A. 滴灌農業是哪個國家發明的
以色列發明的 以色列全國水利工程,從1953年起歷時11年建成,耗資1.47億美元,主管道130公里,共400個揚水站,5000公里輸分水管道,每年輸水13.5億立方米。 以色列先後制定了《水法》、《水計量法》、《水井控製法》、《經營許可法》等一系列法規,並予以嚴格執行。另外設有「國家水利委員會」,負責制定全國水利政策、分配配額、用水計劃與資源發展規劃,以及防止污染、開發廢水、研製海水淡化設備、保護土壤和排污等工作。以色列水利法規定,境內所有水資源必須專門用於滿足居民生活和國家發展的需要。 實現水的統一調配,必需一套完善的水利工程體系。以色列水資源時空分布不均,北部資源佔全國80%,可供灌溉的土地卻僅佔35%。早在20世紀30年代,以色列水利方面的開拓者就認識到:必須修建一個能把水從源頭輸送到缺水地區的供水系統,保證旱季也能不間斷供水;把高壓輸水管線埋入地下,雖然投資加大且受地理限制,卻能極大減少水分損失,從長遠計利大於弊;工程既要覆蓋全國,滿足人口增長的農業集約化的需求,更要照顧南部少雨地區的用水。 以色列從1953年起開始建設全國性水網工程,1964年最終建成,耗資1.47億美元,主管道130公里,共400個揚水站,5000公里輸分水管道,每年輸水13.5億立方米。北部水源主要是加利利湖,佔全國需水量的33%,其餘為北部山區和西北部地中海平原地區的地下蓄水層。加利利湖經科學論證每年可再生水資源4.7億立方米,為保持水量平衡、避免水質惡化,每年按此數輸水,輸送率達95%。 農業是以色列用水大戶,發展高效節水灌溉是控制用水配額的重要方面。以色列擁有成熟的節水灌溉技術和灌溉器材,同時市場運作十分得力,不但生產的花卉、蔬菜、水果等在歐洲和美國市場銷路很好,僅其開發的灌溉技術、生產的灌溉設備,由於用水效率大大提高,就已出口到全球不少國家,創下巨大的產值。 滴灌技術是以色列最著名的節水灌溉技術,據稱早已開發到第六代。自20世紀70年代以來,滴灌面積發展很快。山侖介紹,他們1999年訪問以色列時,該國80%以上的灌溉農田已經應用滴灌,10%為微噴,5%為移動噴灌。根據作物各類和土壤類型設置的滴灌控制系統,使田間用水效率顯著提高,達到每立方米增產2.32公斤。發明滴灌以後,以色列農業用水總量30年來一直穩定在13億立方米,農業產出卻翻5番。由於管道和滴灌技術的成功,全國灌溉面積從16.5億平方米增加到22億~25億平方米,耕地從16.5億平方米增加到44億平方米。 以色列信息中心2001年印發的資料介紹,滴灌擁有其它灌溉方式無法比擬的優點:由於側管上每個滴頭的滴水量均勻一致,即使在中等坡度梯田也能使用,隨著技術進步,陡坡地勢及較遠距離的滴水速度也能一致;把肥料加到水中,經過滴頭直接施到植物上直達植物根系,達到節水、節肥的效果;可根據土壤質地的差異,設計最佳灌溉水量,減少水分向根區外滲漏;最大限度抑制雜草生長,同時保護作物種植行間土壤乾燥,便於農事操作;是最理想的節水灌溉方式,維護得當可連續使用15~20年,等等。 灌溉用水量和植物吸引水量之間的比值,稱作水的利用效率。據稱,滴灌達到的用水效率可達95%,而漫灌、噴灌則分別只有45%和75%。以色列在滴灌技術中派生出的埋藏式灌溉,把管線埋在地下50厘米深處,更能保證地表乾燥;讓每棵樹獨自擁有噴灑器的噴灑式灌溉,水的有效利用率達85%;為田間作物設計的、適於大區域灌溉的散布式灌溉,水的利用率也達70%~80%。 目前,以色列滴灌設備生產者每年都會推出5至10種新產品,80%的灌溉設備都用於出口。
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C. 以色列的農業很發達,採取哪些節水措施
(一)滴灌技術
以色列的滴灌技術處於國際領先低位.其滴灌設備每小時可供水1升-20升不等,最高水利用率可達95%,非常適用於精細種植.例如,無土栽培使用的低流量滴灌噴頭,在溫室中進行精細種植往往需要消耗大量的水,而為溫室應用而設計的滴灌系統,則使用了低流量噴頭,每小時供水僅200毫升.這種方法灌溉的一個獨特之處在於水分可以在培養基中均勻擴散,減少了水分的散失.
以色列80%的灌溉土地都使用了水肥灌溉的方法,使灌溉與施肥同時進行,一次完成.以色列開發了針對廢水灌溉的滴灌頭,它能控制水的流量,並且能防止堵塞.以色列生產的滴灌管線中安裝了過濾筒,它是一種塑料的多齒元件,當水流經過濾筒時,會產生渦流,可以拋掉其中的塵粒,以防止狹窄的滴頭出口受堵.
(二)埋藏式灌溉技術
以色列從滴灌技術中又派生出一個新的灌溉方法,就是把管線埋藏在地下50厘米深處的埋藏式灌溉,這種灌溉方式可以保持地表乾燥,即使是灌溉時也不影響田間作業.在這種埋藏式滴灌系統中使用了一種叫塔普蘭(Tarplan)的材料,它可以阻止滴頭附近的根須的生長,從而使滴灌系統免於被細小的根須穿透.當水閥關掉,停止灌溉時,滴灌系統的氣門會打開,使管線內充入空氣,防止外來的塵土被吸入滴灌頭.以色列還開發了多種滴灌頭,如管線滴頭、可調和非可調固定滴頭,以及預先鑄入滴灌管壁的集中式滴頭等.
(三)噴灑式灌溉技術
採用這種方法,可以讓每棵樹都擁有一個獨自的噴灑器為其灌溉.以色列還開發了一系列主要用於果園和溫室灌溉的噴灑器附屬產品.使用噴灑式灌溉的耗水量大約在每小時30-300升之間,這種灌溉方式可以使水的有效利用率達85%.
(四)散布式灌溉技術
散布器主要是為田間作物的灌溉所設計的,因為這種灌溉方式適合於大區域灌溉的要求.使用散布器可以使水的利用率達到70%-80%(傳統的開放式灌溉,水的利用率只有約40%)
D. 以色列滴灌技術有多大價值
滴灌最早起源於以色列,來自於20世紀60年代以色列水利工程師布萊斯的一次偶然發現。以色列滴灌技術被公認為是目前效果最好的節水灌溉技術,已在全球上百個國家推廣應用。而在以色列,約有70%的農業生產使用滴灌技術。
滴灌是將供水管直接放置在植物附近,使水能夠直接滲入到植物根部,並根據植物生長的需要控制水量。這既避免了漫灌對水資源的巨大浪費,也可以使植物得到合理的水量。一般來講,與大水漫灌相比,滴灌可以節水40%-50%,並能提高作物產量改善作物品質,它給世界農業發展帶來的影響是巨大的。如果沒有滴灌,難以想像沙漠農業會得到發展,更難想像可以使用人工土壤和微鹹水灌溉。日本灌溉專家在《科學美國人》雜志上撰文說,猶太人(以色列)為世界做出了兩大貢獻,其一是《聖經》,其二就是滴灌。
據前人研究報道,滴灌技術具有以下優點
(1)提高作物產量20%以上。滴灌能依照作物耗水規律,適時適量地、均勻而又緩慢地供水、供肥,使作物根層土壤經常保持最佳的水分、通氣和養分狀態,為作物生長發育創造了良好環境。滴灌時地面濕潤范圍較小,因而還能減少病蟲危害和產量損失。
(2)最大限度地利用水,節水50%以上。滴灌避免了輸水損失和深層滲漏損失,地表部分濕潤,減少了地面蒸發。滴頭的灌水率小於土壤入滲速度,避免了徑流損失,沒有水分的漂移損失。溫室大棚中使用滴灌能明顯降低濕度和提高冬季地溫。
(3)提高肥效。滴灌結合施肥(水肥一體化技術)非常方便,容易做到少施、勤施,有利於提高作物產量和減少化肥用量。肥料可以根據作物消耗直接施到作物根系附近,使土壤養分保持在最佳平衡狀態。這種准確、及時地施肥只有滴灌才能做到。
(4)減小鹽鹼對作物的損害。由於灌水頻率高,稀釋了土壤鹽分濃度,將鹽分排斥到作物根系層以外,避免了噴灌使作物葉面鹽分積累的損害。
(5)有利於實現自動化控制。通過滴灌系統施用水、肥料、除草劑、殺蟲劑等還可以降低操作管理費用。
(6)對地形適應能力強。在坡度為50%-60%的陡坡地上,也可以採用滴灌系統進行灌溉。管道可以直接布置在坡地和地勢不平的地段進行灌溉,不需要平整土地,築埂打畦,節省勞力。