王利波
(肇源縣水利農(nóng)田管理站,黑龍江 肇源 166500)
長(zhǎng)期以來(lái),在農(nóng)業(yè)發(fā)展中我國(guó)一直都是采用的地面灌溉的方式,但是在全球都面臨著水資源匱乏的形勢(shì)下,就要對(duì)灌溉方式進(jìn)行改進(jìn)。我國(guó)的廣大農(nóng)村地區(qū),由于經(jīng)濟(jì)實(shí)力問(wèn)題和管理技術(shù)的問(wèn)題,要想實(shí)行大面積的技術(shù)化灌溉是比較困難的,所以說(shuō)就要在傳統(tǒng)的地面灌溉上進(jìn)行技術(shù)革新,研究和推廣地面節(jié)水技術(shù)。
平整土地是提高地面灌水技術(shù)和灌水質(zhì)量,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)重要措施。結(jié)合土地平整,進(jìn)行田間工程改造,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,可大大提高灌水均勻度和灌水效率。
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150~204m3/hm2;當(dāng)畦長(zhǎng)30~100米時(shí),畦單寬流量從2L/s增加到5L/s,灌水定額可降低150~225m3/hm2。
寶雞峽灌區(qū)進(jìn)行深層滲漏的對(duì)比試驗(yàn),灌水定額小于675m3/hm2,基本不發(fā)生深層滲漏;灌水定額825~990m3/hm2時(shí),約有150m3/hm2水產(chǎn)生深層滲漏;灌水定額1350m3/hm2時(shí),有一半水成為深層滲漏水。我國(guó)幅員遼闊,各地地形和土質(zhì)差異較大,因此難有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),各地應(yīng)根據(jù)田間試驗(yàn)結(jié)果,建立計(jì)算機(jī)模型,通過(guò)實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)模擬,給出適合本地的適宜畦溝尺寸和灌水技術(shù)參數(shù)。
改進(jìn)傳統(tǒng)的地面灌溉全部濕潤(rùn)方式,進(jìn)行隔溝(畦)交替灌溉或局部濕潤(rùn)灌溉,不僅減少了課間土壤蒸發(fā)占農(nóng)田總蒸散量的比例,使田間土壤水的利用效率得以顯著提高,而且可以較好地改善作物根區(qū)土壤的通透性,促進(jìn)根系深扎,有利于根系利用深層土壤儲(chǔ)水,兼具節(jié)水和增產(chǎn)雙重特點(diǎn),值得大力推廣。實(shí)踐證明,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900m3/hm2,節(jié)電90~105千瓦時(shí),增產(chǎn)幅度約16%,增收幅度約28%。
改進(jìn)放水方式,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年代地面灌水技術(shù)的一大突破。間歇放水使水流呈波涌狀推進(jìn),由于土壤孔隙會(huì)自動(dòng)封閉,在土壤表層形成一薄封閉層,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)距離為連續(xù)灌的1~3倍,從而大大減少了深層滲漏,提高了灌水均勻度,田間水利用系數(shù)可達(dá)0.8~0.9。
改進(jìn)溝畦放水設(shè)施,采用虹吸管(用于明渠輸水)或地面移動(dòng)閘門(mén)孔管(用于管道輸水)放水,與人工開(kāi)口放水相比,田間水利用率可提高5%~10%。目前這些設(shè)施國(guó)內(nèi)仍處于試驗(yàn)階段,尚未批量生產(chǎn)。因此,有必要開(kāi)展聯(lián)合攻關(guān),對(duì)這些設(shè)施的材料和加工工藝進(jìn)行深入研究,向著技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)規(guī)模化、推廣應(yīng)用普及化方向去發(fā)展。
利用污水噴灌技術(shù),是一舉兩得的一項(xiàng)措施,這種技術(shù)是將污水處理和農(nóng)業(yè)用水進(jìn)行了有利的結(jié)合,一方面解決了污水的處理,避免了浪費(fèi),另一方面又解決了農(nóng)業(yè)用水的問(wèn)題。主要是將污水噴灌到農(nóng)田中,然后利用土壤中的微生物和植物來(lái)對(duì)污水進(jìn)行凈化,其中的一部分水通過(guò)大氣蒸發(fā)散發(fā)到空氣中,還有一部分水滲透到土壤中,經(jīng)過(guò)循環(huán)后可以被再次利用。
在采用這項(xiàng)技術(shù)的時(shí)候,首先要對(duì)污水進(jìn)行初步的處理,將污水中的固體物質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾,還要在其中加入一定的消毒劑。在使用污水灌溉的時(shí)候,不要噴灑在蔬菜上,對(duì)于谷類物最好的生育的前期使用,農(nóng)作物在收獲的前期應(yīng)該停止使用污水灌。使用污水灌,對(duì)于農(nóng)田的土質(zhì)也是有一定的要求的,農(nóng)田的土質(zhì)要以砂土壤,壤土為好,對(duì)于數(shù)量的施加應(yīng)該根據(jù)作物生長(zhǎng)的不同時(shí)期進(jìn)行不同程度的調(diào)整。如果噴灑的污水不符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)時(shí),可以向其中摻入一定的清水再實(shí)行灌溉。但是采用污水灌溉這種技術(shù)比較復(fù)雜,最好是在有專家的指導(dǎo)下進(jìn)行。
在進(jìn)行咸水灌溉時(shí),主要是對(duì)不同水的水質(zhì)進(jìn)行混合使用,其中主要是有混灌和輪灌。
混灌主要是將不同的灌溉用水進(jìn)行混合之后再利用,這種做法既可以降低灌溉水中的鹽度或者是堿度,改善了灌溉水的水質(zhì),而且還提高了灌溉水的總量,使以前不能夠用的水都可以得到有效的利用。
所謂的輪灌就是根據(jù)一定的特點(diǎn)來(lái)選擇用什么樣的水盡心灌溉,要根據(jù)水資源的分布,農(nóng)作物的種類和生長(zhǎng)發(fā)育情況等來(lái)進(jìn)行選擇,在作物的不同生長(zhǎng)時(shí)期對(duì)水分的需求是不同的,這樣就可以利用這些特點(diǎn)來(lái)對(duì)作物施以不同的灌溉用水,提高了水資源的利用率,減少了淡水的用量。
所謂的利用空氣中的水分進(jìn)行灌溉,就是利用一定的設(shè)施來(lái)對(duì)空氣中的水分進(jìn)行那個(gè)收集,然后直接灌溉給作物或者是儲(chǔ)存在一定的容器內(nèi)然后再實(shí)行灌溉。這種方法在很多國(guó)家已經(jīng)得到了使用,在德國(guó)的使用方法是,在農(nóng)間田頭設(shè)置一個(gè)圓筒,然后在圓筒的四周和噴嘴連接,將這些噴嘴直接放置于兩排植物的根莖部位。在白天的時(shí)候,溫度升高,空氣進(jìn)入到圓筒中傳遞到噴嘴內(nèi),在晚間的時(shí)候,氣溫下降,噴嘴內(nèi)的空氣就會(huì)凝結(jié)成水分直接流到作物的根莖處。在秘魯?shù)貐^(qū),研究人員是在海岸處掛一些比較大型的尼龍的網(wǎng),這樣可以將空氣中的霧氣聚集到網(wǎng)上,待霧變成水以后流入到蓄水池中,以供灌溉之用。在其它的地區(qū),也是采用相似的辦法,利用一定的設(shè)施來(lái)對(duì)空氣中的水蒸氣或者是霧氣進(jìn)行收集,然后利用溫度差使氣體凝集成水分,從而達(dá)到灌溉的目的,以供灌溉之需。這些方法對(duì)于沙漠地區(qū)和那些在沿海地區(qū)比較缺乏淡水的地區(qū)是比較適用的,但是在實(shí)際的使用中,應(yīng)該對(duì)其成本進(jìn)行有效的降低,在實(shí)用性和效率性方面還應(yīng)該有所加強(qiáng)。
我國(guó)在現(xiàn)階段對(duì)于農(nóng)業(yè)發(fā)展投入了很大的精力,在三農(nóng)問(wèn)題上也是特別的重視,所以說(shuō)對(duì)于農(nóng)業(yè)的發(fā)展要給予重視。我國(guó)幅員遼闊,農(nóng)業(yè)用地面積比較大,在農(nóng)田灌溉方式上基本都是采用的地面灌溉,這種方式對(duì)水源的浪費(fèi)也是比較大的,面對(duì)全球水資源日益緊張的情況下,要對(duì)地面灌溉實(shí)行節(jié)水措施。本文對(duì)地面灌溉進(jìn)行了節(jié)水措施的探討,列出了幾種方法,那么在實(shí)際的使用過(guò)程中,應(yīng)該根據(jù)不同的地質(zhì)情況,不同的環(huán)境采用不同的節(jié)水方法,因地制宜,采取最有效的方法。
[1]陳黎星、蔣金獅.節(jié)水灌溉技術(shù)淺析[J].能源與環(huán)境,2009.
[2]劉濤.農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的多中心治理機(jī)制研究[J].節(jié)水灌溉, 2009.