聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì)通過(guò)的《21世紀(jì)議程》強(qiáng)調(diào)：“水是一種有限的資源,不僅為維持地球上的一切生命所必需,而且對(duì)一切社會(huì)經(jīng)濟(jì)部門(mén)都具有生死攸關(guān)的重要意義”。隨著世界性水資源、能源的日趨緊張,采用節(jié)水、節(jié)能的灌水方法已成為全世界灌溉技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì),推廣節(jié)水灌溉也已成為世界各國(guó)為緩解水資源危機(jī)和實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必然選擇。
1 國(guó)外節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
發(fā)達(dá)國(guó)家節(jié)水灌溉技術(shù)的基本特點(diǎn)是高技術(shù)、高投入和管理現(xiàn)代化,高效益則是維系節(jié)水灌溉能否持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。
1.1 噴灌技術(shù)
自20世紀(jì)60年代“紅火”以來(lái),噴灌技術(shù)一直被作為機(jī)械化大面積解決灌溉問(wèn)題的最主要技術(shù)。隨著這項(xiàng)技術(shù)在生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用和各類噴灌機(jī)在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、適應(yīng)性等多方面的考核,目前世界上已趨于將軟管卷盤(pán)式自動(dòng)噴灌機(jī)、平移式自動(dòng)噴灌機(jī)及人工移管式噴灌機(jī)作為受歡迎的三大類機(jī)型大面積推廣。
近年來(lái)噴灌技術(shù)又在噴灑農(nóng)藥、降低能耗、施水方式等多用途利用方面取得了很大突破。如美國(guó)林賽公司在平移式噴灌機(jī)上對(duì)噴頭裝置和噴灑方式進(jìn)行了改進(jìn),水量損失大大減少,水的利用率可提高到0.9以上。法國(guó)等國(guó)在提高軟管卷盤(pán)式的能量利用率上作了不少工作,使驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)和過(guò)流損失減少了很多,很大程度上改善了這種機(jī)型耗能較多的“先天不足”弊病。在綜合利用機(jī)型上,英國(guó)、美國(guó)等國(guó)將平移式噴灌機(jī)作為田間的綜合作業(yè)機(jī)械,將所有的作物種植環(huán)節(jié)以此一機(jī)包辦,其不僅可完成作物的所有老觀念種植環(huán)節(jié)的耕、耙、播、收等,還可以完成其它許多新作業(yè)項(xiàng)目。
1.2 微灌技術(shù)
20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的微灌技術(shù),近10余年來(lái)有了很大的進(jìn)步,隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展,微灌技術(shù)和設(shè)備更是如虎添翼,已趨于完善的地步。
微灌技術(shù)的發(fā)展最有典型性的應(yīng)首推以色列,除了大田作物很少應(yīng)用外,他們幾乎將微灌技術(shù)應(yīng)用到有作物的各處,包括林園、陽(yáng)臺(tái)、花園,甚至于室內(nèi)裝飾植物。近幾年微灌設(shè)備有很大突破,80年代僅灌水器(滴頭、微噴頭等)有100余種,現(xiàn)在逐步淘汰,形式變少,品種系列化。滴灌多采用滴灌帶。微噴頭多采用旋轉(zhuǎn)與折射相結(jié)合的形式,使出水孔口相對(duì)變大不易堵塞；射程相對(duì)增加使噴灌強(qiáng)度變小,均勻度提高；水滴直徑絕大多數(shù)為細(xì)小水滴而不是霧狀使能耗大大減少。
1.3 渠道防滲工程技術(shù)
世界各國(guó)如美國(guó)、日本、印度、前蘇聯(lián)、巴基斯坦、伊朗、加拿大等,由于渠道滲漏損失的水量很大,均非常重視并積極開(kāi)展渠道防滲工程研究和建設(shè)工作。這些國(guó)家渠道防滲工程建設(shè)發(fā)展快、技術(shù)水平高、節(jié)水效果顯著。如美國(guó)把渠道防滲作為水利工程挖潛措施之一,早在1946年就開(kāi)始研究,到1990年美國(guó)共建防滲渠道9656km。目前已形成統(tǒng)一的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),施工機(jī)械化程度高,工程質(zhì)量好。防滲材料多采用混凝土,約1/3采用壓實(shí)土防滲,塑膜等新型材料目前正在發(fā)展推廣中。日本也十分重視渠道防滲,現(xiàn)有干、支渠道已經(jīng)全部防滲,田間渠道也基本防滲,它們大量使用工廠化生產(chǎn)的鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件,現(xiàn)場(chǎng)施工以機(jī)械施工為主,渠道防滲工程標(biāo)準(zhǔn)高、質(zhì)量好。
1.4 管道輸水灌溉技術(shù)
管道輸水灌溉技術(shù)在國(guó)外發(fā)展較早。目前,世界發(fā)達(dá)國(guó)家的管道輸水灌溉技術(shù)應(yīng)用十分廣泛,甚至有逐步代替田間地面渠道灌溉系統(tǒng)的趨勢(shì)。美國(guó)到1984年管道輸水灌溉面積已發(fā)展到9648萬(wàn)畝,占全美國(guó)地面灌溉面積的46.9%。蘇聯(lián)用地下管道代替明渠的發(fā)展速度已超過(guò)防滲渠道,到1984年,地埋管道系統(tǒng)已占總灌溉渠系統(tǒng)的63%,管道總長(zhǎng)21.8萬(wàn)km。以色列、英國(guó)、瑞典有90%以上的灌溉土地實(shí)現(xiàn)了管道輸水。日本已經(jīng)由部分管道輸水向多級(jí)組合的完整的管道系統(tǒng)發(fā)展,且管網(wǎng)的自動(dòng)化、半自動(dòng)化給水控制設(shè)備較完善。其它如羅馬尼亞、保加利亞等國(guó)家,管道輸水灌溉技術(shù)發(fā)展也都比較快。
1.5 地下灌溉
近10余年來(lái),世界上興起了研究新型地下灌溉熱潮,地下灌溉不僅在機(jī)理上、技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上而且在生態(tài)環(huán)境保護(hù)上、水資源保護(hù)上都被認(rèn)為是最有發(fā)展前途的節(jié)水灌溉技術(shù)。這種技術(shù)主要用在草地、果園、棉田、小麥、玉米、蔬菜、花卉等作物上。地下灌溉在意大利、美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、日本、俄羅斯及我國(guó)等研究較多,發(fā)展較快,面積在穩(wěn)定增加。
2 國(guó)外節(jié)水灌溉發(fā)展趨勢(shì)
2.1 當(dāng)今世界水為農(nóng)業(yè)服務(wù)的關(guān)系非常明確,節(jié)水灌溉已成為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的主要標(biāo)志,有效保護(hù)利用淡水資源,合理開(kāi)發(fā)新的灌溉水源已成為農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
2.2 生態(tài)農(nóng)業(yè)、有機(jī)農(nóng)業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)、立體農(nóng)業(yè)等高效節(jié)水農(nóng)業(yè)模式和先進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)特別是營(yíng)養(yǎng)液噴、微灌、地下灌、膜下灌等大有發(fā)展?jié)摿Α?/P>
2.3 噴灌技術(shù)進(jìn)一步向節(jié)能節(jié)水及綜合利用項(xiàng)目方向發(fā)展。從綜合條件考慮,在各類噴灌機(jī)中,平移(包括中心支軸)式全自動(dòng)噴灌機(jī)、軟管卷盤(pán)式自動(dòng)噴灌機(jī)及人工移管式噴灌機(jī)等是推廣重點(diǎn)。
2.4 世界各國(guó)非常重視從育種的角度高效節(jié)水,一是選擇不同品種的節(jié)水的作物；二是培育新的節(jié)水品種。
2.5 地下灌溉已被世人公認(rèn)為是一種最有發(fā)展前途的高效節(jié)水灌溉技術(shù),盡管目前還存在一些問(wèn)題,使應(yīng)用推廣的速度較慢,但科技含量愈來(lái)愈高,許多理論實(shí)踐問(wèn)題會(huì)逐漸得到解決。
2.6 地面灌溉仍是當(dāng)今世界占主要地位的灌水技術(shù),輸配水向低壓管道化發(fā)展；田間灌水探索節(jié)水技術(shù)較多,如激光平地、波涌灌溉等；在管理上采用計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)控制,精確灌水,達(dá)到時(shí)、空、量、質(zhì)上恰到好處的滿足作物不同生育期的需水；在田間規(guī)劃上,由于土地平整度高,多以長(zhǎng)溝、長(zhǎng)畦、大流量進(jìn)行田間灌水。
2.7 增墑保水機(jī)械化旱地農(nóng)業(yè)大有發(fā)展前途,如保護(hù)性帶狀耕作技術(shù)、輪作休閑技術(shù)、覆蓋化學(xué)劑保水技術(shù)、深松深翻技術(shù)等。
