[guàn gài]  

灌溉

編輯 鎖定
為地補充作物所需水分的技術(shù)措施。為了保證作物正常生長,獲取高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),必須供給作物以充足的水分。在自然條件下,往往因降水量不足或分布的不均勻,不能滿足作物對水分要求。因此,必須人為地進(jìn)行灌溉,以補天然降雨之不足。 [1] 
灌溉,即用水澆地。灌溉原則是灌溉量、灌溉次數(shù)和時間要根據(jù)藥用植物需水特性、生育階段、氣候、土壤條件而定,要適時、適量,合理灌溉。其種類主要有播種前灌水、催苗灌水、生長期灌水及冬季灌水等。
中文名
灌溉
外文名
irrigation
guàn 澆地:灌溉,灌渠,澆灌
 gài 澆灌:灌溉。洗滌。
最早中國記載
公元前2000多年

灌溉詞語解釋

筆畫數(shù):19;部首:氵
注入液體:灌注,灌漿,灌腸。
筆畫數(shù):12;部首:氵

灌溉主要方法

灌溉漫灌

漫灌 漫灌
漫灌要挖溝渠,以前用人工,后來用牲畜、拖拉機,后來最先進(jìn)的用激光測距的先進(jìn)機械,取決于 經(jīng)濟和地理條件,例如需要灌溉的地域面積大小,有什么可用的技術(shù),人工費用等。植物在畦和隴溝中排成行或在苗床上生長,水沿著渠道進(jìn)入農(nóng)田,順著隴溝或苗床邊沿流入。也可以在田中用硬塑料管或鋁管引水,在管上間隔距離開孔灌溉,用虹吸管連接渠道。
應(yīng)用管道可以控制水流量,由于溫度、風(fēng)速、土壤、滲透能力等不同,漫灌容易造成有的地方水多,有的地方水不足的現(xiàn)象,管道可以移動,因此可以控制不產(chǎn)生這種不均的現(xiàn)象。尤其是如果采用自動閥門更可以增加效率。
但由于漫灌比較浪費水資源,需要較多的勞動力,并且容易造成地下水位抬高,因此使土壤鹽堿化,在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)逐漸被淘汰。但由于只需要少量的資金和技術(shù),在多數(shù)發(fā)展中國家中仍然被廣泛使用。

灌溉噴灌

噴灌 噴灌
噴灌是由管道將水送到位于田地中的噴頭中噴出,有高壓和低壓的區(qū)別,也可以分為固定式和移動式。固定式噴頭安裝在固定的地方,有的噴頭安裝在地表面高度,主要用于需要美觀的地方,如高爾夫球場、跑馬場草地灌溉、公園、墓地等。
噴頭的壓力一般不能超過200巴,過高會產(chǎn)生水霧,影響灌溉效益,噴頭有可以轉(zhuǎn)動的,轉(zhuǎn)動可以是360度回轉(zhuǎn)也可以是轉(zhuǎn)動一定角度。也有噴槍式。可以在275-900巴的壓力下工作,噴射較遠(yuǎn),流量達(dá)到3-76升/秒。噴槍還可以用于工業(yè)防塵。
如果將噴頭和水源用管子連接,使得噴頭可以移動,為移動式噴灌,將塑料管卷到一個卷筒上,可以隨著噴頭移動放出,也可以人工移動噴頭。
噴灌的缺點是由于蒸發(fā)也會損失許多水,尤其在有風(fēng)的天氣時,而且不容易均勻地灌溉整個灌溉面積,水存留在葉面上容易造成霉菌的繁殖,如果灌溉水中有化肥的話,在炎熱陽光強烈的天氣會造成葉面灼傷。

灌溉微噴灌

微噴灌是利用折射、旋轉(zhuǎn)、或輻射式微型噴頭將水均勻地
富金微噴灌溉 富金微噴灌溉
噴灑到作物枝葉等區(qū)域的灌水形式,隸屬于微灌范疇。 微噴灌的工作壓力低,流量小,既可以定時定量的增加土壤水分,又能提高空氣濕度,調(diào)節(jié)局部小氣候,廣泛應(yīng)用于蔬菜、花卉、果園、藥材種植場所,以及扦插育苗、飼養(yǎng)場所等區(qū)域的加濕降溫。

灌溉滴灌

滴灌 滴灌
滴灌是將水一滴一滴地、均勻而又緩慢地滴入植物根系附近土壤中的灌溉形式,滴水流量小,水滴緩慢入土,可以最大限度地減少蒸發(fā)損失,如果再加上地膜覆蓋,可以進(jìn)一步減少蒸發(fā),滴灌條件下除緊靠滴頭下面的土壤水分處于飽和狀態(tài)外,其它部位的土壤水分均處于非飽和狀態(tài),土壤水分主要借助毛管張力作用入滲和擴散。
但如果滴灌時間太長,根系下面可能發(fā)生浸透現(xiàn)象,因此滴灌一般都是由高技術(shù)的計算機操縱完成,也有由人工操作的。滴灌水壓低,節(jié)水,可以用于對生長不同植物的地區(qū),對每棵植物分別灌溉,但對坡地需要有壓力補償,用計算機可以依靠調(diào)節(jié)不同地段的閥門來控制,關(guān)鍵是控制調(diào)節(jié)壓力和從水中去除顆粒物,以防堵塞滴灌孔。水的輸送一般用塑料管,應(yīng)該是黑色的,或覆蓋在地膜下面,防止生長藻類,也防止管道由于紫外線的照射而老化。滴灌也可以用埋在地下的多孔陶瓷管完成,但費用較高,只有時用于草皮和高爾夫球場。

灌溉滲灌

滲灌技術(shù)已經(jīng)在地下水位較高的地方應(yīng)用許多年了,是人工將地下水位抬高,直接從底下為植物根系供水的方法。
滲灌常用于商業(yè)溫室產(chǎn)品,如對盆花進(jìn)行灌溉,還可以施肥,用含有肥料的水溶液從底部浸泡花盆10 到20分鐘,然后水可以回收,這種運作需要高技術(shù)自動操作,設(shè)備費用貴,但節(jié)省人力、水和化肥,同時維護(hù)和操作費用也很低,原理和地下滴灌一樣。
調(diào)虧灌溉
調(diào)虧灌溉時在作物的非臨界期減少灌水(虧缺),處于干旱脅迫狀態(tài),減少蒸騰耗水和延緩營養(yǎng)生長,而把有限的水量集中供給給作物的需水臨界期,滿足生殖器官形成和生長的要求。該技術(shù)可顯著提高水分利用效率而不降低甚至可增加產(chǎn)量
控制性分根交替灌溉
該技術(shù)原來提出時,一方面是使部分根系處于土壤干燥的區(qū)域(干燥區(qū))中,作物受到水分脅迫,根部形成大量脫落酸,傳送到葉片,氣孔開度減少,降低蒸騰耗水量;另一方面,使部分根系處于灌水的區(qū)域(濕潤區(qū))中,作物從土壤中吸收水分,滿足正常的生理活動的需要。干燥區(qū)和濕潤區(qū)交替灌溉。交替脅迫后次生根大量增加,根系吸水吸肥能力增加,水分利用效率明顯提高。
該技術(shù)在實用中改為隔溝交替灌溉系統(tǒng),交替灌溉系統(tǒng)等。
甘肅省推行大田玉米隔溝交替灌水技術(shù),在保持高產(chǎn)下節(jié)水33.3%,效果顯著,且投入不增加,因此在幾年前被列為當(dāng)?shù)毓?jié)水技術(shù)推廣計劃。 [2] 

灌溉使用設(shè)備

時針式噴灌機
時針式噴灌機
時針式噴灌機(2張)
時針式噴灌機是一種移動式噴灌機,噴灌頭安裝在有輪子支撐的電鍍鋼管或鋁管上,圍繞一個中心旋轉(zhuǎn),從中心樞軸輸送水,整個噴灌機噴灌面積形成一個圓。這種噴灌機械在美國使用的很普遍。
這種機械噴頭可以吊在鋼管上,只在植物上面噴撒,有的可以幾乎吊到地面上,直接在植物之間的地面上噴灑,因此可以節(jié)約由于蒸發(fā)損失的水。
時針式噴灌機的旋轉(zhuǎn)可以由水力推動,也可以由電機推動,大多數(shù)都使用電機。這種機械灌溉面積是一個圓形,因此在每個圓形之間的空檔不能被灌溉利用,只適合在耕地面積充分的地區(qū)使用。
平移式噴灌機
也叫連續(xù)直線移動式噴灌機,是一個長管道,每隔一定間隔有一個支架,支架上有輪子,噴頭在管子上,整個管道平行移動噴灑,水由管道一頭輸入,所以噴灌面積可以大到幾千公頃。
絞盤式噴灌機
絞盤式噴灌機也叫卷盤式噴灌機,采用水渦輪式動力驅(qū)動系統(tǒng)。采用大斷面小壓力的設(shè)計,在很小的流量下,可以達(dá)到較高的回收速度,水渦輪轉(zhuǎn)速從水渦輪軸引出一個兩速段的皮帶驅(qū)動裝置傳入到減速器中,降速后鏈條傳動產(chǎn)生較大的扭矩力驅(qū)動絞盤轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)PE管的自動回收。同時經(jīng)水渦輪流出的高壓水流經(jīng)PE管直送到噴頭處,噴頭均勻的將高壓水流噴灑到作物上空,散成細(xì)小的水滴均勻降落,并隨著PE管的移動而不間歇地進(jìn)行噴灑作業(yè)。

灌溉副作用

● 對地表水源的爭奪
● 造成地下水位下降
● 地面沉降
● 在蒸發(fā)量大的地區(qū)造成土壤鹽堿化
● 過度灌溉的地區(qū)造成農(nóng)業(yè)廢水引起的農(nóng)藥和化肥污染

灌溉發(fā)展歷史

中國是一個農(nóng)業(yè)大國,人口多、耕地少、水資源緊缺、水旱災(zāi)害頻繁,特殊的氣候、地理等自然條件以及社會條件決定了中國農(nóng)業(yè)必須走灌溉農(nóng)業(yè)的發(fā)展道路。
春秋戰(zhàn)國時期
我國是世界上從事農(nóng)業(yè)、興修水利最早的國家,早在5000年前的大禹時代就有“盡力乎溝洫”、“陂障九澤、豐殖九藪”等農(nóng)田水利的內(nèi)容,在夏商時期就有在井田中布置溝渠,進(jìn)行灌溉排水的設(shè)施,西周時在黃河中游的關(guān)中地區(qū)已經(jīng)有較多的小型灌溉工程,如《詩經(jīng),小雅?白華》中就記載有“泥池北流,浸彼稻田”。意思是引渭河支流泥水灌溉稻田。春秋戰(zhàn)國時期是我國由奴隸社會進(jìn)入封建社會的變革時期,由于生產(chǎn)力的提高,大量土地得到開墾,灌溉排水相應(yīng)地有了較大發(fā)展。著名的如魏國西門豹在鄴郡(現(xiàn)河北省臨漳)修引漳十二渠灌溉農(nóng)田和改良鹽堿地,楚國在今安徽壽縣興建蓄水灌溉工程芍陂,秦國蜀郡守李冰主持修建都江堰使成都平原成為“沃野千里,水旱從人”的“天府之國”。
秦漢時期
秦漢時期是我國第一個全國統(tǒng)一國力強盛時期,也是灌溉排水工程第一次大發(fā)展時期。特別是西漢前期的水利建設(shè)大大促進(jìn)了當(dāng)時社會經(jīng)濟的發(fā)展。鄭國渠(建于公元前246年)是秦始皇統(tǒng)一六國前興建的灌溉工程,當(dāng)時號稱灌田4萬頃,使關(guān)中地區(qū)成為我國最早的基本經(jīng)濟區(qū),于是“秦以富強,卒并諸侯。”漢武帝時,引渭水開了漕運和灌溉兩用的漕渠,以后又建了引北洛河龍首渠,引涇水的白渠及引渭灌溉的成國渠漢代除在統(tǒng)治的腹心地區(qū)渭河和汾河谷地修建灌溉工程外,還為了鞏固邊防、屯兵墾殖,在西北邊疆河西走廊和黃河河套地區(qū)也修建了一些大型渠道引水工程。
隋唐北宋時期
我國第二個灌溉排水工程發(fā)展時期是隋唐至北宋時期。唐朝初年,定都長安,曾大力發(fā)展關(guān)中灌溉排水工程,安史之亂后,人口大量南遷,江浙一帶農(nóng)田水利工程得到迅速發(fā)展,沿江濱湖修建了大量圩垸,排水墾荒種植水稻塘堰灌溉更為普遍。同時提水工具也得到改進(jìn)和推廣,擴大了農(nóng)田灌溉面積。到晚唐時期,太湖地區(qū)的賦稅收入已超過黃河流域,成為新的基本經(jīng)濟區(qū)。到北宋時期,長江流域人口占全國人口的比重已從西漢時的不足20%上升到40%多。宋神宗支持王安石變法,頒布了《農(nóng)田利害條約》(又名《農(nóng)田水利約束》),這是第一個由中央政府正式頒布的農(nóng)田水利法令,同時還設(shè)立全國各路主管農(nóng)田水利的宮史,使農(nóng)田水利建設(shè)得到進(jìn)一步發(fā)展。南宋王朝偏安江南后,又進(jìn)一步推動江南水利的發(fā)展,不僅蘇浙一帶水利得到長足發(fā)展,而且東南沿海及珠江三角洲水利建設(shè)也開始有所發(fā)展。
明清兩代
明清兩代是我國歷史上第三個灌溉排水工程發(fā)展時期。這一時期全國人口有了較大增長,從元代的5000多萬人,發(fā)展到明代的9000萬人,到清代康熙年間超過了l億多,到清代末年已達(dá)到4億人,全國人口在500多年間增長了7倍多。人口的增長,耕地面積和畝產(chǎn)必須相應(yīng)地擴大和增長,所以,也促進(jìn)了水利的大發(fā)展。明、清時期長江中下游的水利已得到廣泛開發(fā),僅在洞庭湖區(qū)的筑堤圍墾,明代就有200處,清代達(dá)四五百處,所謂“湖廣熟而天下足”,可見兩湖地區(qū)已成為全國又一個基本經(jīng)濟區(qū)。與此同時,南方的珠江流域,北方的京津地區(qū),西北和西南邊疆地區(qū)灌溉事業(yè)都有了很大的發(fā)展;東北的松遼平原在清中葉開禁移民以后,灌溉排水工程也有所發(fā)展。
19世紀(jì)后期
19世紀(jì)中期以后,由于帝國主義的入侵,我國淪為半封建半殖民地社會,這一時期水利在局部地區(qū)雖有所發(fā)展,但是總的來說則是日趨衰落。19世紀(jì)后期,由于西方近代科學(xué)技術(shù)傳入中國,一批水利學(xué)者從國外學(xué)習(xí)歸來,開辦水利學(xué)校,傳播先進(jìn)科學(xué)技術(shù)。 1914年,我國第一所水利專科學(xué)校——河海工科專門學(xué)校在南京成立。 1917年以后,長江、黃河等流域相繼設(shè)立水利機構(gòu),進(jìn)行流域內(nèi)水利發(fā)展的規(guī)劃和工程設(shè)計工作。 1930年由李儀祉先生主持,開始用現(xiàn)代技術(shù)修建陜西省涇惠渠,以后又相繼興建了渭惠渠、洛惠渠等灌區(qū)

灌溉發(fā)展挑戰(zhàn)

灌溉成就

經(jīng)過歷史上的幾次大起大落,到1949年全國有灌溉面積1600萬公頃(2.4億畝)。
中華人民共和國成立以來,進(jìn)行了廣泛持久的灌溉排水工程基本建設(shè),取得了舉世矚目的巨大成就,為我國農(nóng)業(yè)和國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展提供了不可替代的基礎(chǔ)設(shè)施和物質(zhì)保證。到2003年底,全國灌溉面積達(dá)到5580萬公頃,使40%的耕地有了灌溉設(shè)施。1949年,灌溉用水量不到1000億立方米,約占當(dāng)時耕地面積的16.3%。人均占有灌溉面積0.03公頃(0.44畝)。到2003年,達(dá)到3300億立方米。
1980年以來,灌溉水有效利用率和生產(chǎn)效率逐步提高。按實灌面積計算,1980年全國平均每公頃農(nóng)田灌溉用水8745立方米,1997年降到7800 立方米。同期每立方米灌溉水生產(chǎn)糧食從0.6 kg左右提高到約1kg。全國共建設(shè)萬畝(667公頃)以上灌區(qū)5686處,灌溉面積2200多萬公頃,占全國農(nóng)田灌溉面積的43%。全國共有水庫84905座,總庫容4571億立方米,其中除少數(shù)大型水庫主要用于防洪和發(fā)電外,絕大部分水庫都具有灌溉供水的功能。到2002年底,全國已發(fā)展節(jié)水灌溉面積1860多萬公頃(2.8億畝),其中噴灌247多萬公頃(3700多萬畝),微灌30多萬萬公頃,低壓管道輸水灌溉614多萬公頃(6200多萬畝),渠道防滲控制面積756多萬公頃(11350多萬畝)。非工程節(jié)水面積達(dá)到1670萬公頃,其中800萬公頃是采用控制灌水方法的水田。除澇達(dá)到2027萬公頃,占需要治理的易澇面積的83%。

灌溉挑戰(zhàn)

雖然我國灌排事業(yè)取得了很大的成就,但也面臨著嚴(yán)重的挑戰(zhàn),水資源短缺已經(jīng)成為中國社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的主要制約因素。2002年,全國總用水量為5497億立方米,占當(dāng)年水資源總量的19.5%,其中,城鎮(zhèn)生活用水占5.8%,農(nóng)村生活用水占5.4%,工業(yè)用水占20.8%,農(nóng)田灌溉用水占61.4%,林牧漁用水占6.65。雖然今后總供水量會有所增加,但隨著工業(yè)和城市化的發(fā)展以及人民生活水平的提高,越來越多的水被用來滿足工業(yè)和居民生活的需要,灌溉用水將更加緊張,農(nóng)業(yè)灌溉缺水每年達(dá)300多億立方米,但農(nóng)業(yè)用水浪費嚴(yán)重,全國灌溉水利用率只有40%左右。20世紀(jì)70年代,全國農(nóng)田受旱面積平均每年約1100萬公頃,到80年代和90年代則分別達(dá)平均每年約2000萬公頃和2700萬公頃。此外,我國水資源污染尚未得到有效控制。根據(jù)2002年的水質(zhì)評價結(jié)果,在調(diào)查評價的12.3萬公里河長中,四類水河長占12.2%,五類或劣五類水河長仍占23.1%。
全國洼澇、鹽堿、漬害農(nóng)田面積近3300多萬公頃,這些低產(chǎn)農(nóng)田經(jīng)過40多年的開溝排水和綜合治理,大部分都得到不同程度的改善。但隨著農(nóng)業(yè)發(fā)展對治理標(biāo)準(zhǔn)要求的提高,以及部分地區(qū)由于人類活動對自然環(huán)境的破壞,因之,進(jìn)一步治理的任務(wù)還很大。
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參考資料
  • 1.    編委會.中國農(nóng)業(yè)百科全書·水利卷 上:農(nóng)業(yè)出版社,1986
  • 2.    潘瑞熾.植物生理學(xué):高等教育出版社,2008年6月:26
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科學(xué)百科地球科學(xué)分類 水利部發(fā)展研究中心 生活術(shù)語 生活