任务二 传统地面灌溉技术
目标:了解传统三种地面灌水技术及其灌水要素。
要点:传统地面灌水技术的类型及灌水要素。
根据灌溉水向田间输送的形式和湿润土壤的方式不同,地面灌溉可分为畦灌、沟灌和淹灌三类。
一、畦灌
1.畦灌的含义与分类
在田间筑田埂,将大田块分割成许多狭长小地块(畦田),水从毛渠放入畦中以薄层水流向前移动,边流边渗,润湿土层,这种灌水方法称为畦灌,如图2-4所示。
图2-4 畦灌
图2-5 顺畦
畦田通常沿地面最大坡度方向布置,这种沿地面坡度布置的畦,称为顺畦,如图2- 5所示。顺畦水流条件好。在地形平坦地区,采用沿等高线方向布置畦田,称为横畦,如图2-6所示。因水流条件较差,横畦畦田一般较短。
畦灌与大水漫灌相比,具有渗漏少、灌水均匀一致、可促进作物苗齐苗壮、增产等优点;与沟灌相比较,畦灌因地面全部受水,故容易使表层土壤板结。
图2-6 横畦
畦灌适宜于小麦、谷子和花生等窄行距、密植作物,在蔬菜、牧草和苗圃的灌溉中也常采用。
2.畦田规格与畦田灌水要素
畦田规格受水源供水情况、土壤质地、地形坡度和土地平整等状况的影响。畦田灌水要素包括畦田长度、入畦单宽流量、灌水定额和灌水时间。
畦田长度取决于地面坡度、土壤透水性、入畦流量及土地平整程度。当土壤透水性强、地面坡度小、土地平整差、入畦流量小(井水)时,畦田长度宜短些;反之,畦田宜长些。畦田越长,则灌水定额越大,土地平整工作量越大,灌水质量越难以掌握。我国大部分渠灌区畦田长度在30~100m,井灌区在20~30m左右。
畦田宽度与地形、土壤和入畦流量大小有关,同时还要考虑机械耕作的要求。在土壤透水性好、地面坡度小、土地平整差时,畦田宽度宜小些;反之宜大些。畦田越宽,灌水定额越大,灌水质量越难掌握。畦宽应按照当地农机具宽度的整数倍确定,一般为2~3m,最大不超过4m。
畦埂高度以不跑水为宜,一般为10~15cm。畦埂做到不跑水,是畦灌管理中很重要的一项工作。田间毛渠深多为15cm,顶宽30cm左右,一般采用半挖半填断面。
单宽流量是指每米畦宽入畦流量,常用单位为L/(s·m)。入畦单宽流量的大小,取决于地面坡度及土壤透水性。地面坡度小,土壤透水性大,入畦单宽流量宜大些;反之,入畦单宽流量要小些。一般根据土壤质地确定入畦单宽流量,轻质土为2~4L/(s·m),重质土为1~3L/(s·m)。
二、沟灌
1.沟灌的含义与分类
在作物种植行间开挖灌水沟,灌溉水由毛渠进入灌水沟后,在流动的过程中主要借土壤毛细管作用从沟底和沟壁向周围渗透而湿润土壤,同时在沟底也有重力作用浸润土壤,这种灌溉方法称为沟灌。由于灌水工程中仅沟底有水,不是田面全部受水,因此有利于保持土壤结构,不会导致田面土壤板结,还可减少土面蒸发损失。但是,沟灌需要开挖灌水沟,劳动强度较大。
图2-7 不同土质灌水沟浸润土壤状况
沟灌有细流沟灌和蓄水沟灌两种。细流沟灌即沟中不留积水,水在沟中边流边渗,灌水时沟尾不需封闭;蓄水沟灌则要求沟深较大,灌水后沟尾封闭,沟中留有水层。细流沟灌适于地面坡度较大、土壤渗透性良好的地区;蓄水沟灌适于地形平缓、土壤渗透性差的地区。不同土质灌水沟浸润土壤状况如图2-7所示。
沟灌适于宽行距的中耕作物,如棉花、玉米和高粱等。
2.灌水沟的规格
灌水沟的间距与不同土质灌水沟的湿润范围有关。一般轻质土壤的间距较窄,多设定为50~60cm;重质土壤的间距较宽,达75~80cm;中质土壤约为65~75cm。具体确定时需要结合作物的行距来考虑。
灌水沟的断面一般呈梯形或三角形,沟深基本介于8~25cm之间,上口宽20~40cm;适宜坡度在0.005~0.02之间;入沟流量通常为0.2~0.3L/s,沟内水深一般为沟深的1/3~2/3。
灌水沟的长度与土壤的透水性和地面坡度有直接关系。土壤透水性能较弱,地面坡度较大时,灌水沟长度宜长些;反之宜短些。不同土壤、灌水定额和地面坡度等条件下的灌水沟长度参见表2-1。
表2-1 不同土壤、灌水定额和地面坡度等条件下的灌水沟长度
三、淹灌
淹灌,又称格田灌,是在田间用较高的土埂筑成一块块方格格田,引入较大流量迅速在格田内建立起一定厚度的水层,水主要借重力作用渗入土壤而湿润土壤的灌水方法。
淹灌主要适用于水稻、水生植物及盐碱地冲洗灌溉。旱作物严禁使用淹灌方法,以避免产生深层渗漏,损失浪费大量灌溉水。