(一)畦灌灌水技術(shù)的確定方法
畦灌法,是地面灌溉中推廣應(yīng)用最廣泛的灌水方法之一,也是保護(hù)地中灌水時(shí)普遍采用的方法。近年來(lái),隨著節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)農(nóng)田灌溉除繼續(xù)應(yīng)用傳統(tǒng)的畦灌法,改進(jìn)和完善其灌水技術(shù)外,還不斷吸取了許多國(guó)外推行的較為先進(jìn)的畦灌技術(shù),同時(shí)我國(guó)灌區(qū)群眾也創(chuàng)造了不少新的、更行之有效的節(jié)水畦灌方法。
1.畦灌的特點(diǎn)及適用條件 它是用臨時(shí)修筑的土埂將灌溉土地分隔成一系列的長(zhǎng)方形田塊,即灌水畦,又稱畦田;灌水時(shí),灌溉水從輸水壟溝、輸水暗管或直接從田間毛渠引入畦田后,在畦田田面上形成很薄的水層,沿畦長(zhǎng)坡度方向均勻流動(dòng),在流動(dòng)的過(guò)程中主要借重力作用,以垂直下滲的方式逐漸濕潤(rùn)土壤的灌水方法。畦灌法主要適用于灌溉窄行距密植作物或撒播作物。在保護(hù)地中,畦灌法主要適用于大多數(shù)蔬菜、露地花卉、苗圃和密植果樹等。
2.畦田布置與規(guī)格 畦田應(yīng)主要依據(jù)地形條件,并結(jié)合考慮耕作方向,一般認(rèn)為以南北方向布置為最好,也有平行于保護(hù)設(shè)施長(zhǎng)度方向,不論采用什么布置方向,都應(yīng)保證畦田沿長(zhǎng)邊方向有一定的坡度。一般布置適宜的畦田田面坡度為0.001~0.003,最大可達(dá)0.02,但畦田田面坡度過(guò)大,容易沖刷土壤,而引發(fā)水土流失。
保護(hù)地中的地塊由于受到保護(hù)條件限制,地塊的尺寸往往較小或根據(jù)保護(hù)條件而定,一般為小畦灌;布置方向通常垂直于保護(hù)設(shè)施長(zhǎng)度方向。
畦田規(guī)格主要指畦田的長(zhǎng)度、畦面的寬度和畦埂斷面等。
(1)畦寬 畦寬主要取決于畦田的土壤性質(zhì)和農(nóng)業(yè)技術(shù)要求,以及農(nóng)業(yè)機(jī)具的寬度。通常,畦寬多按當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)機(jī)具寬度的整倍數(shù)確定,一般為2~4米,傳統(tǒng)畦灌法的畦寬一般都要求最寬不要超過(guò)4米,每公頃75~150個(gè)畦田。在水源流量較小時(shí)或井灌區(qū),為了迅速在整個(gè)畦田面上形成流動(dòng)的薄水層,一般畦田的寬度較小,多為0.8~互.2米。為了灌水均勻,一般要求畦田田面無(wú)橫向坡度,以免水流集中,沖刷畦田田面土壤。
(2)畦長(zhǎng) 保護(hù)地畦長(zhǎng)取決于保護(hù)地設(shè)施的長(zhǎng)度,或?qū)挾。但最長(zhǎng)長(zhǎng)度有一定限制,畦長(zhǎng)隨畦田縱坡、土壤質(zhì)地及土壤透水性能、土地平整等情況變化。畦田田面坡度最大的畦長(zhǎng)短,縱坡大時(shí)畦長(zhǎng)長(zhǎng);砂質(zhì)土壤,土壤透水性能強(qiáng),畦田長(zhǎng)度宜短;黏質(zhì)土壤,土壤透水性能弱,畦長(zhǎng)稍長(zhǎng)。
(3)畦埂 畦埂斷面一般為三角形,畦埂高0.2~0.25米,底寬0.3~0.4米,引渾水灌溉的地區(qū)應(yīng)適當(dāng)加大些。畦埂是臨時(shí)性的,應(yīng)與整地、播種相結(jié)合,最好采用筑埂器修筑。對(duì)于密植作物,畦埂也可以進(jìn)行播種。為防止畦埂跑水,在畦田地邊和路邊最好修筑固定的地邊畦埂,其埂高不應(yīng)小于0.3米,底寬0.5~0.6米,頂寬0.2~0.3米。
3.畦灌灌水技術(shù)要素估算方法 實(shí)施畦灌,要特別注意提高畦灌灌水質(zhì)量。理想的畦灌灌水技術(shù)應(yīng)當(dāng)是,在一定的灌水定額情況下,薄層水流由畦首流到畦尾的同時(shí),從畦田地表面向下的垂直入滲也將該定額水量全部滲完,并在整個(gè)畦田田面的縱橫兩個(gè)方向下滲水量分布均勻,濕潤(rùn)土壤均勻,而且不易造成部分畦田田面積水、部分畦田土層濕潤(rùn)不足或者發(fā)生深層滲漏與泄水流失。為了灌水均勻,防止深層滲漏,濕潤(rùn)土壤均勻,提高灌水質(zhì)量,必須選定或確定合理的灌水技術(shù)要素,以達(dá)到節(jié)約灌溉水的目的。一般灌水技術(shù)要素之間的關(guān)系都應(yīng)在總結(jié)灌水生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),或分析畦灌田間試驗(yàn)研究資料的基礎(chǔ)上,予以正確確定。
畦灌灌水技術(shù)要素除前述的畦田長(zhǎng)度、畦寬外,還有每米畦寬引用的入畦流量,即單寬流量和放水時(shí)間等。它們隨土壤滲透系數(shù)、畦田田面坡度、畦田粗糙率與平整程度及作物的種植情況等而變化。
(1)畦灌的灌水時(shí)間 灌水時(shí)間內(nèi)滲入畦田土壤中的水量應(yīng)達(dá)到計(jì)劃灌水定額。根據(jù)考斯加柯夫經(jīng)驗(yàn)公式,Ko和a需通過(guò)土壤入滲試驗(yàn)確定,若無(wú)實(shí)測(cè)資料也可采用下述數(shù)值:對(duì)于弱透水性土壤,采用Ko≤5厘米/小時(shí);強(qiáng)透水性土壤,Ko≥15厘米/小時(shí);中等透水性土壤,Ko=5~15厘米/小時(shí)。
應(yīng)當(dāng)明確指出,在一般情況下,不能用所求得的下滲時(shí)間tn作為畦首放水到停止所需要的全部供水延續(xù)時(shí)間。因?yàn),此時(shí)畦首雖然入滲水量已達(dá)到了計(jì)劃灌水定額,但是畦尾很可能濕潤(rùn)不足,甚至有可能出現(xiàn)薄層水流尚未流動(dòng)到達(dá)畦尾的現(xiàn)象。
(2)進(jìn)入單位畦田寬度上的灌水量應(yīng)與灌水定額所需要的水量相等。
4.畦灌灌水技術(shù)計(jì)算實(shí)例 某保護(hù)地,韭菜需要灌溉,已確定本次灌水的灌水定額為600米3/公頃(即60毫米水深)。采用畦灌法,其畦田規(guī)格為:畦長(zhǎng)為50米、畦寬3米。經(jīng)進(jìn)行土壤入滲試驗(yàn)實(shí)際測(cè)定,該畦田第一個(gè)小時(shí)內(nèi)的平均入滲速度Ko=10厘米/小時(shí),入滲速度遞減指數(shù)a=0.5,F(xiàn)需要確定本次灌水應(yīng)采用多大的入畦單寬流量?畦首放水時(shí)間為多少?可先求出畦田各處入滲水量達(dá)到灌水定額時(shí)所需要的人滲時(shí)間,因畦長(zhǎng)不太長(zhǎng),該畦田土質(zhì)為壤土,土壤透水性中等,可以不考慮畦首滯滲時(shí)間,亦即畦首灌水時(shí)間t就是入滲時(shí)間tn,于是再得到入畦單寬流量,計(jì)算時(shí)應(yīng)特別注意各個(gè)量值的單位,以免得出錯(cuò)誤的計(jì)算結(jié)果。
(二)保護(hù)地蔬萊畦灌技術(shù)
1.畦的規(guī)格
(1)畦寬 主要根據(jù)作物行距和地形而定。畦寬應(yīng)為蔬菜行距的整倍數(shù)。寬行距蔬菜(黃瓜、茄子等)一般為2倍;中等行距蔬菜(甜椒等)一般為2~3倍;窄行距蔬菜(萵筍、豌豆等)一般為3~4倍;密植蔬菜(小蔥、菠菜等)的倍數(shù)不嚴(yán)格?傊,畦寬均以1~1.5米為宜。
畦寬應(yīng)和所采用的耕作機(jī)具的工作幅度相適應(yīng)。地面平整差、坡度大,尤其是橫向坡度大者,畦寬宜小。
(2)畦長(zhǎng) 主要取決于畦面縱坡、土壤滲水能力和土地平整情況。
目前,北方地區(qū)菜田多采用與等高線走向一致的東西畦布置,畦長(zhǎng)8~10米,行水平穩(wěn),澆水均勻。也有少量菜田采用與等高線走向垂直的南北畦布置,畦稍長(zhǎng),只要符合表3-6的要求,也能獲得良好畦灌技術(shù)效果。
(3)畦埂 按隔水能力,可劃分"硬背"和"軟背"。"硬背"兩邊兜土,踩實(shí),底寬25厘米,高10~14厘米。"軟背"一邊兜土,不用踩實(shí)。畦埂要求高低、寬窄均勻、取直。
2.畦灌技術(shù)
(l)單寬流量 單寬流量的大小影響到土壤濕潤(rùn)均勻性。在相同的土質(zhì)、地面坡度、畦長(zhǎng)條件下,一般是單寬流量愈小,灌水定額愈大。因而在不同條件下,可引用不同的單寬流量,以控制灌水定額。若坡度小,或畦子長(zhǎng),或土壤滲水能力強(qiáng),單寬流量可大些,反之則小些。其變化幅度為3~5.5升/(秒·米)。
(2)改水成數(shù) 指畦內(nèi)水流到畦長(zhǎng)的某一成數(shù)時(shí)封口改水。如"八成"改水,即水流到畦長(zhǎng)的80%時(shí)封口改水。它是實(shí)現(xiàn)定額灌水,提高灌水質(zhì)量的重要措施。改水過(guò)早會(huì)使畦尾受水不足,改水過(guò)遲會(huì)引起畦尾積水。因菜田畦子不長(zhǎng),九成或十成改水即可。