節(jié)水灌溉的方式——微灌
微灌是什么?
微灌(microirrigation)是按照作物需求,通過(guò)管道系統(tǒng)與安裝在末級(jí)管道上的灌水器,將水和作物生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分以較小的流量,均勻、準(zhǔn)確地直接輸送到作物根部附近土壤的一種灌水方法。微灌是通過(guò)低壓管道系統(tǒng)與安裝在尾部的特制灌水器(滴頭、微噴頭、滲灌將水和作物生長(zhǎng)所需的水和養(yǎng)分以較小的流量均勻、準(zhǔn)確地直接輸送到作物根部附近地士使作物根部的土壤經(jīng)常保持在最佳水、肥、氣狀態(tài)的灌水方法。微灌的特點(diǎn)是灌水流量小,一次灌水延續(xù)時(shí)間長(zhǎng),周期短,需要的工作壓力較低,能夠較精確地控制灌水量,把水和養(yǎng)分直接輸送到作物根部附近的土壤中,滿足作物生長(zhǎng)發(fā)育之需要。
微灌的分類
(1)地表滴灌(surface drip irrigation),是通過(guò)末級(jí)管道(稱為毛管)上的灌水器,即滴頭,將壓力水以間斷或連續(xù)的水流形式灌到作物根區(qū)附近土壤表面的灌水形式。
(2)地下滴灌(Subsurface drip irrigation, 簡(jiǎn)稱SDI),將水直接施到地表下的作物根區(qū),其流量與地表滴灌相接近,可有效減少地表蒸發(fā),是最為節(jié)水的一種灌水形式。
(3)微噴灌(Micro-spray 或micro jet 或mini sprinkler irrigation),是利用直接安裝在毛管上,或與毛管連接的灌水器,即微噴頭,將壓力水以噴灑狀的形式噴灑在作物根區(qū)附近的土壤表面的一種灌水形式,簡(jiǎn)稱微噴。微噴灌還具有提高空氣濕度,調(diào)節(jié)田間小氣候的作用。但在某些情況下,例如草坪微噴灌,屬于全面積灌溉,嚴(yán)格來(lái)講,它不完全屬于局部灌溉的范疇,而是一種小流量灌溉技術(shù)。
(4)涌泉灌(Bubbler irrigation),管道中的壓力水通過(guò)灌水器,即涌水器,以小股水流或泉水的形式施到土壤表面的一種灌水形式 。
微灌的優(yōu)缺點(diǎn)
(1)微灌的優(yōu)點(diǎn)
①小流量局部高頻灌溉,灌水均勻,灌溉水利用率高。微灌是一種小流量局部高頻灌溉,一般僅濕潤(rùn)植物根區(qū)附近的土壤,顯著減少了地表水分蒸發(fā);灌水周期較短,灌水均勻,灌溉水利用率高。因此,微灌節(jié)水效果顯著,一般比地面灌溉節(jié)水50%左右,比噴灌節(jié)水30%左右。
②適時(shí)適量供水供肥,作物產(chǎn)量高、品質(zhì)好。微灌可按作物需求適時(shí)適量地向作物根區(qū)供水供肥等,肥料及藥劑可通過(guò)微灌系統(tǒng)隨灌溉水直接施到根系附近土壤中。微灌可實(shí)現(xiàn)水肥一體化,使作物根活動(dòng)層土壤一直處于良好的水、熱、氣和養(yǎng)分供給狀態(tài),改善了作物生長(zhǎng)環(huán)境,為作物增產(chǎn)和改善品質(zhì)提供了有利條件,一般可提高產(chǎn)量20%以上,同時(shí)大部分地表保持干燥,減少雜草的生長(zhǎng)及病蟲(chóng)害傳播,可大大減少用于除草的勞動(dòng)力投入和除草劑費(fèi)用及田間管理工作量。
③易于調(diào)節(jié)土壤濕潤(rùn)體內(nèi)鹽分濃度,可在一定條件下利用微咸水灌溉。實(shí)踐證明,微灌可以使作物根系層土壤經(jīng)常保持較高的含水狀態(tài),因而局部的土壤溶液濃度較低,滲透壓比較低,作物根系可以正常吸收水分和養(yǎng)分而又減少鹽堿危害。即使使用微咸水微灌,灌溉水中含鹽量在2~4克/升時(shí),作物仍能正常生長(zhǎng),并能獲得較高產(chǎn)量。
④微灌可適應(yīng)各種土壤和地形。微灌可利用壓力管道將水輸送到作物根部區(qū)域,適用于各種土壤和地形,甚至可以在某些陡坡地或沙石灘上有效灌溉,還能根據(jù)土壤的入滲特性選用相應(yīng)的灌水器,避免地表徑流和深層滲漏。
(2)微觀的局限性
①鹽分積累。咸水微灌會(huì)使鹽分在濕潤(rùn)體外圍形成積累,形成“鹽殼”,長(zhǎng)期使用可能造成土壤惡化。因此,在干旱和半干旱地區(qū),灌溉季節(jié)末期盡可能應(yīng)用淡水洗鹽。
②可能影響作物根系發(fā)育。土壤含水量持續(xù)較高會(huì)引起一些根系方面的病害,或者使地頭周圍土壤內(nèi)空氣不足。在干旱地區(qū),微灌會(huì)使根系范圍變小、上移,可能會(huì)限制果樹(shù)根系發(fā)展,降低其抗旱抗風(fēng)能力。
③微觀一次性投資相對(duì)較高。
④微灌灌水器出水口很小,易被水中的礦物質(zhì)或有機(jī)物質(zhì)堵塞,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使灌水器無(wú)法正常工作,甚至報(bào)廢。所以,微灌系統(tǒng)安裝水處理設(shè)施甚為重要。
由于微灌每畝灌水定額可控制在5m左右,節(jié)水效果極其顯著,雖然其技術(shù)的成熟程度尚不如噴灌,但已成為一種很有發(fā)展前途的節(jié)水灌溉方法。