[實用新型]一種用于稻田控制性間歇灌溉排灌水簡易裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721025208.4
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN207099979U
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫永健;孫知白;張橋;馬均;孫園園;楊志遠(yuǎn);徐徽;武云霞
• 申請（專利權(quán)）人: 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: A01G25/00
• 分類號: A01G25/00;A01G25/16;E02B11/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11245
• 代理人: 徐寧,謝斌

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種稻田排灌水裝置，特別是涉及一種用于稻田控制性間歇灌溉排灌水簡易裝置。

背景技術(shù)

水資源短缺是目前公認(rèn)的全球性環(huán)境焦點問題之一，而且水資源的分布及利用各個國家及地區(qū)間也極不均衡，水資源嚴(yán)重不足，利用效率低(尤其是發(fā)展中國家)，將成為全球經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展的一個重要制約因素。中國是一個水資源短缺的國家，全球每年平均降水量800mm，我國為630mm，比全球的平均數(shù)約少20％。江河平均流量居世界第三位。我國人均水資源占有量僅為2400m²，是世界人均占有量的1/4，排世界第109位，被聯(lián)合國列為13個貧水國之一。不僅如此，我國水資源的時空分布極不平衡，全年降水的60％～80％集中在6～9月份，長江流域及其以南地區(qū)國土面積只占全國的36.5％，其水資源量占全國的81％；即使南方地區(qū)年降雨量豐富，但也存在時空分布不均的問題。區(qū)域性缺水、季節(jié)性缺水以及工程性缺水等問題發(fā)生頻繁且日益突出，形勢十分嚴(yán)峻。據(jù)報道，南方季節(jié)性干旱地區(qū)的總面積已經(jīng)達(dá)到6.181×10⁵km²，且干旱多發(fā)生在夏、秋季節(jié)，正是農(nóng)作物(尤其是水稻)生長的關(guān)鍵需水期^[6]；而且水污染更加劇水資源短缺，全國90％的廢、污水未經(jīng)處理或雖處理未達(dá)標(biāo)就直接排放，11％的河流水質(zhì)低于農(nóng)田灌溉標(biāo)準(zhǔn)，75％的湖泊受到污染。據(jù)統(tǒng)計，2000年全國總用水量約5500億m³，預(yù)計2010年底將達(dá)到6000億m³，2020年將達(dá)到6500億m³，這種用水的迅速增加，使我國不少城市和地區(qū)出現(xiàn)了用水和供水之間的矛盾，區(qū)域性缺水更為嚴(yán)重，預(yù)計到2030年人均水資源量將下降到1760m³，逼近國際公認(rèn)的1700m³的嚴(yán)重缺水警戒線。

水資源狀況也嚴(yán)重制約著我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，我國每年缺水約為300～400億m³，農(nóng)田受旱面積約為1～3億hm²，因缺水全國每年少生產(chǎn)糧食700～800億kg。水稻是世界主要糧食作物，全世界約2/3的人口以稻米為主食，而我國是最大的稻米生產(chǎn)國和消費國，其水稻種植面積和水稻總產(chǎn)量分別占全世界的23％和37％。中國水稻種植面積占全國糧食總面積的28％，在我國三大糧食作物中的比較優(yōu)勢十分明顯，同時也是耗水最多的作物，我國每年用水總量為5000億m³，農(nóng)業(yè)用水占70％，而水稻耗水量占全國總用水的54％左右，占農(nóng)業(yè)總用水量的65％以上，目前我國水稻種植面積為3260萬hm²，而節(jié)水灌溉面積僅為水稻總面積的1/3，水稻生產(chǎn)仍是以淹水種植為主的灌溉體系，水資源浪費嚴(yán)重。目前我國灌溉水利用效率僅為30％～40％，作物水分生產(chǎn)效率不足2.0kg m^-3，但水稻需水中約有1/3～2/3的是耕作用水和生態(tài)用水，且許多研究也表明水稻生態(tài)和生理需水具有很大的可調(diào)節(jié)性，水稻節(jié)水栽培的節(jié)水潛力大。因此，節(jié)水灌溉對緩解水資源緊缺，抵御干旱，保障糧食安全具有十分重要的戰(zhàn)略意義，它是我國農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的必然選擇，也是水稻生產(chǎn)達(dá)到高產(chǎn)、節(jié)水、高效目標(biāo)的有效途徑。

稻田節(jié)水主要有兩個途徑：減少消耗量和增加蓄雨量。從減少消耗看，稻田的水分消耗為葉面蒸騰、棵間蒸發(fā)量和稻田滲漏量三部分，一般葉面蒸騰、棵間蒸發(fā)量和稻田滲漏量分別約占總消耗量的40％～50％、15％～25％和20～25％。節(jié)水灌溉主要通過減少這三部分耗水來實現(xiàn)。因稻株蒸騰代謝作用與產(chǎn)量關(guān)系最密切，應(yīng)減少耗水的是稻田水(土)面蒸發(fā)和滲漏，水稻最初采用水層灌溉，水層灌溉正逐漸被間歇灌溉、淺濕灌溉、薄水濕曬，濕曬淺間灌溉和水稻旱作、覆膜旱作及強化栽培(SRI)等非充分灌溉方式所取代。從“蓄雨型”節(jié)水灌溉模式來看，土壤含水量在田間持水量以下時，土壤無機氮以硝態(tài)氮為主，而水稻體內(nèi)缺乏硝酸還原酶導(dǎo)致水稻氮素營養(yǎng)障礙的重要原因，所以只有確定了最適水層和臨界水層(或土壤含水量)指標(biāo)，才能建立適應(yīng)當(dāng)前需要的節(jié)水高產(chǎn)灌溉制度。在高緯度缺水的水稻灌區(qū)，應(yīng)優(yōu)先選擇控制灌溉或深—薄間歇灌溉；在水資源較豐富的灌區(qū)應(yīng)選擇：淺—曬—淺或淺—濕—淺的灌水模式；而在冷害頻繁而且水資源又較豐富的灌區(qū)發(fā)展，淺—深—淺的灌水模式效果會更好。