农业种植中节水灌溉技术在不同作物种类的应用优势研究

known 发布于 2025-08-24 阅读(470)

农业种植不仅是人类生存和发展的基石,也是我国关键的战略性资源。因此,在国际形势复杂多变的背景下,我国对农业种植领域的关注和投资持续增长,不断推动农业生产技术的创新与进步。节水灌溉技术作为农业技术中的重要一环,其应用范围正在逐步扩大。鉴于节水灌溉技术的多样性,选择合适的节水灌溉技术需要考虑作物品种、水源条件、土地状况、机械设备等多种因素。本文以菏泽地区的主要农作物,如玉米、小麦、大豆、花生、棉花和蔬菜等为研究对象,分析了不同节水灌溉技术的应用效果,发现这些技术不仅能显着节约水资源,还能有效促进作物生长。因此,深入研究节水灌溉技术在农业种植中的应用,对于应对水资源短缺、确保农业可持续发展具有重要意义。

一、节水灌溉技术在农业种植中的应用优势

1、具有较强的社会价值

节水灌溉技术有着不可忽视的社会价值。在众多水资源匮乏的区域,农业用水量在总用水量中占据着相当高的比例。节水灌溉技术发挥着至关重要的作用,它能够精准地控制水量,极大地减少水资源的浪费现象,进而保障水资源的可持续利用。这就有效避免了农业用水出现短缺的状况,还能兼顾工业、生活等其他方面的用水需求。并且,在不少地区的干旱季节,农业灌溉与城市供水之间存在着明显的竞争关系。而节水灌溉技术可在保证农业产量不受大影响的前提下,将用水量降低 3 0 %~5 0 % ,很好地缓解两者间的矛盾,推动区域朝着和谐稳定的方向发展。

2、保护农业种植生态,促进绿色发展

节水灌溉技术在保护农业种植生态发展方面具有重要意义。在土壤保护方面,传统漫灌方式容易造成土壤板结,对作物生长产生不利影响。而节水灌溉技术中的滴灌方式则大不相同,它能够精确地将水输送到作物根部,有效避免土壤过于湿润,从而改善土壤的通气性与透水性,稳定土壤结构,为作物根系发育创造良好的环境。此外,对于靠近河流的农田而言,存在着土壤盐碱化的风险。传统灌溉方式会使地下水位上升,盐分随之在土壤表层不断累积。此时,渠道防渗等节水灌溉技术就发挥了关键作用,它能够减少灌溉水的渗漏,控制地下水位上升幅度,进而减缓土壤盐碱化进程,有利于农业生态朝着良性方向发展。

3、推动农业种植技术发展

滴灌与施肥装置相结合的水肥一体化技术是精准农业的重要体现。滴灌系统能够将肥料和水精确送至作物根部,并根据作物的需求调整配比,从而提高肥料的利用率,推动精准农业的发展。例如,中心枢轴喷灌技术展现农业机械化和自动化优势。该系统自动旋转喷水,可依据作物需求设定灌溉时间和水量,提高灌溉效率,减少人工操作,为农业机械化和自动化发展奠定基础。

二、菏泽地区农业种植的基本情况

菏泽地区作为我国农业生产的重镇之一,孕育了丰富的作物种类。该地区的主要粮食作物包括小麦与玉米,同时,花生与大豆作为经济作物也广泛种植。此外,棉花种植也在该地区占有一定规模,曾是当地经济的重要支柱。蔬菜种类繁多,满足了周边地区的市场需求。在水资源利用方面,菏泽地区面临水资源总量相对有限的挑战,水资源的匮乏现状使得节水灌溉技术的推广和应用在农业种植中显得尤为关键。

三、小麦喷灌技术的应用

1、区域布局与设备设置

在这一区域,喷灌系统的布局和设备配置体现了极高的科学性和合理性。鉴于小麦种植面积的广泛性,喷头间距每10~1 5 m 设置1个,以确保灌溉的全面性和有效性。在喷头设置方面,其高度设置在 1~1 . 5 m 的合理范围内,以适应不同的灌溉需求。同时,喷洒角度根据麦田边界的实际情况进行灵活调整,可设为 ,以实现最佳的灌溉效果。针对不同地形条件的麦田,喷头的选择也呈现出差异化。具体而言,平坦的麦田更适合采用流量在 、射程为 8~1 2 m 的喷头;而对于坡地麦田,则需选用射程更远、流量更大的喷头,以确保灌溉的均匀性和覆盖度。在管道系统设置方面,主管道选用了直径为 5 0 ~ 8 0 m m 的PVC管,而分支管道则使用了直径为 3 0~5 0 m m 的管道来连接各个喷头。这一设置不仅提升了灌溉系统的稳定性和效率,还成功构建了一个完整且高效的喷灌系统,为菏泽地区的小麦种植提供了有力的技术支持。

2、灌溉时间与频率

在小麦生长的早期阶段,其根系尚处于发育中,未完全成熟,因此对水分的需求相对有限。基于此,初期的小麦喷灌管理建议每隔3~5天进行1次,每次每亩喷灌的用水量应精确控制在 ,以确保根系得到适度湿润而不致过量。随着小麦步人拔节和孕穗期,植株生长速度显着提升,对水分的需求也随之增加。为了满足小麦生长的新需求,喷灌频率应相应提升至每2~3天1次,同时每次每亩的喷灌量也应增加至 此外,为了降低水分蒸发的损失,建议将喷灌时间安排在清晨或傍晚,这2个时段气温较低,有助于水分的保持。当小麦进入灌浆期,依然需要大量水分以支持其生长发育。然而,为了防止水分过多导致的倒伏现象,此阶段的喷灌管理应适当调整。具体来说,喷灌频率应调整为每3~4天1次,而每亩的喷灌量则保持在15~ ,以平衡小麦的水分需求和抗倒伏能力。

3、实际成效

本研究探究了喷灌技术在麦田灌溉中的应用效果,并与传统大水漫灌方式进行了对比。研究结果显示,喷灌技术显着提升了灌溉水的利用效率。具体而言,通过实际测量数据,我们发现在这片麦田中,喷灌技术使得灌溉水利用率提高了约 这一提升不仅确保了小麦生长各阶段所需水分的充足供应,还进一步促进了小麦产量的显着增加。据统计,采用喷灌技术后,小麦的总体产量提高了约 2 0 % 。具体而言,在未应用喷灌技术前,小麦的产量大致维持在 。然而,在实施喷灌技术后,小麦的产量提升至 的范围。此外,喷灌技术的应用还带来了人力资源的节约。传统的大水漫灌方式通常需要多人协作完成,而喷灌技术则大幅简化了这一过程,仅需1~2人操作相关设备即可完成灌溉任务。这一转变不仅提高了灌溉效率,还降低了人力成本,体现了喷灌技术在现代农业灌溉中的显着优势。

四、西红柿滴灌技术的应用

1、滴灌系统布局

西红柿作为主导和关键的蔬菜品种,其栽培过程受益于滴灌技术。在西红柿植株的种植实践中,种植间距的安排通常遵循每行植株配置1条滴灌管的原则。滴灌管的设计进一步细化,其上滴头的间距依据西红柿植株的株距进行精心设定,一般维持在 3 0~4 0 c m 的范围内。这一布局旨在确保每一株西红柿都能接收到适量且精准的水分供给,从而优化其生长条件。此外,滴灌系统的首部配备了先进的辅助设备,包括过滤器和施肥罐等。施肥罐则根据西红柿生长发育的具体需求,将肥料溶解于水中,并借助滴灌系统直接将养分输送至植株根部。这一措施不仅提升了肥料的利用效率,还促进了西红柿的健康生长。

2、灌溉水量控制

在西红柿生长发育的不同阶段,其滴灌需求呈现出显着的变化。于幼苗期,滴灌量相对较小,维持在每天每株约0.5~1L的范围内。此阶段,土壤湿度的精确管理至关重要,可通过安装土壤湿度传感器进行实时监测。当监测数据显示土壤湿度下降至6 0 % 以下时,应及时实施滴灌作业,以确保幼苗的正常生长。随着西红柿植株的逐渐生长,其进入开花结果期,此时植株的需水量显着增加。因此,滴灌量需相应调整至每天每株 在这一阶段,滴灌管理不再单纯依赖于土壤湿度数据,而需综合考虑西红柿的生长状态,包括但不限于花朵的开放程度与果实的发育状况。这些生长指标能够为滴灌量的精确调整提供重要参考,进而优化水分利用效率。进入果实膨大期,西红柿作物的需水量达到全生育期的最高峰。为满足这一需求,滴灌量需进一步增加至每天每株 通过这一系列的滴灌管理策略,可以有效保障西红柿在不同生长阶段的水分需求,从而促进其健康生长与高产优质。

3、实际效益

滴灌技术的引入对西红柿种植产生了显着的水资源节约效应。相较于传统灌溉方式下西红柿生育期所需的 的水量,滴灌技术的实施使得这一用水量减少了近 4 0 % ,降至 。这一变化不仅有效缓解了水资源压力,还进一步改善了田间环境。由于水分的精准供给,减少了不必要的土壤和空气湿度,为西红柿生长创造了更为适宜的微气候。这一变化直接导致了病虫害发生率的显着下降,降幅达到 3 0 %~4 0 % 。病虫害的减少不仅降低了农药使用量,还有助于提升西红柿的品质和安全性。在产量方面,滴灌技术的应用同样表现出色。与传统灌溉方式相比,采用滴灌技术的西红柿产量提高了 2 0 %~3 0 % 。在未采用滴灌技术的情况下,西红柿的产量通常在 3 0 0 0~3 5 0 0 k g 之间波动;而采用滴灌技术后,产量则提升至 这一增产效果不仅提高了种植户的经济收益,还为市场提供了更为丰富的西红柿供应。

五、旱田节水技术的应用

1、花生深耕蓄水保的具体操作

在菏泽地区的花生种植区,深耕蓄水是一项关键的农业措施。播种前,通过使用深耕犁将土壤翻耕至 3 0~4 0 c m 的深度,可有效打破犁底层,从而增强土壤的蓄水能力。在深耕过程中,必须保证土壤的平整,以防止高低不平影响后续种植和灌溉作业。此外,在花生生长期间,采用花生秸秆或麦秸等作物残茬进行覆盖。覆盖厚度应控制在 5~8 c m ,确保全面覆盖整个花生种植行。在覆盖作物残茬时,要均匀铺撒于土壤表面,并尽量减少缝隙,以实现更佳的保效果。

2、对花生生长和水资源利用的影响这种旱田节水技术在水资源相对稀缺的条件下,有效地确保了花生生长所需的水分供应。尽管缺乏直接的灌溉水量数据进行对比,但观察结果显示,在干旱季节,应用旱田节水技术的花生田土壤湿度能够保持在 1 5 % ~ 2 0 % ,而未应用该技术的土壤湿度可能会降至 1 0 % 以下。这项技术的运用确保了花生产量的稳定性,在一般场景下,花生的产量能够稳定在 3 0 0~4 0 0 k g / 。此外,它减少了对灌溉水的依赖,提升了有限水资源的使用效率,缓解了当地水资源紧张的局势。

六、覆盖灌溉技术的应用

1、覆盖与灌溉方式的结合

在菏泽地区,棉花的种植活动十分普遍,且棉花生长的不同阶段对水分条件、水质中的盐分含量以及酸碱度具有特定的要求。为实现高效的水资源利用,覆盖灌溉技术在该地区得到了精细化的应用。具体而言,播种完成后,该区域采用 0 . 0 0 8~0 . 0 1 m m 厚度的塑料薄膜进行地面覆盖。薄膜的宽度则依据棉花的行距来确定,多数情况下,其宽度设定在 覆膜作业过程中,需确保薄膜的两侧被充分拉紧,并使用土壤将其边缘压实,以防止薄膜因风力作用而被掀起,影响灌溉效果。此外,灌溉方式采用了膜下滴灌与小沟灌溉相结合的方式。滴灌管道被置于薄膜之下,滴头的间距需根据棉花的株距进行设置,通常保持在35~4 5c m ,且滴头朝上安装,以避免堵塞情况的发生。与此同时,小沟灌溉系统也被广泛应用,每隔 3~5 m 便设置1条灌溉小沟,这些小沟的深度控制在 1 0~1 5 c m ,宽度则在 2 0~3 0 c m ,其主要功能是为棉花田提供必要的补水,并在需要时进行排水作业。

2、对棉花生长和产量的影响

薄膜覆盖技术在农业生产中的应用显着影响了土壤水分蒸发及棉花生长发育的多方面指标。该技术能够有效减少土壤水分蒸发约 3 0 %~4 0 % ,进而在播种至出苗期间,提升膜下土壤温度 ,为棉花的发芽与生长创造了更为有利的条件。在用水量方面,薄膜覆盖技术的引入带来了显着的节水效益。相较于传统灌溉方式下,棉花生育期所需水量通常在 。采用该技术后,用水量显着减少至 ,降幅达到3 0 %~4 0 % 。此外,该技术的应用还促使棉花的生长周期得以缩短,具体表现为生长周期减少了5~10天。与此同时,棉花的产量也呈现出显着提升,增产幅度约为 2 0 % 在未采用薄膜覆盖技术时,棉花的产量大致在 ,而采用该技术后,产量提升至 ,增产效果显着。值得注意的是,薄膜覆盖技术不仅提高了棉花的产量,还对其品质产生了积极影响。棉花的纤维长度和强度均有所增加,这表明该技术在提升棉花综合品质方面同样具有显着效果。

七、地下管道灌溉技术的应用

1、地下管道系统的规划与铺设

大豆作为菏泽地区的关键农作物,得到了广泛的种植。在大豆的种植区域,地下管道灌溉系统根据田块的形状和面积进行了精心规划。系统采用直径在 5 0~8 0 m m 的PVC管,以网格状铺设,间距保持在 1 0~1 5 m 之间。在铺设管道之前,会对田块进行平整,并清除所有杂物。管道每隔 2~3 m 设置1个直径为 3~5 m m 的出水孔,以确保灌溉的均匀性。出水孔的大小是根据管道的流量以及大豆的需水量来设计的。

2、灌溉管理

在大豆生长的初期阶段,若采用地下管道灌溉系统,建议每次的灌溉量控制在 并保持灌溉频率为每6\~8天1次。在灌溉期间,应密切监控管道压力的波动。若发现压力异常升高,这可能是管道堵塞的信号,应立即进行检查并清理。进入开花结荚期,大豆的需水量会有所增加,此时每次的灌溉量应提升 ,灌溉频率调整为每4\~6天1次。到了鼓粒期,灌溉量可设定在 ,灌溉频率则为每5~7天1次。

3、灌溉成效

这种灌溉技术显着减少了水分的渗漏和蒸发损失,从而将水资源的利用效率提升了 2 0 % ~ 3 0 % 。它确保了大豆的灌溉更为均匀,从而保证了作物生长的一致性。在未采用该技术之前,大豆的产量为 ,而采用后,产量可达到172.5~ ,此外,该技术还避免了地表灌溉所导致的土壤板结问题,有利于根系的生长和养分的吸收。

综上所述,农业种植在我国经济和社会发展的过程中占据重要的位置,灌溉技术更是直接关系到农业种植的产量和品质。水资源作为珍贵的自然资源,要加强利用和保护,节水灌溉技术的应用正是适应了这种时代要求。本文结合菏泽地区农业种植中不同的田间作物种类,从滴灌、喷灌、旱田节水、井下灌溉、覆盖灌溉、地下管道灌溉等节水灌溉技术进行了详细分析,有力提升了水力资源的利用,提高了农作物的产量和品质,也有效推动了农业种植的可持续发展

(作者单位:274200山东省成武县九女集镇便民服务中心)

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