一.現(xiàn)有的節(jié)水灌溉方法
灌水方法即田間配水方法,就是如何將已送到田頭的灌溉程度均地散布到作物根系活動層中去。按灌溉水是經(jīng)過何種道路進入根系活動層,灌水方法可分為地面灌溉、噴灌、微灌和地下灌溉。
(一)地面灌溉
地面灌溉是古老的傳統(tǒng)的灌水方法,通常說來它是作為比較是否節(jié)水的基點。但是地面灌溉技巧也在不斷發(fā)展不斷完善,所以最近也有許多比傳統(tǒng)地面灌溉技巧更節(jié)水的方法。
1、新的溝畦灌水工具
傳統(tǒng)的溝畦灌水是用人工從配水渠啟齒放水入溝畦,這樣既不準確又不便捷,而且常因放水口滲漏造成水的田間喪失,國外早已采取虹吸管(用于明渠輸水的情況)或閘門孔管(用于管道輸水的情況)放水,我國已做了一些實驗,證實可提高田間水利用率5%—10%。
2、波涌灌溉
近代國外又研究出波涌(溝)畦灌或稱間歇溝(畦)灌,就是節(jié)制放入溝(畦)的流量是間歇的,向田間放一段時間(幾分鐘或幾十分鐘)的水此后停滯放水一段時間(幾分鐘或幾十分鐘),如此反復,這樣能夠使沿溝(畦)長度方向的水量散布愈加均勻。田間水利用率可達80%—90%。
3、膜上灌(又稱膜孔灌)
在地膜上做成溝狀,水就在膜上流動,到作物長出孔處才滲入土地,這樣灌水效率高,通??晒?jié)水25%—35%,增產(chǎn)15%—20%,又不要專門的設施。
(二)噴灌
噴灌是經(jīng)過空中進行噴水,因為需要壓力所以常用壓力管道輸水。通常說來,其顯然的優(yōu)點是灌程度均,少占耕地,節(jié)儉人力,對地形的適應性強。主要缺陷是受風影響大,裝備投資高。在我國用得較多的有以下幾種:固定管道式噴灌、半移動式管道噴灌、滾移式噴灌支管、時針式噴灌機、大型平移噴灌機、紋盤式噴灌機以及中、小型噴灌機組等。
(三)滴灌
是用小塑料管將灌溉水直接送到每棵作物根部的鄰近,水由滴頭慢慢滴出,是一種精密的灌溉方法,只有需要水的地方才灌水,可真正做到只灌作物而不是灌土地。而且可長時間使作物根區(qū)的水分處于最優(yōu)情況,因此既省水又增產(chǎn)。但其最大缺陷就是滴頭出流孔口小,流速低,因此堵塞問題嚴重。對灌溉水一定要仔細地進行過濾和解決。目前我國還都只留意到避免物理堵塞,而同樣嚴重的生物堵塞和化學堵塞問題尚未引起足夠的重視。滴灌的主要方法有:固定式地面滴灌、半固定式地面滴灌、膜下灌、地下滴灌等。
(四)微噴灌
有的地方稱之為霧灌,與滴灌類似,只是為了抑制滴頭太易于堵塞的缺陷,將滴頭改為微噴頭,因為微噴頭出流孔口大一些,流量大一些,流速快一些,所以不像滴頭那么容易堵塞,但流量加大了,毛管相應也要加粗些,在每棵作物或樹下裝1—2個微噴頭通常即可滿足灌溉的需要。微噴頭仍有堵塞問題,因此也要對過濾問題給予足夠的重視,每公頃造價與固定式滴灌相仿。在國外有逐步以微噴灌取代滴灌的趨向。特別適用于灌溉果園。
(五)滲灌
滲灌與地下的滴灌類似,只是用滲頭取代滴頭全體埋在地下,滲頭的水不像滴頭那樣一滴一滴地流出,而是慢慢的滲流出來,這樣滲頭不容易被土粒和根系所堵塞。最近在國外引進采取廢輪胎加工成的多孔滲流管,并進行小面積試點,但是微孔滲流管的堵塞是一個嚴重的問題,未經(jīng)長時間實驗檢驗不宜貿(mào)然推廣。
(六)地下灌溉
地下灌溉是用節(jié)制地下水位的方法進行灌溉。在要灌溉時把地下水位抬高到水能夠進入根系活動層的高度,地面仍維持單調(diào),所以十分省水,不灌溉時把地下水位降下去。這種方法的局限性很大,只有在根系活動層下以有不透水層時才行。
二.影響節(jié)水灌溉方法選擇的因素
(一)氣候條件
我國由東南沿海向西北內(nèi)陸,通常劃分為濕潤地區(qū)、半濕潤地區(qū)、半干旱地區(qū)和干旱地區(qū),隨著單調(diào)度的遞增,農(nóng)作物對灌溉的依靠程度也相應遞增。濕潤地區(qū)多年均勻降水量大于種植旱作物的田間耗水量,水資源總量有余,只是在干旱季節(jié)和部分干旱年份降水量不足,需要彌補灌溉;半濕潤地區(qū)多年均勻降水量基本合乎種植旱作物的需水量,但因為降水散布不均,干旱年份和干旱季節(jié)缺水較多;半干旱地區(qū)多年均勻降水量不能滿足作物需水量,如果沒有灌溉條件,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)則極不鞏固,這類地區(qū)如無灌溉條件,墾荒種地,損壞天然植被,極易引起土地沙化;干旱地區(qū)降水疏落,沒有灌溉條件就沒有農(nóng)業(yè),這類地區(qū)水源奇缺,河川徑流主要來自高山降雨和冰雪融水,不僅工農(nóng)業(yè)賴以發(fā)展,而且沿河道鄰近的天然植被也賴以生存,因此引用河水灌溉,必須顧及天然生態(tài)用水。
(二)地形地貌和水文地質(zhì)條件
因為地形地貌和水文地質(zhì)條件影響雨水的天然分配,所以也會影響節(jié)水灌溉的模式。如山區(qū)丘陵區(qū)地面坡度陡,易產(chǎn)生水土散失和干旱,因此節(jié)水灌溉要采取綜合辦法。一是經(jīng)過農(nóng)業(yè)耗作栽培技巧和修筑梯田、地埂等,減少坡地水土散失和泥土水分蒸發(fā);二是在沖溝上修筑塘壩,或在恰當?shù)攸c修筑水窖,攔蓄徑流,解決飲水和小面積灌溉用水;三是在大的沖溝和支流上修水庫,集中節(jié)制徑流,經(jīng)過引水工程將各個孤立的塘壩溝通,形成“長藤結(jié)瓜“式的灌溉系統(tǒng),提高雨水利用率和灌溉用水保證率。
(三)可利用的地表水資源條件
平原地區(qū)和廣闊的山間盆地,水源條件較好,但不同部位也有顯然差別。山前傾斜平原地形坡度大,沉積物顆粒粗,徑流通暢,地下水補給豐盛,水質(zhì)優(yōu)質(zhì),有利于開發(fā)利用。平原中部地形坡度漸緩,沉積物變細,檔次增加,地表因為河流多次泛濫改道,崗洼交錯,影響徑流排泄,在干旱氣候條件下,地下水礦化度升高,泥土會涌現(xiàn)不同程度的鹽堿化景象。平原下部湖濱和濱海區(qū),地勢低平,土質(zhì)粘重,地表和地下徑流排泄不暢,在干旱氣候條件下,地下水礦化度高,開發(fā)利用艱巨,泥土鹽漬化嚴重。且這一地區(qū)因為位于河道下游,旱季河水斷流,雨季受洪水威脅,因此建設在平原區(qū)的大中型灌區(qū)和井灌區(qū),因為所處的地貌部位不同,其水源條件和與之相伴的旱、澇、鹽堿等災難也因地而異。
(四)具體的種植情況
果樹的灌水定額依果樹的品種、品種和砧木特點、樹齡大小而有所不同。耐旱樹種,如棗樹、板栗等及砧木是水分懇求較低的樹種,灌水定額能夠小一些;耐旱性較差的樹種,如葡萄、蘋果、梨等,灌水定額應大一些。幼樹應少灌水,結(jié)果果樹可多灌水。沙地果園,宜小水多灌。鹽堿地果園灌水應留意地下水位,以避免返鹽、返堿。通常成齡果樹一次最適宜的灌水量,以水分完全濕潤果樹根系領域內(nèi)的土層為宜。在采取節(jié)水灌溉方法的條件下,要達到的灌溉深度為0。4—0。5米,水源充分時可達0。8—1。0米。
給成齡葡萄樹灌水,主要是在葡萄生長的萌芽期、花期前后、漿果膨大期和葡萄采收后的4個時期,通常灌水5—7次。
三.天津市葡萄節(jié)水灌溉方法的選擇
(一)天津市葡萄種植條件
天津地區(qū)的葡萄基地散布在天津薊縣、漢沽等地,為渤海灣半濕潤區(qū),有效積溫在2000—3000℃,活動積溫在3700—4200℃,年降雨量在500—600mm。最暖月均勻氣溫25—26℃。包括天津漢沽、塘沽、寧縣在內(nèi)的東部濱海地區(qū)最暖月及果實成熟季節(jié)氣溫較天津市區(qū)低1—2℃。濱海氣候有利于色澤及香氣形成,玫瑰香品格最為突出。這里的土質(zhì)為稍粘重的濱海鹽堿泥土,礦質(zhì)營養(yǎng)豐盛,有利于香氣形成和色澤形成。薊縣東部山區(qū)及東北部的遵化、遷西、興旺山區(qū)氣溫顯然下降晚熟及及極晚熟品種成熟期可較平原推延10天左右,光照充分,微風習習,泥土多為富含礫石、鈣質(zhì)、透氣良好的壤土或沙壤土,是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)干紅、干白葡萄品種的良好基地。
(二)推薦葡萄節(jié)水灌溉的一種做法
天津地區(qū)春季干旱(3—5月)經(jīng)常發(fā)生,此間正值葡萄生長茂盛期,需水量大,春旱對葡萄生長發(fā)育影響極大。當前,天津市葡萄灌溉方法主要采取漫灌,水的利用率低,應該選擇較先進的灌溉方法,如滲灌、微噴灌、滴灌等。
依據(jù)澳大利亞科學家的研究,在葡萄根部兩側(cè)各安置一根滴管,每次灌溉只用一根滴管,并且只讓葡萄一半的根系吸收到水。兩到三周后再用另一側(cè)的滴管灌溉,開放原來那一側(cè)的滴管,如此輪回。使用上述方法使葡萄的根部只有一半能維持濕潤,另一半根系在單調(diào)缺水后會下降吸水果。兩三周后,缺水的這一半根系會轉(zhuǎn)而向濕潤的一側(cè)吸收水分,此時,已輪到單調(diào)一側(cè)的滴管打開灌溉了,這樣并不會影響根系的正常功能。
上述容易辦法之所以起作用,是因為葡萄根系能吸收大批水分,而葡萄藤用水效率不高,大批水分白白浪費。實驗證實,葡萄根系在水分減少之后,葡萄藤也能正常生長。
該方法與傳統(tǒng)的漫灌相比水的利用率高,可節(jié)水達60%—70%,灌溉效果好,可節(jié)儉勞動力60%以上,提高葡萄品格,是一種值得推廣的好方法。