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美國加州:軟硬兼施造就農業“豐産水”

2019-06-19 09:58

  美國加州農業發達而水資源相對貧乏。爲解決這一矛盾,加州采取了各種節水工程技術措施,成爲世界節水灌溉技術應用的實踐典範。

  沟灌畦灌占据主导 防渗改造成为关键

  在美國加州,60%以上的農業灌溉采用地面灌水技術,主要是指經過技術改良、融合了現代最新技術成果與科研成就的溝灌、畦灌。

  溝灌是當地地面灌溉的主體,約占地面灌溉的70%以上,主要應用于果樹和棉花、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,周圍均勻設置若幹個小閘門出水口,最多設有8個,每個出水口出水量不大,分別對應一個灌水溝,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小閘門,灌溉時可根據供水量或需要,開啓一個或多個口門進行灌溉,亦可進行輪灌。

  畦灌則主要應用于大田密植作物(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。畦寬10米左右,長200米左右,灌溉時采取大流量快速推進方式。每一畦配一個給水栓,一次灌一畦,畦田經過嚴格的激光平整,其規格根據農場、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,即使在自流灌區也是如此,在輸水過程中水的損失相當少。田間通過激光平整、脈沖灌水、尾水回收利用等技術,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、田間改造及相應的配套設備,構成美國地面灌溉節水三大核心內容。

  喷灌形式多种多样 滴灌严格水质过滤

  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爲主,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,並與相應的耕作機制配套。在畦灌支撐杆與輸水管道的連接及噴頭管材、管件設計上,都有其獨到之處。而半固定式噴灌的准確稱謂應爲“季節性固定噴灌”,意思是耕種時收起來,耕種結束後再放置到田間,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,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境綠化。

  滴灌也是當地應用較多的一種節水灌溉技術,主要常見于葡萄園。滴灌技術可提高葡萄産量、改善葡萄品質,從而提升葡萄酒品質,因此備受農場主和葡萄酒商的青睐。針對滴灌技術易堵塞的弱點,美國對水質過濾處理極其嚴格,一般采用3~4級過濾。另外,壓力可補償式滴頭的研制與應用也是滴灌在加州得以快速發展的主要原因。

  制定投入保护政策 推行先进科技试点

  從總體上看,美國加州農業節水灌溉的主要措施是針對輸水、灌水、田間3個環節,地面灌溉特別強調通過提高田間入滲均勻度實現節水,同時做到輸水管道化。美國從20世紀60年代開始發展管道輸水灌溉,我國則在20世紀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,大力發展噴灌、微灌技術,結合自身特點強化渠道防滲,並不斷完善有關政策,以實現節水灌溉的硬措施與軟措施的有機結合。

  我國的灌溉水平與美國相比還有相當大的差距,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,好一點兒的用水准儀控制平整,且多年不平整一次。再如灌溉適宜時間的選擇,我國大多憑經驗;而美國是通過精密儀器選擇灌水時機,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TDR技術應用于墒情測報,效果非常好。另外,還有一些農場主通過微機中心進行操作,幾百英畝的農場灌溉在一間屋裏就可控制完成。

  美國對農業采取強有力的保護政策,聯邦以及州政府都盡可能降低農業生産成本。加州農業用電電費每千瓦時只有0.08美元左右,我國目前的農業用電電費並不低于這個水平,有的還遠高出這個水平,達到1元人民幣以上。過高的電費一方面增加了農民的負擔,一方面也對發展噴灌、微灌等高新技術構成制約。因此,必須從投入政策、保護政策、技術創新等多方面入手,扶持農民發展節水灌溉。

  目前,世界节水灌溉技术多种多样,仅喷灌就有五六种之多。但是,并不是所有技术都适合我国国情,例如滚移式喷灌机、时针式喷灌机等,在我国大部分地区可能行不通,除非实现大面积规模经营;而微喷、滴灌、卷盘式喷灌等则较适合,宜扶持其发展。其他如墒情测报、激光平整等,可选择条件较好的地方进行试点,为将来的发展总结经验、积累资料。同时,还应在技术消化、创新上多下功夫,采取合作模式,全面推进我国节水灌溉设备生产的规模化、产业化和國際化。(宗合)

  來源:黃河報·黃河網

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