[科普中国]-土壤水分管理

简介

正确的灌水方法和技术可以提高灌溉效率，节约用水，有利于保持土壤的团粒结构和肥力，提高农作物产量。根据输送和湿润土壤的方式不同，一般灌水方法有四种，即地面灌溉、地下灌溉、喷灌和滴灌。1

地面灌溉畦灌畦灌是在灌溉土地上用土埂隔成田块，称为畦块或畦。水从输水沟引人畦田内，沿畦田坡度方向湿润土壤，是旱田密播窄行作物如小麦、谷子等常采用的一种灌水方法。

沟灌沟灌是在田块中开沟灌水的一种方法，适合于行播作物如棉花、玉米等。水从输水垄沟进人细水沟后，在流动的过程中湿润沟底及沟两侧土壤。沟灌与畦灌相比，有省水、不导致田面板结等优点，在多雨季主水沟还可起到排水的作用。

淹灌淹灌是水稻田普遍采用的一种灌水方法。水稻格田的大小，一般根据地形条件、土壤性质、农业耕作技术水平而定，同时还要考虑便于田间管理和施肥。格田面积每块约0.067～0.2hm2，埂高30～40cm。实践表明，格田过大，难于平整，不便于田间管理和施肥格田过小，修筑田埂用工多、占地多、有碍机械耕作，因此，各地应从实地出发合理地确定格田规格。

漫灌漫灌是在田间不设格田或沟埂，引水任其漫流，借水的重力作用湿润土壤而进行灌溉的一种方法。灌水粗放，均匀性差，水量浪费较大。此法常用于牧草灌溉和北方引洪淤地。1

地下灌溉地下灌溉是利用埋设在农田地面以下的渗水管道过水，通过土壤毛细管作用，湿润作物根系活动层内土壤的一种灌水方法。地下灌溉设备由水源、输水和渗水设备三部分组成，供水部分可为明渠或暗渠，渗水部分为暗管。近年来，国外发展较快的塑料软管系统由于管道埋人地下，不受阳光的直接暴晒，其使用寿命长达20年以上，因此国外发达国家十分重视推广这种灌水方法。

地下灌溉的优点：一、灌水时不会破坏土壤表层结构；二、灌水后地面不板结、龟裂；三、土壤通气良好，有利于土壤微生物活动，促进肥料转化和吸收利用；四、如无降雨，可保持土壤表层干燥，以防止水分蒸发、杂草丛生及植物疯长；五、由于灌水设施埋人地下，减少沟、畦占地，有利于农业耕作以及防止偷盗或人为破坏事故的发生；六、省水、增产，不仅比畦、沟灌省水50%～70%，与喷灌相比，也避免了喷灌水滴的漂散及土壤中水分的蒸发和下渗损失。

地下灌溉的缺点：一、由于地下敷设管道，需要管材多，长期使用后，植物根系和其他污物容易阻塞管道的出水孔；二、发生故障后难于修理；三、灌溉后，表土湿润均匀度较差，影响出苗整齐等。地下管道必须具备抗压性。管道的埋设要考虑农具耕作的要求。1

喷灌喷灌是将具有一定压力的水喷射到空中，形成细小的水滴洒落到土地上的一种灌水方法。喷灌系统由水源、动力、水泵、输水管道及喷头等组成，可分为固定式、半固定式和移动式三种。固定式喷灌系统是动力和水泵设备固定，管道铺设在地下，喷头安装在与支管连接伸出地面的竖管上。这种系统的好处是操作方便、生产效率高、利于自动化灌溉，但是需要大量管材，设备利用率低，投资较高，竖管妨碍机耕等，目前世界各国发展的面积不大，半固定式喷灌系统是动力、水泵和干管固定，喷头和支管可以移动。管与管之间有专门的快速接头，便于移动，设备利用率较高，运行管理比较方便，造价比固定式低。但移动支管的劳动强度较大，工作条件差。这种形式目前为世界各国广泛采用。移动式喷灌系统是动力、水泵、管道和喷头全部可以移动，这种喷灌系统机械设备利用率高，造价较以上两种为低，但操作时劳动强度大。目前世界各国应用最为广泛。

喷灌具有增产、省水、省工等优点，特别适宜于地形复杂、土壤透水性强、进行地面灌溉工作量大的山区和坡地。与地面灌溉相比，喷灌也有其缺点和局限性，如在有三级风以上的地区进行喷灌时，喷洒均匀度差蒸发量大的地区效率低等。1

滴灌滴灌是将具有一定压力的水经过滤后，通过管道和滴头均匀地满人作物根部附近土壤的一种灌水方法。它是借重力作用湿润土壤，具有不破坏土壤结构、不产生地面径流、无深层渗漏、很少蒸发损失等优点，同时滴灌可结合施肥进行。因此，它是现代各种灌溉方式中最省水、省工的一种先进灌水技术。但滴灌需要的设备较多，投资较高，其主要缺点是滴头容易堵塞，对水质要求较高。

任何一种方法和技术都有其优缺点及适用范围，必须因地制宜地选用。通过合理灌、排，不但能克服旱涝为害，而且还可以起到通气调温的作用。例如，在冬天寒潮来临前灌水，可以减缓土温下降，防止冻害(北方冬小麦冬灌可以减轻冻害)夏天灌溉可以提高土壤热容量和增强土壤蒸发，降低土温。又如水田灌排，控制水层厚度，可以调节土壤气体和温度，因为水的热容量大，深水层不易被阳光晒暖增温，而浅水层则容易被晒暖增温，但深水层在寒潮来临降温时却有很好的保温和保苗作用。稻田落干晒田可以提高土温和调节通气状况，从而改善土壤的氧化还原条件和土壤养分状况。

合理的灌溉与排水措施要因土而异。一般砂性土保水性差，要注意灌水补墒，而黏性土通气性差，则应注意排水通气。灌水量和灌水次数也要因土而异砂性土保水力弱，灌水要少量多次，切忌大水漫灌，造成土壤水、肥流失而黏性土保水性强，水量可适当大些，次数少些。灌水应根据土壤的蓄墒能力，一般灌水量应尽可能不超过田间持水量。例如轻壤土的田间持水量为22%左右，当土壤含水量达到田间持水量时，相当于每公顷50cm深的土层内土壤的蓄墒量约1500m3。如果原有土壤含水量为11%，现在要求50cm土层内灌水量达到田间持水量的水平，则应灌水750m3/hm2左右。所以，一般作物生育期灌水量约600～900m3/hm2，其浸润深度在50cm左右，这个深度也正是主要根系的活动层，基本上可以满足作物根系的吸水要求。合理的灌溉与排水要考虑区域水资源特征和气候特征进行。我国的许多地区旱涝不均，在农业生产管理中，在旱季要注意灌溉抗旱，在雨季则需排水防涝。灌溉应并渠配套，有河水的地区要尽量利用河水发展渠灌在于早地区则需设法开发地下水资源，发展井灌。要注意井群布局、深、浅井结合和机电配套，兴修水利，合理灌排，要防止土壤次生盐演化。1

意义合理的灌溉和排水要根据作物的需要进行。因为不同作物、不同生育期根系吸水深度和耗水量均不同。一般作物前期和后期需水较少，而旺盛生长期则需水较多，应多灌灌足。对于一个农业生产区，应根据作物需水特性，合理安排作物布局，使有限的水资源能灌溉更多的作物，避免用水忙闲不均的现象。水稻前期灌水促进秧苗早发，后期要排水晒田，促进养分释放，提高稻谷产量和品质。

节水灌溉是一个庞大的工程，它包括合理的水利工程，也包括生物性节水工程，目前喷灌、滴灌、微灌等节水技术已经广泛应用到农业生产上。1