源浪费,而且需要大量的劳动力来进行操作。相比之下,滴灌技术可以精确控制灌溉水量和灌溉时间,大大减少了水资源的浪费和劳动力成本。同时,滴灌技术还可以根据作物的不同需求,进行针对性的施肥和灌溉,从而提高作物的品质和产量。此外,滴灌技术还可以有效改善土壤结构。传统的灌溉方式容易造成土壤板结,导致土壤透气性下降,影响作物根系的生长。而滴灌技术可以通过缓慢的水流将氧气带入土壤,增
3、加土壤的透气性,促进作物根系的发育,提高作物的抗病能力。总之,滴灌技术作为一种先进的农业灌溉技术,具有省水、省工、节能、提高作物产量等优点,适用于各种地形和土壤条件,能有效改善土壤结构,提高作物品质,对于促进农业可持续发展具有重要意义。1.2喷灌技术喷灌技术是一种高效、精准的灌溉方法,它将水通过喷头喷洒到空中,形成细小的水滴,从而对作物进行灌溉。这种技术具有许多优点,包括节水、省工、适应性强等。喷灌系统在大面积农田、果园和绿化地带中具有很高的应用价值。由于其能够精确控制水量和灌溉时间,因此可以有效提高水资源的利用率,降低灌溉成本,减少水土流失,并提高作物的产量和质量。喷灌技术还可以根据作物的生
4、长需求和季节变化进行调整,从而确保作物在合适的时间获得适量的水分。同时,喷灌系统还可以与施肥相结合,实现水肥一体化管理,进一步提高农业生产效率作者简介:鲁智国(1986-),男,工程师。研究方向为农田水利灌溉。摘要:农田灌溉节水技术是提高水资源利用效率、保障全球粮食安全的有效手段。该文对滴灌、喷灌和微喷灌技术进行综合分析,评价其节水效果、生产效益、经济效益和环境效益。研究结果表明,滴灌技术在节水方面具有显著优势,喷灌技术在生产效益方面表现突出,而微喷灌技术则具有一定的经济效益和环境效益。因此,在实际应用中,需要根据当地水资源状况、作物类型及生产需求等因素,合理选择和搭配灌溉技术,以实现可持续发
5、展。关键词:农田灌溉;节水技术;滴灌;喷灌;微喷灌;节水效果中图分类号院S277文献标志码院A文章编号院2096-9902渊2024冤01-0031-04Abstract:Water saving technology of farmland irrigation is an effective means to improve the utilization efficiency of waterresources and ensure global food security.This paper makes a comprehensive analysis of drip irrigat
6、ion,sprinkler irrigation andmicro-sprinkler irrigation,and evaluates their water saving effect,production benefit,economic benefit and environmental benefit.The results show that drip irrigation technology has significant advantages in water saving,sprinkler irrigation technology hasoutstanding prod
7、uction benefits,while micro-sprinkler irrigation technology has certain economic and environmental benefits.Therefore,in practical application,it is necessary to reasonably select and match irrigation techniques according to local water resources,croptypes,production demand and other factors,in orde
8、r to achieve sustainable development.Keywords:farmland irrigation;water saving technology;drip irrigation;sprinkler irrigation;micro-sprinkler irrigation;watersaving effectDOI:10.20028/j.zhnydk.2024.01.00831-2024 年 1 期研究视界智慧农业导刊Journal of Smart Agriculture和作物产量。1.3微喷灌技术微喷灌技术是一种介于喷灌和滴灌之间的节水灌溉技术,通过低压管
9、道系统将水输送到作物根部,形成细小水滴对作物进行灌溉。微喷灌具有省水、省工、节能和适应性强等特点,适用于各种地形和土壤条件,能有效改善土壤结构,提高作物品质,是一种高效、节能的节水灌溉技术1。2滴灌尧喷灌和微喷灌的效果对比分析2.1节水效果2.1.1滴灌技术的节水效果随着全球水资源的日益紧缺,提高水资源利用率已成为农业领域的重要课题。滴灌技术通过将水直接输送到作物根部,可以大幅减少蒸发和渗漏损失,从而提高水资源的利用率。研究数据显示,滴灌技术的节水效果非常显著,可达到 40%70%,这一技术成果将对全球农业可持续发展产生深远影响。与传统灌溉方式相比,滴灌技术具有以下优势:滴灌技术能够精确控制灌
10、溉水量,确保作物获得适当的水分供应,从而提高作物产量;其次,滴灌技术可以减少肥料和农药的施用量,降低生产成本,同时减少对环境的负面影响;此外,滴灌技术还可以适应各种复杂的地形和土壤条件,使灌溉作业更加高效和灵活。在全球范围内,许多国家已经开始推广和应用滴灌技术。例如,以色列是世界上最早大规模应用滴灌技术的国家之一,其在农业节水方面取得了显著成效。2.1.2喷灌技术的节水效果喷灌技术作为一种高效的节水灌溉方式,相比传统的地面灌溉方式具有明显的优势。喷灌技术通过将水喷洒到作物的表面,极大地减少了水分的蒸发和渗漏损失。一般而言,喷灌技术的节水效果在 30%50%,这使其在大面积农田的灌溉需求中具有很
11、高的实用性。喷灌技术的节水效果主要体现在以下几个方面:淤减少蒸发损失,与传统的地面灌溉方式相比,喷灌技术将水直接喷洒到作物的叶面和根部,减少了水分在输送过程中的蒸发损失。于降低渗漏损失,喷灌技术可以更加精确地控制灌溉水量,从而降低水分在土壤中的渗漏损失。盂提高水资源利用率,喷灌技术可以根据作物的需要精确调整灌溉水量和时间,从而提高水资源的利用率。榆减少对土壤结构的破坏,喷灌技术可以避免传统地面灌溉方式对土壤结构的破坏,从而保持土壤良好的结构性和透气性。尽管喷灌技术具有较高的节水效果,但在实际应用中仍需要注意以下几个方面的问题:淤投资成本方面,喷灌系统需要一定的初始投资,包括泵站、输水管道和喷头
12、设备等。于能源消耗方面,喷灌系统需要一定的动力来驱动水泵和喷洒设备,从而会产生一定的能源消耗。盂运行维护方面,喷灌系统需要定期进行维护,以确保设备的正常运行和灌溉效果的稳定。榆适用范围方面,喷灌技术在不同土壤质地、坡度和作物品种上的适用性可能有所不同,因此在选择喷灌技术时需要充分考虑这些因素2。2.1.3微喷灌技术的节水效果微喷灌技术已在全球范围内得到广泛应用。它的工作原理是通过特制的喷头将水以细雨般的雾状喷洒到作物的表面,以达到节水灌溉的目的。这种灌溉技术具有很多优点,其中之一就是显著的节水效果。研究结果表明,微喷灌技术的节水效果在 40%60%,这个数据是在与其他灌溉技术相比较的基础上得出
13、的。例如,滴灌技术的节水效果较高,一般在 70%80%,但其应用范围相对有限,尤其是在大面积农田中;而喷灌技术的节水效果相对较低,一般在 30%左右,但其应用范围较广,适合多种类型的农田。相比之下,微喷灌技术在节水效果上具有较为均衡的表现,其节水效果介于滴灌和喷灌之间。这种技术在保持较高节水效果的同时,还具有较好的适用性,能够满足不同农田的需求。2.2生产效益2.2.1滴灌技术对作物产量的影响滴灌技术可以精确控制灌溉水量和施肥量,实现水资源和养分的高效利用,从而提高作物产量3。研究显示,与常规灌溉方式相比,采用滴灌技术种植的作物产量可提高 10%30%。提高的主要原因包括以下几个方面:淤水分高
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