村委主任杂志

灌溉革新开启增产节水新局面

时间:2025-10-14 09:41:55来源:陕西省泾惠渠灌溉中心 文字:李婧 马奔

  不同灌溉方式对农作物产量及水资源利用效率的影响不同。现对喷灌、滴灌、地面灌溉、地下灌溉四种方式展开实验对比分析,分析其在不同农作物产量、水分利用率、生长指标方面的影响。其中,滴灌在提升水资源应用效率方面效果显著,平均节水量在30%以上,且同传统地面灌溉相比,农作物产量明显提升。喷灌在适用性及均匀性方面优势明显,然而节水效果略逊于滴灌。尽管滴灌操作方便,但严重浪费水资源且农作物产量稳定性不足。为切实提升农业生产效率提供有力数据支持,现对不同灌溉方式下农作物产量和水资源利用率分析研究,围绕其经济效益和适用性方面展开探讨,以期为推动农业水资源管理工作高效推进提供支持与帮助。

常见灌溉方式简述

  常见灌溉方式主要囊括滴灌、喷灌、地面灌溉。滴灌是一种高效的灌溉方式,利用管道系统将水直接输送到农作物根部附近,以滴水或细流的形式缓慢供给水分。滴灌可以显著提高水资源利用效率,减少水分蒸发和渗漏损失,适用于水资源紧缺地区和高附加值农作物,但系统安装和维护成本较高,对水质要求也较为严格。喷灌则是根据水泵和管道系统将水加压后通过喷头喷洒到空中,形成细小水滴均匀降落到农作物和土壤表面。喷灌适用于多种地形与农作物类型,有着较高均匀性及适应性,然而设备成本与能耗较高,在风力较大时灌溉效果会受到影响。地面灌溉属于传统灌溉方式,利用沟渠、畦田将水引入农田,借助重力作用使水分渗透到农作物根部。该方式操作简单、成本较低,适配于大面积平坦的农田,然而,水资源利用率较低,容易出现水分蒸发和深层渗漏。这三种灌溉方式特点不同,实际应用中要依靠农作物需求、地形条件、水资源状况等合理选择。

不同灌溉方式对农作物产量及水资源利用率影响

  农业生产中灌溉是重要环节,对农作物产量及水资源利用率有直接影响。当今时代,全球水资源短缺问题越发突出,调整灌溉方式是推动农业可持续发展的关键举措。

滴灌对农作物产量及水资源利用率的影响

  滴灌可以精准供水,确保农作物根系一直处在合理水分环境内,为推动农作物健康生长、保障农作物产量,给予了重要技术支持。研究表明,通过滴灌方式种植玉米、水稻、小麦等,其产量要明显高于传统灌溉方式,特别是在干旱、半干旱地区,这种差异性会体现得更为明显。例如,从华北平原试验田所获取的数据得知,通过滴灌方式种植农作物,小麦产量与传统地面灌溉相比提高了20%左右,玉米产量提高了15%,水稻产量提高了12%左右。这些数据证明滴灌方式在提升农作物产量方面有着明显优势。

  精准供水是滴灌优点之一,既能够实现水分高效利用,而且对农作物生产环境进行优化。因为水分直接作用于植被根部,土壤表层湿度相对较低,减少了杂草生长及病虫害传播,使得农作物产量有效提升。例如,在我国新疆地区,对棉花种植进行实验分析,采用滴灌方式,棉花产量提高了25%左右,同时节水率高达40%以上。滴灌方式还能按照农作物需水特性及生长规律合理调整灌溉量,有效解决了传统灌溉中由于水分过少或过多而诱发的农作物生长不良问题。例如,在宁夏地区对葡萄种植采取滴灌方式,使其产量提升约30%,并且明显改善了果实品质。

  滴灌方式在节水以及提高作物产量方面优于其他灌溉方式,是我国农业现代化发展的重要技术推动。随着技术的成熟,使得滴灌技术成本降低,可以将其推广到更多地区,并适用于更多农作物类型,是实现农业可持续发展的重要技术力量。然而,滴灌技术在具体应用和推广中仍有一些细节需要进行优化,如需维护过滤系统和严格控制水质。在具体应用中,灌溉系统后期维护与堵塞问题会影响其长期使用效果。

喷灌对农作物产量及水资源利用率的影响

  喷灌主要利用喷洒水滴方式模拟自然降雨,喷洒较为均匀。对于较大面积的植物也可进行有效覆盖。此种灌溉方式在推动农作物生长、优化田间小气候方面优势明显,特别适合于果园及叶菜类作物灌溉。例如,在我国山东地区蔬菜种植量较多,以蔬菜种植为实验分析了不同喷灌条件下菠菜与生菜产量。相较于传统灌溉方式,采用喷灌方式,菠菜与生菜产量分别提高了18%与12%,其叶片外观和品质也得到明显提升。在果园中,应用喷灌既符合果树蓄水特性,又可以调整田间湿度,有效降低高湿情况,防止对果实产生影响。以河北地区某苹果试验田为例,喷灌技术使得苹果产量提升了15%。其糖度提升了3%左右。

  然而,喷灌水分利用率方面要略逊于滴灌。一些水资源在喷洒期间,由于飘散和蒸发而损失,这会对农作物产量稳定性产生影响。研究得知,喷灌水分利用率一般在70%~80%左右,而滴灌高达90%以上。干旱区域采用喷灌方式,其水分损失更高,会影响农作物生长。例如,在甘肃地区某玉米种植实验中,以喷灌的方式进行灌溉,它的水分利用率同滴灌相比下降了20%,并且玉米产量也有所波动,特别是在干旱季节减产尤为显著。同时,风力也会影响喷灌均匀性,风力较大区域内水分飘散情况更加明显,造成一些区域内水分欠缺,对植物生长产生影响。例如,在我国内蒙古地区,风力较大,喷灌均匀性会降低30%,这使得当地马铃薯产量受到影响。

  虽然喷灌在水分利用率方面局限性相对突出,然而其适用性强、覆盖广的特征仍适用于果园、大田等农作物灌溉。随着技术进步,通过优化喷头设计、调整灌溉策略以及结合相关气象数据调整灌溉计划等措施,能够进一步提升灌溉技术稳定性与效率,提高水资源利用率,促进农业可持续发展。

地面灌溉对农作物产量及水资源利用率的影响

  地面灌溉作为传统的灌溉方式,操作简单,但存在供水不均,容易造成农作物根系水分供应不足或过量问题,影响农作物生长和产量。在土壤渗透性较差的地区,地面灌溉水分难以均匀渗透,导致部分区域作物根系缺水,而其他区域则因水分过多引发根系缺氧。例如,在甘肃地区的玉米种植试验中,地面灌溉的产量比滴灌低20%~25%,且产量波动较大,尤其干旱年份减产更明显。

  地形不平整地区,地面灌溉效果会被影响。由于水分依赖重力流动,高地势区域往往水分不足,而低洼区域则容易积水,导致农作物生长不均。例如,河南地区的小麦种植中,地面灌溉的产量比喷灌低10%~15%,且地块间产量差异显著。另外,地面灌溉的水分蒸发和深层渗漏问题较为突出,尤其在高温和干旱条件下,水分损失加剧,进一步影响农作物产量稳定性。例如,宁夏地区葡萄种植中,地面灌溉的葡萄产量比滴灌低30%,且果实品质较差。

  研究可知,地面灌溉在农作物产量表现上经常低于滴灌和喷灌,尤其对于土壤条件复杂及气候多变的地区,产量波动更为显著。尽管其操作简单、成本较低,但在现代农业追求高效和稳定环境下,地面灌溉局限性日益凸显。

  基于上述分析可知,尽管地面灌溉技术存在很多的不足之处,但是,它属于一种传统且常规的灌溉方式,并不能完全由其他灌溉方式所取代,在一些大面积种植区域,这种灌溉方式仍然是主要的选择。所以,在农业种植中,应做到从实际情况入手,深入分析不同灌溉技术的优缺点,取长补短,巧妙应用,切实发挥不同灌溉技术在应用中的优势和作用。

地下灌溉技术农作物产量及水资源利用率的影响

  地下灌溉技术的重点是将水输送于农作物根部以下土壤层中,从而提升水资源利用率和农作物产量。该技术在实际运用中主要把管道系统埋在地下,缓慢将水分释放于作物根系区域,降低水分深层流失以及地表蒸发,确保农作物能够充分吸收水分。在具体实践中,地下灌溉水分利用率高达85%左右,同传统地面灌溉相比提升了约50%。采取地下灌溉方式,解决了干旱与半干旱地区农作物灌溉问题,缓解了水资源短缺问题。

  农作物产量提升方面,地下灌溉技术可以保证为农作物提供充足水分,防止水分过量或水分不足而诱发生长不良问题。因为水分同根系直接接触,满足农作物需水量。同时,通过应用地下灌溉技术,将地表温度降低,抑制杂草生长,对防治病虫害也起到了一定作用,使农作物在更加稳定和适宜的环境下生长,保证了其产量。

  地下灌溉技术对管道系统设计安装维护都有较高要求,同时,需要根据农作物用水规律及土壤类型进行科学调控。地下水位高、土壤质地不均匀区域不适宜采用地下灌溉技术。例如,我国南方地区水稻种植面积较为广泛,其地下水位很高,不适合采取地下灌溉技术。然而,地下灌溉技术非常适用旱地的果树、蔬菜等经济价值较高的农作物。

不同灌溉技术发展方向分析

  不同灌溉技术发展将紧密围绕技术创新、资源利用、可持续农业需求展开。滴灌技术作为高效节水代表,可向智能化、精准化方向发展。随着互联网、人工智能、大数据技术应用,滴灌系统能够实时监测土壤湿度、气象条件和农作物需水量,自动调整灌溉策略,实现精准供水。例如,智能滴灌系统发挥传感器网络和云平台分析数据功能,优化灌溉计划,持续提高水资源利用效率。并且,新型材料和制造技术的进步将降低滴灌系统的成本,可以在中小型农场中进行应用。

  喷灌技术发展应以提高水分利用效率及适应性为重点。新型喷头设计与制造技术会减少水分蒸发和飘散损失,提高灌溉均匀性。例如,低流量喷头与抗风喷头应用,有效改善喷灌在风力较大地区的应用效果。同时,喷灌系统与气象数据结合,根据天气预报和实时监测信息动态调整灌溉计划,避免不必要灌溉操作。由此,喷灌技术结合无人机和遥感技术,实现大范围农田精准灌溉管理,不断提高资源利用效率。

  地面灌溉作为传统灌溉方式,可以在特定地区和农作物类型中继续发挥重要作用,应更多地与其他高效灌溉技术结合,形成综合灌溉体系,提高其灌溉效率与应用范围。例如,利用激光平整技术提升地面灌溉均匀性,减少水分浪费;与节水技术结合,如覆盖保墒和间歇灌溉,以提高水分利用效率。

  地下灌溉属于高效节水的灌溉方式,需在技术优化与推广运用角度取得突破。通过利用新型管道材料与埋设技术,提高地下灌溉系统耐用性,降低成本。例如,抗堵塞管道、自清洁技术应用缓解了地下灌溉系统中的堵塞问题,延长系统使用年限。此外,地下灌溉可以同智能监测技术结合,精准监测土壤水分和农作物生长状况,实现精准调控。地下灌溉技术发展将适用于更多农作物类型与区域,特别在水资源紧缺地区的应用,对于提升农田灌溉效率至关重要。

  由此可见,随着我国农业的发展,灌溉技术将不断走向成熟,各个地区应根据当地的区域环境、土壤特征、气候条件,农作物类型等科学选择适合的灌溉技术,以此,发挥不同灌溉技术的功能和价值。只有这样,才能将灌溉技术本身的优势切实发挥出来。

  总而言之,不同灌溉方式对农作物产量、水资源利用效率影响突出,滴灌、喷灌、地面灌溉和地下灌溉各有其特点与适用范围。滴灌和地下灌溉在提高水资源利用效率和农作物产量方面表现优异,尤其适用于水资源紧缺地区与高附加值农作物种植。喷灌在均匀性及适应性上优势明显,但水分利用率相对较低。地面灌溉虽操作简单,但水资源浪费严重,产量稳定性较差。经过不断实践尝试,随着智能化技术应用及灌溉系统完善,高效灌溉技术将进一步普及,为农业生产可持续发展提供坚实支撑。基于上述内容,为灌溉方式选择与优化提供了理论依据,也为农业水资源管理实践提供了参考依据。

  终审:魏文源

  监审:董卫娟

  编校:王文娟

联系我们|网站介绍|欢迎投稿|杂志订阅|网站声明|
主管.主办:  山西省农业科学院     编辑出版:  《村委主任》杂志社      投稿邮箱:cwzrtg@163.com
地址:山西省太原市杏花岭区 东大盛世华庭商务大厦A1座4层 邮编:030000 投诉电话:(0351)6071962、7099359、3128819
期刊出版许可证丨 国内刊号:CN14-1355/S 丨国际刊号:ISSN1674-7437丨邮发代号:22-120
晋ICP备2023018114号-1
主管:山西省农业科学院
期刊出版许可证丨 国内刊号:CN14-1355/S 丨国际刊号:ISSN1674-7437丨邮发代号:22-120
晋ICP备2023018114号-1