畜牧家禽網(wǎng)首頁(yè) > 技術(shù)中心> 灌溉運(yùn)用技術(shù) > 節(jié)水地面灌溉技巧及幾種新的節(jié)水灌溉技巧
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地面灌溉是古老的田間施水技巧,但它目前還是世界上特別是發(fā)展中國(guó)家廣泛采取的一種灌水方法,約占全世界中灌溉面積的90%以上。我國(guó)則有98%以上的灌溉面積依然采取傳統(tǒng)的地面灌溉技巧。
鑒于我國(guó)水資源與能源缺少,經(jīng)濟(jì)實(shí)力不足,寬大鄉(xiāng)村地區(qū)的技巧管理程度較低的現(xiàn)實(shí),大面積推廣噴、微灌等先進(jìn)灌水技巧還受到很大的制約,因此在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),我國(guó)還仍須加大田間工程的建設(shè)力度,大力研究和推廣節(jié)水型地面灌水技巧。
一、平整土地,設(shè)計(jì)合理的溝、畦尺寸與灌水技巧參數(shù)
平整土地是提高地面灌水技巧和灌水品質(zhì),縮短灌水時(shí)間,提高灌水勞動(dòng)效率和節(jié)水增產(chǎn)的一項(xiàng)重要辦法。聯(lián)結(jié)土地平整,進(jìn)行田間工程改革,劃長(zhǎng)畦(溝)為短畦(溝),改寬畦為窄畦,設(shè)計(jì)合理的畦溝尺寸和入畦(溝)流量,可大大提高灌程度均度和灌水效率。
陜西洛惠渠的研究表明,在入畦單寬流量為3—5L/s時(shí),灌水定額隨畦長(zhǎng)而變,當(dāng)畦長(zhǎng)由100米改為30米時(shí),灌水定額減少150—204m/hm;當(dāng)畦長(zhǎng)30—100米時(shí),畦單寬流量從2L/s增長(zhǎng)到5L/s,灌水定額可下降150—225m/hm。
寶雞峽灌區(qū)進(jìn)行深層滲漏的對(duì)照實(shí)驗(yàn),灌水定額小于675m/hm,基本不發(fā)生深層滲漏;灌水定額825—990m/hm時(shí),約有150m/hm水產(chǎn)生深層滲漏;灌水定額1350m/hm時(shí),有一半水成為深層滲漏水。
我國(guó)幅員廣闊,各地地形和土質(zhì)差別較大,因此難有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),各地應(yīng)依據(jù)田間實(shí)驗(yàn)結(jié)果,建立盤算機(jī)模型,經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)和盤算機(jī)模仿,給出適宜本地的適宜畦溝尺寸和灌水技巧參數(shù)。
二、改良地面灌溉濕潤(rùn)方法,發(fā)展局部濕潤(rùn)灌溉
改良傳統(tǒng)的地面灌溉全體濕潤(rùn)方法,進(jìn)行隔溝(畦)交替灌溉或局部濕潤(rùn)灌溉,不僅減少了課間泥土蒸發(fā)占農(nóng)田總蒸散量的比例,使田間泥土水的利用效率得以顯然提高,而且能夠較好地改良作物根區(qū)泥土的通透性,增進(jìn)根系深扎,有利于根系利用深層泥土儲(chǔ)水,兼具節(jié)水和增產(chǎn)雙重特點(diǎn),值得大力推廣。實(shí)踐證實(shí),春小麥與春玉米套種隔畦灌,棉花、玉米等寬行作物隔溝灌或隔溝交替灌,濕潤(rùn)面積可減少50%,節(jié)水高達(dá)30%以上,增產(chǎn)幅度5%—10%。玉米坐水種,可節(jié)水900m/hm,節(jié)電90—105千瓦時(shí),增產(chǎn)幅度約16%,增收幅度約28%。
三、改良放水方法,發(fā)展間歇灌溉
改良放水方法,把傳統(tǒng)的溝、畦一次放水改為間歇放水,進(jìn)行間歇灌(又稱波涌灌),被稱為80年代地面灌水技巧的一大打破。間歇放水使水流呈波涌狀推進(jìn),因?yàn)槟嗤量紫稌?huì)主動(dòng)封鎖,在泥土表層形成一薄封鎖層,水流推進(jìn)速度快。在用相同水量灌水時(shí),間歇灌水流前進(jìn)距離為延續(xù)灌的1—3倍,從而大大減少了深層滲漏,提高了灌程度均度,田間水利用系數(shù)可達(dá)0.8—0.9。
四、改良溝畦放水設(shè)施
改良溝畦放水設(shè)施,采取虹吸管(用于明渠輸水)或地面移動(dòng)閘門孔管(用于管道輸水)放水,與人工啟齒放水相比,田間水利用率可提高5%—10%。目前這些設(shè)施國(guó)內(nèi)仍處于實(shí)驗(yàn)階段,尚未批量生產(chǎn)。因此,有必要開(kāi)展聯(lián)結(jié)攻關(guān),對(duì)這些設(shè)施的材料和加工工藝進(jìn)行深刻研究,向著技巧標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)范圍化、推廣運(yùn)用普及化方向去發(fā)展。
五、大力發(fā)展節(jié)水保墑膜上灌
膜上灌是我國(guó)在地膜覆蓋栽培技巧的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新的地面灌溉方法。它是將地膜平鋪于畦中或溝中,畦、溝全體被地膜覆蓋,從而實(shí)現(xiàn)利用地膜輸水,并經(jīng)過(guò)作物的放苗孔和專業(yè)灌水孔入滲給作物的灌溉方法。因?yàn)榉琶缈缀蛯I(yè)灌水孔只占田間灌溉面積的1%—5%,其余面積主要依托旁側(cè)滲水濕潤(rùn),因此膜上灌實(shí)際上也是一種局部灌溉。目前,新疆采取膜上灌的農(nóng)田已達(dá)23.33公頃,甘肅、河南等省也開(kāi)端推廣。膜上灌形勢(shì)有開(kāi)溝扶埂膜上灌、培埂膜上灌、膜孔灌、溝內(nèi)膜上灌、膜縫灌、格田膜上畦灌、膜側(cè)膜上灌等多種。膜上灌作物有棉花、蔬菜、玉米、小麥等。地膜栽培和膜上灌聯(lián)結(jié)后具備節(jié)水、保肥、提高地溫、抑制雜草生長(zhǎng)和增進(jìn)作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、早熟等特點(diǎn)。生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)表明:膜上灌與常規(guī)溝灌相比,棉花節(jié)水40.8%,增產(chǎn)皮棉5.12%,霜前花增產(chǎn)15%;玉米節(jié)水58%,增產(chǎn)51.8%;瓜菜節(jié)水25%以上。因?yàn)槟ど瞎嗍且环N新的灌水技巧,還有許多不成熟和不完善的地方,對(duì)其技巧機(jī)制、技巧因素及其設(shè)計(jì)方法都需要進(jìn)一步研究。
新的節(jié)水技巧
一、污水噴灌技巧
利用污水噴灌是將污水解決與農(nóng)業(yè)用水聯(lián)結(jié)起來(lái)的一種污水解決方法,同時(shí)又是一種開(kāi)源節(jié)流的灌溉方法。噴灌凈化污水,就是將污水噴灑在田里,利用泥土、微生物和作物來(lái)分解污水中的一些成分,并使部分水蒸散到大氣中,部分水經(jīng)泥土凈化后浸透泄出再利用。
在利用污水噴灌時(shí),應(yīng)先對(duì)污水進(jìn)行積淀、篩濾,除去固體污物,有的還需加入消毒殺菌劑。污水灌的作物應(yīng)以除蔬菜以外的經(jīng)濟(jì)作物為主,對(duì)于谷類作物最好只用于作物生育前期,在作物收獲前一段時(shí)間應(yīng)停滯污水灌。污水灌的泥土以砂壤土、壤土和壤質(zhì)砂土為好,水量應(yīng)聯(lián)結(jié)作物的品種和生育期判別,如在作物苗期、早春和晚秋應(yīng)少灌。履行污水灌要避免大定額灌溉,免得造成地表及地下徑流,灌溉強(qiáng)度以不造成泥土粘閉和不產(chǎn)生地表徑流為原則。如污水水質(zhì)不合乎灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí),可采取清水污水混雜方法,使混雜后的水質(zhì)合乎灌溉懇求后再進(jìn)行噴灌。此技巧較龐雜,最好在專家指點(diǎn)下使用。
二、咸水灌溉技巧
咸水灌溉技巧主要包括不同水質(zhì)的水混灌和輪灌,此外,還有依據(jù)電浸透作用原理利用地下咸水灌溉的技巧。
混灌是將兩種不同的灌溉水混雜使用,包括咸淡混灌、咸堿(低礦化堿性水)混灌和兩種不同鹽漬度的咸水混灌,目標(biāo)是下降灌溉水的總鹽漬度或改變其鹽分組成?;旃嘣谔岣吖喔人|(zhì)的同時(shí),也增長(zhǎng)了可灌水的總量,使以前不能使用的堿水或高鹽漬度的咸水得以利用。
輪灌是依據(jù)水資源散布、作物品種及其耐鹽性和作物生育階段等交替使用咸淡水進(jìn)行灌溉的一種方法。如旱季用咸水,雨后有河水時(shí)用淡水;強(qiáng)耐鹽作物(如棉花)用咸水,弱耐鹽作物(如小麥、玉米、大豆)用淡水;播前和苗期用淡水,而在作物的中、后期用咸水。輪灌可充分、有效地發(fā)揮咸淡水各自的作用和效益。
奧地利研究人員利用電浸透作用原理研制出一種灌溉系統(tǒng),該系統(tǒng)使地下水經(jīng)泥土毛細(xì)管及各種孔隙上升到地表層,同時(shí)從匯集于電極周圍的某些鹽類中游離出凈水,上升到地表層供作物利用。其裝備是由兩組電極組成,將一組裝有正電極的金屬管打入地下水位以下,另一組為負(fù)電極的導(dǎo)體柵網(wǎng),埋于與植物根部深度相等的地方。依據(jù)土質(zhì)結(jié)構(gòu)及泥土含鹽量,接通2—12V電源,就會(huì)在兩極間建立直流電場(chǎng),產(chǎn)生電浸透效果。這種灌溉系統(tǒng)適用于地下水較豐盛的干旱區(qū)果園、草坪及固沙植物等。
三、利用空氣中的水分進(jìn)行灌溉
利用空氣中的水分進(jìn)行灌溉就是經(jīng)過(guò)一定的設(shè)施來(lái)搜集空氣中的水分,直接供給植物利用或匯集到蓄水池中以供灌溉之用。德國(guó)研究人員用一圓筒來(lái)搜集空氣中的水分,其內(nèi)壁涂有吸聚陽(yáng)光熱的涂料,圓筒與若干個(gè)噴嘴管銜接,將噴嘴管埋在兩行植物根部之間。白天高溫烤熱的空氣經(jīng)圓筒進(jìn)入噴嘴管里,到了夜間降溫時(shí),空氣中的水分就凝結(jié)成了露水珠而流到作物的根部。秘魯?shù)难芯咳藛T沿海岸垂直張掛一些大型尼龍網(wǎng),以吸聚霧氣,待霧變?yōu)樗罅鬟M(jìn)蓄水池,以供沿海灘涂灌溉之用。智利的科研人員利用沙漠地區(qū)的云霧來(lái)改革沙漠,他們?cè)诰薮蟮目蚣苌厦姘惭b由聚丙烯塑料制成的雙層網(wǎng)來(lái)“捕捉”云霧,云霧在網(wǎng)上凝結(jié)成水,匯集到貯水池中,以供種植的林草或天然沙生植物的灌水之用。
對(duì)于沙漠地區(qū)和缺少淡水的沿海地區(qū),利用空氣中的水分進(jìn)行灌溉是一種可取的方法,但如何下降成本,提高效率和適用性是今后應(yīng)著重解決的問(wèn)題。
以上所介紹的六種節(jié)水灌溉技巧可供各地在發(fā)展節(jié)水灌溉時(shí)就地取材地選擇使用。
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