節(jié)水灌溉技術(shù)教學(xué)文稿

節(jié)水灌溉技術(shù)各方面對(duì)水的需求

(百萬立方米/年)淡水資源有限性沙漠綠洲以色列“荒涼、貧瘠和沒有希望”在美麗富饒的地中海東岸，有一個(gè)富有傳奇色彩的小國(guó)——以色列。

1867年9月的一天，大文豪馬克·吐溫來到以色列的首都耶路撒冷（猶太教、基督教和伊斯蘭教的圣城）短暫旅行，盡管這里匯集了文化精英和社會(huì)名流，但這位大作家卻沒對(duì)這片瀕臨地中海的土地留下好印象，稱這里以色列北部自然景觀以色列南部自然景觀

以色列北方的降水量800毫米，南方降水量?jī)H30毫米，年平均降水量350毫米，年蒸發(fā)量卻高達(dá)2500毫米。資料：北多南少河流少，水資源短缺圖解氣候以色列的降水有什么特征？這對(duì)其水資源有什么影響？以色列地形多樣，以山地和高原為主，海拔大概500到1000米。圖析地形以色列的地形具有哪些特點(diǎn)？耕地面積少且貧瘠

以色列國(guó)土面積2.1萬平方千米，其中近2|3的土地是沙漠，耕地面積僅為4370平方公里（約44萬公頃），占總面積的20％，人均耕地僅0.058公頃。資料：以色列全國(guó)有近2|3的土地是沙漠，在這樣的地方發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，會(huì)有哪些限制因素？缺水土地貧瘠自然環(huán)境降水少山地、高原為主沙漠廣布河流少水資源匱乏耕地少且貧不適合發(fā)展農(nóng)業(yè)“荒涼、貧瘠和沒有希望”我會(huì)總結(jié)2010年12月4日，受干旱影響，在約旦河谷地區(qū)，一名巴勒斯坦男孩喝著從破裂的水管中漏出的水。

以色列走出農(nóng)業(yè)發(fā)展的困境，最需要解決的問題是什么？然而，整整八十年后，在這片土地上建國(guó)的以色列卻創(chuàng)造出了馬克·吐溫也許永遠(yuǎn)無法料到的“農(nóng)業(yè)奇跡”：大片的沙漠變成良田沃野；占全國(guó)勞動(dòng)力5%的農(nóng)業(yè)從業(yè)人員，提供了全國(guó)九成以上的食物。在自給自足的同時(shí)，以色列農(nóng)產(chǎn)品還大量出口，目前，以色列占據(jù)了40%的歐洲瓜果、蔬菜市場(chǎng)，被譽(yù)為歐洲人的“大花園”“大菜籃”?！芭c神較力的勝利者”以色列人民是如何充分利用和嚴(yán)格保護(hù)有限的水資源，在沙漠中建起片片綠洲的？噴灌海水淡化設(shè)施沙漠里的水庫田野里的水表以色列人克服了降水量少、土壤貧瘠、夏季高溫的不利條件，利用有限的水資源，在沙漠中建立了發(fā)達(dá)的綠洲農(nóng)業(yè)。以色列人充分利用水資源的措施歸納出來：保護(hù)有限的水資源不受污染；科技興農(nóng)，使用噴灌和滴灌技術(shù)海水淡化，發(fā)展淡化技術(shù)；進(jìn)行大規(guī)模水利建設(shè)，北水南調(diào)加大對(duì)雨洪資源的利用污水利用，水資源循環(huán)使用；政府對(duì)水資源實(shí)施嚴(yán)格監(jiān)管，實(shí)行用水許可證和計(jì)劃用水分配制度植被滴灌系統(tǒng)

為了提高灌溉水效率，所有的灌溉農(nóng)田都采用了噴灌和滴灌現(xiàn)代灌溉技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)，使灌溉水平均利用率達(dá)到90％，滴灌面積占其全部灌溉面積的2／3。以色列海水淡化處理系統(tǒng)以色列自20世紀(jì)60年代起，就致力于海水淡化技術(shù)的研究，目前已擁有先進(jìn)的海水淡化技術(shù)和設(shè)備。有資料顯示，2004年以色列海水淡化的水量約為2.15億立方米／年，約占總供水能力的8%。

淋浴時(shí)間限4分鐘

在以色列，節(jié)水理念深入人心。一般來說，以色列人用完了水，不會(huì)很快倒掉，而是循環(huán)使用。比如，剩下的飲用水，會(huì)用來洗車、澆花草，或者儲(chǔ)存起來，等著廢水回收和再利用處理。每年，以色列各地方政府都會(huì)出臺(tái)一些新舉措，鼓勵(lì)公眾節(jié)水。比如，特拉維夫市政府去年就給每個(gè)家庭發(fā)了一個(gè)可以固定在浴室墻上的沙漏，沙漏的時(shí)間限制是4分鐘，用來提醒人們縮短淋浴時(shí)間。深入人心決不浪費(fèi)一滴水你在以色列的任何一個(gè)家庭，絕看不到龍頭“長(zhǎng)流水”現(xiàn)象。一般人家用完了水，不會(huì)很快倒掉，而是循環(huán)使用。比如剩下的飲用水，會(huì)用來洗車、澆花草或者儲(chǔ)存起來，等著廢水回收和再利用處理。以色列已建起一批技術(shù)和設(shè)備先進(jìn)的污水處理廠，通過部分處理和完全處理，將城鎮(zhèn)居民生活污水、工業(yè)廢水處理達(dá)標(biāo)后，用于非食用作物的農(nóng)業(yè)灌溉.節(jié)水已變成以色列“蔚然成風(fēng)的大眾文化”。以色列人發(fā)展綠洲農(nóng)業(yè)之所以如此出名，除了他們的各種應(yīng)對(duì)水資源短缺的措施外，還有什么秘訣？沙漠綠洲中的農(nóng)作物主要有哪些？為什么選擇這些作物？棗椰樹樹干

--建房樹葉

--燃料果實(shí)

--食用水果、蔬菜、花卉以色列建國(guó)之初其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的條件是十分惡劣的，發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的兩大基本要素土地和水都不具備。而以色列人僅用短短的幾十年時(shí)間，就在大部分是荒漠，水資源十分匱乏的土地上奇跡般地創(chuàng)造了一片片綠洲，無不令世人嘆服。沙漠大棚溫室、節(jié)水滴、滲灌技術(shù)，沙漠菜田等奇跡的出現(xiàn)，都在說明和詮釋著這樣一個(gè)淺顯的道理：一切人類文明成果的出現(xiàn)都是人們辛勤努力和聰明智慧的結(jié)晶。適應(yīng)自然、改造自然我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)．農(nóng)業(yè)用水占全國(guó)總用水量的70％以上，這主要是耗于灌溉用水。我國(guó)水資源總量約2.8萬億m３，居世界第六位，而人均占有量?jī)H為2400m3．一方面是水資源嚴(yán)重缺乏，另一方面浪費(fèi)和污染嚴(yán)重。我國(guó)每年農(nóng)業(yè)用水4000億m３，但利用率僅為40％，由于粗放經(jīng)營(yíng)，節(jié)水技術(shù)落后，60％的水被白白浪費(fèi)掉，因此，推廣節(jié)水灌溉已是勢(shì)在必行。目前，我國(guó)耕地面積為1.3億hm2，其中有效灌溉面積5586.67萬hm2，占耕地面積的43％。我國(guó)有一半以上的耕地面積沒有灌溉設(shè)施，屬于“望天田”.2/3的有效灌溉面積還在沿用傳統(tǒng)落后的灌溉方法。在節(jié)水灌溉面積中，采用現(xiàn)代先進(jìn)節(jié)水灌溉方式的微乎其微.二、節(jié)水灌溉的涵義在充分利用降水和土壤水的前提下，高效利用灌溉用水，最大限度地滿足作物需水，以獲取農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最佳經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)環(huán)境效益。

隨著作物的生長(zhǎng)和葉面積的增加，需水量值也不斷增大，在作物苗期，需水量值較小，當(dāng)作物進(jìn)入生長(zhǎng)盛期，需水量增加很快，葉面積最大時(shí)，作物需水量出現(xiàn)高峰；到作物成熟期，需水量值又迅速下降。作物在不同生育時(shí)期對(duì)缺水的敏感程度不同，在作物整個(gè)生育期中通常把對(duì)缺水最敏感、缺水對(duì)產(chǎn)量影響最大的時(shí)期稱為作物需水臨界期或需水關(guān)鍵期。

作物需水規(guī)律三、節(jié)水灌溉的技術(shù)類型

工程節(jié)水技術(shù)生物和農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)化學(xué)節(jié)水技術(shù)1.噴灌噴灌是利用專門的設(shè)備（動(dòng)力設(shè)備、水泵、管道等）將水加壓后送到噴灌地段，再經(jīng)噴頭噴射到空中，形成細(xì)小水滴，均勻地灑落在農(nóng)田，達(dá)到灌溉的目的一種灌溉方式。噴灌幾乎適用于除水稻外的所有大田作物，以及蔬菜、果樹等（一）工程節(jié)水技術(shù)省水、增產(chǎn)省勞力減少地塊板結(jié)防止土壤沖刷和鹽堿化

減少雜草生長(zhǎng)和病蟲害的滋生優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：

受風(fēng)的影響大在空氣中的損失大耗能大投資高優(yōu)缺點(diǎn)灌水均勻度可達(dá)80-90％，水的利用率達(dá)到60-85％，與地面灌溉相比，一般可以節(jié)省20-30％。噴灌的分類：管道式噴灌系統(tǒng)機(jī)組式噴灌系統(tǒng)

固定式移動(dòng)式半固定式

管道式噴灌系統(tǒng)煙草固定式噴灌除豎管（也叫立管）外，干管、支管都埋于地下，并有固定的首部樞紐（泵房、水泵、動(dòng)力機(jī)等）。向日葵固定式噴灌半固定式噴灌系統(tǒng)一般泵站和干管固定不動(dòng)，支管和噴頭可以移動(dòng)。移動(dòng)式噴灌系統(tǒng)所有管道、水泵與動(dòng)力機(jī)都可移動(dòng)作業(yè)，可在不同田塊移動(dòng)作業(yè)。把噴灌系統(tǒng)的各組成部分，組配成一個(gè)整體來滿足噴灌要求。按大小分可分為輕型、小型、中型和大型噴灌機(jī)系統(tǒng)。

機(jī)組式噴灌系統(tǒng)時(shí)針式噴灌機(jī)卷管式噴灌機(jī)大田棉花用卷管式噴灌機(jī)滾移式噴灌機(jī)選擇噴灌系統(tǒng)的形式固定式噴灌系統(tǒng)——用于噴灌次數(shù)多，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的作物半固定式噴灌系統(tǒng)——用于小麥等小型機(jī)組式——山區(qū)或經(jīng)濟(jì)價(jià)值較低的作物絞盤式噴灌機(jī)——小麥等大田作物大型平移或時(shí)針式噴灌機(jī)——大型農(nóng)場(chǎng)2、微灌利用專門設(shè)備，將有壓水流變成細(xì)小的水流和水滴，濕潤(rùn)作物根部附近土壤的灌水方法。省水節(jié)能。微灌水流量小，一般只濕潤(rùn)作物根部附近的土壤，不產(chǎn)生地表徑流和深層滲漏。需要的工作壓力低，一般只有噴灌工作壓力的1/3～1/4。水肥同步。微灌能適時(shí)適量向作物根區(qū)供水供肥，有利于提高產(chǎn)量和品質(zhì)。適應(yīng)性強(qiáng)，操作方便。灌水均勻優(yōu)點(diǎn)葡萄滴灌微灌：微灌具有顯著的增產(chǎn)、省水效益，比地面灌溉省水1/3-1/2，比噴灌省水15-25%。主要應(yīng)用于果樹、蔬菜、花卉、棉花等寬行距的經(jīng)濟(jì)作物。膜下滴灌微噴一次性投入較大，例如：果園固定式微灌每公頃需投入9000-12000元，大田半固定式每每公頃需6000—9000元。其次灌水器易堵塞。缺點(diǎn)常用的微灌系統(tǒng)通過安裝在毛管上的滴頭、孔口或滴灌帶等灌水器將水一滴一滴地，均勻而又緩慢地滴入作物根部附近土壤的灌水形式。1、毛管2、滴頭（1）滴灌利用一種特別的滲水毛管埋入地表以下30～40厘米，壓力水通過滲水毛管管壁的毛細(xì)孔以滲流的形式濕潤(rùn)其周圍土壤。由于它減小土壤表面蒸發(fā)，是用水量最省的一種微灌技術(shù)。

（2）地表下滴灌(滲灌）1、毛管滴頭灌溉水通過微噴頭噴灑作物和地面或直接噴灑在樹冠下的地面上。微噴不僅可以補(bǔ)充土壤水分，又可提高空氣濕度，調(diào)節(jié)田間小氣候。（3）微型噴灌1、毛管3、微噴頭通過安裝在毛管上的涌水器形成小股水流，以涌泉方式局部濕潤(rùn)土壤。涌泉灌溉的流量比滴灌和微噴灌大，一般超過土壤的滲吸速度。為防止產(chǎn)生地面徑流，在涌泉器附近挖一小水坑暫時(shí)儲(chǔ)水，涌泉灌可以避免灌水器堵塞，適合于水源較豐富的果園和林地灌溉。（4）涌泉灌溉(小管出流灌溉)4、涌水器涌泉噴灌（小管出流灌）小管出流田間灌水系統(tǒng)包括干管、支管、毛管、小管灌水器及滲水溝。如圖所示用臨時(shí)修筑的土埂將灌溉田塊分隔成一系列的長(zhǎng)方形田塊，灌水時(shí)，灌溉水從輸水壟溝或直接從田間毛渠引入畦田后，在畦田的田面上形成很薄的水層，主要適用于灌溉窄行距密植作物或撤播作物。

3、畦灌法4、溝灌法在作物種植行間開挖灌水溝，灌溉水由輸水溝或毛渠進(jìn)入灌水溝，比畦灌更具明顯的優(yōu)點(diǎn)。地面灌水改進(jìn)“三改”灌水技術(shù)，也就是“長(zhǎng)畦改短畦，寬畦改窄畦，大畦改小畦”以及采用隔溝灌、波涌灌法、或長(zhǎng)畦分段短灌法等改進(jìn)的灌水技術(shù)，如右圖所示。

5、涌流灌溉法對(duì)地面溝、畦灌的發(fā)展，又稱波涌灌溉或間歇灌溉。大流量的把灌水輸送到溝、畦內(nèi)，待達(dá)一定距離后，暫停供水，過一定時(shí)間后，再繼續(xù)大流量供水，如此分幾次間歇反復(fù)地向溝、畦供水新技術(shù)。6、地膜覆蓋節(jié)水灌溉，灌水均勻度達(dá)80%以上。在作物行間鋪蓋的塑料薄膜上行水，水流從薄膜上的小孔下滲以浸潤(rùn)作物根部土壤;利用地膜輸水，不僅防止了傳統(tǒng)地面灌的深層滲漏損失，而且大大減少了作物棵間的無效蒸發(fā)，平均節(jié)水30—50%，增產(chǎn)10—50%（1）膜畦灌（2）膜溝灌（3）膜下滴灌土壤表面復(fù)膜，滴灌帶設(shè)置在膜下的灌水方法。這種灌水方式特別適用于干旱缺水地區(qū)。如在我國(guó)西北干旱地區(qū)已得到大面積應(yīng)用?？购迭c(diǎn)澆技術(shù)土壤墑情檢測(cè)及灌水預(yù)報(bào)技術(shù)渠道防滲技術(shù)低壓管道輸水技術(shù)其他解決輸水損失問題（二）生物和農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)選用抗旱品種充分利用土壤水技術(shù)農(nóng)田保墑技術(shù)培肥地力與水肥耦合技術(shù)作物調(diào)虧灌溉技術(shù)控制性分根交替灌溉技術(shù)充分利用土壤水技術(shù)作物調(diào)虧灌溉技術(shù)在作物生長(zhǎng)發(fā)育某些階段（主要是營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段）主動(dòng)施加一定的水分脅迫，促使作物光合產(chǎn)物的分配向人們需要的組織器官傾斜，以提高其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的節(jié)水灌溉技術(shù)。

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；部分根系處于灌水的區(qū)域（濕潤(rùn)區(qū)）中，作物從土壤中吸收水分，滿足正常的生理活動(dòng)的需要。干燥區(qū)和濕潤(rùn)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。

控制性分根交替灌溉技術(shù)耕作保墑技術(shù)覆蓋保墑技術(shù)農(nóng)田保墑技術(shù)（三）化學(xué)節(jié)水技術(shù)聚丙烯酰胺瀝青乳化劑

保水劑丙烯酰胺型淀粉接枝型

改良劑抗蒸騰劑黃腐酸四、防洪治洪技術(shù)五、節(jié)水和凈水型生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)在節(jié)水生態(tài)農(nóng)業(yè)模式中，把水通過相關(guān)聯(lián)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)和措施加以凈化，使有限的水資源得到重復(fù)利用。在遼寧省大洼縣西安養(yǎng)殖場(chǎng)的生態(tài)農(nóng)業(yè)工程，以水生飼料為核心，以水為紐帶，在閉路循環(huán)中，實(shí)行四級(jí)凈化五步利用。首先是沖豬舍水引人鳳眼蓮池，在鳳眼蓮凈化污水的同時(shí)，部分代謝物被鳳眼蓮所吸納供自身生長(zhǎng)，而鳳眼蓮經(jīng)過喂飼生豬其能量又被生豬生長(zhǎng)所吸納。這是它的第一級(jí)凈化、第一步利用。從鳳眼蓮池排出的第一次凈化污水再流入細(xì)綠萍池中進(jìn)行第二級(jí)凈化、第二步利用。經(jīng)過兩級(jí)凈化的廢水放人魚、蚌塘，水已清澈，但浮游生物量大，是魚、蚌的天然飼料。據(jù)40畝魚塘測(cè)定，僅用三級(jí)凈化廢水，畝產(chǎn)魚量達(dá)200kg。這是第三級(jí)凈化、第三步利用。第四級(jí)凈化、第四步利用是將魚、蚌塘中經(jīng)過沉淀曝氣的肥水灌進(jìn)稻田，不僅能促進(jìn)水稻生長(zhǎng)發(fā)育和提高產(chǎn)量，還能肥田。第五步利用是將灌人稻田的肥水再利用于豬舍。灌人稻田的肥水經(jīng)過