三、灌水方式
通過灌溉供給作物生長發育所需要的水分,以補充農田水分的不足。如何把水灌到田間,使土壤濕潤均勻,保持土壤良好的結構,滿足作物的需要,這就必須研究灌水方式問題。
灌水方式目前大體可分為四類:即地麵灌溉、噴灌、滴灌和滲灌。
(一)地麵灌溉
地麵灌溉是一種最古老的灌溉方式,其優點是投資少,管理費用低,與噴灌、滴灌相比,對技術條件要求不高。目前10%以上的灌溉土地仍采用這種方式灌溉。地麵灌溉又分畦灌法和溝灌法兩種。
1.畦灌法
用土埂將灌溉土地分隔成一塊塊畦田,水從毛渠或直接從農渠流人畦田後,沿畦田坡度方向成連續水層流動,在流動過程中以重力作用逐漸濕潤土壤。它適用於窄行密植作物的灌水,如小麥等。
畦灌時,要注意平整土地,合理選定畦田規格,控製入畦流量,掌握放水時間,以保證灌水質量。
根據北京市水利科學研究所在通縣渠頭鄉的小麥灌水試驗結果:灌水技術要素最佳組合。
2.溝灌法
在作物行間開溝,水由輸水壟溝進入灌水溝後,邊流動邊滲透,溝底部分土壤的濕潤,是靠水的重力作用下滲,溝兩側及溝頂部分土壤是借毛細管作用濕潤。溝灌適用於寬行距作物,如棉花、玉米、高粱等。和畦灌比,溝灌平地用工較少;能保持大部分表土疏鬆,不破壞土壤結構,減少土壤蒸發損失,節省用水量約1/3;肥料不易流失;在多雨季節,還可利用灌水溝當排水溝,排除地麵徑流。
溝灌的適宜地麵坡降為1000-27100,坡度過大,水流速度大,濕潤不均勻。灌水溝一般沿地麵坡度方向布置,地麵坡度較大時,可與地麵坡度成銳角。灌水溝的長度應根據地形坡度、土壤透水性以及土地平整等條件而定,沙壤土30~50米,粘土50~100米。人溝流量0.5~0.3升7秒,水溝的間距根據作物類別而定,玉米0.7~0.8米,棉花大壟0.8米、小壟0.4米。灌水溝的橫斷麵為梯形或三角形,淺溝深度8~15厘米,上口寬20~30厘米;深溝深度15~25厘米,上口寬25~40厘米。灌水深約為溝深的1/3~2厘米。
(二)噴灌
噴灌是利用專門的設備將壓力水噴射到空中散成水滴對農作物進行灌溉。噴灌係統由水源泵站、輸水管道、噴頭等部分組成。分為固定式、移動式和半固定式三種形式。
噴灌和地麵灌溉(溝、畦灌)比較,有很多優點,主要有:
不產生深層滲漏和地麵徑流,灌水比較均勻,水的利用率高,土壤和肥料不易流失,一般省水30~50%左右;
提高灌溉機械化程度,可結合施肥,減輕勞動強度,節約勞動力,一般省工40~55%;
可調節土壤水分狀況和田間小氣候;
根據農作物各生長期需水量多少進行合理灌溉,也可采用較小的灌溉定額進行輕澆灌;
減少田間工程如:田埂、農渠等,既節約了土、石方,還可提高土地利用率15%左右;
在噴灌強度(單位時間降雨量毫米每分)和水滴大小適中時,不破壞或少破壞土壤團粒結構,可避免地表板結。
噴灌的優點很多,但也存在某些局限性例如:一般情況下必須有動力抽水設備及管材等,基本建設投資成本高;受風力影響較大,風大時濕潤不均勻,灌溉時表層土壤濕潤較多,深層土壤濕潤不夠等。
(三)滴灌
滴灌是滴水灌溉的簡稱,它是利用塑料管係統把水或有化肥的水溶液增壓(或利用地形落差自壓)過濾,通過低壓管道、滴頭,以點滴的方式,均勻而又緩慢地滴人作物根部附近,滲人作物根係區,可使土壤經常保持最適宜的土壤水分狀態。因此,這是一種先進的灌水方法。
滴灌與地麵灌溉及噴灌比較,具有以下優點:
省水滴灌全部由管道輸水,水滴隻濕潤根區部分土壤,不會產生深層滲漏,地表蒸發損失小,因此,節水效果比地麵灌溉和噴灌好。
省工不需修渠、整地、打畦,因而節省勞力。省地管道埋於地下,省去渠道占地。
省肥結合施用可溶性化肥,防止肥料流失,且提高肥效。
增產與地麵灌溉比較,水果增產200%,蔬菜增產20%左右。
此外,滴灌不受風的影響優於噴灌;比地麵灌溉更易於適應不平坦的地形。
滴灌也有不少缺點:主要是滴頭容易堵塞,需要滴頭數量多,塑料管材較多,以致建設費用較高。
(四)滲灌
滲灌,又叫地下灌溉,它是將水輸入埋在地下的暗管(通常是透水的陶土管),借土壤毛細管作用濕潤耕作層的土壤,供作物吸收利用的一種灌溉方法。
滲灌具有節省水量,灌水質量好,節約土地,因土地表麵較幹燥,能減少雜草的生長和害蟲的繁殖,不致延誤農時等優點。
滲灌隻有在底土透水性弱,耕層土壤具有良好的毛細管作用時最為有效,否則將使灌溉水產生深層滲漏或者表層濕潤不足。在鹽堿化土地上不宜采用滲灌。此外,滲灌造價較高,管道容易遊塞,管理和檢修較困難。