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时间：2014-09-25 22:47:26 阅读量：0次 所属分类：农业论文
摘要：阐述了节水技术在农业中应用的状况，分析了节水技术的发展方向，指出新型灌溉技术的进步以及科学管理与精准灌溉相结合必将促进节水农业的进一步发展。
摘要：阐述了农业生产与节水农业现状，农业节水和有效利用水资源的措施与技术，介绍了节水技术在农业中应用的状况，分析了节水技术的发展方向，指出新型灌溉技术的进步以及科学管理与精准灌溉相结合必将促进节水农业的进一步发展。
关键词：农业生产现状;农业节水技术;应用;发展
有资料表明，世界上粮食增产中25%归功于扩大耕地面积，75%归功于提高单产。虽然单产的提高是综合措施的结果，但灌溉却是其中重要措施之一。随着世界性水资源日益紧缺，水资源不足已成为制约我国国民经济发展的重要因素，要进一步发展灌溉面积就必须节约灌溉用水，大力发展农业节水技术。
1.农业生产现状
中国农业历史悠久，是世界农业的一个重要发祥地。远古时期由于自然条件和生产力低下农业生产处于简陋的原始农业生产阶段。从周、秦时代及以后，由于牛耕、铁器的使用原始农业逐步转入持续两千多年的传统农业。1840年鸦片战争以后，半封建半殖民的中国开始萌生近代农业因素，但战乱纷争，使之发展迟缓，只是到了1949年新中国建立之后，中国农业才逐步由传统农业向现代农业转变。但进入二十一世纪，中国农业将面临诸多因素制约其持续发展：
1.1土地条块分割，农业生产高成本低产出
中国现行的农业生产模式大多是以家庭为单位，土地分布形式是一家一户条块分割的小田块，难以形成大规模的机械化农业生产及统一的田间管理，使先进的农业机械难以得到充分利用，先进的农业管理技术实施困难。形成人力资源、自然资源的严重浪费，农业生产成本很高，农业产品的商品率与生产收入很低。
1.2人多地少，土地侵蚀严重
我国人多耕地少，近半个世纪来，我国人口由5.5亿增至13.0亿，年均增加1500万人，年增率1.7%左右，预测到2030年人口增至16亿，而根据国家土地管理局2003年调查，我国耕地面积为1.3亿hm2，人均耕地面积0.1hm2，仅为世界人均平均数的47%。同时我国耕地水土流失严重，由于人口压力，往往盲目开垦扩大耕地，长期对土地资源的利用不当和掠夺式经营造成了土地退化，我国水土流失面积为367万km2，占国土面积的38.23%，耕地水土流失面积达4541hm2，占耕地面积的34.26%，水土流失不仅导致当地土地资源退化和生态环境破坏，人民生活贫困，甚至威胁到群众的生活和生存条件。
1.3生产技术落后，经营粗放
我国是发展中国家，工农业生产的现代化程度低，农民的文化素质、科技水平不高，有关农业生产的各种资源尚未很好利用。许多地区仍是广种薄收，有种无管的粗放经营模式。很多地区耕地的复种指数还停留在100%以下。尤有甚者，粮食的收割、脱粒、干燥、运输、储存和加工过程中的损失率高达15%(国外专家估计高达20%)，超出了联合国粮棉组织提出的标准损耗率限于5%的要求。
1.4水旱灾害频繁
我国农业生产50多年来，平均每年受灾面积0.266亿hm2，占耕地总面积的28%，成灾面积0.113亿hm2，占耕地面积的11.2%，平均每年水旱灾害对全国粮食总产量的影响，在90年代以前粮食单产的基础上计算约150亿～200亿kg，90年代以来水旱灾害及相应范围较过去均有所增加，受灾面积2001年为0.252亿hm2，2004年0.280亿hm2，2003年受灾最轻也有866.67万hm2，以受灾区的粮食单产3.0t/hm2计算，2004年粮食损失达840亿kg，按此测算多年平均受灾损失约350亿kg，随着粮食单产的增加，水旱灾害的损失也愈来愈严重。
1.2农业生产用水现状与节水 必要性分析
(1)农业生产用水现状
中国农业生产面临严峻的水危机。中国农业生产中缺水与水资源浪费并存。由于生产技术较为落后，我国农业灌溉用水一直是各类用水的大户，总用水量4000亿m3左右，占总用水量的67%，如加上其他农业用水，估计整个农业用水量占到总用水量的80%，是全国水资源最大可能利用量的35%～40%。由于灌溉用水量大，农业缺水干涸的土地越来越多，进入90年代，每年农田受旱面积2667万hm2左右，受旱面积和受灾面积都比50年代成倍增长。虽然缺水，然而水的浪费却是触目惊心。由于灌区设备配套不全，渠道大部分没有衬砌，渗漏、漫灌等现象十分普遍。目前，农业的渠系水利用系数平均只有0.5，每年损失的水量约2000亿m3，相当于全国工业和城市用水总和的2倍以上，农田水分的利用效率平均不到1kg/m3，即1m3水生产不到1kg的粮食，而一些发达国家大体都在2kg以上，差距很大。
面向未来，我国农业用水还存在不少潜在问题。首先，由于工业发展与城市扩大，农业用水比例不断缩减是不可能避免的，我国今后相当时期内工业和城镇仍将维持较高的发展速度，由于工业用水的经济效益明显高于农业，有专家估算，1000m3水可产生1t小麦，其价值仅为200美元，但同样数量的水用于工业约可生产出400美元，因此，农业在与工业争夺用水中，处于不利地位。另外，目前我国农业用水主要为种植业灌溉用水，为进一步改善和建设生态系统与环境，以及发展林牧业，势必出现与种植业争水的矛盾，这一局面已开始出现。
(2)农业节水必要性分析
缓解水资源危机，满足生产和生活对水的日益增长的需要，使人类社会得以持续生存和发展。发展节水农业是关系中国社会经济的持续生存和发展的大事，预测2030年中国人口将达到16亿，人均粮食的需求量为450kg，总粮食的需求量为7000亿kg左右。我国现有耕地1.3亿hm2，但我国目前未利用的土地面积不到3亿hm2，其中可开发利用的农用地后备资源只有4078万hm2，而后备耕地资源仅仅800多万hm2，但这些后备耕地资源是长期开发利用后所剩余的那些有各种限制因素，质量不高，生态环境脆弱的土地，开发难度大，所以土地资源开发潜力不大。那么我国社会能否得以持续生存和发展的关键是：我国的农业生产是否能以现有的4000亿m3灌溉水资源，将粮食产量从现有的5000亿kg提高到7000亿kg，并满足其他农作物的需求。如提高灌溉水的利用率将现有的灌溉用水量节省15%，可为扩大灌溉面积和提高灌溉保证率提供600亿m3水量，超过黄河的年平均流量。因此必须进行以节水为中心的灌区续建配套和技术改造，大力发展节水农业。
(3)发展节水农业是农业自身发展的需要也是提高农业效益的根本出路。
节水农业是与农业现代化配套的多种措施中的重要组成部分之一，同时水土资源的高效利用，经济、生态、社会效益的紧密结合是可持续农业所追求的目标之一，而根据水资源状况和作物需水规律所实施的节水灌溉便是达到这一目标的十分重要一环。为此必须建立起一个适应现代农业发展需求的农业节水体制。
(4)发展节水农业同时也可减少世界农业发达国家对中国农业生产带来的冲击。
由于中国农业技术落后，经营粗放，使得中国的农业生产成本很高，加入WTO后，中国政府已开始降低对农业的补贴，并将会进一步降低。这样中国的农业生产将不可避免的面对世界农业发达国家所带来的强大冲击，因此中国农业必须改变粗放经营模式走低成本，高产出的集约化农业道路，建设节水高效农业才能减轻加入WTO后所带来的冲击。从某种意义上讲节水农业就是集约化农业。根据分析2010年供水设施的单位投资约为8元/m3，污水处理约为10元/m3，而节水仅需3元/m3左右。
2农业节水的主要措施
2.1发展渠道衬砌与管道输水技术
输水配水渠道的渗漏损失是农田灌溉水量损失的重要组成部分。一般未衬砌的渠道输水损失达40%～50%，开展渠道防渗是农田灌溉节水的重要环节。为了提高灌溉输水的利用率，世界许多国家都在致力于发展渠系衬砌、管道化工程。
2.2改进传统地面灌溉技术
传统灌溉方式由于灌水历时长、用水量大、灌水不均匀等影响作物产量。所以，长期以来各国都在积极致力于对传统地面灌溉技术的研究与改进，并创造了许多全新的方法。其中波涌灌(间歇灌)和激光控制平地畦田灌就是2种影响较大、效果较好的方法。
2.3推广喷灌、微灌技术
喷灌、微灌技术可在传统的沟、畦灌等地面灌溉基础上节水30%～50%，节省劳力20%～90%。在节约用水量的同时改变了传统的灌溉概念，能够把含有肥料的水一滴滴地输入作物根层的土壤中，使土壤中的水、肥、气、热保持协调关系，达到作物高产目的。
2.4充分利用废水灌溉农田
在一定的气候条件下，参照土壤状况选择适宜种植的作物。耕作方式通常采用轮作制，同时采用废水与淡水轮灌方式，以避免过度改变土壤的酸碱性。
2.5改进耕作方法与栽培技术
因地制宜，由多耕趋向于少耕、免耕;由浅耕趋向于深耕;由耕翻趋向于深松;由单一作物连作趋向于粮草轮作或适度休闲;重视水土保持，纳雨蓄墒，合理施肥，以肥调水。
2.6推广地面覆盖技术
地面覆盖具有抑制土壤蒸发、蓄存降水、保持土壤水分、提高土温的优点，分为有机物覆盖、地膜覆盖和化学覆盖。有机物覆盖就是利用农作物秸秆、糠皮等材料进行地面覆盖，有明显的保墒节水效能;地膜覆盖是一种用薄膜覆盖的农田技术，能够提高地温，抑制蒸发;此外，保水剂、抗蒸腾剂等化学覆盖技术也得到了广泛应用。
3节水灌溉技术在农业生产中的应用与发展
农业节水灌溉可广泛应用于蔬菜、花卉、果园、粮食作物和经济作物生产中。尤其是水源不足、耕地不平、山丘地带等，很难用传统大水漫灌的场合，可以发展喷灌、微灌。
3.1膜下滴灌技术的推广
膜下滴灌是将覆膜种植技术与滴灌技术两者互相结合的新型灌溉技术。通过生产实践，膜下滴灌技术比常规灌溉节水30%以上，土地利用率提高5%～7%，单产提高20%左右，大幅度降低了农民的劳动强度、提高了经济效益。由于这种先进生产方式的实施，带来了农业体制和组织形式的创新，出现了一大批家庭农场，不仅有效节约了农业用水，促进了地区生态环境的改善;还为低成本高产出的农牧产品提高了市场竞争力。至2006年，全国推广微灌总面积66.67万公顷以上。大田膜下滴灌技术是近几年来农村推广应用节水灌溉项目中经济效益最高、生态效应最好的灌溉新技术，具有广阔的发展前景。
3.2滴灌自动化控制系统的应用
滴灌自动化技术把农业节水灌溉推上了一个省水、省工、增产、增效的新局面，实现了高层次决策控制，是膜下滴灌技术可持续发展的必由之路。过去几年农田自动化控制系统滴灌试验，实现通过田间土壤温度传感器、风向、风速、光照、降雨量和蒸腾传感器进行自动监测预报农田各项技术参数，进行自动化节水灌溉。有效地减少人在田间的活动次数，防止病虫害传播和蔓延。达到了作物长势室内可视化，土壤墒情自动监测化，灌溉自动化。 随着科学技术的迅速发展，通过地理信息技术实行灌溉管理自动化，成为农业节水管理技术的发展方向。
3.3灌溉工程节水技术发展方向
节水、节能灌溉技术与设备有：喷灌、微灌(包括微喷灌、滴灌、渗灌等)技术设备;为了减少土渠输水渗漏，我国正在发展低压输水管道和U型防渗渠道。
喷、微灌技术：喷、微灌相互配合共同发展，充分发挥喷灌射程远、效率高等优点，克服喷灌能耗大、喷头易堵塞等缺点;开发和研制新型灌溉设备，提高灌溉均匀度，克服滴灌系统易堵塞的缺点，并向低压、节能型方向发展，减少传动装置能耗;最终将实现灌溉设备标准化、系列化。
输水技术：用钢丝网等加筋混凝土替代常规混凝土衬砌。随着化学工业的发展和机械化施工技术的日益进步，膜料衬砌在渠系衬砌中的比重逐年增大，将有可能成为未来渠系衬砌材料发展的主方向。
农业节水灌溉任重道远，只要坚持把推广节水灌溉作为农业发展的一项重要措施来抓，其未来发展前景广阔，是现代农业灌溉技术发展的方向。
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