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论文关键词:以色列高效节水农业的成效及对我国的启示
以色列是个干旱缺水的中东小国。位于地中海东岸,人口近600万,绝大多数是犹太人农业人口占4%左右。以色列自然生态条件很差,属于典型干旱和半干旱地区。国土50%以上被丘陵和沙漠所覆盖森林覆盖率仅为5.7%,人均每年可用水资源300立方米,不到全球平均量的33%约为我国的12.5%,面对如此的自然环境,以色列自1948年建国以来仅用50多年时间就建成了现代农业,解决了自身粮食需要,并有大量的蔬菜,水果,鲜花出口,被誉为[欧洲的菜蓝子]创造了令人惊叹的农业奇迹。
以色列是如何在干旱缺水的恶劣条件下实现了农业奇迹的呢?
一摸清国情家底,树立农业以治水为本的国策
以色列属干旱半干旱的气候类型,降水稀少,水资源匮乏。北部地区年降水量为700-800毫米,中部为400-600毫米,南部仅为25-40毫米。全国每年可资利用的水资源仅为20亿立方米为了解决中南部地区农业生产缺水的问题,以色列从1953年开始,利用世界银行的贷款,动工修建[国家输水工程]即把北部海拔208米的加利利湖的淡水向南一直输送到内格夫沙漠地区该工程历时14年农业论文,投资17亿美元于1967年完工这个[北水南调]的巨大工程为平衡用水发展农业奠定了初步基础。在输水管理方面由国家专门成立了MEKOROT国家输水公司来管理。该公司除了管理输水工程外还从事打井找水,淡化海水,,治理污水等有关工作论文提纲格式。
二以法治水管水
以色列议会于1955年制定了[水法]对全国有限的水资源进行合理开发和有效管理,为经济发展提供保障。以色列[水法,规定全国境内所有水资源为国家所有,必须专门用于国家经济建设需要和居民生活需求并设立水利委员会为全国水资源专门管理机构,负责水政策,发展规划,用水计划和供水份额。以及水土保护,防止污染,废水净化,海水淡化等有关水资源开发和管理的具体工作。委员会内设有一个理事会,成员中的1/3位政府指派,2/3为各行业的水用户代表,每年水利委员会要把75%的用水份额分配给农业经营着,用于农业灌溉,然后由委员会的理事会根据农业生产中各种农作物,如蔬菜,水果,花卉的不同用水量,制定不同的用水分额
三利用高科技手段,发展节水农业
长期以来水资源问题始终是制约以色列农业发展的主要因素。20世纪60年代以来随着工业的发展和科学的进步,以色列在积极挖掘水资源的同时,也不断开发出新的节水灌溉技术与方法,并及时推广到农业生产中去,力争以少量的水生产出更多的农产品主要采取了以下农业节水技术;
1加大使用循环水力度。把工业与城市生产生活产生的废水,集中进行净化处理后二次使用,于农业生产灌溉。对海水谈化后的生活废水也同样如此如位于特拉维夫附近的沙夫丹污水净化厂最初由国家水公司于1987年投资建设的,主要用于处理特拉维夫市排出的工业和生活的污水,现已发展成为全国最大的污水处理中心,处理方式也由当初的大面积水池集水日晒分解污水中的化合物,发展到现在的的新型现代化处理净化方法,不仅大大减少污水处理装置的占的面积,,而且处理能力和生产效率也大为提高。1996年,采用现代化处理技术后,该场的处理设备和装置每天24小时运营,收集和处理各大城市产生的各种污水。日处理污水34万立方米生产过滤后的清水再注入地下宫农业灌溉时抽取用水。原来工厂是有国家水公司投资兴建,工厂只生产而不经营,现在规模扩大后工厂出资购买了股份产权农业论文,所以能够自主经营销售净化水,为鼓励农业经营者多使用二次净化水,净化水价格低廉现在以色列每年把2.3亿立方米的净化水用于农业生产,占农业用水总量12亿立方米的19%2010年农业用水的1/3使用的是净化污水这不仅节约了水资源同时也避免了各种废水的大量排入对有限的土地地资源和环境造成的污染与侵蚀因而大大有利于土地和生态环境的保护
2,不断增建节水设施,以最大限度地收集和储存在雨季的天然降水资源,在农耕时用于生产。
3灌溉时,农民不必守在田间,可以同时从事其他的施肥,剪枝,收割等工作。
4可减少农药的用量,从而节约了资金和劳力的投入,最终降低了耕种的生产成本。
滴灌技术的发明及其发展,是以色列最近几十年农业生产技术发展史上的一个里程碑,更是以色列对世界农业节水灌溉技术方法最大贡献。现在以色列全国灌溉土地都是用了这种压力灌溉技术和方法,是单位面积土地的耗水量下降了50%,而水的使用效率大大提高,农业用水量大量减少以色列的耕地面积为34.7万hm2灌溉面积为18.7万hm2灌溉率为52%单位灌溉量390m3用水量很低。同时以色列80%的灌溉土地都在滴灌时使用水肥灌溉法,即将灌溉与施肥同时进行,一次完成,以色列每年都推出新的滴灌及设备,现在从滴灌技术中又派生出埋藏式灌溉,喷洒式灌溉,散布式灌溉方式,以色列在农业灌溉领域具有良好的经验,以此为基础还开发出了一系列新的灌溉技术并使这些技术成功的走入国际市场。如位于南部内格夫地区的哈采里姆的‘基布兹’农场内的netafim滴灌技术公司有员工1400名,现已发展成为以色列和国际上著名的滴灌设备的大型企业,除了在以色列本土设有4家设备工厂外还在,美国,法国,澳洲,中国,南非,,巴西,印度等20多个国家设立了办事处事处,拥有顾员4100多人,产品销售服务遍及70多个国家和地区年产滴灌用滴头300多亿只,年销售额超过2亿美元,占全球灌溉设备市场总销售额70%现在以色列的滴灌设备生产者NE,FIN公司和污水过滤装置生产者ARKAL公司每年都要推出多种新产品,所生产的灌溉设备80%用于出口农业论文,1995年以色列农用物资出口额为12.18亿美元其中灌溉设备出口额为2.23亿美元占总出口额的18.4%,仅次于化肥(出口额5.56亿美元)居第二位,以色列正是依靠这一整套节水制度和措施,建成了发达的农业,在沙漠中建起了片片绿州使以色列跻身于发达国家之列。
我国人多地少。耕地的后备资源不足,要想解决本世纪中叶16亿人口的吃饭问题,只有转向提高粮食单位面积产量,而灌溉则是提高单产的重要途径,因为灌溉农田粮食产量要比非灌溉农田的产量高1-3倍论文提纲格式。例如我国灌溉面积占耕地面积的一半左右,但生产了70%的农产品,可是我国是水资源相对贫乏的国家,人均水资源占有量只有2220立方米,是世界人均占有量的25%,每公顷耕地平均占水量28320立方米为世界平均数的80%
和以色列相似,我国水资源在时间和空间上分布不均,81%的水资源集中在长江流域及其以南地区;长江以北地区人口和耕地分别占我国的45.3%和64.1%,而水资源仅占全国的19%,农业的季节性区域性干旱缺水问题十分突出。,地表水地下水的严重污染也加剧了水资源短缺状况。目前全国农田的灌溉供水不足,使灌区每年缺水300多亿立方米20世纪90年代以来,农业年均受旱扩大到2667万公顷,比50年代增加了1.5倍以上,我国每年因干旱缺水少产粮食1000亿千克,水资源短缺已威胁了生态环境和农业的可持续发展。我国是农业大国,农业节水有重大意义。目前,农业用水量占总用水量的73%,约为6000多亿立方米,为全国第一用水大户,但我国农业用水中浪费很大。
我国目前灌溉还存在以下问题;许多灌区只修了干,支渠道骨干工程。田间灌排工程不配套,土地不平整,灌溉技术落后,喷,微灌面积不足全国有效面积的5%,打水漫灌水利用效率很低,城市生活,工业生产污水排放无序,许多地方水资源受到污染,管理落后,法规不健全,缺乏鼓励农业合理农业论文,高效用水机制和调控手段,农民经济实力差,节水投入少例如1997年我国有效灌溉面积为5123.9万公顷占耕地面积54%这个比例与以色列相当,但节水灌溉面积只有150万公顷占灌溉面积30%而且标准比较低这与以色列有较大差距。全国灌溉水的有效利用率为40%还不到以色列的50%也就是说每年经过水利工程引灌得4000亿立方米的水在输水,配水和田间灌水过程中有60%的水浪费了。
例如我国80%以上的输水渠道没有防渗处理,从渠首到田间的引水有一半再输水过程中损失了,仅此一项每年损失高达1735亿元,难怪有‘先节水后调水’的呼声了。我国每方水的粮食生产能力只有0.87千克远低于以色列的2.32千克的水平,我国许多灌区的灌溉定额为10000-15000立方米/每公顷,高出农作物实际需要的2-5倍我国东部每公顷灌溉用水9000立米,西北地区为13500立米,个别地区高达22500-30000立米而以色列仅为每公顷用水5500立米,可见我国很多地区出现的水资源短缺现象不是资源型缺水而是工程型和管理型缺水,所以只要采取行之有效技术措施,农业灌溉节水的潜力是很大的。
中国和以色列,社会制度不同,幅员差距很大,发展程度不一,但‘他山之石,可以攻玉’以色列在节水农业方面的很多管理和技术经验和措施还是对我国发展节水农业有可借鉴之处的。
在农业机械机型选择方面,要选择动力性好、作业性能稳定、适应性好、机具结构及设计合理、技术成熟、调整维修方便、配件市场充足、具有良好的市场售后服务的机型,要选择经国家和行业主管部门鉴定,获得生产实践检验,能满足本地农艺要求,综合效益好的节能型机型,从而达到提高工作效率、降低油耗的目的。
2农业机械的保养
机车在运行时,由于不停地运转操作、颠簸震动,可能造成燃油连通部件(如油箱开关、油管接头、柴油滤清器及高压油管等)出现松动而漏油,因此有必要保持良好的检修习惯,这不仅是为了安全行车,而且可以减少油耗,提高经济效益。同时,机车由于长期运行,一些精密部件(如缸套活塞组件、配气机构和燃油系列等)会磨损,从而导致机车功率下降,油耗上升。因此,做好机车的技术保养,确保技术状态良好是节约用油的重要因素之一。
2.1新车磨合。新购买的农业机械必须根据说明书进行空车磨合试运转。不得一出厂就进行负荷作业,新车磨合要注意控制车速,尽量减少急加速、急减速。
2.2检查轮胎气压。轮胎气压偏低会引起滚动阻力增加,造成机车牵引负荷增大油耗增加。此外,要定期检查轮胎的磨损是否均匀,如发现轮胎偏磨或方向盘不居中等异常情况,需尽快到专业修理厂咨询修理,否则会增加工作阻力增加油耗。
2.3定期清洗滤清器。车况良好的拖拉机可省油15%到20%。对于空气滤清器、柴油滤清器、机油滤清器,每行驶5000公里以上配件都需要更换。因为,空气滤清器堵塞会引起气量减少,导致柴油燃烧不充分,降低燃油效率,而柴油滤清器的阻塞也会使发动机供油异常,功率下降,油耗增加。
2.4加机油需要适量。要注意机油标尺所标示的刻度,机油太多将曲轴淹没,增大阻力;机油太少则无法起到和封闭作用,甚至会影响发动机效率。同时,要按季节和作业环境来确定更换机油的周期。
2.5使用洁净的柴油。柴油必须经过48小时以上的沉淀方可使用。使用沉淀后的清洁柴油,可以保证发动机供油系统以最佳工作状态供油,不仅提高发动机喷油泵柱塞偶件和喷油阀偶件的工作可靠性与经济性,同时能有效地延长偶件的使用寿命。
2.6防止燃油滴漏。定期对发动机进行耗油技术检测,坚决杜绝燃油滴漏现象的发生。油箱开关、油管接头、柴油滤清器及高压油管等处的柴油渗漏现象应及时检修,否则在机车运行时,由于震动渗漏会越来越严重,造成不必要的油耗。
2.7保证各部位轴承良好。在装配时不能过紧或过松,要使之运转自如;过紧过松都会增加工作阻力,使油耗增加,同时要随时紧固各连接部位螺钉。据测定,如发动机支架和变速箱之间的螺钉松动,油耗就会增加。
3农业机械的日常维护
柴油机使用一段时间后,会因缸套活塞组件、配气机构和燃油系精密偶件磨损而导致功率下降、油耗上升,因此要及时检修并排除故障,以恢复其正常的技术状态。
3.1严防燃油滴漏
对发动机应经常进行目测检查,并定期实行耗油技术检测,一旦发现应及时处理。严防燃油滴漏,不仅是为了减少耗油量,更是为了安全行车。
3.2调整供油提前角。供油过早和过迟都会使柴油得不到充分燃烧而冒黑烟增加油耗,因此要及时调整供油提前角。
3.3确保喷油器雾化良好。喷油器有滴油或雾化不良现象会使柴油得不到充分燃烧而增加油耗,要及时调整喷油压力,确保柴油雾化良好。
3.4经常检查和调整气门间隙。气门间隙过大或过小会影响充气量。据测定,气门间隙过大,油耗会增加15%~20%,因此要经常检查和调整气门间隙。如果发动机因齿轮、凸轮轴磨损而引起配气相位角减少,要适当减少气门间隙,以弥补配气相位角的减少。凸轮轴磨损严重要及时更换,否则不仅功率下降,而且增加油耗。
3.5不得带病作业。要根据柴油机排烟颜色判断其技术状态,如出现柴油机在工作中持续异常冒黑烟、蓝烟、白烟,均属不正常现象,说明柴油机带病作业。应根据不同情况查明原因,采取措施并及时加以解决,否则不仅使发动机功率下降,而且增加油耗。
3.6确保多缸机工作均衡,不能“瘸腿”。据测定,如果四缸机有一缸不工作或工作不良,可增加15%~20%的油耗。因此,如果出现多缸机有一缸工作不正常,应及时检查原因并加以解决,确保各缸工作均衡,减少油耗。
3.7制动回位要好、不拖滞。要经常检查制动系统的工作状态,这不但可以确保行车安全,同时也可以减少油耗。因为如果制动回位不好、有拖滞现象,说明制动器处于半制动状态,增加工作阻力,导致油耗增加。
论文摘要:立足甘肃干旱缺水、农业水资源利用率较低的实际,提出了发展节水农业的目标任务、措施设计要点和完善对策。
干旱缺水是21世纪面临的全球性环境生态问题。甘肃地处中国西北内陆,属典型干旱半、干旱气候区,省内大部分区域降水稀少,且季节分配不均,干旱缺水问题则更为突出和严重,农业生产经常面临春旱、秋旱和伏旱的威胁。解决甘肃的干旱缺水问题,改善生态环境,涵养水源是根本出路。目前,应立足农业灌溉用水量大、浪费严重,自然降水拦蓄不充分,水资源总体利用效率较低的实际,将节水的重点放置到农业、农村,积极发展节水农业,提高农业灌溉用水利用率和农村田野天然降水拦蓄能力,这既能有效实现节水目标,也是促进农业农村可持续发展的重要保障。
1节水农业的目标和任务
节水农业是灌溉农业和旱作农业的有机结合,是节水与蓄水并举,变被动抗旱为主动防旱的农业管理体制的创新和节水技术措施的整合。发展节水农业的总体目标是逐步建立节水型高效农业水资源开发利用体系,实现水资源可持续利用、农业可持续发展、农民可持续增收。当前发展节水农业的基本思路和主要任务是以合理开发、优化配置、高效利用、有效保护现有水资源为出发点,整合和推广应用各种节水农业工程措施与技术手段,建立并不断完善节水农业措施和制度,切实解决农业灌溉用水和自然降水利用率低的问题。
2节水农业措施的设计
根据当前节水农业发展的总体目标和农业与水利管理部门分家体制的现状,结合农业发展的需要,农业部门在节水农业措施的设计中,可从以下几个方面入手:
2.1土地整理设计根据田面的平整度、地面坡度、土壤类型和农作物种植情况,以及不同灌溉方式和耕作方式的要求进行土地整理设计,可整平的田面尽量要求整平,地面坡度较大的规划后修成水平梯田、隔坡梯田,面积较大的地块应合理规划沟畦,开沟起垄分畦,以增加入渗,减少流失损耗,提高灌溉均匀度和效率。
2.2深耕与深松设计根据不同土壤质地与土地构型、原有耕作基础,设计节水农业所要求的耕层厚度和有效土层厚度,通过逐年深耕改土,加深耕层,加厚土层达到设计要求,改善土壤的透水性,增加入渗深度,提高蓄水能力,减少流失和蒸发。同时可以促进作物根系发育,扩大根系的吸肥吸水范围,增强植物抗旱、耐肥、抗倒伏能力。设计中一般要求活土层应保持在30~45cm之间,深耕次数一年一次或隔年一次,深耕时间由冬闲前移至晚秋或后移到早春,深耕后当即耙耱、镇压,保护墒情。
2.3浅耕与覆盖保墒设计通过地表浅耕、降低土壤毛细管作用、控制田间杂草,或覆盖塑料薄膜、秸秆等,抑制土壤蒸发,减少地表径流,保持土壤水分,提高水资源利用率。干旱山区尤其应大力推广全膜覆盖双垄沟播技术,并注意尽可能在秋季雨后田间墒情最好时立即覆膜。
2.4化控抗旱剂的推广使用设计目前我国已成功研制出抗旱保水剂、土壤蒸发抑制剂和植物抗蒸腾剂等三大类化控抗旱剂,并在较大区域、多种作物上推广应用。各地应根据当地土质和作物种植情况大力推广选用。拌种包衣选用适合的抗旱保水剂,地表喷施土壤蒸发抑制剂,作物叶面喷洒植物抗蒸腾剂。
2.5节水种植制度的设计在注重市场与效益原则下,根据当地降水分布、干旱发生规律,选择设计优质、高效、节水的种植制度和作物结构。重点应因地制宜调整种植结构,大力发展节水作物,将过去粮经二元种植结构调整为粮经饲(草)三元种植模式,扩大种草面积,减少灌溉次数,降低用水量。实行间作、套种、宽窄带状种植,减轻单位面积土壤水分供需不足的矛盾和压力。
2.6节水栽培技术的设计包括抗旱节水优质高效作物品种的选择,机械或人工精量播种、沟播、膜侧播等播种技术的推广,不同作物或同一作物不同生长期需水、供水的控制等。
2.7节水灌溉制度的设计节水灌溉制度既是农业节水措施综合效果的体现,也是农业节水、工程节水和管理节水三部分的结合点,所有节水效果都要落实到灌溉制度的拟定量化指标上来。节水灌溉制度的设计,首要任务就是应通过对不同区域、不同作物品种需水量科学分析,确定出最佳灌溉用水定额与产量之间的关系,以此作为衡量节水效益的量化标准,指导和规范节水灌溉工作;其次,在灌溉方式上应做到“五改”,即改大水漫灌为垄畦沟灌、改大畦灌溉为小畦灌溉、改长沟灌溉为短沟灌溉、改冬灌为春灌,有条件的地方应积极实施喷灌、滴灌和隔行交替灌溉。
3节水农业措施的完善
3.1注重农业与水利部门的相互协调与配合发展节水农业,应努力克服目前农业、水利两家一定程度上的脱节,把旱作农业节约天然降水与灌溉农业节约灌溉用水统一到同一个节水农业的系统之中,形成具有完整意义上的节水农业体系。