节水灌溉机械化技术(精选11篇)
节水灌溉机械化技术 第1篇
一、玉树地区节水灌溉农机化技术目前存在的问题
机具灌水量较低, 例如说穴灌包括农作物苗期地面表层浅灌, 拖拉机行走1米施水量少于0.5千克, 难以满足玉树地区旱情严重时的需水要求;节水灌溉产品质量稳定性较低, 最近几年, 我国节水灌溉机具的产品质量有了一定的提升, 但依旧还存在诸多质量稳定性的问题;结构不合理、功能性不强和利用率不高是玉树地区节水灌溉农业机械普遍存在的问题;受到科技研究经费的限制, 导致科技研究工作的人才外流, 以及科研工作短期化、分散化与小型化。科技研究仪器与设备老化, 没有产品开发的技术储备, 无法为农业科技提高科研产品, 甚至连以往引进的技术也无法吸收消化, 追随全国乃至世界先进水平的研究能力更是缺乏。
二、节水灌溉农业机械化技术类型
1. 施水播种技术
所谓行走式施水播种技术是以玉树地区农村普遍拥有的拖拉机为动力来源, 装备简单的贮水装置, 并且将施水功能装置配备于播种机上, 在对农作物进行播种的同时也对种植区域进行施水, 为种子的发芽提供条件, 以解决玉树地区旱情严重的地域没有天然降水和灌溉条件, 以及农作物需水不同步情况下的农作物适时播种问题, 以实现节约农业用水、增加作物产量与对抗旱情的目的。
开沟器是施水播种技术的关键, 通常来讲是按照肥、水、种的施入顺序, 依靠土壤覆盖降低水对种子的冲移与提高保水性能[1]。在夏季进行农作物的播种时, 为降低翻土造成的土壤水分蒸发, 肥、水、种适合采用同位分层技术进行处理, 在春秋季节进行肥和水的播种时, 还可以采用侧位深施技术进行处理。密植作物如小麦等多采用条施水, 而大株距作物如玉米等采用穴播穴施水能够有效提升农业灌溉用水的利用率。
2. 微灌技术
微灌指的是, 借助特殊的设备把有压水流转化为水滴与细小水流, 对农作物根部附近的土壤进行润湿的一种灌水方式。这是一种对水量可以精确控制的局部灌溉方法, 按照农作物对于水量的需求, 通过管道将水送到每一株植物的根部, 让每一株植物都可以获得所需的水量, 有效的降低了输水损失、深层渗透与地面径流。此外还可以借助微灌系统完成施药施肥操作, 实现控制自动化。此项技术适合在玉树地区地形复杂或者旱情严重的地方使用。
3. 喷灌技术
所谓喷灌, 指的是把具有一定压力的水喷射到空气中, 在农作物区域上方形成细小的水滴, 散落在种植区与农作物上的一种灌水方式。喷头是喷灌的主要工作部件, 按照运转的方式可以将喷头分为旋转式与摇臂式两种类型。喷头的结构大同小异, 都是又作用一样的喷体、转向机构、转动机构和密封机构组成。其明显的优点是灌水均匀, 少占耕地, 节省人力, 对地形的适应性强, 主要缺点是受风影响大, 设备投资高。
三、结束语
节水播种等农业机械化作业对现阶段的农业生产有一定的促进作用, 但其只是增强了农作物苗期灌溉的效果, 只是节水灌溉农机化发展的初始阶段, 要想其发挥更多的作用, 必须朝着喷灌、微灌等高效益农田与温室环境控制农机化的更高阶段发展。
摘要:作为农业可持续发展战略整体规划的重要内容与有机组成部分, 农业机械化也是实现节水灌溉的方式与必要条件, 并且节水灌溉也为农业机械化的发展指明了新的方向。节水灌溉与农业机械化的有机结合形成了新的节水灌溉农业机械化技术体系。文章以玉树地区为例, 以节水灌溉农业机械化技术目前存在的问题为切入点, 重点介绍了节水灌溉农业机械化技术的类型。
关键词:节水灌溉,玉树地区,农业机械化
参考文献
节水灌溉机械化技术 第2篇
关键词:节水灌溉;玉米;播种;膜下滴灌
中图分类号:S513 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2016)11-0071-02
粮食安全问题贯穿我国国民经济发展的各个时期。近些年,党中央、国务院对粮食安全问题越来越重视。从长远看,我国的粮食安全问题不仅是口粮问题,还有饲料粮问题,而玉米是优质的饲料粮之一。人民生活水平的提高及饮食结构的变化,带动畜牧业快速发展,导致优质玉米的需要量增加。在此情况下,提升玉米产量和品质变得尤为重要。推广玉米节水灌溉机械化播种技术,可通过改变传统种植模式达到节水节肥,、增产,节省机耕费及劳动力,提高劳动生产率、土地利用率的目的,经济效益、社会效益和生态效益显著。
1 玉米节水灌溉机械化播种技术概述
玉米节水灌溉机械化播种技术,是指使用铺管铺膜播种机,按着大垄双行的种植模式,一次性完成喷洒除草剂、大垄中间铺设滴灌管、按行距分别给待种植垄下的土壤条施配方化肥、垄上铺设地膜、膜上成穴半精量或精量播种、覆土、镇压等多种工序。大垄双行的栽培形式,可使种植密度增加10%~15%,还能营造良好的通风条件,人为形成边行优势、改善群体环境,通过充分利用光、热资源来提高玉米产量。膜下滴灌大垄双行种植模式见图1。
膜下滴灌技术将滴灌管铺设在膜下,利用地面给水管道(主管、副管)将灌溉水源送入滴灌管。滴灌管上设有滴头,使水不断地滴入土壤中,直至渗入作物根部,以减少土壤的田间蒸发,提高水的利用率。
膜下滴灌技术的节水增产作用有:1) 保水。膜下滴灌适度灌水后,保持土壤毛细管的上下通畅,土壤中的水可源源不断上升到地表。覆膜后,土壤与大气隔开,土壤中的水分无法蒸发并散失到空气中,而在膜内以液—气—液的方式循环往复,使土壤表层保持湿润。少量的自然降水通过苗孔渗入土壤,大量的自然降水流入垄沟,以横向形式渗入覆膜区,通过地膜保护被作物有效利用。2) 增温。土壤耕作层的热量来源主要是吸收太阳辐射。地膜能够阻隔土壤热能与大气交换。阳光辐射后透过地膜使地温升高。通过土壤自身的传导作用,使土壤深层温度逐渐升高。灌溉水通过管道及毛管滴头系统缓慢滴入膜下土壤的过程中,水流增温,汽化热损失减少,温度下降缓慢。据农业部门测算,全生育期可提高积温150~200 ℃。3) 改善土壤物理性状。衡量土壤耕性和生产能力的主要因素有容重、孔隙度和固液气三相比。地膜覆盖后,地表不再承受降雨冲刷和渗水压力,滴灌渗水压力极小,保证土壤处于疏松状态、透气性良好、孔隙度增加、容重降低,有利于作物根系生长发育。同时,地膜覆盖使土壤的含盐量降低。偏盐碱地种植覆膜玉米可提早15 d成熟,且比露地玉米增产。4)提高土壤养分含量。覆盖地膜可增温保墒,利于土壤微生物活动,加快有机物和速效养分分解,增加土壤养分含量。盖膜可阻止雨水对土壤的冲刷和浸润,使养分不受损失。滴灌系统配有施肥罐,可随时利用系统进行追肥,满足作物生长需要。5)改善光照条件。由于植株葉片互相遮阴,下部叶片比上部叶片光照条件差。覆膜后,由于地膜和膜下的水珠反射作用,漏射的阳光反射到近地空间,增加基部叶片的光合作用,提高光合强度和光能利用率。据有关部门在玉米播种60 d测定,距地面50 cm处的光照强度占25%以上,而未盖地膜玉米为10%左右,说明基部叶片光照强度优于露地玉米。膜下灌溉玉米的各种生育条件优越,可促进早出苗、早吐丝、早成熟,根系亦发达。种植实践表明,膜下滴灌技术的增产效果显著。
2 玉米节水灌溉机械化播种技术的应用及效果
2.1 技术应用现状
玉米节水灌溉机械化播种技术项目实施以来,朝阳县共实施面积6 734 hm2(10.1万亩),其中2014年朝阳县建立以朝阳县木头城子镇和国营朝阳县贾家店农场为主的2个核心示范区,计划推广实施700 hm2,实际完成670 hm2(1万亩),涉及农户930户。
项目实施以来,朝阳县的农业机械化水平得到了增强,广大农机户从项目发展中看到从事农机事业的广阔前景,出现购买农机具热潮。从实施效果看,2014年朝阳县遭遇大旱,6月中旬后一直未降雨,给玉米产区带来灾难。据了解,未实施玉米节水灌溉机械化播种技术的区域,玉米收成最多的为80%,收成最少的仅为20%甚至绝收,而项目区的玉米产量基本未受影响。同时,项目区土壤颜色变深、土质变疏松。通过实施玉米节水灌溉铺管铺膜播种机械化作业技术,减轻劳动强度,提高生产效率,使更多劳动力从事二、三产业,增加收入。
2.2 项目效益分析
2.2.1 经济效益 实行玉米节水灌溉铺管铺膜播种机械化作业技术,省去多项作业费用,提高粮食产量。从2014年秋季测产情况看,与未采用此技术的地块相比,采用此技术的地块平均增产6 000 kg/hm2,节约工时60 h/hm2,节约种子22.5~45.0 kg/hm2,经济效益显著。
2.2.2 社会效益 玉米节水灌溉机械化播种作业技术生产,减少大量劳动用工,促进劳动力转移。平均每hm2省工7.5个工日,累计省工5万个工日。据抽样调查结果显示,节省的劳动力至少有50%获得效益,则转移的劳动力用工为2.5万个工日。
同时,玉米节水灌溉机械化播种作业技术减少大量的燃油消耗。测试结果表明,此技术减少1~2个作业环节,平均节省燃油22.5 kg/hm2。累计推广6734 hm2,则节省燃油1.5万kg,有利于建设节约型社会。
2.2.3 生态效益 此技术可节约灌溉用水30%~40%,减少燃油消耗,减少拖拉机排放的废气,有利于大气环境改善。促进土壤中微生物活动,使土壤的生物活性大大增强。总体来说,此技术对改良土壤、保护环境、防止水土流失、抑制沙尘暴、促进农业可持续发展具有重要意义。
nlc202309080848
3 玉米节水灌溉播种机械化技术的推广建议
3.1 建立长效发展机制
此技术主要依靠财政资金发展,示范县获得的项目投资有限且具有引导性,因此必须建立长效发展机制。
一是加大宣传力度,争取各级领导的重视与支持,将技术示范、推广推向深入。二是通过示范转变广大农民的传统观念,不断提高机手和农民的技术水平、操作能力,使更多的农民认知、接收和应用该项技术。三是政府与项目区乡镇签订项目责任书,通过行政引领和扶持政策推动项目和技术实施。
3.2 加快机具适应性研究
此技术是一项新技术,应试验先行、积累数据和经验,不断创新工作方式。通过多种模式对比试验在实践中不断完善技术体系。使技术成果在示范中发挥引路作用,引导农民自发地去试验田参观学习。进一步完善机具性能,加强对机具适应性和可靠性的试验研究,提高作业质量,保障该技术的推广应用。
3.3 强化玉技术监督管理
要紧紧依托当地农技农机部门和农机合作社,加强该作业技术的监督管理及田间日常管理,及时发现、沟通和解决问题,让该技术推广更接地气,这是玉米节水灌溉铺管铺膜播种机械化作业技术顺利实施的保证。
参考文献
[1] 翟红霞.玉米节水灌溉机械化播种技术及机具探讨[J].农业科技与装备,2014(3):29-30.
[2] 刘阳.玉米节水灌溉机械化播种作业技术研究[J].农业科技与装备,2013(12): 60-61.
[3] 岳黎明.浅析玉米節水灌溉铺管铺膜播种技术的推广[J].现代农业,2014(6):40-41.
Abstract: This paper introduced the important role and planting mode of water-saving irrigation mechanization sowing technology in maize production, analyzed technical economic benefit, social benefit and ecological benefit taking advantage of experimental data according to the actual situation of the application of the technology in Chaoyang country, and discussed the measures promoting technology extension. It provided reference for maize plantation.
Key words: water-saving irrigation; maize; sowing; drip irrigation under mulch
节水灌溉机械化技术 第3篇
一、主推节水灌溉机械化技术
1. 以精细地面灌溉技术为特征的现代地面节水灌溉技术
应用激光控制平地技术构筑精细地面灌溉技术的基础, 通过采用水平畦田灌溉技术、波涌灌溉技术等的地面灌溉技术, 不仅使地面灌溉具有一定的自动化能力, 而且也保证了高效节水效果的实现。主要应用于新疆维吾尔族自治区不适宜发展喷灌的粮食产区、部分难以实施膜下滴灌的棉花及地方优势特色作物区以及经济相对落后的和田、克州、阿勒泰、博州等地区。
(1) 激光控制平地技术激光控制平地技术是目前世界上最先进的平地技术。田间应用结果表明, 激光控制平地方法可以使田块平整精度达到小于2 cm的水平, 与田面粗平状况相比, 激光控制精细平地条件下的灌溉效率可提高34%, 灌水均匀度可提高28%。平整的农田表面有利于进地水量和灌水深度分布的变化相对均匀, 使根区内水分入渗保持较好的均一性, 起到改善田间地面灌溉效率和灌水均匀度的作用。
(2) 水平畦田灌溉技术水平畦田灌溉技术是建立在激光控制土地精细平整技术应用基础上的一种地面灌溉技术。畦田可以是任意形状, 周边由田埂封闭。畦块规格的设计取决于供水流量、土壤入渗特性等因素, 一般在4 hm2左右, 较大的可达到16 hm2。灌水时的水流量较大, 水能在较短的时间内充满田块, 均匀地分布在整个土壤表面。应用水平畦田灌溉技术, 田间灌溉水利用率由平均50%提高到80%, 灌溉均匀度由70%左右提高到85%左右。与其他农业综合技术措施配合后, 采用常规机械进行粗平后年均可增产20%, 采用激光控制进行精平后年均可增产30%。作物的水分生产效率由1.13 kg/m3提高到1.7 kg/m3。
(3) 波涌灌溉波涌灌溉是采用间歇供水、大流量的方式向沟 (畦) 放水, 整个灌水过程依据田块长度被划分为几个周期, 入地水流不是一次性的连续推进到沟 (畦) 末端, 而是分阶段的由首端推进至末端。这种供水与停水交替发生的间歇灌水方式可以形成表土致密层, 能够降低土壤的入渗率, 同时先期灌溉湿润的沟 (畦) 段上田面糙率的减少有利于加快后期灌溉水流的推进速度, 进而提高田间灌溉效率和灌水均匀度。在同样的入地流量条件下, 由于波涌沟灌的水流推进速度快, 因而既减少了地块首末受水时间上的差别, 又减少了灌水时间, 起到节水和灌水均匀的双重效果。波涌灌与连续灌相比较, 可节水10%~23%, 增产10%左右, 节水增产效果显著。
2. 膜下滴灌、膜下常压微灌机械化技术
(1) 膜下滴灌 (也称“加压式”) 在滴灌技术和覆膜种植技术的基础上, 使其有机结合, 形成一种新型田间灌溉方式, 为了充分发挥新型配置后灌溉系统优势, 覆膜和滴灌两者缺一不可。
(2) 膜下常压微灌 (也称“自压式”) 利用渠系与大田地表的落差 (30 cm以上) 所产生的自重水压和大田的自然坡降 (纵向坡度小于5/1 000) , 使灌溉水通过干、支管自流到膜下的微灌带 (也称“毛管”) 中, 经毛管上的小孔以微小的水流浸润作物根系。
(3) 效益分析实践表明, 膜下滴灌和常压微灌技术可实现节水30%~50%、节省机耕费20%~30%;可提高劳动生产率, 如棉田的人工管理定额可由1.68 hm2/人提高到5.36 hm2/人;土地利用率提高5%~7%, 大田作物增产15%~20%, 蔬菜等经济作物增产50%~100%;可节肥20%~40%, 省农药10%以上。同时可以省时省工, 减轻劳动强度, 改善劳动条件, 具有较好的经济和社会效益。主要应用于新疆维吾尔自治区优质棉产区喀什、阿克苏、巴州、和田、昌吉、塔城等地, 制酱番茄优势区域昌吉、塔城等地和优质瓜类产区哈密、吐鲁番等地区。
3. 渗灌技术
渗灌技术是将输水毛管埋于地下35~40 cm, 通过滴头对作物进行水肥渗灌。一次性铺管可以使用8~10年, 田间输水系统地埋后便于农田耕作和农作物栽培管理。这种灌溉方式可以使作物植株生长稳健, 扩大根系生长面积, 增强水肥吸收能力。由于是自下而上灌溉, 可以使地表以下5 cm保持干燥, 土壤表面几乎没有蒸发、没有径流, 也没有深层渗漏等现象, 由此可以避免土壤发生板结和盐渍化, 同时抑制地表杂草的生长和病虫害的产生。通常0.067 hm2节约用水可达50%左右, 主要应用于全区极度干旱区的棉田种植, 马铃薯、甜菜和胡萝卜等根茎作物产区。
4. 喷灌机械化技术
灌溉机械化技术是指用机械设备将压力水喷射到低空, 经雾化后像雨滴一样均匀地降落到作物和地表面。一个完整的喷灌系统, 包括水源供水工程、田间输配水工程和喷灌机械设备三大部分。喷灌系统分管道式和机组式两大类, 管道式喷灌系统分固定式、移动式和半固定式3类;机组式喷灌系统类型很多, 按大小分可分为轻型、小型、中型和大型喷灌机系统。近年来, 喷灌机械发展较快, 应用范围广, 主要用于大田 (小麦、人工草场等密植性作物) 、果园及温室大棚, 还可与植保、施肥机具结合在一起使用, 优点是节约用水, 提高农作物产量、品质, 节省劳力, 适应性强, 一般和地面沟畦灌溉相比可节水20%~40%、增产10%~30%。
5. 蓄水保墒农艺节水机械化技术
主要包括深松、秸秆及残茬覆盖机械化技术, 配套措施为免耕或少耕播种施肥技术、杂草及病虫害控制与防治技术。
(1) 深松技术深松就是疏松土壤而不翻转土层的土壤耕作技术。其技术优点是打破长期翻耕形成的犁底层, 有利于雨水的入渗与作物根系的发育;不扰乱耕作层, 改善了土壤的透水、透气性, 改善了土壤的团粒结构;动土量小, 减少了由于翻耕后裸露的土壤水分蒸发损失;降低了土壤密度;降低农机作业强度, 减少作业成本。深松方式可分为局部深松或全方位深松。
(2) 秸秆及残茬覆盖机械化技术即通过机械作业将作物秸秆或根茬粉碎后, 均匀铺撒在地表。其技术优点是减少地表水分蒸发;减少地表径流, 增加雨水入渗;调节地温, 利于微生物的繁殖和活动, 促进土壤水分转化与分解;保护土壤表层, 防止水土流失, 抑制杂草生长;秸秆腐烂后, 增加有机质和腐殖质, 培肥地力;改善土壤物理性状, 增加团粒结构, 增加孔隙率, 降低土壤耕层密度。
两项技术综合实施后, 可有效减少土壤地表蒸发10%左右, 减少地表径流60%左右, 从而增加土壤耕层内有效水分17%以上。
二、发展节水灌溉机械化技术的问题与建议
1. 存在的主要问题
(1) 部门间配合不够农机、水利、农业等部门结合不够紧密, 农机与农艺融合不够, 节水灌溉机械化技术推广应用尚未达到最佳效果。
(2) 节水灌溉机械化技术装备的科技水平有待提高目前全区农田节水灌溉技术与设备的自主研制开发能力不强, 节水灌溉机械化技术的整体水平仍然较低, 科技含量不高, 先进高效的农田节水灌溉技术与装备比例有待提高。
2. 发展节水灌溉机械化技术的建议
(1) 加强组织领导坚持行政措施和技术措施相结合, 把节水灌溉机械化技术推广作为一项兴机富民的大事来抓。从政策上、资金上给予支持与扶持, 并进一步加强管理, 采取有效措施, 强化各种先进的节水灌溉新技术、新机具的推广应用力度, 充分发挥农机化技术在节水农业生产中的重要作用。
(2) 依靠科技进步, 加快节水灌溉机械化技术与设备的引进、研究和开发工作鼓励在引进国内外先进技术的基础上, 通过消化吸收、自主创新, 研制出适应本地区实际的农田节水灌溉机械化技术及相关设备, 提升全区科研开发和制造能力。大力吸引外资在新疆联合办厂或独资办厂开发先进的节水设备, 促进新疆节水型社会的建立。
(3) 发挥农机购置补贴带动作用, 努力加大投入力度节水灌溉机械化技术的推广是一项技术性强、涉及面广、社会效益高的公益性事业。新疆维吾尔族自治区农机部门通过将水泵、过滤器、灌溉系统首部等节水灌溉设备纳入农业机械购置补贴范围, 积极引导农民、各经营组织加大对农机化的投入, 同时积极多方争取地方财政及科技项目, 多渠道、全方位争取、筹集资金, 千方百计加大投入规模, 有效拓宽投融资领域和渠道, 形成良好的投资机制, 促进技术和机具的普及应用。
(4) 试验示范同推广相结合, 加大宣传力度, 充分调动广大农民群众的积极性广大农民群众是实施节水灌溉机械化技术的主体, 对于一些新技术新机具的接受还需一个过程。为此, 我们通过建立农业高新节水灌溉机械化技术科技示范园 (区) , 使之成为试验示范基地、技术培训基地, 以印发资料、地头讲解、召开现场演示会、田间巡回指导等多种形式, 加强对新技术的宣传, 使广大农民正确地掌握和运用好节水灌溉技术, 让项目示范区的农民切实认识到节水灌溉机械化技术的增产增收效果, 把他们发展成为农业生产中的实践者和科技传播者。
节水灌溉技术研究 第4篇
水资源是人类赖以生存的重要资源之一.综述了我国节水灌溉技术的现状、主要的技术措施及发展趋势,指出发展节水灌溉势在必行.我国节水灌溉工程技术与农艺技术虽然有了长足的发展,但只有将传统节水灌溉技术与现代高新技术有效结合,才能迅速提升我国节水灌溉水平.
作 者:韩立岩 那婉姣 王亮 作者单位:韩立岩(辽宁省沈阳市水利局,辽宁沈阳,110013)
那婉姣(辽宁江海水利工程公司)
王亮(沈阳国源科技发展有限公司)
节水灌溉机械要走出中国范儿 第5篇
生态恶化,粗放型灌溉模式必须要改
“人多地少是我国的基本国情,要用占世界7%的耕地去供养占世界21%的人口,我们不得不提高耕地复种指数,甚至在生态脆弱地区垦荒种地,这对水资源需求量很大。”日前,全国农技中心节水处处长高祥照在第三届中国农机手大赛“节水灌溉讲堂”上说。我国每年用水5800亿方,其中农业用水3600亿方,占62%。但我国水资源仅占世界的6%,年缺口300亿方,每年受灾面积4亿~5亿亩,损失粮食600亿斤。
虽然,我国从20世纪90年代就开始推广节水灌溉,但以“小白龙”为主,农民拉着水管在地里浇水。这种灌溉模式仍然属于粗放型大水漫灌,浪费很严重而且效率很低,3个人1天才灌七八亩地,新疆500亩的棉花地要14个人灌半个月。水利条件稍好的地方有沟渠灌溉,但由于蒸发量大,水资源利用率依然很低。此外,沟渠的修建,占用了约14%的耕地,又造成了耕地资源的浪費。
不仅如此,粗放型农田灌溉模式还是我国农业生产“肥多、药多、膜多、投入多”的主因之一。以施肥为例,传统的犁地翻土施撒固体肥料,化肥实际利用率仅为20%。比如最常见的氮肥尿素,极易溶于水。据一项调查显示,如果在施肥后灌溉,作物对尿素的实际吸收率一般维持在15%左右。由于化肥使用率低,农民不得不增加化肥使用量,对土壤、水资源造成了严重污染。
近年来,通过发展集雨灌溉、地膜覆盖作业,我国西北年均降水量300毫米左右的旱作农业区曾创下了玉米亩产达1500斤的农业奇迹。但那里属于本不应该发展农业的生态脆弱区,耕种会破坏沙质土壤表面的保护壳、降低土壤蓄水能力,成为我国北方沙尘暴源头之一。所以,应当在中东部地区大力发展节水灌溉,提高水资源利用率和粮食总产量,在生态脆弱区退耕还林保持我国生态环境的平衡。
“在生态约束趋紧的情况下,大力推行节水灌溉已经刻不容缓。”高祥照说,而且节水本身不仅是省水,更能省肥省药,是推进化肥、农药使用量零增长行动的关键途径。
立足国情,推广节水灌溉机械要因地制宜
为发展节水灌溉,国家于2012年开始大力推广大型喷灌机。这是一种广泛应用于欧美国家的先进节水灌溉机械,一次性灌溉面积可达上千亩,既节水又高效。
江苏华源节水股份有限公司总经理邱志鹏介绍说,大型喷灌机要求单口机井出水量在60吨以上,欧美国家水资源相对丰富没有问题。而我国地下水资源如此充沛的地区却不多,在中西部地区出水量太小根本无法运转。
大型喷灌机还对地块有要求,需要土地规模连片,不能有沟、不能有渠、不能有树、不能有电线杆,不然就转不了。一台大型喷灌机效率最高的时候要达到500亩以上才能产生效益,否则就不划算。在目前我国农业生产经营分散的情况下,它也是不大适用的。因此,在我国大部分地区,体型庞大、单次灌溉面积大的大型喷灌机难以“施展拳脚”。
同时,我国也从以色列引进了微型滴灌技术和设备。以色列国土面积狭小、极为缺水,设施农业发达、大田农业很少。与之截然相反,我国以大田农业居多、设施农业较少。“滴灌节水效率很高,适合在设施农业园区推广,要在大田农业生产中推广成本太高,农民难以接受。”邱志鹏说。
“因此,我国发展节水灌溉,绝对不可能完全照搬某一国家的模式,一定要根据国情进行自主创新。”邱志鹏说,我国各地区自然环境差异大,要根据各地自然环境特点因地制宜地选择灌溉设备,所以我国一定是多种灌溉模式并存。
机艺融合,将水肥一体化与喷灌机结合使用
“我国大田农业为主、规模化程度不高的现实,决定了中型喷灌机是节水灌溉适用机械。”邱志鹏说,中型卷盘式喷灌机机动灵活、自动化程度高、投资低,适合大中小不同规模作物的规模化作业,是适用性较广的灌溉装备之一。
传统国产卷盘式喷灌机,采用国外20世纪80年代技术,存在传动级数多、驱动单元效率低和机械式速度控制偏差大的问题,致使设备能耗高、灌溉均匀度低。
“对此,我们进行了四处关键技术创新,解决了传统卷盘式喷灌机存在的问题。”邱志鹏介绍,一是研发太阳能供电的直流电机直接驱动变速箱,入机压力降低10%、耗能低;二是采用蜗轮蜗杆+直齿圆柱齿轮的传动组合,传动效率提高20%,体积减小10%;三是建立了卷盘综合参数传感与速度控制技术,速度偏差由国内普遍存在的20%降低到5%左右,灌溉均匀度超出国家标准;四是建立灌水量-移动速度决策方法,操作简单,只需输入灌水量,即可自行运行。该设备单条作业、机动灵活,可以有效应对地面坑渠,地块腹宽70米、长度10米即可作业。同时,可根据地块长度延伸作业,不受限制。只需3吨水就可以作业,也更加符合我国缺水的实际。
这种光伏电驱动卷盘式喷灌机节水喷灌效果比大田漫灌节水30%以上,自动化程度较高,一台机器就可以作业200亩地,一个人能控制4台左右。“不少种粮大户和农机合作社已经认识到科学灌溉对于增产增收的作用,而且还能成为一项新的农机作业服务内容,农民自行采购设备增多,慢慢扭转灌溉机械对政府水利项目过度依赖局面。”农业部农机推广总站总工程师徐振新说。
节水灌溉机械化技术 第6篇
滴灌是一种局部控制性灌溉技术, 直接向土壤供应已过滤的水分、肥料或其他化学药剂等, 供作物根系吸收, 满足作物的需肥耗水的需要。它没有喷水或沟渠流水, 只让水慢慢滴出, 在重力和毛细管作用下进行点源入渗运动, 使作物主要根区的土壤保持适宜含水状况。滴灌灌水器的流量通常为1.14~10升/小时。
灌溉技术特点主要包括以下几个方面:
(1) 滴灌条件下, 每个毛管上每个滴头的滴水量都均匀一致, 灌溉水湿润部分土壤表面, 可有效减少土壤水分的无效蒸发。同时, 由于滴灌仅湿润作物根部附近土壤, 其他区域土壤水分含量较低, 因此, 可防止杂草的生长。滴灌系统不产生地面径流, 且易掌握精确的施水深度, 非常省水。
(2) 环境湿度低滴灌灌水后, 土壤根系通透条件良好, 通过注入水中的肥料, 可以提供足够的水分和养分, 使土壤水分处于能满足作物要求的稳定和较低吸力状态, 灌水区域地面蒸发量也小, 这样可以有效控制保护地内的湿度, 使保护地中作物的病虫害的发生频率大大降低, 也降低了农药的施用量。
(3) 提高作物产品品质, 由于滴灌能够及时适量供水、供肥, 它可以在提高农作物产量的同时, 提高和改善农产品的品质, 使保护地的农产品商品率大大提高, 经济效益好。
(4) 滴灌对地形和土壤的适应能力较强, 由于滴头能够在较大的工作压力范围内工作, 且滴头的出流均匀, 陡坡地势及较远距离的滴水速度也能一致, 所以滴灌适宜于地形有起伏的地块和不同种类的土壤。
(5) 滴灌水肥一体化。滴灌水肥一体化技术是将滴灌与施肥融为一体的农业新灌溉技术, 是借助压力滴灌系统, 将可溶性固体肥料或液体肥料配兑而成的肥液与灌溉水一起, 均匀、准确地输送到作物根部土壤。采用灌溉施肥技术, 可按照作物生长需求, 进行全生育期需求设计, 把水分和养分定量、定时, 按比例直接提供给作物。这项技术将传统的“浇土壤“改为“浇作物”, 是一项集成的高效节水、节肥技术, 不仅节约水资源, 而且提高肥料利用率。
二、膜下滴灌覆膜铺带技术要求
1. 选地
应用膜下滴灌技术应选择地势平坦肥沃, 土层较深厚, 排水方便, 土壤以壤土或砂壤为宜, 排水方便的轻盐碱地也可。坡地坡度在15°以内, 陡坡地、砂石土、易涝地、重盐碱地等都不适于覆膜滴灌种植。
玉米高产的土壤要求如下:
(1) 耕层深厚, 结构良好。玉米根层变化一般在4~7层, 多者8~9层, 一株玉米根系条数多达50~120条, 且有大量的分枝, 入土深达2米, 95%集中在0~40厘米土层内, 因此高产玉米要求土壤耕层深厚, 土壤疏松, 总孔隙度55%左右, 非毛管孔隙15%左右, 以达到大小孔隙比例适当, 湿而不粘, 干而不板, 水肥气热各因素相互协调, 利于根系生长。
(2) 耕层速效养分含量高, 有机质丰富。玉米所需养分80%来自土壤, 只有20%~40%来自肥料。各地高产资料表明, 亩产500千克以上, 玉米耕层有机质含量应为1.2%~1.5%, 速效氮60~65毫克/千克, 五氧化二磷17毫克/千克, 速效钾100毫克/千克克以上。土壤过酸过碱都不利于玉米生长发育, 氮、钾、钙、镁、硫在p H在6~8时有效性最高, 而钼、锌在p H5.5以下溶解度最大, 玉米最适p H为6.5~7的中性土。玉米与其他作物相比耐盐能力差, 苗期土壤全盐量达到0.41%, 氯离子0.061%时玉米生长不良。
(3) 土壤保水、渗水性能好, 通气性好。适合玉米生长的土壤容重在1.1~1.34克/立方厘米。
2. 整地
整地的质量是关键, 直接影响到播种质量、覆膜质量和玉米生长。整地的总体要求是:适时整地, 精细平整, 疏松土壤, 上虚下实, 清除杂草根茬, 无坷拉土块, 能起到增温保墒防渍的效果。可结合整地施足底肥, 为高质量铺膜创造一个良好的土壤环境。具体方法主要有:深松整地和旋耕灭茬整地。
(1) 深松整地技术。深松整地技术就是用深松铲或凿形犁等松土农具疏松土壤而不翻转土层的一种深耕方法。适于经长期耕翻或者旋耕后形成犁底层或土层厚而耕层薄的土地。
(2) 旋耕灭茬整地技术。使用旋耕机具松碎耕层土壤的耕作方法。通过旋耕机刀片的高速旋转, 达到切削土壤、平整地面的目的。具有耕作深度较浅、碎土性能较强、土块细碎、耕后地面平整等特点。由于旋耕一次就可收到翻、耙、平等几种作业的效果, 也有利于减少工序、降低成本和保证作业及时。旋耕的缺点是深度偏浅, 土壤细碎, 犁底层升高、耕层变浅, 作业时土壤中石块容易损坏刀片, 因此, 对地块要求较为严格。因而常交替应用铧式犁深翻和旋耕作业, 以避免上述缺点。旋耕的深度标准为12~16厘米, 旋耕后要达到地表细碎平整无秸秆、根茬。无需起垄。
3. 膜下滴灌播种
(1) 膜下滴灌播种方法。一是先播种后铺带、覆膜。用机械、畜力播种, 开沟播种覆土后要保证苗眼处于膜下2~3厘米处, 以防出苗后地膜烫苗。后及时在播种行两侧各开一沟, 同时铺带, 带铺在垄中间, 膜边放入沟内压埋实。二是先覆膜铺带后播种, 即利用机械一次性在耕整后的地上盖膜铺带。在膜上按照株距要求打播种孔, 孔深5厘米, 每孔下籽, 用湿土盖严压实。推荐采用铺设滴灌带、覆膜、播种、施肥一体机, 一次性完成开沟、施肥、播种、起垄、喷除草剂、铺膜、铺设滴灌带等作业工序。
(2) 膜下滴灌主要采取的种植形式。辽宁省目前大多数地区的铺膜播种均采用大垄双行种植技术, 即铺膜铺管播种机在播种的同时, 形成大垄双行的栽培形式, 不但可以增加10%~15%以上的种植密度。同时还形成了良好的通风条件, 人为的造成了边行优势, 改善了群体环境, 充分利用光、热资源, 有效提高了玉米的产量。
(3) 玉米膜下滴灌灌溉制度。作物的灌溉制度随作物种类, 品种, 自然条件及农业技术措施不同而变化。因此制定灌溉制度需从当地的具体情况, 参考灌溉试验资料, 遵循水量平衡原理进行制定。第一, 玉米生长长期的灌溉: (1) 底墒水; (2) 育苗水; (3) 拔节期孕穗水; (4) 灌桨成熟水。第二, 灌水时间的判断:掌握灌水时间, 使作物充分利用土壤的天然降水, 是节水减能高产丰收的关键环节。为使作物不致因缺水受旱而减产, 应在缺水之前补充灌水, 适时灌溉。
三、膜下滴灌节水增产的作用
1. 保水作用
膜下滴灌适度灌水后, 保持了土壤毛细管的上下通畅, 土壤中的水可源源不断上升到地表。对自然降水, 少量以苗孔渗入土壤, 大量水分流入垄沟, 以横向形式渗入覆膜区, 由地膜保护起来, 被作物有效利用。
2. 增温作用
土壤耕作层的热量来源主要是吸收太阳辐射。地膜阻隔土壤热能与大气交换。阳光中的辐射透过地膜, 地温升高。据农业部门测算, 全生育期可提高积温150~200℃。
3. 改善土壤的物理性状
地膜覆盖后, 地表不会受到降雨冲刷和渗水的压力, 滴灌的渗水压力极小, 保证了土壤的疏松状态, 透气性良好, 孔隙度增加, 容重降低, 有利于作物根系的生长发育。同时地膜覆盖使土壤的含盐量降低, 偏盐碱地种植覆膜玉米, 可提早15天成熟, 而且比露地玉米增产。
4. 对土壤养分的影响
覆盖地膜后增温保墒, 有利于土壤微生物的活动, 加快有机物和速效养分的分解, 增加土壤养分的含量, 盖膜后阻止雨水对土壤的冲刷和浸润, 保护养分不受损失。但由于植株生长旺盛, 根系发达, 吸收量强, 消耗养分增大, 土壤养分减少, 容易形成早衰和倒伏, 影响产量, 故一定要施足基肥, 并分次追肥。
5. 改善光照条件
通常由于植株叶片互相遮阴, 下部叶片比上部叶片光照条件差。覆膜后, 由于地膜和膜下的水珠反射作用, 使漏射的阳光反射到近地的空间, 增加基部叶片的光合作用, 提高光合强度和光能利用率。
膜下灌溉玉米的各种生育条件优越, 促进早出苗, 早吐丝, 早成熟, 根系亦发达, 据试验资料和实际种植表明, 膜下滴灌应用, 增产效果显著。滴灌优点是:增产、增收、增效提高水的利用率和水分生产率, 节水30%~40%。此技术适合大面积推广。
摘要:玉米节水灌溉铺管铺膜播种机械化作业技术, 是为了通过改变传统种植模式来达到节水、增产、节肥、节省机力费、节省劳动力、提高劳动生产率、提高土地利用率、提高玉米品质、局部排盐、提高经济效益、社会效益和生态效益的目的。改变“靠天吃饭”, 用少量的水, 满足作物生长需求, 就是滴灌技术的最终目的和最终效果。
机械化旱作节水配套技术浅析 第7篇
一、深耕蓄水耕作技术
深耕蓄水耕作技术包括深翻和深松两项技术。其共同点是:通过疏松和加深耕层提高土壤接纳自然降水的能力。其不同点主要是:深翻全面翻转土壤, 形成全虚耕层构造;深松只是局部的松动土壤, 不打乱原有耕层, 耕深比深翻要深, 形成虚实并存或土层不乱的全虚耕层构造。
1.深翻耕作技术。
翻地分为用铧式犁平翻和三角犁铧或齿翼犁铧垄翻两种。深翻耕作耕翻土壤深度达20~25cm, 深度14~18cm为浅翻。其在耕法上又分为平翻平作耕法和平翻垄作耕法。
2.深松联合整地技术。
深松是松耕或松地耕作的一种。是指在夏秋两季用深松 (超深松) 机对土壤进行耕作, 做到不翻转土层, 保持原有土壤层次, 局布的松动耕层土壤和耕层下面土壤, 同时进行起垄或施肥的一种耕法。其深度不打破犁底层称之为浅松, 一般为15~20cm;深度打破犁底层称之为深松, 一般25~30cm;深度打破粘盘层称之超深松, 一般为35~40cm。
二、机械抗旱播种技术
机械抗旱播种技术是旱作农业地区采用机械化手段适时早播、抢播的一项保墒播种技术措施。通过精密化播种, 减少开沟散墒, 实现定量播种, 均匀分布 (避免多余种子争水争肥) , 深浅一致, 严密复土、镇压紧实, 从而保证获得全苗、齐苗。当土壤墒情不能保证出苗时, 通过机械注水点灌或滤水机播, 保证获得全苗。
机械抗旱播种技术的应用原则:1.适时早播。2.适时抢播。3.因墒播种。4.精确播种。5.封闭播种。6.补墒播种。
几种主要的抗旱机播方法:1.机械精密播种。2.玉米催芽机械播种。3.原垄机播。4.平播药剂灭草免中耕。5.注水点灌或滤水机播。
三、机械镇压保墒、提墒技术
是指在春季或秋季用镇压器对播后苗前或小麦三叶苗期进行适时镇压作业技术。其关键是掌握适时、适度。达到能有效的防止散墒, 减少风蚀。适度重镇压有较好的提墒、引墒作用。翻后地镇压有利于土壤紧实度的恢复, 为作物生长创造合理的土壤结构。播后镇压有利于苗全、苗壮。镇压不仅是重要的旱作技术, 同是也是重要的增产技术, 应该给予足够的重视。
1.全面镇压的技术要求。
全面镇压是指平翻耙后的镇压, 或平播前的镇压。要在防止水土流失的原则下, 整平地面, 适当压实耕层, 使耕层达到既适于保墒, 又不致过分压实, 利于接纳降水、通气并提供紧实而均匀的耕层, 便于控制播深。在多风地区, 必须注意使地表保存部分土块和土楞, 预防风蚀。通过多年大面积生产实践证明, 在深耕基础上, 播后进行苗眼加重镇压, 苗眼处既平又实, 干土层也薄, 出苗早, 苗全苗壮, 成熟早, 产量高。
2.苗期镇压 (压青苗) 要求。
小麦三叶期可根据土壤墒情适时进行镇压1~2次。苗期镇压可起到抗旱提墒、引墒, 促进分蘖生根的作用。分蘖期进行镇压可防止小麦倒伏。压苗程度以将苗压倒, 地上部稍受损伤为宜。当有露水、土壤过湿和雨后粘镇压器时不宜镇压。地表板结、大土块多的地块及弱苗不适合镇压。
四、秸秆、根茬粉碎还田技术
这项技术是两项可以独立运用的技术组成的, 即秸秆粉碎还田技术和根茬粉碎还田技术。其共同点是:有秸秆或根茬粉碎还田, 培肥地力。其不同点是:还田工艺和还田机具的工作原理都不同。
1.秸秆还田技术。
一般在伏、秋季进行, 应和收获、整地作业相结合, 还要考虑次年播种的种床要求。稻、麦秸秆还田, 一般在收获的同时, 在联合收割机尾部加装秸秆粉碎抛散器。玉米秸秆还田方法主要有两种。一是玉米联合收获机收获玉米的同时将秸秆粉碎还田;二是人工摘穗后, 用拖拉机悬挂秸秆粉碎还田机进行粉碎还田。
2.根茬还田技术。
碎茬作业分为碎茬整地联合作业和碎茬、整地分段作业两种形式。联合作业有三种方法:一是碎茬扶原垄。二是碎茬 (垄沟施肥) 破垄合新垄。三是碎茬、深松 (施化肥) 成新垄。
五、机械化免、少耕技术
1.保留翻地环节的少耕体系。
一是保留翻地环节, 免去翻地后整地环节的少耕法, 是在翻地后直接进行播种。二是保留翻耙耢环节, 去掉中耕的少耕法。
2.免去翻地环节的少耕体系。
在我国多指表土耕作, 包括耙茬、旋耕或耙茬结合旋耕, 而在西方国家除指表土耕作以外, 还把不打乱土层的深松等也列为少耕, 统称为保护性耕作。
3.秸秆覆盖免耕技术。
覆盖免耕法是美国二十世纪五十年代开始研究, 而在七十年代推广运用的一种耕法, 也叫做覆盖免耕播种法。是一种完全免去深耕、整地和中耕环节的耕法。
甘肃省农田节水机械化技术及其效果 第8篇
一、甘肃河西沿黄灌区高效农田节水技术路线及其效果
围绕水资源的高效利用, 要用好地表水、少用地下水、蓄住天上水、保住土壤水, 减少每次灌水数量, 适当增加灌水次数, 降低农田灌水定额, 形成覆盖抑蒸、灌水与作物需水规律相吻合的灌区农田节水技术路线。由此可提高单方水的经济产出, 实现由单一节水技术向综合集成节水技术转变, 由单纯工程节水向农艺、农机、工程节水相结合转变, 大力推广节水新技术、新材料、新品种、新设备, 进一步提高灌区农业科技含量。
1. 垄作沟灌技术
垄作沟灌节水栽培技术是有别于传统栽培技术的一项全新栽培技术, 它革新了传统的耕作及灌溉方式, 将传统的大田平作栽培模式改为起垄栽培模式, 扩大了土壤表面积, 提高了苗期地温。该技术是在田间起垄开沟, 根据缓坡地和平地的不同, 垄宽30~50 cm, 垄上种3~4行小麦, 沟深15~20 cm, 水从沟里通过侧渗进入到作物根区。灌溉方式由大水漫灌改为小沟内侧渗灌, 减少了田间相对灌溉面积, 降低了蒸发和渗漏, 加大了灌溉水的田间流速, 提高了作物水分利用效率, 为作物前期生长发育创造了适宜的环境。在确保作物产量水平的同时, 每0.067 hm2可节约灌溉用水50~180 m3。适宜在河西绿洲灌区、沿黄灌区及其他相似生态类型地区推广应用。垄作沟灌技术在以麦类为主的作物上推广应用, 每0.067 hm2节水60 m3, 增效50元, 2010年全省推广1.67万hm2, 节水1 494万m3, 增效1 245万元。
2. 垄膜沟灌技术
该技术是通过起垄、垄面覆膜或全覆膜, 在垄面、垄侧或垄沟里种植作物, 实行沟内灌溉的一种农艺集成节水技术, 该技术可分为两种技术模式, 即全膜沟播沟灌和半膜垄作沟灌。垄膜沟灌技术在玉米、瓜菜等作物上推广应用, 平均0.067 hm2节水100 m3、增效80元, 2010年甘肃省推广13.1万hm2, 累计节水19 550万m3、增效15 640万元。
(1) 全膜沟播沟灌将土地平面修成垄形, 对田块进行全地覆盖, 防止水分无效蒸发, 作物种在沟内, 灌溉采用沟灌技术, 水从输水沟进入灌水沟, 通过种植孔渗透湿润土壤, 能减少土壤水分蒸发损失, 适用于甘肃省灌区玉米等宽行距的作物种植。
(2) 半膜垄作沟灌将土地平面修成垄形, 用地膜覆盖垄面和垄侧, 在垄上或垄侧种植作物, 按照作物生长期需水规律, 将水浇灌在垄沟内, 通过侧渗进入到作物根区, 不会破坏作物根部附近的土壤结构和导致田面板结。一般在3月上中旬耕作层解冻后就可以起垄, 垄和垄沟宽窄要均匀, 垄脊高低一致。主要适合在玉米、马铃薯、瓜菜等作物上应用。
3. 膜下滴灌技术
该技术是滴灌技术和覆膜种植的有机结合, 利用管道系统将管内的有压水流通过水能滴头滴水, 水滴缓慢、均匀、定量地浸润作物根系区域, 使作物主要根系活动区的土壤始终保持在最优含水状态的滴灌方式。该方式能较好地保持土壤良好结构, 防止水分深层渗漏和地面径流损失。加之覆盖地膜, 大大减少了无效蒸发, 最大限度地提高了水资源的利用效率。具有施肥、施药与灌溉一体化技术特点。该技术主要在加工型番茄、专用型马铃薯、酿造型葡萄、制种玉米、蔬菜、瓜类等作物上应用。膜下滴灌技术在棉花、制种玉米、马铃薯、加工型番茄等作物上推广应用, 平均每0.067 hm2节水200 m3以上, 增效200元以上, 2010年甘肃省全省推广4 026.7 hm2, 节水1 202万m3以上, 增效可达到1 202万元。
二、甘肃旱作农业节水技术路线及其效果
1. 行走式节水灌溉技术
行走式节水灌溉技术就是以农村大量拥有的拖拉机为动力, 配套贮运施水装置和作业机具, 在任意距离和道路条件下, 将水源的水运至田间, 并按作物的农艺要求, 分段、定时、定量地给作物施水的技术。行走式节水灌溉技术节水效果显著。一般施水播种每0.067 hm2用水1.5~3 m3, 而靠水浇地进行播种每0.067 hm2需用水20~30 m3;行走式苗期补灌每0.067 hm2用水10~20 m3, 而传统的大水漫灌每0.067 hm2用水在100 m3左右。其主要内容包括施水播种技术和抗旱保苗节水灌溉技术。
(1) 施水播种技术施水播种技术是结合播种而实施的一种节水型灌溉技术, 用于土壤墒情不足时作物的抗旱播种, 特点是在灌水的同时也完成播种作业。其作业工艺路线为开沟→施肥→播种→施水→覆土等。
(2) 抗旱保苗节水灌溉技术抗旱保苗节水灌溉技术包括作物苗期的淋洒灌水技术、作物根际注灌技术和喷洒灌水技术。 (1) 淋洒灌水是由抗旱保苗灌水机来完成的。该机利用拖拉机作动力, 加装水泵、贮水箱、水管和淋洒器等而成的一种灌水设备。使用时将水箱中的加压水送至车前横置水管中, 再从管上10余个淋洒器中淋洒到作物的根部或茎叶顶, 属局部灌水机具。对于作物苗期灌溉, 每天可灌溉面积为1.14~1.68 hm2。其特点是可直接从水源取水, 不受运距限制, 灌水机可直接进地灌水, 不占用耕地; (2) 作物根际注灌是用根部注射器装在农用喷雾器上, 依靠喷雾器的打气压力, 通过喷枪嘴将水注入作物根部土壤。特点是可一次完成注水、追肥、根部施药等, 并可根据植株大小进行控制灌水, 即苗小少灌浅灌, 苗多多灌深灌, 特别适用于干旱缺水地区的点播作物的抗旱保苗灌水; (3) 喷洒灌水利用多功能灌溉机, 以小四轮拖拉机为动力, 具有从水源直接抽水喷灌, 利用水罐短距离拉运喷灌、中短距离运水和田间条灌、施肥、喷洒农药等功能。适用于各类谷物、蔬菜干旱季节播种后的催苗及苗期灌溉, 也可用于作物后期及果树的节水灌溉。
2. 机械修筑梯田技术
甘肃省现有耕地348.4万hm2, 其中坡耕地201万hm2。坡耕地改梯田是改善农田条件的一项重要内容, 也是实现农业持续稳定发展, 有效解决贫困地区群众温饱的一项重要措施。甘肃省委、省政府把兴修梯田作为改变农业生产条件的一项基本措施常抓不懈, 采取以机械修筑为主、机械修筑和人工修筑相结合的方式, 用推土机、平地机等机械将坡面角度为15°~25°的荒坡地修建成梯田, 机修梯田种植面积达总面积的60%以上, 使跑水、跑土、跑肥的“三跑田”变为保水、保土、保肥的“三保田”, 实现雨水就地拦蓄, 控制或减少水土流失, 标本兼治, 经济效益、社会效益和生态效益并举的目的。在上世纪90年代, 这项技术在全省中东部地区广泛开展, 其优点一是成本低、速度快, 机械修筑梯田速度是人工修筑梯田的70倍, 每0.067 hm2成本降低350元左右;二是增产增效, 梯田较坡耕地平均增产50~70 kg/0.067 hm2。
3. 机械深耕、深松及耙耱镇压耕作技术
该技术是针对旱地开发利用程度不高, 单产提高潜力难以正常发挥的现状, 利用机械深耕或深松的办法, 打破犁底层, 增加土壤耕作层, 有效接纳天然降水, 降低土壤密度。实施机械深耕、深松及耙耱镇压耕作技术, 采取深施化肥、秸秆还田、增施有机肥料等措施, 能改善土壤理化性状, 提高土壤的培肥、蓄水保墒能力。实践证明, 该技术对解决旱作农业区秋雨春用、缓解春旱具有显著效果。根据各地试验, 采取全方位深松技术, 可使土壤含水率提高0.8~1.1个百分点, 土壤密度降低4.1~10.7个百分点, 可使不同类型土壤透气率提高5~7倍, 减少了水土流失, 提高了天然降水利用率, 粮食增产10%~12%, 投入产出效益比达1∶8以上。
4. 地膜覆盖保墒机械化技术
地膜覆盖技术集地膜集雨、覆盖抑蒸、垄沟种植为一体, 具有保墒、保肥、增湿、节水等效果, 适宜于甘肃这样一个十年九旱的省份, 是一项投资少、见效快的增产措施。该技术的实施实现了旱作农业技术的重大突破。将无效降水变为有效利用, 把自然降水的利用率提高到80%, 改善了原来不能种植玉米的部分山旱地的水分和地温条件, 把玉米种植区域扩大到年降雨量250 mm区域。实践证明, 采用这项技术种植玉米增产35%以上, 平均单产500 kg/0.067 hm2, 最高可达1 000 kg/0.067 hm2, 种植马铃薯可增产30%以上。
5. 保护性耕作技术
保护性耕作是以少免耕和作物残茬覆盖为主体的现代耕作技术。在甘肃省的实施, 主要有河西冷凉风沙灌区和中东部黄土高原丘陵沟壑区两大块, 主要技术内容以作物残茬及秸秆覆盖技术和免耕播种技术为核心技术, 配套机械深松和表土处理技术、杂草病虫草害防治技术。主要效果体现在增加产量、减少生产成本和保护生态等3个方面。
(1) 提高粮食产量根据甘肃省连续3年的试验表明, 中东部黄土高原残塬区冬小麦保护性耕作技术较传统耕作相比, 全免耕技术前3年产量基本与传统耕作持平, 深松浅耙免耕技术平均增产13%~16%。
(2) 减少生产成本保护性耕作技术与传统耕作措施由于大大减少了机械作业次数和人畜作业量, 从而降低了生产成本。西峰区通过3年的试验表明:冬小麦实施保护性耕作比传统耕作减少生产工序2~3道, 平均降低作业成本17元, 节省人工4.5个。
行走式机械节水播种技术 第9篇
近些年来, 由于工业化的进步、城市化的快速发展以及人类对大自然的破坏, 造成生态效益的失衡, 致使气温不正常, 夏天不热, 冬天不冷, 春旱问题日趋严重, 给各地农业生产特别是春播作业造成巨大损失。春季抗旱播种作业已成为农业的中心议题, 实行节水抗旱机械播种是最经济、最有效和可操作的技术措施。它不需增加过多的设备和资金, 也不受水资源的限制, 是其它抗旱办法不可相比的。行走式机械节水播种技术, 能满足种子发芽所需水分并使种子萌芽后主根迅速下扎, 与土壤深处水分相接触, 可充分利用有限水资源, 减少水分损失, 能保证正常出苗, 是目前解决春旱机械播种的有效办法。
二、行走式机械节水播种技术的优点
所谓行走式机械节水播种技术, 就是利用中小型拖拉机牵引盛水、施肥、播种装置, 一次完成开沟、施肥、施水、播种、覆土等五道工序的机械化技术。其特点在于:行走式机械节水播种技术, 其构造由牵引装置、机架、开沟器、种肥箱、调节装置、施水器、地轮、覆土器等组成;配套动力为中小型四轮拖拉机;配套机械由主机 (拖拉机) 、拖车、水箱、播种机四部分组成。水箱由主机牵引的拖车装载, 播种机由带水箱的拖车牵引。该技术在干旱缺雨的春季北方机械播种作业中发挥了重要作用。
该技术的显著优点是:节水、省工、省种、省钱。实践表明:行走式机械节水播种技术与人工坐水种相比, 每亩节水3 t、省工0.7个、省种5 kg。与人工坐水种比较, 出苗率高且苗齐、苗全、苗壮, 增产效果明显。每亩增产30~50 kg, 增收60~100元。该项技术所用机具结构简单, 造价低廉, 坚固耐用, 农民喜欢。
三、行走式机械节水播种技术的设备研究、开发与实施应用
目前, 梨树县现有中小型四轮拖拉机1万台, 由民间自行研制已经配套行走式机械节水垄作单行播种机2万多台。播种作业时的技术流程是:开沟——施肥—— (在回落土的沟上) 施水——播种——覆土。其技术原理:开沟作业时, 由拖拉机牵引装有水箱的拖车, 在拖车的后部再牵引同时具备施肥功能的播种机。拖拉机行走时, 由播种机的开沟器开出10~15 cm的沟槽, 施肥部件同时进行施入底肥, 然后靠回落沟内的松散坐土将底肥盖上, 由播种机上固定的施水器控制, 同时将来源于拖车上的水及时施于沟内的松散坐土上面, 随着机械的前行, 播种机的排种器将其种子准确地播于湿土上, 然后由覆土器将种子覆土盖严, 如此往复, 即完成施水播种作业。由拖拉机、拖车、水箱、水管、施水器、播种机等组成的设备, 其作业时的关键在于把握好施水器的同步使用, 可避免浪费水资源, 从而达到一机多用、节约资源、简单易行的效果。
四、行走式机械节水播种技术效益分析
1.经济效益
(1) 省水:
每亩节水3 t, 每吨水价按1元计算, 每亩节水费3元;
(2) 省工:
每亩省工0.7个, 每个工时按50元计算, 每亩省工费为35元;
(3) 省种:
每亩省种5 kg, 每公斤种子按6元计算, 每亩省种费为30元。
合计每亩省钱68元。
2.社会效益
应用行走式机械节水播种技术, 减轻了人工抗旱刨坑坐水种的劳动强度, 可解放劳动力50%以上, 解放出的劳动力可以外出打工。另外, 每人每年还可多挣到18 000元, 为社会创造巨大的社会价值。
3.生态效益
应用行走式机械节水播种技术, 节约用水, 避免了水的浪费问题, 提高了现有水资源的有效利用。梨树县由于近些年蔬菜产业发展较快, 各乡镇都有特色项目, 尤其是一些乡镇的棚膜发展很好。因此, 在严重的春季干旱少雨情况下, 都主要依赖于地下的水资源。据调查, 地下水位平均下降了1.7 m左右, 这说明了地下水资源在逐年减少, 而春季要解决干旱情况下一次播种拿全苗, 节约用水, 采用行走式机械节水播种技术是改善农业生态环境、建设可持续发展的旱作节水农业的重要措施, 更是摆脱干旱、遏制生态环境恶化的有效途径。
五、行走式机械节水播种技术的推广前景
浅析农田节水灌溉技术 第10篇
關键词:节水灌溉;水资源;农业
中图分类号:TV212.5+4 文献标识码:A文章编号: 1674-0432(2011)-10-0206-1
水资源作为生态与环境的基本要素,也是基础性的自然资源和战略性的经济资源,其重要性已经日益凸显。早在2002年的可持续发展世界首脑会议上,水资源问题已被列为可持续发展的五大世界性课题之首,如今更是成为世界各国关注的焦点问题,大范围推广节水灌溉技术已经势在必行,笔者根据多年的工作经验,分析了现阶段我国节水灌溉技术的应用情况,并对如何完善节水灌溉技术提出了几点建议,供相关工作人员参考。
1 我国的水资源现状
我国是一个拥有13亿人口的大国,对水资源的需求量较大,但现实是,我国水资源仅占世界总量的6%,水资源是比耕地资源更为紧张的资源。在这种形势下,迫切需要实施节水灌溉技术。
2 节水灌溉技术
节水灌溉是指采用先进的农业节水技术,提高灌溉水的利用率和水的生产率。节水灌溉的内容包括:水资源的合理开发利用、节水工程技术、节水农业技术、节水管理技术。
目前,我国节水灌溉技术取得了较大的发展,但与发达国家相比,灌溉水的利用率仍然较低。我国节水灌溉存在的问题主要是微灌产品的规格、品种少,产品配套水平低,稳定性差;此外,缺乏专业的设计人员和管理人员,大部分工作人员专业知识较弱、经验较少,对新技术、新设备未能完全掌握,这些问题严重影响了节水灌溉的效果。
3 完善节水灌溉技术的建议
节水灌溉工程技术可以显著地提高了灌溉水的利用率。现阶段,随着国民经济的发展和人们节水意识的提高,低压管道输水灌溉、喷灌、微灌、渗灌等节水灌溉新技术也获得迅速发展,如何完善节水灌溉技术的推广应用,已经成为摆在水利工作者面前的又一个新课题。
3.1 大力宣传,提高全民节水意识
发展节水灌溉,首要得任务是要提高群众的节水意识,让群众了解到水资源是有限的,变被动接受为主动节水,加大力度推广节水灌溉技术,使农民充分了解节水灌溉技术的优势,并能将该项技术应用到生产中。
3.2 规范制度,加强引导
建立和健全相关法规制度,其中最重要的环节是加快水价改革,降低成本,提高节水效益。鼓励和调动农民群众参与到节水灌溉工程中来,出台相关优惠政策,大力引导,使广大农民群众意识到节水的必要性。
在此基础上,加快研究建立水市场,用市场经济的杠杆来促进节水意识。建立“谁收益,谁补偿”的机制,使农民群众被动接受节水转变为主动、自愿进行节水,有助于节水灌溉工程的推广。
3.3 统筹安排,因地制宜地进行推广
我国幅员辽阔,各地区的自然条件和作物类型均不同。所以,发展节水灌溉要从各地区的实际情况出发,因地制宜,充分考虑各种影响因素,选取适宜的节水灌溉技术和模式,切勿盲目效仿。
针对水资源较匮乏的地区,应利用节水灌溉技术改变其粮食产量低的现状,大力推广适宜该地区的节水灌溉技术和设备,实现增产增收的效果,帮助农民致富,同时还可以起到示范带头的作用,为其他地区的节水灌溉工程提供参考。
3.4 节水灌溉工程的资金投入应以国家为主
现阶段,我国农民收入水平较低,发展节水灌溉应充分考虑这一国情,大部分资金投入以国家为主,针对以发展温室大棚或经济作物等高产出的节水灌溉,可以由业主或农民自己进行投资。
3.5 积极创新
现阶段,完善节水灌溉技术除了要进行大量宣传和推广外,还有不断更新节水灌溉设备。组织力量进行技术攻关,研制低成本、使用环保材料、物美价廉的节水灌溉设备。
4 小结
综上所述,节约水资源是当今世界的主题,节约用水是全社会都应该重视的问题,而农业节水是缓解我国水资源紧张主要途径,任重而道远。笔者根据自身的工作经验,对现阶段如何完善节水灌溉技术提出了几点建议,旨在起到抛砖引玉的作用,激发更多的技术人员为我国的节水灌溉技术贡献力量。我们有理由相信,通过节水灌溉的逐步推广使用,实现水资源的科学开发和可持续利用将指日可待。
参考文献
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节水灌溉机械化技术 第11篇
1 试验
(1) 试验区自然条件。河西走廊地处西北干旱区, 东起乌鞘岭西至当金山口, 北面是内蒙古高原西南边缘的北山山地, 南面是著名的祁连山脉, 东西长约1 200 km, 南北宽100~200km, 位于黄河以西, 故称"河西走廊", 总面积2.78万km2, 沙漠、戈壁和荒漠化土地约1.5万km2, 占总面积的54%以上。河西走廊水资源主要来源于祁连山冰雪融水, 年流量达80亿m3, 平均年降水量200~360 mm, 而年蒸发量则为1 500~2 500 mm, 自然生态环境十分脆弱。由于降水稀少, 气候干旱, 农业呈现了“非灌不殖”的特点, 也就是说, 没有灌溉就没有绿洲, 就没有农业。
(2) 试验设计及工艺路线。根据试验区内自然条件和作物种植农艺要求, 在凉州区、永昌县和山丹县分别建立了垄作沟灌机械化节水种植技术对比试验点, 各试验点分别设立了垄作沟灌和传统耕作试验田, 严格要求两种试验要在同等条件, 即同作物、同品种、同播量、同肥料、同施量和相同的田间管理, 且不同灌溉量下进行对比试验, 各试验点的两块相邻试验田可随机布置试验。 (1) 垄作沟灌采取的工艺路线:前茬作物机械收获→休闲期除草→灌冬水→机械翻耕 (旋耕) 、耙地→垄作沟灌机一次完成起垄开沟、分层施肥播种→沟灌→田间管理→机械收获。 (2) 传统耕作工艺路线:前茬作物机械收获→休闲期除草→灌冬水→机械翻耕 (旋耕) 、耙地→传统播种机施肥播种→大水漫灌→田间管理→机械收获。
(3) 主要试验机具。 (1) 垄作沟灌。使用甘肃省农业机械化技术推广总站和永昌恒源农机制造有限公司联合研制生产的2BLGF-9型及2BLGF-13型垄作沟灌分层施肥小麦播种机进行播种。这两种机具配套动力均为20~25型小四轮拖拉机, 主要性能均符合试验设计中所要求的技术标准。 (2) 传统耕作使用当地现有机具。
(4) 试验测定。根据当地倒茬轮作的种植传统, 分别种植小麦和大麦, 在同一年度、同一试验地测定垄作沟灌与传统耕作的灌溉量、产量、种植成本和收益等。
2 试验分析
(1) 灌溉量。 (1) 山丹县。垄作沟灌比传统耕作节水1 200m3/hm2, 节水率22.2%。 (2) 永昌县。垄作沟灌比传统耕作节水986.1 m3/hm2, 节水率12.39%。 (3) 凉州区。垄作沟灌比传统耕作节水951.75 m3/hm2, 节水率13.39%。以上3试验点对比分析表明, 垄作沟灌比传统耕作平均节水1045.95 m3/hm2, 节水率15.99%。垄作沟灌技术能节水的原因是, 灌溉方式由大水漫灌改为小沟内侧渗灌, 减少了田间相对灌溉面积, 实现了局部灌溉, 减少了灌水定额, 降低了蒸发和渗漏, 加大了灌溉水的田间流速, 增加了田间灌溉均匀度, 同时也减少了灌水时的深层渗漏及土壤表面蒸发, 改善了土壤墒情, 提高了作物水分利用效率, 为作物前期生长发育创造了适宜的环境。垄作沟灌技术适宜在河西绿洲灌区、沿黄灌区及其他相似生态类型地区推广应用。
(2) 产量。 (1) 山丹县。垄作沟灌比传统耕作增产214.5kg/hm2, 增幅2.63%。 (2) 永昌县。垄作沟灌比传统耕作增产141kg/hm2, 增幅2.69%。 (3) 凉州区。垄作沟灌比传统耕作增产289.5 kg/hm2, 增幅4.04%。以上3试验点对比分析表明, 垄作沟灌比传统耕作平均增产215 kg/hm2, 增幅3.12%。垄作沟灌产量略高于传统耕作, 但幅度不大, 可认为基本稳产。正是由于垄作沟灌使得植株具有“边行优势”, 作物生长发育状况较传统耕作更好, 体现在作物千粒质量增大、穗粒数增加、植株株径增粗以及田间病害减少等。由此, 使在出苗率略低于传统耕作的情况下, 垄作沟灌能保证稳产, 并同时达到节水指标, 这完全符合试验设计的预期效果。
(3) 成本。 (1) 山丹县。垄作沟灌比传统耕作节本156元/hm2, 减幅2.39%。 (2) 永昌县。垄作沟灌比传统耕作节本233.7元/hm2, 减幅3.26%。 (3) 凉州区。垄作沟灌比传统耕作节本87.45元/hm2, 减幅1.6%。以上3试验点对比分析表明, 垄作沟灌比传统耕作平均节本159元/hm2, 降幅2.42%。节本主要是节省出来的灌溉水费, 其中永昌县试验点节本较多的原因是除了节省了灌溉水外, 由于永昌县传统耕作采取大播量、大肥量的交播种植方式, 增加了播种阶段机具的进地作业次数。而垄作沟灌种植使用的是2BLGF-9型及2BLGF-13型垄作沟灌分层施肥小麦播种机进行播种, 能一次完成起垄、开沟、播种、施肥、覆土和镇压等作业, 从而减少了机具的作业费用。
(4) 纯收益。 (1) 山丹县。垄作沟灌比传统耕作增收585元/hm2, 增幅5.96%。 (2) 永昌县。垄作沟灌比传统耕作增收515.7元/hm2, 增幅15.66%。 (3) 凉州区。垄作沟灌比传统耕作增收724.35元/hm2, 增幅7.05%。以上3试验点对比分析表明, 垄作沟灌比传统耕作平均增收608.4元/hm2, 增幅9.56%。在成本略减少的同时, 产量又略有增加, 从而使收益有了一定的提高。永昌县试验点纯收益增幅比较高的原因, 是由于2010年气候异常造成永昌县作物整体减产, 从而使收益整体下降, 故增收比偏大, 属于特殊情况。
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