2. 发展现状及存在的问题
2.1 国外节水灌溉技术及设备的现状与发展
西方国家在上世纪3O年代就开始研究节水灌溉技术。喷灌设备经历了地埋固定管→地面移动输水管配缝隙或折射式喷头→大型自走式喷灌机配摇臂式喷头3个阶段。二次大战后,大型自灌系统机和摇式喷头的应用,使喷灌技术得到进一步发展。化工业的发展促使卷管式喷灌机在欧洲发展迅速。主要灌溉作物为蔬菜、果树、葡萄、经济作物、牧草、玉米和小麦。
国外喷灌最初产生于19世纪末,在1920年以前主要用于喷灌草坪和公园以及少量的蔬菜、苗圃、果树。
20世纪40年代以后,喷灌真正的用于大田灌溉,随之出现了射程远而结构简单的摇臂式喷头和薄壁铝管和合金管。
从20世纪50年代以后开始陆续研制了许多移动管道的机械系统,纵拖式(1948年)、滚移式(1935年)、时针式(1955年)绞盘式(1965年)平移式(1978年)相继研制成功。
滴灌和微喷灌系统由于存在灌水器堵塞的缺陷,对水质及配套设施要求较高,所以发展速度曾一度受到限制。
以色列严重缺水国家,人均水资源占有量仅为370m3,温室种植全部采用滴灌,水利用率高达95%。灌水器(滴、渗、喷头等)在水力性能、抗堵塞性能、调节性能方面越来越强。产品种类越来越多,开发出了多种压力和非压力补偿滴头、紊流压力补偿滴灌带及折射式、旋转式微喷头等。
高新技术和计算机的应用使灌溉过程的控制越来越精确,运行更可靠,更节省人力,实现了对灌水的位置、时间、数量、成分的精确控制。
3S、6S系统在灌溉中得到了应用。
1983年世界喷灌面积达到4亿亩。
以色列、罗马尼亚、联邦德国、捷克斯洛伐克等国的喷灌面积占其灌溉面积的100%;
美国、前苏联(俄罗斯)的喷灌面积占其灌溉面积的40%,但其分别占总灌溉面积的1/3。
世界喷灌发展的三大趋势:
不断提供机械化与自动化水平,喷灌面积持续增长;
注意节能、着手开发与利用新能源;
日益广泛地应用新技术、重视提高喷灌质量。
2.2 国内节水灌溉技术现状及发展
我国节水灌溉技术的研究及设备的开发生产一靠引进、借鉴、吸收国外先进技术,二靠自行设计和改进,研制出了一系列符合我国国情的节水灌溉机械化设备。
我国的喷灌发展起步较晚,1949年以后才开始研究喷灌和运用喷灌方法灌溉蔬菜。
喷灌在我国的发展大致分为两个阶段:
第一阶段(1949—1973)引进、试验阶段
当时主要学习苏联的技术,于50年代在上海、南京、重庆、武汉等大城市建立一批喷灌站;
第二阶段(1973—至今)研究试点、推广应用阶段
从1973年我国掀起了一个研究与推广喷灌的热潮,到80年代喷灌面积达到1千万亩。
★ 在喷灌方面,上世纪7O年代,我国开始研制了各种喷头,有摇臂式、挡片式、射流式、叶轮式、反作用式等类型。目前生产中使用最多的是摇臂式喷头。8O年代后期,我国从奥地利引进了喷头、快速接头铝合金管等移动管道式喷灌设备生产线。轻小型喷灌机有手抬式、手推车式、拖拉机悬挂式、自走式、卷管式和钢索牵引式等。大型喷灌机以电动圆形和平移式喷灌机、滚移式喷灌机为主。
★ 在微灌方面,上世纪9O年代初,我国从以色列、美国、澳大利亚等国家引进了微喷灌、滴灌、脉冲微灌等设备生产线,在学习、借鉴、消化、吸收的基础上,研发了适合我国国情的滴灌、微喷灌设备。微灌灌水器主要有离心式微喷头、微管式滴头系列、组合式滴头、大流量隔板式滴头、补偿式滴头、双上孔滴灌带、内镶式滴灌带等。微灌用管和管件多为承插式、快速承插式和组装式等多种结构。
★ 过滤装置主要有网式过滤器、叠片式过滤器、砂碱过滤器和离心式砂石分离器等。微灌工程中自控装置使用较多的是单板机控制器和小型控器。近年来研制成功多种进排气阀和压力调节装置,特别是微灌专用塑料阀的研制成功,对微灌系统的安全运行和防止灌水器的堵塞,提供了保证。
2.3 存在的问题
2.3.1 节水灌溉设备产品的质量、稳定性有待进一步提高,主要技术性能及可靠性、耐久性均低于国外同类产品,产品市场竞争力差。
2.3.2 机具的配套性差,要进一步提高灌溉设备的性能,从动力设备、提水、输水设备到灌水或喷洒设备及管理等全面考虑,进行合理配套,以取得最佳综合经济效益。
2.3.3 产品种类不能满足农民要求,产品系列覆盖面较窄,分布不合理,档次过稀,不能很好地与水源条件和灌水要求相适应。
2.3.4 产品的技术含量低,自动化程度高、技术含量高、价格昂贵的灌溉设备市场小,制约了农业用水有效利用率的提高。
21世纪是我国由传统农业向现代农业转变的时代,适度规模经营和健全的社会化服务体系要求灌溉与耕作、收获一样,从人工作业向机械化转变,对传统、粗放的灌溉方法进行改造势在必行,加快实现农业灌溉现代化,提高水的有效利用率将成为促进我国农业可持续发展的最佳途径。

