一、地面灌溉
地面灌溉是古老的傳統(tǒng)的灌水方法,一般說來它是作為比較是否節(jié)水的基點(diǎn)。但是地面灌溉技術(shù)也在不斷發(fā)展不斷完善,所以最近也有許多比傳統(tǒng)地面灌溉技術(shù)更節(jié)水的方法。
1、灌水技術(shù)要素的優(yōu)化
灌水技術(shù)要素指溝、畦規(guī)格、入畦(溝)流量,改水成數(shù)。這些灌水技術(shù)要素的合理的組合就會(huì)得到節(jié)水的效果,一般經(jīng)驗(yàn)表明對(duì)溝灌和畦灌采用較小的 畦、溝尺寸,就可以大大提高灌溉均勻度和灌水效率,即常說的小畦短溝畦。至于溝畦尺寸多大為宜,則因不同地形與土質(zhì)而異,各地要通過試驗(yàn)來確定。
2、新的溝畦灌水工具
傳統(tǒng)的溝畦灌水是用人工從配水渠開口放水入溝畦,這樣既不準(zhǔn)確又不方便,而且常因放水口滲漏造成水的田間損失,國外早已采用虹吸管(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,我國已做了一些試驗(yàn),證明可提高田間水利用率5―10%,但目前有關(guān)的工具尚未批量生產(chǎn),而且農(nóng)民也不 習(xí)慣,推廣還有待時(shí)日。
3、波涌灌溉
近代國外又研究出波涌(溝)畦灌或稱間歇溝(畦)灌,就是放入溝(畦)的流量是間歇的,向田間放一段時(shí)間(幾分鐘或幾十分鐘)的水然后停止放水 一段時(shí)間(幾分鐘或幾十分鐘),如此反復(fù),這樣可以使沿溝(畦)長(zhǎng)度方向的水量分布更加均勻。田間水利用系數(shù)可達(dá)80%一90%。是一種有希望的節(jié)水灌溉 方法。我國90年代初開始有一些單位對(duì)此作了研究與試點(diǎn),不過為了達(dá)到間歇放水的目的在田間就要布置可控制間歇放水的裝置(有機(jī)械閥和電子控制閥兩種)。 要生產(chǎn)出工作可靠,價(jià)格低廉的間歇放水裝置是推廣本技術(shù)的關(guān)鍵。
4、尾水回收系統(tǒng)
在土壤入滲速度較小時(shí),每條溝的入流量大一些容易灌得均勻一些,但是往往使得水已流到溝尾時(shí),溝首還沒有灌夠,這樣就不可避免地造成溝尾泄水, 如將泄水排掉就會(huì)浪費(fèi)灌溉用水,如果此時(shí)在溝尾安裝集水系統(tǒng)把泄水收集起來用于更低地塊的灌溉,或用水泵抽到高處重新灌溉。這也是一種節(jié)水的措施。但我國 目前還很少采用。
5、膜上灌(又稱膜孔灌)
在地膜上做成溝狀,水就在膜上流動(dòng),到作物長(zhǎng)出孔處才滲入土地,這樣灌水效率高,一般可節(jié)水25―35%;增產(chǎn)15―20%,又不要專門的設(shè) 施。全國現(xiàn)有地膜種植面積近533萬公頃。因此,此法很有推廣前途,1993年僅新疆就推廣了24.7萬公頃,今后應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)農(nóng)機(jī)具與農(nóng)藝的配套與完善。 在采用地膜的田塊上積極推廣。
二、噴灌
噴灌是通過空中進(jìn)行配水,由于需要壓力所以常用壓力管道輸水。一般說來,其明顯的優(yōu)點(diǎn)是灌水均勻,少占耕地,節(jié)省人力,對(duì)地形的適應(yīng)性強(qiáng)等,主 要缺點(diǎn)是受風(fēng)影響大,設(shè)備投資高等,經(jīng)過20多年的努力,現(xiàn)在我國已有噴灌面積80多萬公頃。噴灌系統(tǒng)的形式很多,其優(yōu)缺點(diǎn)也就有很大差別。在我國用得較 多的有以下幾種:
1、固定管道式噴灌
干支管都埋在地下(也有的把支管鋪在地面,但在整個(gè)灌溉季節(jié)都不移動(dòng)),這樣管理更省人力,可靠性高,使用壽命長(zhǎng),只是設(shè)備投資很高,目前使用塑料管道的系統(tǒng)單位造價(jià)也有800―1200元/畝之間。有的甚至達(dá)到1500元/畝。
2、半移動(dòng)式管道噴灌
干管固定,支管移動(dòng),這樣可大大減少支管用量,從而使得畝投資僅為固定式的50―70%,但是移動(dòng)支管需要較多人力,并且如管理不善,支管容易損壞。近代發(fā)明了以下一些由機(jī)械移動(dòng)支管的方式,可以部分克服這一缺點(diǎn)。
3、滾移式噴灌支管
是將噴灌支管(一般為金屬管)用法蘭連成一個(gè)整體,每隔一定距離以支管為軸安裝一個(gè)大輪子。在移動(dòng)支管時(shí)用一個(gè)小動(dòng)力機(jī)推動(dòng),使支管滾到下一個(gè)噴位。每根支管最長(zhǎng)可達(dá)400mm,這種機(jī)型我國已有產(chǎn)品,適用于矮桿作物(如蔬菜、小麥等)要求地形比較平坦。
4、時(shí)針式噴灌機(jī)(又稱圓形噴灌機(jī))
是將支管支撐在高2~3米的支架上,全長(zhǎng)可達(dá)400m,支架可以自己行走,支管的一端固定在水源處,整個(gè)支管就繞中心點(diǎn)繞行,象時(shí)針一樣,邊走 邊灌,可以使用低壓噴頭,灌溉質(zhì)量好,自動(dòng)化程度很高。我國已有產(chǎn)品,在華北和東北已有一定的使用經(jīng)驗(yàn),適用于大面積的平原(或淺丘區(qū)),要求灌區(qū)內(nèi)沒有 任何高的障礙(如電桿、樹木等)。其缺點(diǎn)是只能灌溉圓形的面積,邊角要想法用其他方法補(bǔ)灌。此機(jī)在美國應(yīng)用廣泛,也值得我國大平原地區(qū)大規(guī)模農(nóng)場(chǎng)推廣。
5、大型平移噴灌機(jī)
為了克服時(shí)針式噴灌機(jī)只能灌圓形面積的缺點(diǎn),近代在時(shí)針式噴灌機(jī)的基礎(chǔ)上研制出可使支管作平行移動(dòng)的噴灌系統(tǒng)。這樣灌溉的面積就成矩形的。但其 缺點(diǎn)是當(dāng)機(jī)組行走到田頭時(shí),要專門牽引到原來出發(fā)地點(diǎn),才能進(jìn)行第二次灌溉。而且平移的準(zhǔn)直技術(shù)要求高。因此,沒有時(shí)針式噴灌機(jī)使用的那么廣泛,我國也已 有產(chǎn)品。其適于推廣的范圍與時(shí)針式噴灌機(jī)相仿。
6、絞盤式噴灌機(jī)
用軟管給一個(gè)大噴頭供水,軟管盤在一個(gè)大絞盤上。灌溉時(shí)逐漸將軟管收卷在絞盤上,噴頭邊走邊噴,灌溉一個(gè)寬為兩倍射程的矩形田塊。這種系統(tǒng),田 間工程少,機(jī)械設(shè)備比時(shí)針式簡(jiǎn)單,從而造價(jià)也低一些,工作可靠性高一些。但一般要采用中高壓噴頭,能耗較高.適合于灌溉粗壯的作物(如玉米、甘蔗等)。也 要求地形比較平坦,地面坡度不能太大,在一個(gè)噴頭工作的范圍內(nèi)最好是一面坡。該機(jī)型我國也已有系列產(chǎn)品,桁架式絞盤機(jī)可采用低壓噴頭。
7、中、小型噴灌機(jī)
這是我國在二十世紀(jì)七十年代用得最多的一種噴灌模式,常見的形式是配有1―8個(gè)噴頭,用水龍帶連接到裝有水泵和動(dòng)力機(jī)(多為柴油機(jī)與電動(dòng)機(jī))的 小車上,動(dòng)力功率為3~12馬力居多。使用靈活,畝投資約為固定管道式的20~60%,移動(dòng)費(fèi)勞力大,管理要求高近年來,發(fā)展的規(guī)模,似有降低的趨勢(shì),只 適用于中小型的農(nóng)場(chǎng)和田塊。但投資較低,使用靈活機(jī)動(dòng),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決策選用。
三、滴灌
這是用小塑料管將灌溉水直接送到每棵作物根部的附近,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(zhǎng)時(shí)間使作物根區(qū)的水分處于最優(yōu)狀態(tài),因此既省水又增產(chǎn),我國現(xiàn)有面積34萬公頃(包括微噴灌),但其最大缺點(diǎn)就是滴頭出流孔口小,流 速低,因此堵塞問題嚴(yán)重。對(duì)灌溉水一定要認(rèn)真地進(jìn)行過濾和處理,目前我國還都只注意到防止物理堵塞,而同樣嚴(yán)重的生物堵塞和化學(xué)堵塞問題尚未引起足夠的重 視。
1、固定式地面滴灌
一般是將毛管和滴頭都固定地布置在地面(干、支管一般埋在地下),整個(gè)灌水季節(jié)都不移動(dòng),毛管用量大,造價(jià)與固定式噴灌相近,其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省勞 力,由于布置在地面,施工簡(jiǎn)單而且便于發(fā)現(xiàn)問題(如滴頭堵塞、管道破裂、接頭漏水等),但是毛管直接受太陽曝曬,老化快,而且對(duì)其他農(nóng)業(yè)操作有影響,還容 易受到人為的破壞。
2、半固定式地面滴灌
為降低畝投資只將干管和支管固定埋在田間,而毛管及滴頭都是可以根據(jù)輪灌需要移動(dòng)。投資僅為固定式的50―70%。這樣就增加了移動(dòng)毛管的勞力,而且易于損壞。
3、膜下灌
在地栽培作物的田塊,將滴灌毛管布置在地膜下面,這樣可充分發(fā)揮滴灌的優(yōu)點(diǎn)不僅克服了鋪蓋地膜后灌水的困難,而且還大大減少地面無效蒸發(fā)。
4、地下滴灌
這是將滴灌干、支、毛管和滴頭全部埋入地下,這可以大大減少對(duì)其他耕作的干擾,避免人為的破壞,避免太陽的輻射,減慢老化,延長(zhǎng)使用壽命,其缺點(diǎn)是不易發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的事故,如不作妥善處理,滴頭易受土壤或根系堵塞。
四、微噴灌
有的地方稱之為霧灌,與滴灌相似,只是為了克服滴頭太易于堵塞的缺點(diǎn),將滴頭改為微噴頭,由于微噴頭出流孔口大一些,流量大一些,流速慢一些, 所以不象滴頭那么容易堵塞,但流量加大了,毛管相應(yīng)也要加粗些。在每棵作物或樹下裝1―2個(gè)微噴頭一般即可滿足灌溉的需要。微噴頭仍有堵塞問題,因此也要 對(duì)過濾問題給予足夠的重視,每畝造價(jià)與固定式滴灌相仿。在國外有逐漸以微噴灌取代滴灌的趨勢(shì)。但是在溫室(或大棚)內(nèi)使用微噴灌會(huì)大大提高室內(nèi)之空氣濕 度。而不利于對(duì)濕度敏感作物(如黃瓜)的生產(chǎn),這時(shí)只好用滴灌近年來我國微噴灌設(shè)備生產(chǎn)逐漸完善。微噴灌面積的發(fā)展很快,是一種很有發(fā)展前途的節(jié)水灌水方 法。特別適用于灌溉果園。
五、滲灌
滲灌與地下的滴灌相似,只是用滲頭代替滴頭全部埋在地下,滲頭的水不象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。最近在國內(nèi)引進(jìn)采用廢輪胎加工成的多孔滲流管,并進(jìn)行小面積試點(diǎn),但是微孔滲流管的堵塞是一個(gè)嚴(yán)重的問題,未經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間試驗(yàn)檢驗(yàn)不宜貿(mào)然推廣。
六、地下灌溉
地下灌溉是用控制地下水位的方法進(jìn)行灌溉。在要灌溉時(shí)把地下水位抬高到水可以進(jìn)入根系活動(dòng)層的高度,地面仍保持干燥,所以非常省水,不灌溉時(shí)把地下水位降下去。這方法的局限性很大,只有在根系活動(dòng)層下有不透水層時(shí)才行。因此不適于普遍推廣。
七、總結(jié)
在推廣節(jié)水灌溉技術(shù)的過程中,最關(guān)鍵的是樹立起全民的節(jié)水觀念,大家對(duì)節(jié)水都重視起來,大家都想辦法節(jié)水,辦法是很多的。有領(lǐng)導(dǎo)的重視,有群眾的支持,又能采用正確的科學(xué)的技術(shù).我們相信我國的節(jié)水灌溉事業(yè)定會(huì)取得更大的成效。





