對(duì)我國(guó)現(xiàn)行節(jié)水灌溉技術(shù)的研究

于宏麗　陳錫哲

摘要：節(jié)水灌溉技術(shù)是比傳統(tǒng)的灌溉技術(shù)明顯節(jié)約用水和高效用水的灌水方法，措施和制度等的總稱。是否節(jié)約灌溉用水，用水是否高效是以單位作物產(chǎn)量總耗水量(從水源算起直到田間)多少來(lái)衡量。因?yàn)楣?jié)水與否和高效與否，都是相對(duì)的概念，所以節(jié)水灌溉技術(shù)也是不斷發(fā)展，其效率也是不斷提高的。本文主要針對(duì)我國(guó)現(xiàn)行的一些節(jié)水灌溉技術(shù)進(jìn)行了研究探討。

關(guān)鍵詞：節(jié)水灌溉輸水制度

0 引言

節(jié)水灌溉就是要改變千百年來(lái)人們澆地的傳統(tǒng)習(xí)慣，按照作物的最佳需水量進(jìn)行灌溉，用少量的水取得較高的經(jīng)濟(jì)效益，是使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的必要措施。

節(jié)水灌溉不僅節(jié)約水源，而且?guī)?lái)的相關(guān)效益也比較顯著。主要表現(xiàn)為：水分的生產(chǎn)綠率提高、單產(chǎn)產(chǎn)量提高、作物品質(zhì)提高、病蟲(chóng)害減少、施肥量節(jié)省、電力能源節(jié)省、生產(chǎn)用工大量節(jié)省、耕地節(jié)省及環(huán)境效益提升。由此可見(jiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉潛力很大，大力普及節(jié)水灌溉技術(shù)，提高灌溉用水利用率是解決農(nóng)業(yè)用水危機(jī)的最有效途徑。

現(xiàn)在我國(guó)采用過(guò)的和正在研究或推廣使用的節(jié)水灌溉技術(shù)有數(shù)十種之多。各種技術(shù)都各有利弊，各有不同的適用條件。只不過(guò)有些技術(shù)成熟一些，有些技術(shù)還有待進(jìn)一步研究，有些技術(shù)優(yōu)點(diǎn)更多些，適用范圍更廣些，而有些技術(shù)稍遜而已。節(jié)水灌溉技術(shù)大致可分為灌水方法、輸水方法、灌溉制度和田間輔助措施等四大類別。

1 節(jié)水灌水方法

灌水方法即田間配水方法，就是如何將已送到田頭的灌溉水均勻地分布到作物根系活動(dòng)層中去。按灌溉水是通過(guò)何種途徑進(jìn)入根系活動(dòng)層目前節(jié)水技術(shù)有以下幾種：

1.1 噴灌技術(shù) 噴灌技術(shù)是利用成套的動(dòng)力機(jī)、水泵給水加壓，或利用水的自然落差將水通過(guò)管道輸送到灌區(qū)，由管道上的噴頭噴射到空中散成水滴，均勻地散布在田間進(jìn)行灌溉。噴灌幾乎適于所有的旱作物。

1.2 微灌技術(shù) 微灌技術(shù)包括滴灌、微噴灌、脈沖灌、涌泉灌等。滴灌又根據(jù)設(shè)備工作壓力不同分為常壓滴灌和重力滴灌；根據(jù)設(shè)備鋪設(shè)的方式不同又可分為地下灌溉和地表灌溉。它可根據(jù)作物的需水要求，通過(guò)灌溉控制、過(guò)濾系統(tǒng)及管道和安裝在管道上的特制噴水器（滴頭、微噴頭、穩(wěn)流器、分水器、滴灌帶、噴水帶等），將水和作物所需要的肥料、養(yǎng)分以較小的流量均勻、準(zhǔn)確地直接輸送到作物的根部附近的土壤中。微灌主要用于局部灌溉。

1.3 渠道防滲技術(shù) 渠道防滲技術(shù)是為了減少渠床土壤透水性或建立不易透水的防護(hù)層而采取的各種技術(shù)措施。常用的有混凝土襯砌、漿砌、石塊襯砌、塑料薄膜防滲和混合材料防滲等。

1.4 低壓管道輸水技術(shù)

低壓管道輸水技術(shù)是利用機(jī)泵抽取井水，通過(guò)管道系統(tǒng)把水輸送到田間對(duì)農(nóng)田灌溉。水進(jìn)入田間后仍屬于地面灌溉的范疇。

1.5 行走式節(jié)水灌溉技術(shù) 行走式節(jié)水灌溉技術(shù)是利用農(nóng)村已有的農(nóng)用動(dòng)力機(jī)械兼作灌溉動(dòng)力，配套使用的灌溉設(shè)備，以增加流動(dòng)灌溉的適應(yīng)性。行走式節(jié)水灌溉機(jī)不要求田間工程設(shè)施，只要有水源就可以實(shí)現(xiàn)灌溉。該機(jī)都是組裝的，裝拆方便，所以那里干旱，就可以迅速組裝一批灌水機(jī)具、配套使用的拖拉機(jī)，就可以實(shí)施行走式灌溉，以達(dá)到補(bǔ)水灌溉的目的。

2 節(jié)水輸水方法

幾千年來(lái)我國(guó)都是用土渠將灌溉水從水源輸送到田頭。這樣有大量的水在還沒(méi)送到田頭就已浪費(fèi)掉了。我國(guó)現(xiàn)有灌溉渠道水利用系數(shù)很低，一般為0.3-0.5。因此在輸水過(guò)程中節(jié)約水的潛力很大。常用的方法有渠道防滲和管道輸水兩種。

2.1 渠道防滲 渠道防滲所采用的材料有很多種類，常用的有干砌塊石，漿砌塊石(或卵石)，砼預(yù)制塊、現(xiàn)澆砼護(hù)面、塑料薄膜、土工膜等，最近國(guó)內(nèi)比較普遍推廣的“三面光”渠道就屬這一類。當(dāng)采用砼護(hù)面時(shí)，如渠道不大還可用U型砼渠，這樣還可以提高輸水流量，減小過(guò)水?dāng)嗝妗?/p>

2.2 管道輸水 渠道輸水除了渠床滲漏之外，還有水面蒸發(fā)與渠床上雜草的蒸騰。而用管道輸水則可基本避免這些輸水損失。對(duì)于噴灌、滴灌和微灌要求高壓輸水(300～1200kPa)，而對(duì)于地面灌溉可用低壓輸水管(小于200kPa)。

3 節(jié)水灌溉的相應(yīng)制度

3.1 不充分灌溉按早期灌溉的指導(dǎo)思想是只要有足夠的水源供應(yīng)，就要給作物供應(yīng)最充分的水，以使之達(dá)到盡可能高的單位面積的產(chǎn)量，這就是充分灌溉。這種灌溉方法可以獲得最高的單位產(chǎn)量，但是單位水量所獲得收益就不見(jiàn)得最高。因此，近年提出丁不充分灌溉的理論，也就是說(shuō)灌溉的目的并不是要達(dá)到最高的單位面積產(chǎn)量，而是要使單位用水量的作物產(chǎn)量較高。這在現(xiàn)今，水資源日益緊缺的時(shí)代，就顯得尤為重要。因?yàn)樗Y源是有限的如果每畝少灌一些，就有可能灌溉更多的面積，從而獲得更高的總產(chǎn)。我們民間過(guò)去曾采用過(guò)坐水種，灌關(guān)鍵水等就屬于這種灌水制度的雛型。而現(xiàn)今則要研究出完整的不充分灌溉制度。這要做大量的實(shí)驗(yàn)工作，而且這種灌溉制度對(duì)于不同的地區(qū)的不同作物也是不相同的。

3.2 水稻薄淺濕曬灌 傳統(tǒng)的水稻灌溉一般是長(zhǎng)期保持較深水層。有的地方還采用串灌、漫灌，水肥流失嚴(yán)重。最近研究采用薄、淺、濕。曬的灌溉制度，取得了很好的節(jié)水效果。其基本做法就是薄水插秧、淺水返青，分蘗前期田間濕潤(rùn)管理，分蘗后期曬田，拔節(jié)抽穗保持薄水，乳熟保持田間濕潤(rùn)，黃熟濕潤(rùn)落干。

4 節(jié)水田間輔助措施

各種灌水方法都是濕潤(rùn)作物根系活動(dòng)層的土壤，以便于作物吸收。這樣多數(shù)都要濕潤(rùn)表面，不可避免的就有一部分未被作物吸收而直接從土表蒸發(fā)到空中去，這一部分水基本是浪費(fèi)掉了。因此為了節(jié)水許多地方曾采取各種輔助措施來(lái)減少土表蒸發(fā)。常用的方法有中耕保墑，麥桿覆蓋等。中耕保墑是在每次灌后將土表耙松，這樣可以切斷毛細(xì)管，使表面以下土中的水分不會(huì)在毛管作用下送到表面而蒸發(fā)掉。麥桿覆蓋，是將麥桿(或其他植物莖葉)切碎后鋪在土表，這樣也可以有效地減少土表水分的蒸發(fā)。

綜上所述，可見(jiàn)節(jié)水灌溉技術(shù)是多種多樣的，每一種技術(shù)都有一定的適用條件，每個(gè)地方，每一種條件都可以選擇合適的節(jié)水灌溉技術(shù)。我們?cè)陂_(kāi)展節(jié)水灌溉工作中，一定要因地制宜地選擇使用一種或幾種方法同時(shí)使用。我們的目的是節(jié)水，只要是有效的節(jié)水灌溉技術(shù)，我們就要根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件積極采用。首先選用投資最少而又能取得最好節(jié)水效果，節(jié)約最多水的節(jié)水灌溉技術(shù)，由于當(dāng)前我國(guó)廣大灌溉面積上采用的灌水方法仍以地面灌溉為主，而且節(jié)水的潛力也最大，所以我們首先應(yīng)對(duì)地面灌溉的節(jié)水方法予以足夠的重視，首先要注意積極推廣渠系配套，土地平整，管道輸水，渠道防滲等技術(shù)。在南方大部分面積是種植水稻，則應(yīng)積極推廣節(jié)水的“淺”、“薄”灌溉技術(shù)，在北方旱作地區(qū)積極試驗(yàn)與推廣不充分灌溉技術(shù)，在經(jīng)濟(jì)條件許可的地方應(yīng)考慮推廣噴灌、滴灌和微噴灌等先進(jìn)的灌水方法。在推廣節(jié)水灌溉技術(shù)的過(guò)程中，最關(guān)鍵的是樹(shù)立起全民的節(jié)水觀念，大家對(duì)節(jié)水都重視起來(lái)，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(guó)的節(jié)水灌溉事業(yè)定會(huì)取得更大的成效。