哪种灌溉方式最节水?

作者: 高阳

来源: 中国科普博览

发布日期: 2021-08-10 12:28:18

本文介绍了我国常见的几种节水灌溉方式,包括喷灌、滴灌、水平畦灌、涌流灌等,并分析了它们的特点和适用条件,强调了因地制宜选择节水灌溉技术的重要性。

我国是农业大国,也是全球人均水资源最贫乏的国家之一;与此同时,我国还是世界上人口最多的国家。要在有限的水资源条件下满足14亿人的吃饭需求,节水灌溉势在必行。

作为农业大国,我国的种植模式多种多样,农业灌溉方式也是花样繁多:喷灌、滴灌、水平、涌流。大家肯定好奇,哪种方式最节水呢?事实上,要达到节水灌溉的最佳效果,还得通过土壤、地域、作物的不同情况,进行“量体裁衣”的选择。

目前,地面灌溉仍是我国灌溉农业中常见的灌溉方式,占全国总灌溉面积(11亿亩)的95%以上。畦灌投资成本低、田间工程设施简单且易于操作,因此在今后相当长的一段时间内,我国农业的灌水技术仍将以地面灌溉为主。但是,畦田规格和灌水技术参数缺乏科学设计,导致传统地面灌溉的灌水质量不高、水分浪费较为严重。长期以来,人们存有一种误区,认为“地面灌溉等于大水漫灌”。

其实,地面灌溉包含水平畦灌、涌流灌和控制性交替灌溉等等,而随着精细地面灌溉技术的发展与推广应用,地面灌溉技术的灌水质量和灌水效率也得到了大幅度提升。水平畦灌是建立在激光精细平整土地技术上的一种地面灌溉技术,具有技术要求低、灌水利用率高、生产率高等优点,可使灌溉均匀度提高15%以上。通过结合激光平整土地并且优化畦田规格,如改长畦为短畦,改宽畦为窄畦,并采用科学合理的入畦流量,能够显著地提高灌水效率。

涌流灌则不同,它是采用大流量、快速推进、间断供水的方式向畦(沟)放水的地面灌溉方法,以此提高灌水效率和田间水利用率。控制性交替灌溉技术以传统地面灌溉为基础,通过技术改进提出的新型地面灌溉技术,具有改善土壤通透状况、提高作物对水分养分的吸收效率的功能。和常规沟灌相比,它的水分利用效率能提高10~15%。

喷灌和滴灌是目前最为常见的节水灌溉方式,通过采用管道输水,喷灌和滴灌能够大大减少灌溉水的蒸发和渗漏。喷灌采用的是有压输水,因此喷头处的水压较大,其射程一般在10米以上。与其他节水灌溉相比,喷灌的前期投资较低,设备简单,后期养护花费相对较少,对于生产获利比较困难的农产业来说,低成本和低维护,为喷灌添加了适用性。

固定式喷灌是最为常见的喷灌方式,干支管大多都埋在地下,便于节省人力,且可靠性高,使用寿命长,当然,在设备投资上,价格就高一些啦。而半移动式喷灌的干管是固定的,支管是可以移动的,具有较少的支管用量,从而投资较小(约为固定式的50%~70%);但是移动支管需要耗费人力,并且支管容易损坏。滴灌采用塑料管道输水,管材轻便、结构简单、布设容易,能适应复杂地形;不同滴头也可适配土壤条件和作物生长的灌溉需求。

滴灌易于实现自动化控制和农业集约化、信息化和规模化经营,看看数据,你就知道:中国农业科学院农田灌溉研究所“非充分灌溉原理与新技术”团队提出的“滴灌冬小麦水肥一体化高效管理”技术模式,能将平均亩产、水分利用效率和氮肥生产力较常规地面提高13.4%、16.1%和37.1%,节水增效十分明显。

无论喷灌、滴灌法,还是水平畦灌、涌流灌等等,都有各自的用武之处。因地制宜地选取节水灌溉技术,才是最优决策。

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