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美国加州:软硬兼施造就农业“丰产水”
来源:全国节约用水办公室网站
    编辑:管理员 归档时间:2019/3/8    

美国加州农业发达而水资源相对贫乏。为解决这一矛盾,加州采取了各种节水工程技术措施,成为世界节水灌溉技术应用的实践典范。

沟灌畦灌占据主导 防渗改造成为关键

在美国加州,60%以上的农业灌溉采用地面灌水技术,主要是指经过技术改良、融合了现代最新技术成果与科研成就的沟灌、畦灌。

沟灌是当地地面灌溉的主体,约占地面灌溉的70%以上,主要应用于果树和棉花、花生、蔬菜等行棵型种植作物。与沟灌相配套的灌水器材主要有多口门给水栓、多出口输水管、虹吸管等。水栓露出地面30~40厘米,周围均匀设置若干个小闸门出水口,最多设有8个,每个出水口出水量不大,分别对应一个灌水沟,可同时给8条灌水沟灌水。多出口输水管则是一种铝合金地面移动管,与灌水沟的间距对等布设小闸门,灌溉时可根据供水量或需要,开启一个或多个口门进行灌溉,亦可进行轮灌。

畦灌则主要应用于大田密植作物(如小麦等),主要分布在水源相对丰富的河流两岸或地下水丰富的地区。畦宽10米左右,畦长200米左右,灌溉时采取大流量快速推进方式。每一畦配一个给水栓,一次灌一畦,畦田经过严格的激光平整,其规格根据农场、作物、水源情况确定。因此,也十分省水。

无论是沟灌或畦灌,大多采用管道输水。水通过管道直送沟、畦,即使在自流灌区也是如此,在输水过程中水的损失相当少。田间通过激光平整、脉冲灌水、尾水回收利用等技术,灌水均匀度很高,水流均匀入渗,从而提高了灌水效率。输水防渗、田间改造及相应的配套设备,构成美国地面灌溉节水三大核心内容。

喷灌形式多种多样 滴灌严格水质过滤

美国加州的喷灌形式多种多样,时针式、滚移式、平移式、卷盘式、支架式等不一而足。如加州的草皮种植场多以平移式为主,大田作物则多采用时针式、平移式或卷盘式。其中支架式喷灌,即固定式或半固定式喷灌的使用最呈系列化。顾名思义,固定式喷灌指的是从支架到喷头常年放置于野外,保持不动的喷灌形式,并与相应的耕作机制配套。在畦灌支撑杆与输水管道的连接及喷头管材、管件设计上,都有其独到之处。而半固定式喷灌的准确称谓应为“季节性固定喷灌”,意思是耕种时收起来,耕种结束后再放置到田间,直到收割期。

另外,加州随处可见小喷灌。这是一种介于微喷灌和喷灌之间的形式,投资省、适用性强,主要用于低矮密植作物,如蔬菜、草莓等。微喷灌则主要用于果树和环境绿化。

滴灌也是当地应用较多的一种节水灌溉技术,主要常见于葡萄园。滴灌技术可提高葡萄产量、改善葡萄品质,从而提升葡萄酒品质,因此备受农场主和葡萄酒商的青睐。针对滴灌技术易堵塞的弱点,美国对水质过滤处理极其严格,一般采用3~4级过滤。另外,压力可补偿式滴头的研制与应用也是滴灌在加州得以快速发展的主要原因。

制定投入保护政策 推行先进科技试点

从总体上看,美国加州农业节水灌溉的主要措施是针对输水、灌水、田间三个环节,地面灌溉特别强调通过提高田间入渗均匀度实现节水,同时做到输水管道化。美国从20世纪60年代开始发展管道输水灌溉,我国则在20世纪80年代初期才开始尝试。长期以来,我国推行长畦改短畦、宽畦改窄畦的田间改造,大力发展喷灌、微灌技术,结合自身特点强化渠道防渗,并不断完善有关政策,以此实现节水灌溉的硬措施与软措施的有机结合。

我国的灌溉水平与美国相比还有相当大的差距,比如地面平整,美国用激光控制平整,而且一茬作物一平整;而我国用目测,好一点儿的用水准仪控制平整,且多年不整一次。再如灌溉适宜时间的选择,我国大多凭经验;而美国是通过精密仪器选择灌水时机,张力计、叶面湿度测定仪等被广泛采用。近几年,美国将原本用于军事的测量系统TDR技术应用于墒情测报,效果非常好。另外,还有一些农场主通过微机中心进行操作,几百英亩的农场灌溉在一间屋里就可控制完成。

美国对农业采取强有力的保护政策,联邦以及州政府都尽可能降低农业生产成本。加州农业用电电费每千瓦时只有0.08美元左右,我国目前的农业用电电费并不低于这个水平,有的还远高出这个水平,达到1元人民币以上。过高的电费一方面增加了农民的负担,一方面也对发展喷灌、微灌等高新技术构成制约。因此,必须从投入政策、保护政策、技术创新等多方面入手,扶持农民发展节水灌溉。

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、创新上多下工夫,采取合作模式,全面推进我国节水灌溉设备生产的规模化、产业化和国际化。

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