A. 滴灌农业是哪个国家发明的
以色列发明的 以色列全国水利工程,从1953年起历时11年建成,耗资1.47亿美元,主管道130公里,共400个扬水站,5000公里输分水管道,每年输水13.5亿立方米。 以色列先后制定了《水法》、《水计量法》、《水井控制法》、《经营许可法》等一系列法规,并予以严格执行。另外设有“国家水利委员会”,负责制定全国水利政策、分配配额、用水计划与资源发展规划,以及防止污染、开发废水、研制海水淡化设备、保护土壤和排污等工作。以色列水利法规定,境内所有水资源必须专门用于满足居民生活和国家发展的需要。 实现水的统一调配,必需一套完善的水利工程体系。以色列水资源时空分布不均,北部资源占全国80%,可供灌溉的土地却仅占35%。早在20世纪30年代,以色列水利方面的开拓者就认识到:必须修建一个能把水从源头输送到缺水地区的供水系统,保证旱季也能不间断供水;把高压输水管线埋入地下,虽然投资加大且受地理限制,却能极大减少水分损失,从长远计利大于弊;工程既要覆盖全国,满足人口增长的农业集约化的需求,更要照顾南部少雨地区的用水。 以色列从1953年起开始建设全国性水网工程,1964年最终建成,耗资1.47亿美元,主管道130公里,共400个扬水站,5000公里输分水管道,每年输水13.5亿立方米。北部水源主要是加利利湖,占全国需水量的33%,其余为北部山区和西北部地中海平原地区的地下蓄水层。加利利湖经科学论证每年可再生水资源4.7亿立方米,为保持水量平衡、避免水质恶化,每年按此数输水,输送率达95%。 农业是以色列用水大户,发展高效节水灌溉是控制用水配额的重要方面。以色列拥有成熟的节水灌溉技术和灌溉器材,同时市场运作十分得力,不但生产的花卉、蔬菜、水果等在欧洲和美国市场销路很好,仅其开发的灌溉技术、生产的灌溉设备,由于用水效率大大提高,就已出口到全球不少国家,创下巨大的产值。 滴灌技术是以色列最着名的节水灌溉技术,据称早已开发到第六代。自20世纪70年代以来,滴灌面积发展很快。山仑介绍,他们1999年访问以色列时,该国80%以上的灌溉农田已经应用滴灌,10%为微喷,5%为移动喷灌。根据作物各类和土壤类型设置的滴灌控制系统,使田间用水效率显着提高,达到每立方米增产2.32公斤。发明滴灌以后,以色列农业用水总量30年来一直稳定在13亿立方米,农业产出却翻5番。由于管道和滴灌技术的成功,全国灌溉面积从16.5亿平方米增加到22亿~25亿平方米,耕地从16.5亿平方米增加到44亿平方米。 以色列信息中心2001年印发的资料介绍,滴灌拥有其它灌溉方式无法比拟的优点:由于侧管上每个滴头的滴水量均匀一致,即使在中等坡度梯田也能使用,随着技术进步,陡坡地势及较远距离的滴水速度也能一致;把肥料加到水中,经过滴头直接施到植物上直达植物根系,达到节水、节肥的效果;可根据土壤质地的差异,设计最佳灌溉水量,减少水分向根区外渗漏;最大限度抑制杂草生长,同时保护作物种植行间土壤干燥,便于农事操作;是最理想的节水灌溉方式,维护得当可连续使用15~20年,等等。 灌溉用水量和植物吸引水量之间的比值,称作水的利用效率。据称,滴灌达到的用水效率可达95%,而漫灌、喷灌则分别只有45%和75%。以色列在滴灌技术中派生出的埋藏式灌溉,把管线埋在地下50厘米深处,更能保证地表干燥;让每棵树独自拥有喷洒器的喷洒式灌溉,水的有效利用率达85%;为田间作物设计的、适于大区域灌溉的散布式灌溉,水的利用率也达70%~80%。 目前,以色列滴灌设备生产者每年都会推出5至10种新产品,80%的灌溉设备都用于出口。
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C. 以色列的农业很发达,采取哪些节水措施
(一)滴灌技术
以色列的滴灌技术处于国际领先低位.其滴灌设备每小时可供水1升-20升不等,最高水利用率可达95%,非常适用于精细种植.例如,无土栽培使用的低流量滴灌喷头,在温室中进行精细种植往往需要消耗大量的水,而为温室应用而设计的滴灌系统,则使用了低流量喷头,每小时供水仅200毫升.这种方法灌溉的一个独特之处在于水分可以在培养基中均匀扩散,减少了水分的散失.
以色列80%的灌溉土地都使用了水肥灌溉的方法,使灌溉与施肥同时进行,一次完成.以色列开发了针对废水灌溉的滴灌头,它能控制水的流量,并且能防止堵塞.以色列生产的滴灌管线中安装了过滤筒,它是一种塑料的多齿元件,当水流经过滤筒时,会产生涡流,可以抛掉其中的尘粒,以防止狭窄的滴头出口受堵.
(二)埋藏式灌溉技术
以色列从滴灌技术中又派生出一个新的灌溉方法,就是把管线埋藏在地下50厘米深处的埋藏式灌溉,这种灌溉方式可以保持地表干燥,即使是灌溉时也不影响田间作业.在这种埋藏式滴灌系统中使用了一种叫塔普兰(Tarplan)的材料,它可以阻止滴头附近的根须的生长,从而使滴灌系统免于被细小的根须穿透.当水阀关掉,停止灌溉时,滴灌系统的气门会打开,使管线内充入空气,防止外来的尘土被吸入滴灌头.以色列还开发了多种滴灌头,如管线滴头、可调和非可调固定滴头,以及预先铸入滴灌管壁的集中式滴头等.
(三)喷洒式灌溉技术
采用这种方法,可以让每棵树都拥有一个独自的喷洒器为其灌溉.以色列还开发了一系列主要用于果园和温室灌溉的喷洒器附属产品.使用喷洒式灌溉的耗水量大约在每小时30-300升之间,这种灌溉方式可以使水的有效利用率达85%.
(四)散布式灌溉技术
散布器主要是为田间作物的灌溉所设计的,因为这种灌溉方式适合于大区域灌溉的要求.使用散布器可以使水的利用率达到70%-80%(传统的开放式灌溉,水的利用率只有约40%)
D. 以色列滴灌技术有多大价值
滴灌最早起源于以色列,来自于20世纪60年代以色列水利工程师布莱斯的一次偶然发现。以色列滴灌技术被公认为是目前效果最好的节水灌溉技术,已在全球上百个国家推广应用。而在以色列,约有70%的农业生产使用滴灌技术。
滴灌是将供水管直接放置在植物附近,使水能够直接渗入到植物根部,并根据植物生长的需要控制水量。这既避免了漫灌对水资源的巨大浪费,也可以使植物得到合理的水量。一般来讲,与大水漫灌相比,滴灌可以节水40%-50%,并能提高作物产量改善作物品质,它给世界农业发展带来的影响是巨大的。如果没有滴灌,难以想象沙漠农业会得到发展,更难想象可以使用人工土壤和微咸水灌溉。日本灌溉专家在《科学美国人》杂志上撰文说,犹太人(以色列)为世界做出了两大贡献,其一是《圣经》,其二就是滴灌。
据前人研究报道,滴灌技术具有以下优点
(1)提高作物产量20%以上。滴灌能依照作物耗水规律,适时适量地、均匀而又缓慢地供水、供肥,使作物根层土壤经常保持最佳的水分、通气和养分状态,为作物生长发育创造了良好环境。滴灌时地面湿润范围较小,因而还能减少病虫危害和产量损失。
(2)最大限度地利用水,节水50%以上。滴灌避免了输水损失和深层渗漏损失,地表部分湿润,减少了地面蒸发。滴头的灌水率小于土壤入渗速度,避免了径流损失,没有水分的漂移损失。温室大棚中使用滴灌能明显降低湿度和提高冬季地温。
(3)提高肥效。滴灌结合施肥(水肥一体化技术)非常方便,容易做到少施、勤施,有利于提高作物产量和减少化肥用量。肥料可以根据作物消耗直接施到作物根系附近,使土壤养分保持在最佳平衡状态。这种准确、及时地施肥只有滴灌才能做到。
(4)减小盐碱对作物的损害。由于灌水频率高,稀释了土壤盐分浓度,将盐分排斥到作物根系层以外,避免了喷灌使作物叶面盐分积累的损害。
(5)有利于实现自动化控制。通过滴灌系统施用水、肥料、除草剂、杀虫剂等还可以降低操作管理费用。
(6)对地形适应能力强。在坡度为50%-60%的陡坡地上,也可以采用滴灌系统进行灌溉。管道可以直接布置在坡地和地势不平的地段进行灌溉,不需要平整土地,筑埂打畦,节省劳力。