溝灌畦灌占據(jù)主導(dǎo) 防滲改造成為關(guān)鍵
在美國加州,60%以上的農(nóng)業(yè)灌溉采用地面灌水技術(shù),主要是指經(jīng)過技術(shù)改良、融合了現(xiàn)代最新技術(shù)成果與科研成就的溝灌、畦灌。
溝灌是當(dāng)?shù)氐孛婀喔鹊闹黧w,約占地面灌溉的70%以上,主要應(yīng)用于果樹和棉花、花生、蔬菜等行棵型種植作物。與溝灌相配套的灌水器材主要有多口門給水栓、多出口輸水管、虹吸管等。水栓露出地面30~40厘米,周圍均勻設(shè)置若干個小閘門出水口,最多設(shè)有8個,每個出水口出水量不大,分別對應(yīng)一個灌水溝,可同時給8條灌水溝灌水。多出口輸水管則是一種鋁合金地面移動管,與灌水溝的間距對等布設(shè)小閘門,灌溉時可根據(jù)供水量或需要,開啟一個或多個口門進(jìn)行灌溉,亦可進(jìn)行輪灌。
畦灌則主要應(yīng)用于大田密植作物(如小麥等),主要分布在水源相對豐富的河流兩岸或地下水豐富的地區(qū)。畦寬10米左右,畦長200米左右,灌溉時采取大流量快速推進(jìn)方式。每一畦配一個給水栓,一次灌一畦,畦田經(jīng)過嚴(yán)格的激光平整,其規(guī)格根據(jù)農(nóng)場、作物、水源情況確定。因此,也十分省水。
無論是溝灌或畦灌,大多采用管道輸水。水通過管道直送溝、畦,即使在自流灌區(qū)也是如此,在輸水過程中水的損失相當(dāng)少。田間通過激光平整、脈沖灌水、尾水回收利用等技術(shù),灌水均勻度很高,水流均勻入滲,從而提高了灌水效率。輸水防滲、田間改造及相應(yīng)的配套設(shè)備,構(gòu)成美國地面灌溉節(jié)水三大核心內(nèi)容。
噴灌形式多種多樣 滴灌嚴(yán)格水質(zhì)過濾
美國加州的噴灌形式多種多樣,時針式、滾移式、平移式、卷盤式、支架式等不一而足。如加州的草皮種植場多以平移式為主,大田作物則多采用時針式、平移式或卷盤式。其中支架式噴灌,即固定式或半固定式噴灌的使用最呈系列化。顧名思義,固定式噴灌指的是從支架到噴頭常年放置于野外,保持不動的噴灌形式,并與相應(yīng)的耕作機(jī)制配套。在畦灌支撐桿與輸水管道的連接及噴頭管材、管件設(shè)計上,都有其獨(dú)到之處。而半固定式噴灌的準(zhǔn)確稱謂應(yīng)為“季節(jié)性固定噴灌”,意思是耕種時收起來,耕種結(jié)束后再放置到田間,直到收割期。
另外,加州隨處可見小噴灌。這是一種介于微噴灌和噴灌之間的形式,投資省、適用性強(qiáng),主要用于低矮密植作物,如蔬菜、草莓等。微噴灌則主要用于果樹和環(huán)境綠化。
滴灌也是當(dāng)?shù)貞?yīng)用較多的一種節(jié)水灌溉技術(shù),主要常見于葡萄園。滴灌技術(shù)可提高葡萄產(chǎn)量、改善葡萄品質(zhì),從而提升葡萄酒品質(zhì),因此備受農(nóng)場主和葡萄酒商的青睞。針對滴灌技術(shù)易堵塞的弱點(diǎn),美國對水質(zhì)過濾處理極其嚴(yán)格,一般采用3~4級過濾。另外,壓力可補(bǔ)償式滴頭的研制與應(yīng)用也是滴灌在加州得以快速發(fā)展的主要原因。
制定投入保護(hù)政策 推行先進(jìn)科技試點(diǎn)
從總體上看,美國加州農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的主要措施是針對輸水、灌水、田間三個環(huán)節(jié),地面灌溉特別強(qiáng)調(diào)通過提高田間入滲均勻度實(shí)現(xiàn)節(jié)水,同時做到輸水管道化。美國從20世紀(jì)60年代開始發(fā)展管道輸水灌溉,我國則在20世紀(jì)80年代初期才開始嘗試。長期以來,我國推行長畦改短畦、寬畦改窄畦的田間改造,大力發(fā)展噴灌、微灌技術(shù),結(jié)合自身特點(diǎn)強(qiáng)化渠道防滲,并不斷完善有關(guān)政策,以此實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉的硬措施與軟措施的有機(jī)結(jié)合。
我國的灌溉水平與美國相比還有相當(dāng)大的差距,比如地面平整,美國用激光控制平整,而且一茬作物一平整;而我國用目測,好一點(diǎn)兒的用水準(zhǔn)儀控制平整,且多年不整一次。再如灌溉適宜時間的選擇,我國大多憑經(jīng)驗;而美國是通過精密儀器選擇灌水時機(jī),張力計、葉面濕度測定儀等被廣泛采用。近幾年,美國將原本用于軍事的測量系統(tǒng)TDR技術(shù)應(yīng)用于墑情測報,效果非常好。另外,還有一些農(nóng)場主通過微機(jī)中心進(jìn)行操作,幾百英畝的農(nóng)場灌溉在一間屋里就可控制完成。
美國對農(nóng)業(yè)采取強(qiáng)有力的保護(hù)政策,聯(lián)邦以及州政府都盡可能降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。加州農(nóng)業(yè)用電電費(fèi)每千瓦時只有0.08美元左右,我國目前的農(nóng)業(yè)用電電費(fèi)并不低于這個水平,有的還遠(yuǎn)高出這個水平,達(dá)到1元人民幣以上。過高的電費(fèi)一方面增加了農(nóng)民的負(fù)擔(dān),一方面也對發(fā)展噴灌、微灌等高新技術(shù)構(gòu)成制約。因此,必須從投入政策、保護(hù)政策、技術(shù)創(chuàng)新等多方面入手,扶持農(nóng)民發(fā)展節(jié)水灌溉。
目前,世界節(jié)水灌溉技術(shù)多種多樣,僅噴灌就有五六種之多。但是,并不是所有技術(shù)都適合我國國情,例如滾移式噴灌機(jī)、時針式噴灌機(jī)等,在我國大部分地區(qū)可能行不通,除非實(shí)現(xiàn)大面積規(guī)模經(jīng)營;而微噴、滴灌、卷盤式噴灌等則較適合,宜扶持其發(fā)展。其他如墑情測報、激光平整等,可選擇條件較好的地方進(jìn)行試點(diǎn),為將來的發(fā)展總結(jié)經(jīng)驗、積累資料。同時,還應(yīng)在技術(shù)消化、創(chuàng)新上多下工夫,采取合作模式,全面推進(jìn)我國節(jié)水灌溉設(shè)備生產(chǎn)的規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化和國際化。