高韻梅 穆紅霞
摘要:干旱是一個世界性的問題,造成干旱的原因主要是大氣環(huán)流、區(qū)域地理位置及區(qū)域森林分布。水資源短缺成為我國實現(xiàn)水資源持續(xù)利用的主要問題。為解決不斷增長的用水量和有限的水資源之間的矛盾,實現(xiàn)水資源持續(xù)利用的目標,節(jié)水已成為一項刻不容緩的重要任務(wù)。
關(guān)鍵詞:抗旱造林;灌溉
1渠道防滲技術(shù)
渠道防滲技術(shù)是古老的地面土渠灌溉的發(fā)展,也是應(yīng)用最早最廣泛的灌溉節(jié)水技術(shù)之一。近幾年來隨著農(nóng)田灌溉的管道化,井灌區(qū)逐步由管道灌溉取代了渠道灌溉,但渠道防滲技術(shù)仍然是目前大中型灌區(qū)較理想的輸水灌溉技術(shù),有著極大的節(jié)水潛力。我國的渠道防滲工作始終圍繞開發(fā)性能好、成本低、易于施工、便于群眾掌握的防滲材料為中心,同時研究推廣新型防滲渠道斷面形式和襯砌形式,其斷面的主要形式有矩形、梯形和U型,根據(jù)使用的材料可分為土料壓實、三合土護面、磚石襯砌、水泥襯砌、塑料薄膜防滲和瀝青護面防滲等。這種灌水技術(shù)渠系水利用率可達70~80%,渠道防滲的作用不僅可以顯著提高渠系水利用系數(shù),減少渠道滲漏,較多地節(jié)約灌溉用水,而且可以提高渠道輸水安全保證率,提高渠道抗沖擊能力和提高輸水、輸沙能力。隨著科學(xué)技術(shù)和國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展,對渠道防滲技術(shù)提出了更高的要求。目前,我國渠道防滲由單一防滲向復(fù)合防滲發(fā)展,以人工施工為主向半機制化、機械化施工方向發(fā)展。特別是在高寒地區(qū),對高分子材料的研究應(yīng)用使得復(fù)合式襯砌防滲在渠道防滲處理中的優(yōu)勢明顯。但復(fù)合式防滲在國內(nèi)渠道襯砌防滲中也存在一些問題:襯砌技術(shù)成本高,影響大面積推廣。
2 低壓管道輸水技術(shù)
低壓管道輸水灌溉技術(shù)簡稱"管灌",它是通過水泵提供的較低壓力,把水用管道送到田間口,再接末級輸水軟管來灌溉作物的一種灌水技術(shù)。不接軟管的管灌稱為不完全管道系統(tǒng),接軟管的稱為完全管道系統(tǒng),后者節(jié)水效果比前者更佳,但灌水較麻煩。管灌分為固定式、半固定式和移動式,管灌一般比渠灌省水30~40%,節(jié)地3%,節(jié)能30~40%,管灌基本不受地形限制。"管灌"由于具有一次性投資少、設(shè)備簡單、比土渠省水40%、省工、省地、省時,增產(chǎn)效益顯著,農(nóng)民易于掌握等優(yōu)點,頗受重視。因此在無力發(fā)展噴灌和微灌的地方,采用"管灌"是一個方向。在井灌區(qū),逐步用低壓管來代替中小型渠道,也可以取得很顯著的節(jié)水效果。在我國北方井灌區(qū)已發(fā)展到30×106 hm2。其中陜西省的關(guān)中、陜北地區(qū)大片機井灌區(qū)大量采用"管灌"技術(shù)。實踐證明,"管灌"是我國北方地區(qū)發(fā)展節(jié)水灌溉的重要途徑之一。低壓管道輸水技術(shù)需要較多管件和設(shè)備,用多泥沙水灌溉時還存在泥沙淤積等問題。當不考慮水源建設(shè)時,低壓管道灌溉系統(tǒng)的畝均投資100~150元,符合我國目前農(nóng)村經(jīng)濟狀況,適宜于含沙量較低的渠水和機井抽水灌溉。
3 噴灌技術(shù)
噴灌是利用專門的設(shè)備將壓力水噴灑到空中形成細小水滴,并均勻地降落到田間的灌水方法。噴灌幾乎適用于所有作物和各種形式,興建在起伏不平、土壤透水性較強的地塊經(jīng)濟效益最好。噴灌系統(tǒng)的形式很多,其優(yōu)缺點也就有很大差別。在我國用得較多的有固定管道式噴灌、半移動式管道噴灌、滾移式噴灌、時針式噴灌、平移式噴灌、絞盤式噴灌等。以上各種噴灌溉形式各有利弊,各自適合于不同的條件,因此只能因地制宜地選擇應(yīng)用。噴灌明顯的優(yōu)點是灌水均勻,少占耕地,節(jié)省人力,對地形的適應(yīng)性強。主要缺點是受風影響大,噴灌的最大克星是風,一般風力達3級就要停噴,但由于農(nóng)作物在生長期內(nèi)缺水的因素,且西北等地區(qū)長年風大,不噴作物會旱死,風使噴灌均勻度大幅度下降,出現(xiàn)漏噴現(xiàn)象,導(dǎo)致大量減產(chǎn)。噴灌投資大、折舊及大修費用高,噴灌投資高于其他地面灌溉工程,且主要是設(shè)備現(xiàn)金投資。設(shè)備的損耗主要是銹蝕、老化等自然損耗,與設(shè)備的使用關(guān)系不大。而且設(shè)備利用率低,噴灌設(shè)備利用率一般隨固定程度的提高而降低。噴灌系統(tǒng)的形式很多,其優(yōu)缺點也就有很大差別。我國從20世紀70年代開始發(fā)展噴灌技術(shù),經(jīng)過多年的努力,取得了比較顯著的節(jié)水、增產(chǎn)效益。這項技術(shù)比較適合在山丘地區(qū)、干旱缺水地區(qū)和經(jīng)濟作物灌區(qū)發(fā)展。
4 滴灌技術(shù)
滴灌是通過管道系統(tǒng)及安裝在末級管道上的灌水器,將有壓水以水滴形式給樹木根系供水分和養(yǎng)分,使作物根系活動區(qū)的土壤經(jīng)常保持適宜的水分和營養(yǎng)的節(jié)水灌溉技術(shù)。由于滴灌不產(chǎn)生深層滲漏,地面形成的濕潤區(qū)很小,且?guī)缀跞陉幱爸?,所以表土蒸發(fā)量很小,而樹木行間保持干燥,又幾乎無輸水損失,能把株間蒸發(fā)、深層滲漏和地表徑流降低到最低限度,大部分水分消耗于植物蒸騰作用。據(jù)試驗滴灌比土渠灌溉節(jié)水82.8%,是沙地最理想的節(jié)水灌溉技術(shù);滴灌不會造成土壤鹽漬化。相對土渠灌溉,滴灌省工、省井、省地、省肥、增產(chǎn),沙地造林中,滴灌能極大地提高苗木成活率、保存率,造林成活率可達到95%以上,造林效果優(yōu)于任何一種灌溉方式。滴灌較常規(guī)灌溉造林具有諸多優(yōu)點,如節(jié)水、減少整地費用、排鹽、提高造林成活率等。這在蘭州南北兩山灌溉造林中的研究中得到了充分證明,滴灌比噴灌節(jié)水64~70%,噴灌區(qū)每月噴一次水,在大旱或高溫時節(jié)楊樹、柳樹等葉子發(fā)黃甚至枯萎脫落,而灌溉區(qū)樹木嫩綠,當年新生長量達15~30cm。滴灌造林可以根據(jù)不同季節(jié)、不同土壤墑情及時供水。但是滴灌設(shè)計計算復(fù)雜,管道和噴頭容易堵塞,易老化,對水質(zhì)過濾要求嚴,并對田間作業(yè)有一定影響。且滴灌設(shè)施成本高,滴水欠均勻。
5 滲灌技術(shù)
滲灌是繼噴灌、滴灌之后的又一節(jié)水灌溉技術(shù),它起源于地下浸潤灌溉,是當今世界最先進的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)之一。滲灌是一種地下微灌形式,這一灌溉方法是以低壓管道輸水,再通過埋于作物根系活動層的灌水器,根據(jù)作物的生長需水量定時定量地向土壤中滲水供給作物。因此,滲灌可以看作是滴灌的一種特殊形式,又被稱為地下滴灌。這種灌水技術(shù)無地面蒸發(fā)損失和深層滲漏損失,是水的利用率最高的灌水技術(shù)之一。
目前國內(nèi)有低壓滲灌和重力滲灌兩種方式。滲灌可以減少用水,減少肥料用量、節(jié)省土地和勞動強度。采用滲灌后,土壤表面能夠保持較為干燥狀態(tài),不僅棵間蒸發(fā)大大下降,能有效地控制室內(nèi)空氣濕度,抑制作物病蟲害的發(fā)生,還能防止雜草生長。滲灌處理的表層土壤經(jīng)常呈疏松狀態(tài),防止了毛管損失,保持耕作層具有良好的透氣性,土壤內(nèi)微生物活性高,分解作用強,土壤肥力高,當然,滲灌也存在一些缺點:堵塞不易發(fā)現(xiàn),不便于維護;當管道間距較大時灌水不夠均勻,在土坡滲透性很大或地面坡度較陡的地方不宜使用。賈黎明的研究表明地下滴灌可促進樹木光合作用和水分利用效率。地下滴灌區(qū)樹木葉凈光合速率在一天中幾乎一直顯著高于對照,幅度達10.0~21.4%;從一個滴灌周期來看,滴灌區(qū)樹木葉凈光合速率顯著高于對照9.0~9.9%;滴灌區(qū)樹木水分利用效率也較對照區(qū)顯著提高。王穎、王百田的研究也說明經(jīng)滲灌處理的枝條總長度為854 cm,比未滲灌的增加200 cm,而且滲灌增大了葉面積,促進了樹木的光合作用,提高光合產(chǎn)物,同時因為滲灌改良了土壤的理化性狀,從而促進了根系的生長發(fā)育,表現(xiàn)為根量增加,吸收根的比例顯著提高,且促進新稍發(fā)育,改善枝類組成,提高新稍的質(zhì)量,促進花芽分化,為生長打下良好的基礎(chǔ)。
參考文獻
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