溫振濤
灌溉水的運行可分為三個環(huán)節(jié),每個環(huán)節(jié)都存在水的利用效率的問題。第一個環(huán)節(jié)是從水源,通過渠系到田間的輸水環(huán)節(jié)。目前,我國綜合的渠系水利用系數(shù)比較低,約為0.5左右。因此,進行以渠系防滲為中心的灌區(qū)工程改造與建設(shè)是節(jié)水灌溉的主攻方向之一。第二個環(huán)節(jié)是灌溉水在田問通過各種方式進行灌溉。我國目前灌溉水的有效利用率約為0.8左右。推廣噴微灌等先進灌水技術(shù),改進地面灌水方法、加強田間工程建設(shè),有利于提高田間灌溉水及降水的利用,也是節(jié)水灌溉的主攻方向之一。第三個環(huán)節(jié)是作物對田間水分利用,指標(biāo)是作物單位耗水量產(chǎn)出的糧食。
1.灌溉水的合理利用避免過量灌溉
大多數(shù)的灌溉水都不可能被完全吸收,有的水因為澆灌速度太快形成徑流而損失,有的水則因為蒸發(fā)而損失,但是水的最大浪費來自于過量灌溉,土壤就像海綿,它對水的保持能力是有限的,灌溉時最多使土壤含水量達到這個上限,超過此上限的灌溉水在植物根區(qū)以下通過深度滲透而流失,不能被土壤保持,因此不能被植物利用,所以在使用灌溉系統(tǒng)時,灌溉深度不宜超過植物主要根系活動深度(即根量占總根量80~90%土層深度)。考慮土壤的滲透能力。在坡度大和土壤滲透能力差的地方,需將灌水時間分成若干時間段進行以免產(chǎn)生徑流損失。比如在某個灌溉區(qū)域,根據(jù)植物需水量的要求需要灌溉20分鐘,但是當(dāng)灌至5分鐘時徑流產(chǎn)生,如果繼續(xù)灌溉,大量的水都將流失,在這種情況下我們可以將這2O分鐘分成4個時間段,每段灌5分鐘,中間間隔15分鐘以供土壤滲透。灌溉控制器一般每個程序都設(shè)有4到8個啟動時問,可以通過多次啟動來實現(xiàn)分段灌溉。有些控制器(比如雨鳥MC等系列控制器)更是專門為此設(shè)計了“循環(huán)+人滲”功能。選擇合理的灌溉時間。傍晚澆水并非好主意,因為這樣一來植物葉面在整個夜晚都是濕潤的,這將為真菌的入侵創(chuàng)造有利條件;中午澆水對植物而言是個好的選擇,但是在中午由于蒸發(fā)產(chǎn)生的水損失也越大。我們可以嘗試從早上5.00—10.00澆水。這個時間段的陽光不強、風(fēng)比較平靜、溫度也比較涼爽,在這種情況下,葉面的水在白天被曬干,能減少感染真菌的機率,也能減少高溫引起的水份蒸發(fā)。另外,需要注意的是在風(fēng)比較大的情況下,要使用低仰角噴嘴,以減小水的漂移。
2.提高灌溉水利用效率與節(jié)約水資源量的關(guān)系
2.1提高作物水分生產(chǎn)率與節(jié)約水資源量的關(guān)系在灌溉系統(tǒng)的第三個環(huán)節(jié),作物的水分生產(chǎn)率是一個反映投入產(chǎn)出效率的問題。在一定糧食產(chǎn)量要求下,作物水分生產(chǎn)率的提高,減少了作物耗水量的要求,其減少量就是水資源節(jié)約量。目前,我國作物水分生產(chǎn)率不足1.0kg/m,,而由的國家達到了2.0kg/m,甚至更高。隨著農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)(包括新灌溉理論)的發(fā)展,人們將會以更高的作物水分生產(chǎn)率為其追求目標(biāo)。灌溉系統(tǒng)的第三個環(huán)節(jié)是節(jié)水灌溉的攻堅和內(nèi)涵。4節(jié)水灌溉潛力分析在灌溉系統(tǒng)的前兩個環(huán)節(jié),通過工程措施和先進的灌水措施,可以將灌溉水的利用率由現(xiàn)在的0.4提高到0.8。在總引用水量3500億m3,條件下,灌溉水量損失可由現(xiàn)在的2100億rn3減少到700億m3,減少了1400億m3。若水量損失中因無效消耗形成的真正意義上的水資源損失按總損失量的25—50%,則節(jié)約水資源350—700億。
2.2提高輸水、灌水效率與節(jié)約水資源量的關(guān)系在灌溉系統(tǒng)的第一和第二個環(huán)節(jié),灌溉水的利用率反映的是在輸水和灌溉過程中有多少水利用了,或說多少水量損失了。按目前灌溉水利用率為0.4,灌溉引用水量3500億m3計算,相應(yīng)灌溉水量損失為2100億m3,若灌水利用率提高到0.6,相應(yīng)損失水量為1400億m3,減少水量損失700億m3,其節(jié)水效益是十分顯著的。但這并不意味著節(jié)約了水資源700億m3,因為輸水及灌水過程中的水量損失可分為兩大部分,一部分是無效的資源損失量(如水面蒸發(fā),渠系兩側(cè)地表蒸發(fā),未被利用的退水等),另一部分是地表水通過滲漏補給了地下水,轉(zhuǎn)化為可利用的地下水資源。后者又可能是無效損失、低效利用或有效利用。在半干旱井灌發(fā)達的地區(qū),當(dāng)?shù)丶班徑貐^(qū)灌溉水量的損失轉(zhuǎn)化的地下水已得到了充分利用。減少了灌水損失,也相應(yīng)減少了已被利用的地下水資源量。在半干旱的純自流灌區(qū),轉(zhuǎn)化的地下水未被開采,地下水埋深淺通過潛水蒸發(fā)一部分滿足作物耗水,為有效或低效利用,一部分為水面或裸地蒸發(fā)為無效消耗,并引發(fā)此類地區(qū)土壤發(fā)生次生鹽堿化問題。
3.總之,在設(shè)計或使用灌溉系統(tǒng)時:需要綜合考慮土壤、氣候和植物類型來確定灌水方式、灌水量和灌水時間,從而做到精準(zhǔn)灌溉。
(作者單位:156335黑龍江省濃江農(nóng)場水務(wù)局)