采用喷、
滴灌等设施进行灌溉,可以很好地避免产生地面径流和深层渗漏损失,使水的利用率大为提高。
喷灌:是将灌溉水加压,通过管道,由喷嘴将水喷洒到灌溉土地上的一种灌溉方式。喷灌是目前大田作物较理想的灌溉方式,与地面输水灌溉相比,喷灌能节水50%—60%。
微灌:有微喷灌、滴灌、渗灌、微灌等形式,是将灌溉水加压、过滤,经各级管道和灌水器灌水于作物根系附近,属于局部灌溉,只湿润部分土壤。微灌与地面灌溉和喷灌相比,可节水80%—85%。微灌与施肥结合,利用施肥器将可溶性的肥料随水施入作物根区,及时补充作物所需要水分和养分,增产效果好,微灌应用于大棚栽培和高产高效经济作物上。
节约耕地
以往传统的灌溉方法是水通过干渠、支渠、斗渠,毛渠五级渠道输送到田间的,而在田间还要挖大量的埂、畦、沟渠,这样真正有效的种植面积只有70~80%,而采用喷灌、微灌等,可以将田埂、沟渠等取消,可以增加种植面积15-20%,大大地提高了
土地利用率。
改善农田小气候 农田小气候指农田中作物层里形成的特殊气候,是农田贴地气层与土层同作物群体间的生物过程和物理过程
相互作用所形成的一种局部气候。由
土壤温度和湿度、田间
空气温度和湿度、贴地层与作物层中的辐射和光照、风速和二氧化碳浓度等要素组成。
农田小气候对农作物的生长、发育和产量以及病虫害都有很大影响。由于各种农作物的群体结构不同,株间的光能分布、空气温湿度、风速和土壤温湿度的特征均与裸露地上有显著差异。不同农作物,不同植株密度、株距、行距、行向,不同生育期和叶面积大小等都能形成特定的小气候。农田小气候既具有其固有的自然特征,又还是一种人工小气候,人类可以通过农业技术措施在一定程度上改变农田小气候。
喷灌、微灌等新形科学灌溉模式,可以很好地改善农田上部和下部环境,有效地防止了传统漫灌带来的土壤板结问题,有利于提高
土壤墒情、加速灌溉水的渗透速率和提高肥料的有效利用率,使土壤固、液、气三相结构维持在较好的状态。
近几年来,
自动控制的灌溉系统越来越多的应用到灌溉系统中,通过各种传感器测量农田小气候的各个参数,在经过中央处理系统的分析,将灌溉、施肥等工作合理的进行安排管理,使农业
生产效率达到了一个新的高度。
实现水肥一体化、减少环境污染
我国农村传统的灌溉为大水漫灌,施肥方法主要是经验施肥,没有充分考虑到土壤本身养分养况和农作物生长所需养分,往往大部分肥料随着大水而流失,造成了投入高,产量低,农产品品质下降,效益下降。更为严重的是,长期的大水漫灌及施肥造成了
土壤结构被破坏,土地板结,环境污染,严重阻碍了农业的可持续发展。据有关资料显示,我国耕地面积不到世界的1/10,但氮肥和磷肥用量却分别为世界总用量的30%和26%,在单产相近的情况下,氮、磷肥用量分别高出世界平均水平2.05倍和1.86倍;农业污染量已占全国总污染量的1/3~1/2。造成农田污染的主要原因有化肥、农药、农膜等的污染,这些污染不仅影响农产品的生产环境,同时也造成
农业资源的极大浪费。科学有效地开发、保护、利用农业资源是21世纪农业实现可持续发展的重要保证。
新型科学灌溉模式利用施肥装置(比例注肥泵、压差式施肥罐、
文丘里施肥器等)将肥料和水直接送到紧靠植物根部的地方,以使蒸发和渗漏水量减到最小,且肥料得到了最大的利用,减少环境污染,以下以比例注肥泵为例进行说明。
比例注肥泵直接安装在灌溉管线上,由管路中水流的动能驱动比例
加药泵工作。其唯一的动力就是水压。在带压的水流的驱动下,按比例定量将农药剂吸入,然后再与作为动力的水混合。在水压作用下,充分混合的水及药剂随后被输送到下游。吸入(投加)的药剂始终同进入比例加药泵水的体积直接成比例,而同管路中水压及水量的变化无关,从而实现直接流量比例混合及投加。“比例性”是保持恒定的精确剂量的关键,无论流进管线的水流量和压力如何变化,注入的溶液剂量总是与流进水管的水量成正比,可以根据农作物对药剂量的需要在外部调节比例,灵活方便,注肥比例也十分精确。
减少工作量,降低维护成本 采用传统的地面沟灌、畦灌、自流漫灌,要大搞平整土地,这就加大了农田水利基本建设的工作量。采用喷灌、滴灌等科学灌溉后,土地基本不需平整,种地实现了"三无",即无渠、无沟、无埂,大大减轻了水利建设的工作量,且可以运用自动控技术,实现在室内控制大田中农作物的种植,有力促进了农业向机械化、产业化、现代化方向的发展。