●“十五”期間，科技部首次將“現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)體系及新產(chǎn)品”列入國(guó)家“863”計(jì)劃重大專項(xiàng)
●我國(guó)灌溉水利用率約為43%，單方水糧食生產(chǎn)率1.0公斤左右；發(fā)達(dá)國(guó)家灌溉水利用率約為70-80%，單方水糧食生產(chǎn)率2.0公斤以上
●發(fā)展方向：激光控制平地、水平畦田灌溉技術(shù)、地下滴灌、“3S”技術(shù)應(yīng)用、生物節(jié)水技術(shù)、土壤墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)、低耗能大型自動(dòng)噴灌機(jī)
一、節(jié)水灌溉是解決我國(guó)農(nóng)業(yè)和水資源短缺的根本性措施
水是一切生命過(guò)程中不可替代的基本要素，水資源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)資源。我國(guó)是世界上13個(gè)貧水國(guó)之一，人均水資源占有量2300立方米，只有世界人均水平的1/4，居世界第109位。而且時(shí)空分布很不均勻，南多北少，東多西少；夏秋多，冬春少；占國(guó)土面積50％以上的華北、西北、東北地區(qū)的水資源量?jī)H占全國(guó)總量的20％左右。近年來(lái)，隨著人口增加、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化水平的提高，水資源供需矛盾日益尖銳，農(nóng)業(yè)干旱缺水和水資源短缺已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要制約因素，而且加劇了生態(tài)環(huán)境的惡化。
按現(xiàn)狀用水量統(tǒng)計(jì)，全國(guó)中等干旱年缺水358億立方米，其中農(nóng)業(yè)灌溉缺水300億立方米。20世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)農(nóng)業(yè)年均受旱面積達(dá)2000萬(wàn)公頃以上，全國(guó)660多個(gè)城市中有一半以上發(fā)生水危機(jī)，北方河流斷流的問(wèn)題日益突出，缺水已從北方蔓延到南方的許多地區(qū)。由于地表水資源不足導(dǎo)致地下水超采，全國(guó)區(qū)域性地下水降落漏斗面積已達(dá)8.2萬(wàn)平方公里。
發(fā)達(dá)國(guó)家的農(nóng)業(yè)用水比重一般為總用水量的50％左右。目前，我國(guó)農(nóng)業(yè)用水比重已從1980年的88％下降到目前的70％左右，今后還會(huì)繼續(xù)下降，農(nóng)業(yè)干旱缺水的局面不可逆轉(zhuǎn)。北方地區(qū)水資源開發(fā)利用程度已經(jīng)很高，開源的潛力不大。南方還有一些開發(fā)潛力，但主要集中在西南地區(qū)。
我國(guó)農(nóng)業(yè)灌溉用水量大，灌溉效率低下和用水浪費(fèi)的問(wèn)題普遍存在。目前全國(guó)灌溉水利用率約為43％，單方水糧食生產(chǎn)率只有10公斤左右，大大低于發(fā)達(dá)國(guó)家灌溉水利用率70-80%、單方水糧食生產(chǎn)率2.0公斤以上的水平。通過(guò)采用現(xiàn)代節(jié)水灌溉技術(shù)改造傳統(tǒng)灌溉農(nóng)業(yè)，實(shí)現(xiàn)適時(shí)適量的“精細(xì)灌溉”，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。
二、節(jié)水灌溉技術(shù)體系
1.節(jié)水灌溉的涵義
“節(jié)水”一詞通俗易懂，更確切的提法應(yīng)當(dāng)是“高效用水”。“節(jié)水灌溉”的真正涵義是，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。
有一些概念常被混淆使用，如“農(nóng)業(yè)節(jié)水”與“節(jié)水農(nóng)業(yè)”。“農(nóng)業(yè)節(jié)水”與節(jié)水灌溉的涵義類似，但其節(jié)水的范圍更廣、更深，包括生物節(jié)水、農(nóng)藝節(jié)水和旱作農(nóng)業(yè)節(jié)水等。它是以水為核心，研究如何高效利用農(nóng)業(yè)水資源，保障農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。農(nóng)業(yè)節(jié)水的最終目標(biāo)是建設(shè)節(jié)水高效農(nóng)業(yè)。“節(jié)水農(nóng)業(yè)”類似“節(jié)水型農(nóng)業(yè)”，是指農(nóng)業(yè)的一種類型，重點(diǎn)研究如何按照節(jié)水的要求規(guī)劃、建設(shè)和管理農(nóng)業(yè)。兩種提法的研究?jī)?nèi)容和重點(diǎn)不同，適用的場(chǎng)合不同，不能混淆或相互代替。
2.節(jié)本灌溉技術(shù)體系
灌溉用水從水源到田間，到被作物吸收、形成產(chǎn)量，主要包括水資源調(diào)配、輸配水、田間灌水和作物吸收等四個(gè)環(huán)節(jié)。在各個(gè)環(huán)節(jié)采取相應(yīng)的節(jié)水措施，組成一個(gè)完整的節(jié)水灌溉技術(shù)體系，包括水資源優(yōu)化調(diào)配技術(shù)、節(jié)水灌溉工程技術(shù)、農(nóng)藝及生物節(jié)水技術(shù)和節(jié)水管理技術(shù)。其中節(jié)水灌溉工程技術(shù)是該技術(shù)體系的核心，已相對(duì)成熟并得到普及，其它技術(shù)相對(duì)薄弱，急需加強(qiáng)研究開發(fā)和推廣應(yīng)用。
（1）灌溉水資源優(yōu)化調(diào)配技術(shù)
主要包括地表水與地下水聯(lián)合調(diào)度技術(shù)、灌溉回歸水利用技術(shù)、多水源綜合利用技術(shù)、雨洪利用技術(shù)。
（2）節(jié)水灌溉工程技術(shù)
主要包括渠道防滲技術(shù)、管道輸水技術(shù)、噴灌技術(shù)、微灌技術(shù)、改進(jìn)地面灌溉技術(shù)、水稻節(jié)水灌溉技術(shù)及抗旱點(diǎn)澆技術(shù)。直接目的是減少輸配水過(guò)程的跑漏損失和田間灌水過(guò)程的深層滲漏損失，提高灌溉效率。
渠道防滲技術(shù)：采用混凝土護(hù)面、漿砌石襯砌、塑料薄膜等多種方法進(jìn)行防滲處理，與土渠相比，渠道防滲可減少滲漏損失60％-90％，并加快了輸水速度。
管道輸水技術(shù)：用塑料或混凝土等管道輸水代替土渠輸水，可大大減少輸水過(guò)程中的滲漏和蒸發(fā)損失，輸配水的利用率可達(dá)到95％。另外還能有效提高輸水速度，減少渠道占地。低壓管道輸水技術(shù)在我國(guó)北方井灌區(qū)已經(jīng)普及，但大型自流灌區(qū)尚處于試點(diǎn)階段。
噴灌技術(shù)：噴灌是一種機(jī)械化高效節(jié)水灌溉技術(shù)，具有節(jié)水、省勞、節(jié)地、增產(chǎn)、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，被世界各國(guó)廣泛采用。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，對(duì)地形、土壤等條件適應(yīng)性強(qiáng)。與地面灌溉相比，大田作物噴灌一般可節(jié)水30％-50％，增產(chǎn)10％-30％，但耗能多、投資大，不適宜在多風(fēng)條件下使用。
微灌技術(shù)：包括微噴和滴灌，是一種現(xiàn)代化、精細(xì)高效的節(jié)水灌溉技術(shù)，具有省水、節(jié)能、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，灌水同時(shí)可兼施肥，灌溉效率能夠達(dá)到90％以上。微灌已由果樹、蔬菜等少數(shù)經(jīng)濟(jì)作物向行播大田作物發(fā)展，如近年來(lái)新疆棉花滴灌發(fā)展迅速，取得了良好的節(jié)水增產(chǎn)效果。微灌的主要缺點(diǎn)是易于堵塞、投資較高。我國(guó)在引進(jìn)、消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，已基本形成了自己的微灌產(chǎn)品生產(chǎn)能力。
改進(jìn)地面灌溉技術(shù)：在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，地面灌溉仍將是我國(guó)主要灌溉方式。地面灌溉并非“大水漫灌”，只要在土地平整的基礎(chǔ)上，采用合理的灌溉技術(shù)并加強(qiáng)管理，其田間水利用率可以達(dá)到70%以上。“九五”期間，我中心通過(guò)承擔(dān)國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)、科技產(chǎn)業(yè)工程和水利部“948”項(xiàng)目，完成了激光控制平地技術(shù)、改進(jìn)畦（溝）灌溉技術(shù)、田間閘管灌溉技術(shù)、波涌灌溉技術(shù)等改進(jìn)地面灌溉技術(shù)的集成配套與組合應(yīng)用，形成了適合不同類型灌區(qū)的田間工程設(shè)計(jì)和應(yīng)用模式，取得了良好的節(jié)水增產(chǎn)效果。
�。�3）農(nóng)藝及生物節(jié)水技術(shù)
包括耕作保墑技術(shù)、覆蓋保墑技術(shù)、優(yōu)選抗旱品種、土壤保水劑及作物蒸騰調(diào)控技術(shù)。目前，農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)已基本普及，但生物節(jié)水技術(shù)尚待進(jìn)一步開發(fā)。如采用保水劑拌種包衣，能使土壤在降水或灌溉后吸收相當(dāng)自身重量數(shù)百倍至上千倍的水分，在土壤水分缺乏時(shí)將所含的水分慢慢釋放出，供作物吸收利用，遇降水或灌水時(shí)還可再吸水膨脹，重復(fù)發(fā)揮作用。此外，噴施黃腐酸（抗旱劑1號(hào)），可以抑制作物葉片氣孔開張度，使作物蒸騰減弱。
�。�4）節(jié)水灌溉管理技術(shù)
包括灌溉用水管理自動(dòng)信息系統(tǒng)、輸配水自動(dòng)量測(cè)及監(jiān)控技術(shù)，土壤墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)、節(jié)水灌溉制度等。其中，輸配水自動(dòng)量測(cè)及監(jiān)控技術(shù)采用高標(biāo)準(zhǔn)的量測(cè)設(shè)備，及時(shí)準(zhǔn)確地掌握灌區(qū)水情，如水庫(kù)、河流、渠道的水位、流量以及抽水水泵運(yùn)行情況等技術(shù)參數(shù)，通過(guò)數(shù)據(jù)采集、傳輸和計(jì)算機(jī)處理，實(shí)現(xiàn)科學(xué)配水，減少棄水。土壤墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)采用張力計(jì)、中子儀、TDR等先進(jìn)的土壤墑情監(jiān)測(cè)儀器監(jiān)測(cè)土壤墑情，以科學(xué)制定灌溉計(jì)劃、實(shí)施適時(shí)適量的精細(xì)灌溉。
我中心在水利部“948”項(xiàng)目的支持下，研制開發(fā)了“灌區(qū)用水管理自動(dòng)控制系統(tǒng)”。該系統(tǒng)由三部分組成：“渠道閘門太陽(yáng)能自動(dòng)控制設(shè)備及技術(shù)”，是一種廉價(jià)的渠道自動(dòng)化管理技術(shù)。它利用太陽(yáng)能板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，并用蓄電池存儲(chǔ)能量，在渠道的閘門上安裝小型控制設(shè)備對(duì)閘門的啟閉及開度進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)渠道過(guò)水流量的控制。“低功耗大容量自記式水位計(jì)”和“G2渠系模擬仿真系統(tǒng)”，是與上述設(shè)備相配套，自主開發(fā)的。“自記式水位計(jì)”用于測(cè)量渠道的過(guò)水流量。采用微功耗和大容量存儲(chǔ)技術(shù)，及時(shí)而準(zhǔn)確地記錄水位變化過(guò)程，適宜于比較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)在無(wú)電環(huán)境中工作。“仿真系統(tǒng)”可對(duì)大中型灌區(qū)的輸配水系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真，自動(dòng)完成灌溉過(guò)程水流在渠系中的動(dòng)態(tài)變化，為灌區(qū)管理人員制定和優(yōu)選配水方案提供依據(jù)。該系統(tǒng)已在甘肅景泰灌區(qū)成功應(yīng)用，并列入2001年國(guó)家農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項(xiàng)目、水利部推廣項(xiàng)目。
三、節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和方向
1.我國(guó)節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
“九五”期間，國(guó)家科技部、水利部等部門共同實(shí)施了國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目“農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)研究與示范”，組織一批科研單位和大學(xué)，就節(jié)水灌溉發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備聯(lián)合攻關(guān)，研究開發(fā)和示范應(yīng)用了一批節(jié)水灌溉新技術(shù)及專利產(chǎn)品。“九五”后期，科技部又啟動(dòng)實(shí)施了國(guó)家科技產(chǎn)業(yè)工程項(xiàng)目“農(nóng)業(yè)高效用水科技產(chǎn)業(yè)示范工程”，批準(zhǔn)成立了國(guó)家節(jié)水灌溉工程技術(shù)研究中心。
“十五”期間，科技部首次將“現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)體系及新產(chǎn)品”列入國(guó)家“863”計(jì)劃重大專項(xiàng)。與此同時(shí)，國(guó)家計(jì)委和水利部組織實(shí)施了“300個(gè)節(jié)水增產(chǎn)重點(diǎn)縣”建設(shè)和大型灌區(qū)節(jié)水改造項(xiàng)目，推動(dòng)和促進(jìn)了全國(guó)節(jié)水灌溉技術(shù)的普及和推廣。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，“九五”期間前4年，全國(guó)節(jié)水灌溉工程建設(shè)投資350億元，其中中央和地方財(cái)政投入105億元，新增節(jié)水灌溉工程面積1.16億畝，節(jié)水180億立方米。截至2000年底，全國(guó)節(jié)水灌溉面積達(dá)到2.46億畝，約占全國(guó)有效灌溉面積的30％，其中噴灌面積3197萬(wàn)畝、微灌面積229萬(wàn)畝、管道輸水灌溉面積5352萬(wàn)畝、渠道防滲控制面積9542萬(wàn)畝、其它6263萬(wàn)畝。但與國(guó)民經(jīng)濟(jì)及社會(huì)發(fā)展的要求相比，節(jié)水灌溉的發(fā)展速度、規(guī)模和技術(shù)水平還處于低水平發(fā)展階段。
一是采用噴灌、微灌和管道輸水等先進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)的比例還很低，其中噴、微灌面積不足全國(guó)有效灌溉面積的5%；二是節(jié)水灌溉設(shè)備質(zhì)量差、配套水平低，技術(shù)創(chuàng)新與推廣體系不健全；三是占全國(guó)有效灌溉面積95％以上的地面灌溉普遍存在著土地平整精度差、田間工程不配套、管理粗放的問(wèn)題；四是灌溉用水管理技術(shù)落后，信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制技術(shù)等高新技術(shù)在灌溉用水管理的應(yīng)用還很少，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，差距很大。
2.國(guó)內(nèi)外節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和方向
�。�1）因地制宜，繼續(xù)普及與推廣噴、微灌技術(shù)
從20世紀(jì)50年代初到80年代初，美國(guó)新增灌溉面積2億畝，其中噴灌面積占50％；在此期間，前蘇聯(lián)新增灌溉面積的70％采用噴灌。以色列在推廣噴、微灌技術(shù)的過(guò)程中，研制出多種灌溉兼施肥設(shè)備，使肥料與灌溉水混合使用，實(shí)現(xiàn)了節(jié)水、增產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的統(tǒng)一。目前國(guó)內(nèi)外噴、微灌技術(shù)正朝著低壓、節(jié)能、多目標(biāo)利用、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、系列化及運(yùn)行管理自動(dòng)化方向發(fā)展。任何一項(xiàng)節(jié)水灌溉技術(shù)都有其適用的自然條件、經(jīng)濟(jì)條件，普及與推廣噴、微灌技術(shù)必須堅(jiān)持因地制宜。
地下滴灌技術(shù)：就是在灌溉過(guò)程中，水通過(guò)地埋毛管上的灌水器緩慢滲入附近土壤，再借助毛細(xì)管作用或重力擴(kuò)散到整個(gè)作物根層的灌溉技術(shù)。由于在灌溉水過(guò)程中幾乎沒(méi)有水分蒸發(fā)損失，而且對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的破壞輕，在各項(xiàng)節(jié)水灌溉技術(shù)中，該項(xiàng)技術(shù)的節(jié)水增產(chǎn)效果最為明顯，而且便于農(nóng)田作業(yè)和管理，特別適合于在我國(guó)西北地區(qū)干旱、高溫、風(fēng)大的自然條件。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與地表滴灌系統(tǒng)相同，但為了防止系統(tǒng)堵塞，需要選用更好的過(guò)濾裝置。此外，為防灌溉斷水時(shí)產(chǎn)生負(fù)壓造成滴頭堵塞，要在灌溉系統(tǒng)的高點(diǎn)安裝進(jìn)排氣閥，在地形起伏較大的山區(qū)和丘陵地區(qū)，可考慮使用具有抗負(fù)壓堵塞功能的滴頭。“九五”期間，國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目開展了有關(guān)研究，但尚未形成成熟配套的技術(shù)和產(chǎn)品。
�。�2）灌溉渠系管道化
日本早在60年代初，就在旱地灌溉系統(tǒng)中用管道取代斗、農(nóng)明渠；70年代末又開始用大口徑管道取代輸水干渠；到80年代中期，日本新建灌溉渠系的大部分都采用管道化。美國(guó)約有一半的大型灌區(qū)實(shí)現(xiàn)了管道化輸水。我國(guó)已基本普及了井灌區(qū)低壓管道輸水技術(shù)，今后的發(fā)展方向是大型渠灌區(qū)渠系管道化，并加快相應(yīng)大口徑塑料管材的開發(fā)生產(chǎn)。
�。�3）現(xiàn)代精細(xì)地面灌溉技術(shù)
土地平整是改進(jìn)地面灌溉的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，由于我國(guó)地面灌溉量大、面廣，急需采用推廣應(yīng)用激光控制平地技術(shù)、水平畦田灌溉技術(shù)、田間閘管灌溉系統(tǒng)以及土壤墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)等一切改進(jìn)地面灌溉措施，逐步實(shí)現(xiàn)田間灌溉水的有效控制和適時(shí)適量的精細(xì)灌溉。
激光控制平地技術(shù)是目前世界上最先進(jìn)的土地平整技術(shù)，在發(fā)達(dá)國(guó)家已廣泛應(yīng)用。這是一項(xiàng)“傻瓜式”的高新技術(shù)，具有自動(dòng)化程度高、作業(yè)效率高、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，便于大規(guī)模推廣應(yīng)用。激光控制平地設(shè)備由激光發(fā)射裝置、激光接收裝置、控制器、平地鏟運(yùn)設(shè)備等四部分構(gòu)成。激光發(fā)射裝置被水平安裝在矗立于田間的三角支架上，它產(chǎn)生的激光光束被高速旋轉(zhuǎn)的棱鏡反射，在田間上方產(chǎn)生一個(gè)激光平面，該平面作為平地作業(yè)的基準(zhǔn)面。激光接收裝置則垂直安裝在平地鏟運(yùn)設(shè)備桅桿上。平地作業(yè)時(shí)，鏟運(yùn)機(jī)具刀口的初始位置一旦被確定，無(wú)論田面地形如何起伏，受激光發(fā)射和接收系統(tǒng)的控制，控制器始終通過(guò)液壓升降系統(tǒng)將鏟運(yùn)刀口與平地作業(yè)的基準(zhǔn)面保持在某一恒定值，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的土地平整。
1995年以來(lái)，中國(guó)水利水電科學(xué)研究院引進(jìn)了激光控制平地成套設(shè)備，并在“九五”國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目中，對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了全面、系統(tǒng)的試驗(yàn)示范研究。結(jié)果表明：該項(xiàng)技術(shù)能夠大幅度改善農(nóng)田的平整狀況，土地平整精度達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)偏差值（Sd）小于2-3公分；通過(guò)科學(xué)的田間設(shè)計(jì)與管理，田間灌水效率達(dá)到了70％-80％。水利部組織召開現(xiàn)場(chǎng)會(huì)，農(nóng)業(yè)部和科技部先后發(fā)文，對(duì)該項(xiàng)技術(shù)給予了充分肯定，并在東北、新疆、山東等地開始推廣應(yīng)用。
水平畦灌水技術(shù)是建立在激光控制平地技術(shù)基礎(chǔ)上的一種地面灌溉技術(shù)，自20世紀(jì)80年代起首先在美國(guó)應(yīng)用，隨后在許多國(guó)家推廣。該技術(shù)適用于多種糧食作物灌溉，經(jīng)過(guò)合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和田間管理，水平畦田灌溉可以取得與壓力灌溉系統(tǒng)相媲美的灌溉效果。其優(yōu)點(diǎn)是：A.當(dāng)進(jìn)地流量已知時(shí)，供水量?jī)H由供水時(shí)間控制，容易確定適宜的灌水量。B.在適宜的畦田規(guī)格、進(jìn)地流量、土壤入滲條件下，可以實(shí)現(xiàn)地面灌溉的小定額灌水。C.可以使田間深層滲漏損失最小，灌溉均勻度有很大改善。D.土地利用率高，便于大型農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)。E.出苗條件、種植環(huán)境得到改善，灌溉均勻度的提高使作物生長(zhǎng)更均勻，肥料的淋洗損失也得到控制，使作物明顯增產(chǎn)。F.有利于防止土壤鹽漬化。
中國(guó)水利水電科學(xué)研究院通過(guò)水利部“948”項(xiàng)目，引進(jìn)并開發(fā)生產(chǎn)了田間閘管灌溉系統(tǒng)。該系統(tǒng)由移動(dòng)管道和管道上配置的多個(gè)閘門組成，其閘門間距及規(guī)格可根據(jù)田間溝（畦）的間距（寬度）及入地流量進(jìn)行靈活的選擇與配置。該系統(tǒng)不僅可替代田間毛渠完成田間配水過(guò)程，還可通過(guò)啟閉安裝在管道上的閘門實(shí)施田間控制灌溉。與現(xiàn)有的低壓管道輸水管網(wǎng)相配套，具有投資少、見(jiàn)效快、使用方便靈活的顯著特點(diǎn)。近年在新疆棉花灌溉地區(qū)的應(yīng)用表明，田間灌水效率達(dá)到了70％以上，比現(xiàn)狀地面灌溉節(jié)水30-40％。該系統(tǒng)已列入2001年國(guó)家農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項(xiàng)目、水利部推廣項(xiàng)目。
�。�4）研究和推廣非充分灌溉技術(shù)
非充分灌溉理論脫胎于傳統(tǒng)的充分灌溉理論，但不是簡(jiǎn)單的延伸，它將與生物技術(shù)、信息技術(shù)及“四水”轉(zhuǎn)化理論等高新節(jié)水技術(shù)和理論相結(jié)合，創(chuàng)建新的灌溉理論及技術(shù)體系，它將對(duì)現(xiàn)有灌溉工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)及灌溉管理模式等產(chǎn)生巨大的沖擊和影響。我國(guó)北方一些地區(qū)已經(jīng)實(shí)行了減少灌溉次數(shù)等非充分灌溉方式，一些科研單位和灌溉試驗(yàn)站也開始了一些非充分灌溉的試驗(yàn)研究。
�。�5）“3S”技術(shù)在農(nóng)業(yè)節(jié)水中的應(yīng)用
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是以高新技術(shù)應(yīng)用為標(biāo)志。在西方發(fā)達(dá)國(guó)家，通過(guò)遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、地球定位系統(tǒng)（GPS）及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)獲取、處理、傳送各類農(nóng)業(yè)信息的應(yīng)用技術(shù)已到了實(shí)用化的階段，歐共體將信息及信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用列為重點(diǎn)課題，美國(guó)農(nóng)業(yè)部建立了全國(guó)農(nóng)作物、耕地、草地等信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以說(shuō)信息技術(shù)已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)不可缺少的一部分。
中國(guó)在這方面的工作也開始起步，如作物估產(chǎn)、土壤含水率分布的監(jiān)測(cè)等，但在實(shí)際應(yīng)用上還有一定的困難。但是在21世紀(jì)，空間遙感將會(huì)得到大力發(fā)展，將有更多的衛(wèi)星被送上太空，從而使“3S”技術(shù)在農(nóng)業(yè)節(jié)水領(lǐng)域中應(yīng)用成為可能。
如應(yīng)用“3S”技術(shù)建立“土壤墑情監(jiān)測(cè)網(wǎng)系統(tǒng)”，對(duì)全國(guó)農(nóng)田墑情進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為農(nóng)業(yè)灌溉用水和抗旱減災(zāi)服務(wù)。在監(jiān)測(cè)土壤墑情的同時(shí)，與當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐淖魑镄杷肯嘟Y(jié)合，可科學(xué)確定灌溉用水計(jì)劃。目前發(fā)達(dá)國(guó)家的一些先進(jìn)灌區(qū)以土壤墑情監(jiān)測(cè)作為灌溉用水管理的主要依據(jù)，根據(jù)氣象觀測(cè)資料、土壤墑情資料、作物長(zhǎng)勢(shì)資料等確定作物的灌溉水量及灌溉時(shí)間，及時(shí)提供用水信息，從而使農(nóng)業(yè)灌溉管理更加科學(xué)、精確。
我國(guó)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)和水土資源分布具有很強(qiáng)的區(qū)域性，各地區(qū)發(fā)展不平衡，應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同地區(qū)的自然經(jīng)濟(jì)狀況，包括水資源狀況、氣候條件、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)方式、作物種類、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等，科學(xué)確定不同地區(qū)、不同階段的節(jié)水灌溉發(fā)展模式，加快研究開發(fā)先進(jìn)、適用的農(nóng)業(yè)高效用水技術(shù)與設(shè)備。 |
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