什么是精准灌溉,我国精准灌溉的应用前景

2020-03-31 00:21:56 23人浏览

摘要:现代地面灌溉技术特征与喷灌、微灌等压力灌溉系统相比,传统地面灌存在的最大不足在于缺乏对灌溉过程的控制。对喷灌、微灌而言,可以根据作物的需求精确控制灌溉水的总量及其在田块内的分布。

什么是精准灌溉

 

精准农业灌溉技术是以大田耕作为基础,按照作物生长过程的要求,通过现代化的监测手段,对作物的每一个生长发育状态过程以及环境要素的现状实现数字化、网络化、智能化监控,同时运用3S技术以及计算机监控等先进技术实现对农作物、土壤墒情、气候等从宏观到微观的监测预测,根据监控结果,采用最精准的灌溉设施对作物进行严格有效的施肥灌水,以确保作物在生长过程中的需要,从而实现高产、优质、高效和节水的农业灌溉设施

 

精准灌溉的优点

 

传统地面灌溉虽然可对灌溉水总量进行控制,却难以控制灌溉水在田块内的分布,由此造成传统地面灌溉的灌溉效果较差。因此,现代地面灌溉具有如下技术特征:

 

1.应用激光控制平地技术构筑精细地面灌溉技术的基础。高精度的土地平整是现代精准农业的基础平台,只有具备了高精度的土地平整,才能真正实现精量播种、精量施肥、精确收割(机械采棉)等。国外在农田水利工程建设中,都把平地作为一项重要的基础工作。激光控制平地技术可实现高精度的土地平整,因此得到了广泛的应用。

 

2.应用地面灌溉实时反馈控制技术提高对灌溉过程的控制。与其他压力灌溉方法相比,地面灌溉条件下水流在田间运动扩散的过程较为复杂。世界各国一直都把改进地面灌溉技术的重点放在加强对灌溉全过程的控制和管理上,以便提高地面灌溉的灌水质量。随着计算技术的发展,利用数学模型对地面灌溉全过程进行分析已成为改进地面灌溉技术的重要手段。地面灌溉实时反馈控制技术通过对田间水流运动过程的监控,利用田间观测数据反求地面灌溉的控制参数,制定高效节水的地面灌溉方案,并对地面灌溉过程实施反馈控制,实现对地面灌溉全过程的精细控制。

 

3.应用高效节水地面灌溉技术和设备,提高地面灌溉的自动化。通过积极采用水平畦田灌溉技术、波涌灌溉技术、绳索灌溉技术等先进的地面灌溉技术,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。

 

我国现代地面灌溉技术模式及其应用前景

 

我国现有灌溉面积8.0亿亩,其中地面灌溉占95%以上。由于农田土地平整程度差,田间灌溉工程规格不合理、地面灌溉技术落后、灌溉管理粗放等问题,致使我国地面灌溉的田间水利用率不高。通过应用现代地面灌溉技术,可以大幅度减少地面灌溉过程中的水量损失浪费。这对改变我国地面灌溉的落后状况、从整体上缓解农业水资源短缺的矛盾、促进灌溉农业的可持续发展具有重要的现实意义,也将为我国农业现代化奠定基础,促进我国传统农业向现代农业的转变。

 

根据上述现代地面灌溉技术特征,提出如下适合我国国情的现代地面灌溉技术模式:

 

1.以冬小麦等大田作物为代表的现代畦灌模式该模式采用的主要技术为:采用激光控制平地技术实现高精度的土地平整,扩大田块规格,提高农机作业效率;采用精量播种技术,降低播种量;采用水平畦田灌溉、波涌灌溉及喷、微灌等高效节水灌溉技术,提高田间水的利用率;采用精量施肥技术,提高化肥利用率;采用联合收割机技术,实现收割机械化。通过上述技术组合配套,集成小麦等大田作物的农业节水技术体系:高精度土地平整+精量播种+高效节水灌溉技术+精量施肥技术+机械化收割。

 

2.以棉花为代表的现代沟灌模式该模式采用的主要技术为:采用激光控制平地技术实现高精度的土地平整,扩大田块规格,提高农机作业效率;采用精量播种技术,降低播种量;采用闸管灌溉、波涌灌溉、膜下滴灌等高效节水灌溉技术,提高田间水的利用率;采用机采棉技术,实现棉花采摘机械化。通过上述技术组合配套,集成棉花作物的农业节水技术体系:高精度土地平整+精量播种+高效节水灌溉技术+机械化采棉。

 

3.以水稻为代表的现代地面灌溉模式该模式采用的主要技术为:采用激光控制平地技术实现高精度的土地平整,扩大田块规格,提高农机作业效率;采用机插秧技术实现精量插秧,降低播种量;采用塑料隔板技术,减少原来土埂占地,提高土地利用率;采用水稻“浅、薄、湿、晒”控制节水灌溉技术,提高田间水的利用率;采用联合收割机技术,实现水稻收割机械化。

 

通过上述技术组合配套,集成水稻作物的农业节水技术体系:高精度土地平整+机械化插秧+塑料隔板+控制节水灌溉技术+机械化收割。现代地面灌溉技术不仅具有较好的节水增产效益,其具有的其他综合效益还可为农民带来实实在在的好处,例如提高土地利用率、提高农机作业效率、便于田间管理等。随着我国现代化进程的加快,现代地面灌溉技术模式也将得到广泛应用。

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