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利用人工設施,將符合質量標準的水,輸送到農田、草場、林地等處,\n補充土壤水分,以改善植物的生長發育條件。灌溉的主要對象是農作物,故又稱作物灌溉或農田灌溉。

1 灌溉 -灌溉

2 灌溉 -正文

 
 沿革人類進行灌溉有悠久的歷史。據史料查證已有5000多年(見農田水利)。灌溉事業在世界範圍內的第一次大發展是在19世紀。英國的工程師們於19世紀20~30年代,在印度河及尼羅河上修建了第一批攔河樞紐和渠系工程,將洪水漫灌改為常年灌溉。此後,許多國家相繼修建了大量的近代灌溉工程。到1900年,全世界灌溉面積達到4800萬公頃,比18世紀末增長了5倍。第二次世界大戰之後,各國為了儘快恢復和發展農業生產。特別是為了滿足人口急劇增加的衣食需求,灌溉事業再次獲得大發展。據1985年統計,全世界灌溉面積達到2.2億公頃,佔總耕地面積的16%。灌溉土地上農產品產值已約佔農產品總產值的一半。1949年中華人民共和國成立后,大力發展灌溉,1980年中國的灌溉面積已達4800萬公頃,居世界首位。同一時期,印度、美國、蘇聯和巴基斯坦的灌溉面積分別達到3930萬公頃、2400萬公頃、1930萬公頃和1530萬公頃,居世界第2位至第5位。
  基本原理  作物從種子萌發到成熟都需要水參與光合作用,形成植株體和籽粒。但作物消耗的水分99%以上用於葉面蒸騰和株間土壤蒸發,以調節作物體溫、改善小氣候和向植物體內輸送養分。沒有適量的水分供應,作物的生長發育就會受到抑制和損害。持續缺水,作物就會幹旱致死。
  土壤是作物生長的基礎。作物需要的水分,主要由作物根系依靠細胞壁內外的滲透壓力差,從土壤中吸取水分。只有當土壤中水分壓力大於根系細胞內水分壓力,水才能從土壤進入細胞。土壤水分的壓力隨著含水率的減少而降低,也隨著土壤水的濃度增大而降低。因此,作物要求土壤含有一定數量和較低濃度的水分。土壤水分又是養分的溶劑,並能調節土壤中的空氣狀況與熱狀況,為作物創造適宜的土壤環境,以利作物的正常生長和發育。
  在天然條件下,土壤水分狀況往往難以滿足作物的需要,在乾旱地區和乾旱季節尤其如此。灌溉除主要用於補充土壤水分外,對鹽鹼土可利用灌溉沖洗土壤中的可溶鹽分以改良土壤;對稻田,可利用深水淹灌,消滅雜草和抑制稻苗的過速生長;在河流含沙率較高時,可利用含泥沙的水進行放淤肥田,改良土壤;還可將肥料、農藥溶解在水中,進行灌溉或噴洒。灌溉還可起預防霜凍和預防乾熱風危害,以及防止土壤風蝕等作用。
  灌溉技術  灌溉的基本任務是根據作物對水分的需求,適時適量向農田供水,掌握作物的需水規律是進行合理灌溉的基礎。在不同的氣候、土壤和農業耕作栽培條件下進行灌溉試驗,可以測定作物全生育期和各個生育階段的需水量。據此來制定作物的灌溉制度,包括灌水次數、灌水時期和灌水量。
  為了將作物需要的灌水量均勻地分佈在農田。要採用適宜的灌水技術。一般情況下,水稻採用建立水層的淹灌,小麥、牧草等密播作物採用畦灌,棉花、玉米、蔬菜等寬行作物採用溝灌,果樹多採用穴灌。80年代以來,為了節約水量和提高灌水質量,噴灌、滴灌有較大發展。地下灌溉如滲灌等方法也有採用。
  從水源引水到田間灌水要修建灌溉系統,一般包括灌溉渠首工程、輸水配水工程及田間灌溉工程。當農田低於灌溉水源或渠道水位時,水可憑重力作用,流入田間,稱為自流灌溉。反之,當農田高於水源或渠道水位時,需要動力提水,稱為提水灌溉。在中國的灌溉面積中,提水灌溉約佔一半。
  灌溉不僅要求水量有一定保證,而且要求水質符合一定標準。對於絕大多數作物,要求灌溉水的含鹽量小於1‰。在淡水資源不足的地方,選用耐鹽品種和配合其他農業耕作栽培技術,灌溉水的含鹽量允許提高一些,但一般也不宜超過3‰~5‰。對於其他有害物質,如揮發酚、氰、鉻、汞、鉛、砷、鎘、油類等,在灌溉水中的允許含量,也都有規定標準。
  展望  隨著人口的增加和社會經濟的發展,世界上灌溉事業大都面臨水資源不足的突出矛盾,也存在著進一步降低運行成本,提高灌溉效益以及防止灌溉土地鹽鹼化、沼澤化等問題。許多國家已把灌溉發展的重點從開發新灌區向改建舊灌區和加強灌溉管理方面轉移。在吸取現代科學技術成就的基礎上,灌溉技術將向著節水節能、優化調度、現代化的管理與監測預報等方向發展。在中國灌溉水資源已出現短缺的西北、華北和東北部分地區,推行節水灌溉,建立節水型農業,已成為當務之急。

    灌溉自動化

    灌溉自動化是世界先進國家發展高效農業的重要手段,通過採用遙感、遙測土壤墒情和作物生長狀況等新技術,對灌溉用水進行監測,作出灌溉預報,實現水資源的自動遙控,做好節水灌溉與節水管理,達到灌區農業的高效用水。
    1.目前灌區用水的主要表現
    中國目前灌區用水管理還僅僅停留在依靠農民的實際生產經驗和手工計算分析階段,仍局限於節水灌溉單項技術的推廣應用,技術集成和自動化水平較低,還未大面積和大規模採用計算機技術。同時,各灌區又限於設備和儀器原因,沒有能力測試土壤墒情、土壤濕度等信息。大部份測試都是採用人工作業和人工記錄方法,大量勞動處於低水平重複狀態,費時費力,工作效率低,資料準確性差,不能滿足現代農業發展的需要。
    2.灌溉自動化的研究與開發
    由於各灌區測試數據參差不齊,沒有系統性,而且缺乏數據自動收集系統和數據輸送系統,沒有計算機自動處理能力,使灌區資料不能統一匯總計算分析,給生產管理帶來許多不便。因此,必須開展新的、技術含量更高的技術試驗研究,引進國外先進設備、先進技術,建立灌溉系統計算機網路,為科學決策、優化調度提供及時可靠的數據。從而,在高產節水條件下,提高對田間工程和農業措施的要求,達到增產節水的目的。具體還應因地制宜,按本地實際情況(氣象、土壤、耕作技術、作物生育期等)開展適應性強的科研與開發,採用節水的決策軟體,對水資源進行優化調製和實時灌溉,把有限的水資源應用於農業生產中。
    3.灌溉自動化的發展方向
    農業要從管理粗放型向依靠科技進步、信息化、現代化方向轉變,要及時引進利用當今國內外先進的技術,大力推進以科技服務、信息服務為主的服務體系建設,逐步建立農業水土工程建設管理體系。為了及時進行灌溉、排水、防洪和其他水土管理工作,需要水資源和灌溉渠系的監測控制設備,如遙測設備、灌水器械或灌排系統的閘門,進行自動化操作。高效農業和精細農業要求實現水資源的高效利用,必須把水資源開發、輸配水、灌水技術和降雨、蒸發、土壤墒情、作物需水規律等方面統一考慮,綜合分析處理,做到降水、灌溉水、土壤水和地下水聯合調用,實現按需、按期、按量自動供水。因此,灌溉自動化是新世紀農業發展的方向。
    霈霖灌溉成功研製出8大系列近百種灌溉自動化系列產品,充分滿足各類用戶的使用要求。

(圖)灌溉灌溉

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