由綠友集團組織的訪問美國并參加美國2011年灌溉展會的成員，一行四人，包括山東大學陳為鋒教授，有幸到美國農(nóng)業(yè)部灌溉研究機構參觀學習。2011年11月4日我們到達了位于美國加州中部的弗雷斯諾Fresno 城，美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究服務中心就設在Parlier，一個叫位于曼寧大道附近的園區(qū)。曾記得當年學習水力學時，公式就有個曼寧公式，所以記住了這個地名。研究中心集中了美國農(nóng)業(yè)昆蟲、植物基因、環(huán)境、土壤和灌溉方面專業(yè)人員，利用高技術手段進行許多與農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)種植、植保和灌溉有關的研究。

 

       世界上有許多灌溉的模式，最有代表的是：以色列模式和美國模式。

 

       以色列是一個水資源嚴重緊缺的國家，他們只能依靠高效節(jié)水灌溉技術才能實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高產(chǎn)量和高品質。

 

       美國灌溉的研究在國人眼里是個新鮮領域，筆者做工程師時就知道有一本書叫《美國國家灌溉工程手冊》，曾經(jīng)是灌溉工程師的圣經(jīng)。

 

       美國的灌溉面積為1999萬公頃，其中占灌溉面積55.6％的為溝灌，噴灌和滴灌面積占灌溉面積的27％，地下灌溉技術也得到了應用。在美國加州保持使用地面灌溉方式是因為 歷史原因和地勢平坦條件形成的，在現(xiàn)場我們也看到了許多地塊有兩種灌溉方式并存的現(xiàn)象，當?shù)毓喔扔盟S富時、或水價便宜，農(nóng)場主就會選擇使用溝灌等地面?zhèn)鹘y(tǒng)灌溉方式，這樣可以盡可能多地把水儲藏在地下，當水價高時就使用微噴等節(jié)水灌溉方式。近年節(jié)水灌溉技術也得到了更大地發(fā)展。

 

 

       作者與王冬博土在研究所大門的留影

 

       美國目前的灌溉技術研究和發(fā)展是我們此行關注的重點。

 

       根據(jù)美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究局水（灌溉）管理研究所負責人介紹，設在弗雷斯諾的研究機構主要負責以下幾個方面，據(jù)不完全介紹：一是同一灌溉模式或不同節(jié)水灌溉技術的灌溉制度與投入產(chǎn)出效益的對比情況；二是水肥灌溉與植物營養(yǎng)和品質研究；三是水在土壤--作物--大氣間循環(huán)的模擬研究及在循環(huán)過程中對土壤及作物的影響；四是灌溉與鹽漬化土壤改良及對環(huán)境影響的等等研究。灌溉專業(yè)由研究中心的水管理部門負責，負責人王 冬主任、博土給我們介紹了目前進行的利用人造衛(wèi)星進行作物ET值與實時衛(wèi)星彩色光譜圖片對比及相關性研究和果樹非充分灌溉研究。

 

       有的研究本身好像似乎與國內的研究相似，主要是細節(jié)部份和實驗用的設備不一樣，實驗室的儀器精度高、分析的自動化程度高，這才是不一樣的地方。美國研究所有穩(wěn)定的、充足的研究經(jīng)費，讓專業(yè)研究人員能夠集中精力從事專業(yè)研究。

 

 

       灌溉耗水量研究專用測坑

 

       沒有去研究所之前，我有一個疑問，就是為什么美國農(nóng)業(yè)部會把一個研究機構設置在弗雷斯諾。主要原因是當?shù)厥敲绹饕霓r(nóng)業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)地，產(chǎn)值占美國農(nóng)業(yè)產(chǎn)值和比重較大。加州農(nóng)業(yè)在美國整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有及其重要的戰(zhàn)略地位，并以低廉的價格和高質量的農(nóng)產(chǎn)品聞名于全美及世界。我想讓研究與實際結合是研究機構設置在Fresno附近的原因之一。

 

      根據(jù)主人介紹加州農(nóng)業(yè)是加州的三大產(chǎn)業(yè)之一，加州出產(chǎn)350多種農(nóng)作物及產(chǎn)品，其中杏仁、洋薊、棗、無花果、奇異果、橄欖、柿子、開心果、西梅、葡萄干、車軸草及胡桃等13種農(nóng)作物的產(chǎn)量占全國產(chǎn)量的95％以上，2007年農(nóng)業(yè)產(chǎn)值達到366億美元，為加州提供了100多萬個就業(yè)機會，加州農(nóng)產(chǎn)品約30%出口海外，2007年加州農(nóng)業(yè)出口額約110億美元。同時，美國水資源分布不均，西部地區(qū)干旱（年均降雨量僅有150～200mm，且都發(fā)生在冬季11～2月份），作物生長只能靠灌溉。加利福尼亞州有著相對豐富的水資源，由于氣候和地理條件限制，水資源時空分布不均。在時間上冬季降水大而用水少，夏季需求大而降水少；在空間上北部占有的水量多于南部。全州年平均降水量584.2mm，蒸發(fā)量379.7mm。全州平均年徑流量875.8億m3。另由科羅拉多河和克拉麥斯河（Klamath）引水86.3億m3。可用地表水資源量為962.1 億m3。全州共有灌溉面積368萬公頃，城市用地182萬公頃。這些都是從研究所王 冬博土介紹中才了解到的知識。

 

       加州大部分農(nóng)業(yè)灌溉采用地面灌：如畦灌，溝灌；噴灌；微灌，如滴灌、滲灌等。農(nóng)民根據(jù)不同的作物生長特性在專家的指導下采用不同的灌水方式，并加強現(xiàn)代化管理水平。其中90％的葡萄采用滴灌的灌水方式。針對水源、水質、土壤進行研究，選擇適合當?shù)赝寥?、氣候等的灌水方式；具體進行灌溉系統(tǒng)的技術設計；根據(jù)作物組成、作物需水量制定灌溉制度；指導農(nóng)場主使用肥料、除蟲劑、除草劑；提出管理系統(tǒng)設計方案等。

 

       加州農(nóng)場主通過各種管理措施提高水的利用效率，如：調整種植結構，激光平地，不同的作物采用不同的灌水技術 和輸水方式，水的循環(huán)利用等等。

 

       這次美國之行給我們的啟示很多，主要一點是在灌溉研究方面，美國對灌溉基礎研究的設備和資金投入給我們留下深刻的印象。灌溉系統(tǒng)管理在美國是由專業(yè)灌溉公司為農(nóng)場主提供灌溉系統(tǒng)維護和管理，這讓我們看到國內的灌溉系統(tǒng)建成后的管理，常常是重建設輕管理。這也許是我們未來可以改進的地方。