第四,是减少农作物过多的水分蒸腾消耗,提高每一滴水的生产效率。
从节水农业比较成熟和发达的国家来看,各国都非常重视提高以上 4个环节中的灌溉水和自然降水的利用率,增加农作物的产量、提高灌溉用水的效益。
同时,各国节水农业技术的发展也有着共同的特点:它们都是从发展工程节水技术开始的,在建立了高标准的防渗渠道和压力管道进行输水和配水后,又着重研究节水灌溉技术,根据地域特点的不同分别采用了喷灌、微灌和改进的地面灌技术。当工程节水技术和农艺节水技术取得很大成效、但是又缺乏继续增长空间的时候,节水农业技术的研究重点便向生物节水技术倾斜了,而且尤其重视农业节水技术和环境保护技术的密切结合。
修建雨水集蓄节水灌溉工程,将降雨通过汇流面汇集到蓄水设施进行储存,在作物关键需水期内,采用节水灌溉系统将储存的雨水输送到田间,对作物实施灌溉。
1.技术要点
(1)修建集雨场。可选择具有一定产流面积的地方作为集雨场,如没有天然条件的地方,则需人工修建集雨场,并用不透水材料或防渗材料对集雨场表面进行防渗处理。
(2)修建输水系统。包括输水沟(渠)和截流沟,将集雨场上来的水流汇集起来,引入沉沙池沉淀后,流入蓄水系统。
(3)修建蓄水系统,包括储水体及其附属设施。储水体主要采用水窖和蓄水池,附属设施主要有拦污栅、沉沙池、进水暗管、消力设施、窖口井台。
(4)安装节水灌溉系统。包括提水设备、输水管道和田间节水灌水设备,常用的节水灌溉形式有滴灌、渗灌、坐水种、注射灌、膜下穴灌与细流沟灌等。
(5)根据作物关键需水期的需水要求进行灌溉。
2.适用条件
因区域性、季节性干旱缺水严重又不具备修建水利工程条件的地区;地表水、地下水缺乏或开采利用困难,且多年平均降水量小于 250毫米的半干旱地区;经常发生季节性缺水的湿润、半湿润山丘地区,以及海岛和沿海地区。
3.集雨节灌技术的节水增效作用
(1)提高雨水资源的利用效率。修建集雨工程可提高雨水集流效率30%以上。
(2)经济效益显著。由于作物关键需水期得到灌溉,旱作农业区的增产增效效果显著,经过集雨补灌后的粮食作物成倍增产,经济作物增收幅度加大。
(3)有效地促进了结构调整和高效农业的发展。集雨节灌工程的兴建,为各项现代农业生产技术的配套实施提供了一定的水利条件,推动了农业结构的全面调整。农民可以根据各种集雨节灌工程的供水情况、农产品市场的需求,自觉调整种植结构,发展高效农业。如依靠集雨节灌工程发展日光温室大棚、林果业种植等。
(4)促进了生态环境的改善。集雨节灌工程已经成为小流域综合治理的主要工程措施,成为退耕还林(草)的水源工程。有效控制了水土流失,在生态建设中发挥了重要作用。
旱地龙是一种以黄腐酸为主要成分,加入植物生长所需要的一些营养元素而制成的一种化学抗旱节水剂,代号 FA,俗称“旱地龙”,外表为棕黑色无定型片状或粉末。它有较强的生理活性,可以缩小作物叶片气孔开张度,降低叶片蒸腾强度,提高作物抗旱能力;还能增加叶绿素含量,增强光合作用;能促进根系发育。旱地龙具有使用简便、适应性广、无毒副作用、安全可靠、见效快、价格便宜等特点。
使用方法有喷施和拌种或浸种两种。喷到作物叶面上,能够抑制叶片上我们肉眼看不到的气孔开张度,减少植株的水分沿小孔向上蒸发,并促进根系下扎,吸收深层土壤水分和养分,起到抗旱的作用;用于拌种、浸种时,可提高种子发芽率和出苗率,并促进根系发达,提高作物的抗旱能力。旱地龙的使用方法如下(以小麦为例):
(1)浸种。小麦播种前浸种,用旱地龙加水 700~ 1500倍稀释,搅拌均匀,然后加入小麦种子浸泡4~ 8小时,以完全浸没种子为宜,晾干即可播种。
(2)拌种。小麦播种前拌种,用旱地龙加水 40~ 80倍稀释,搅拌均匀,然后加入小麦种子搅拌,药液配量以能够充分拌湿种皮为宜,拌后稍加晾干即可播种。若拌种后不能立即播种时,应将种子摊开晾干待播。若与农药配用应先拌农药,后拌FA,但不能与碱性农药混用。
(3)喷施。小麦叶面喷施最佳浓度为旱地龙加水 500~ 1000倍稀释,生长期内喷施 3次,分别在苗期、孕穗期和灌浆期。喷施药液量一般为每亩喷 50千克,若种植密度大时,可酌情增大喷施量。
喷施要领:以保证小麦最上部叶片,即旗叶和倒 2叶为中心的上部叶片必须受药。如有可能尽量使叶的背面受药,因为黄腐酸从叶片背面进入比正面进入植株体内更容易。玉米以穗位为中心的上下 3片叶必须受药,其次为顶部叶片。
使用旱地龙的注意事项:浸、拌后的种子不宜久放,应在 24小时内播完;喷施最好选在旱季晚上无风时,如喷后 4小时遇到雨淋需重喷;用药量不可随意加大或减少,要按产品说明书严格掌握用量,若用量太低,效果不佳;用量过高,对作物有副作用。
喷施旱地龙可抗旱节水,但不是说就不需浇水了,有灌溉条件时,正常的灌溉还是必要的。
化学节水保水制剂还有其他种类,如具有高吸水性能的保水剂,它是一种人工合成的高分子材料,具有吸水膨胀、失水收缩的作用,当与水接触时,能吸收相当于自身重量几百倍甚至几千倍的水分。还有一种土面增温保墒剂,加水稀释喷洒在田间,在土壤表面形成一层均匀的薄膜,能阻挡土壤水分蒸发,节约用水,提高抗旱趋势良好。
“小白龙”灌溉法,就是采用白色塑料薄膜管道代替渠道进行灌溉的方法。因为它在田间可以随意移动,细长曲折,在外形上看就像卧在田间的一条长龙,所以形象地称之为“小白龙”。“小白龙”灌溉投资少、见效快,是在一定压力下进行的,一般比土渠流速大、输水快,供水及时,有效减少渗漏、蒸发损失,提高灌水效率,使用方便灵活,经济实惠。但“小白龙”软塑管使用寿命短(一般不超过 4年),强度低,机械性能差,易遭扎、划损伤,耐低温、抗老化性能差,当气温在 0℃以下时容易出现断裂。
“小白龙”灌溉要求灌水线路短,控制面积大,输水畅通。地势较平坦的灌区,可沿田间道路、林网线路铺设;地形较复杂的灌区,可根据地势选择最佳路线;在老灌区,可沿原有土渠或顺耕作垄铺设。浇地顺序一般是先远后近,先高后低;田间灌水过程中采用脱节分段法,浇完一段地,抽掉一节管。为了使用方便,软塑管每节长度一般根据地块大小和畦田长短而定。“小白龙”的输水灌溉距离应与水泵的负荷相配套,距离过远将增加耗电量和延长灌水时间。