作物生长为何离不开水，如何节水？（二）

（接上期）上期讲述了水在作物生长过程中的重要性以及需水规律，而我国水资源短缺，北方地区农作物常受干旱的威胁，因此充分而有节制地利用土壤水资源，推广畦灌、沟灌、喷灌、滴灌及水田的湿润科学灌水法，不仅能避免大水漫灌的弊端，改善土肥状况，而且又可节约用水，增加灌溉面积，实现增产增收的目的。

节约用水 科学灌溉

大水漫灌是一种“简单粗暴”的原始落后的灌溉方法，在我国北方地区尤为常见。缺点很明显，会造成如用水量多、成本增加，土壤流失、冲根拉苗，高处的庄稼渴死、低处的则被淹死等不良后果。同时由于大水漫灌使地下水位抬升，耕地易产生次生盐碱，造成轻则减产，重则变成“不毛之地”。因此，灌溉也需要讲究科学。

1. 灌溉要做好“端水大师”

土壤湿度是表征土壤潮湿程度的物理量，土壤可依靠毛管力和分子引力等吸持水分，从能量概念来说，这种力可概称为土壤吸水力，或称张力、负压力。土壤湿度愈小，土壤吸持水分的潜能愈大；土壤湿度愈大，土壤吸持水分的潜能愈小。如干燥土壤其吸水能力极强，可达上千甚至上万个大气压；而当土壤为水分所饱和后，土壤吸水力就等于零，这时土壤就不再增加其水分含量了。因此，土壤吸水力强弱及其能量大小，与土壤湿度存在着对应关系。

土壤最大持水量是指土壤吸收和保持水分的能力的限度。土壤持水量是指灌水或降透雨后，借毛管力保持在土壤上层未能下渗的水分的最大数量，它和地下水没有联系，为田间自然条件下土壤所能保持水分的最大数量。土壤中的水分若超过了这个限度，就会下渗到土壤深层，补充地下水去了。比如轻壤质黄土的最大持水量为23%，即每100千克干土最多只能吸持23千克水，超过此值就会造成水资源的浪费。土壤最大持水量随土质不同而变，如粘土为78%～85%，粘壤土为50%～75%，砂壤土为40%～50%，砂土为25%～5%，壤质黄土仅为20%～25%。

在正常情况下，土壤中的水、肥、气、热这四个肥力因子相互影响，比较协调。水分适宜，可促进肥、气、热作用的发挥。大水漫灌时，水分过多会挤跑土壤空隙中的空气，使氧气缺少，作物根系的呼吸、有机物质的分解、氨化和硝化作用等活动均不能正常进行，土壤中积累的二氧化碳也不能畅快地向空气中排放。而土壤中的有效氮和钾等营养元素又很容易溶解在水中，于是一部分养分就会随多余的水分下渗而损失掉。这样，浇水量越大，土壤也就越“瘦”，产量也越低。

2. 据不同作物或不同生育期进行灌水

农作物从播种到收获的田间需水量也是有限度的。不同作物以及同一作物的不同生育期，需水量是不同的。如果供水（包括自然降水）超过了田间需水量，亦会造成水资源的浪费。粮食作物从播种到拔节期是营养生长阶段，植株体积较小，生长速度较慢，耗水较少；拔节到开花期，是营养生长和生殖生长同时进行的阶段，植株体积和重量都迅速增加，生长速度快耗水量急剧增多；开花以后，植株体积不再增大，作物有机体逐渐衰老，耗水量也逐渐减少。

据广东试验，水稻：早稻全生育期需水量为560毫米，其中，返青以前占11%，分蘖期占21%，拔节至开花期占39%，成熟期占29%；晚稻全生育期需水量为620毫米，其中，返青以前占12%，分蘖期占29%，拔节至开花期占41%，成熟期占18%。

棉花：出苗到现蕾阶段每昼夜每亩耗水量为0.5～1.5立方米（最多2立方米），消耗的水分占全生育期总耗水量的15%以下，现蕾到开花初期，每昼夜每亩耗水量为1.5～2立方米（最多3立方米），消耗的水分占全生育期总耗水量的占12%～20%，开花结铃期（吐絮以前）每昼夜每亩耗水量为2.5～3立方米（最多5立方米），消耗的水分占全生育期总耗水量的占45%～65%，吐絮成熟期每昼夜每亩耗水量在2立方米以下，消耗的水分占全生育期总耗水量的占10%～20%。

小麦：据华北平原中北部及京津一带试验，在正常雨量年份里壤质土壤上的小麦，冬季每亩次灌水50立方米左右，返青水每亩次30～40立方米，拔节水每亩次45～55立方米，孕穗水每亩次50～60立方米，灌浆水每亩次45～55立方米，大约总共灌水220～260立方米。但在大水漫灌区，每亩麦地平均年用水量高达1500～2500立方米。

统计数据显示，目前我国农业用水效率最高为43%，远低于欧美的70%～80%的水平；亩均灌水量500立方米以上，是实际需水量的2～3倍。

3. 常见的几种灌溉方式

节水灌溉就是指以较少的灌溉水量取得较好的生产效益和经济效益。因此，要大力普及节水灌溉技术，重视农业节水措施的推广。可采用水稻旱育稀植、抛秧、地膜覆盖、秸秆还田、深耕松土、中耕除草、镇压、耙耪、增施有机肥等措施，以提高土壤对天然降水的蓄集能力和保墒能力。施用化学保水制剂，引进和优选抗旱品种和调整作物种植结构等，也是行之有效的节水措施，在干旱缺水地区应大力推广普及。

就农作物的不同生长阶段而言，灌溉主要有播种前灌水、催苗灌水、生长期灌水及冬季灌水等种类。就发展到现阶段的灌溉方式而言，主要又分为地面灌溉、浇灌、科学灌溉等。

地面灌溉是最传统的灌溉方式，包括沟灌和畦灌等。这种方式灌水不均匀，蒸发量大，容易表层土壤的团粒结构，形成板层，影响土壤中好气微生物的分解作用。这种方式是浇地而不是浇作物。但由于田间工程设施简单，不需要能源，仍然被广泛采用。

科学灌溉是专业灌溉企业一直着力推广的灌溉方式，包括滴灌、微喷、渗灌、喷灌等现代化的灌溉方式。需要根据相应植物的需水特性、生育阶段、气候、土壤条件等做合理设计，制定相应的灌溉制度，适时、适量、合理灌溉。该类方式可以做到局部精确灌溉，除了用于补充土壤水分满足植物生长需要外，还可将肥料、农药溶解在水中，结合注肥泵等现代化的施肥装置进行施肥打药作业。对已经出现盐碱化的土壤，可利用灌溉冲洗土壤中的可溶盐分，以改良土壤。此外，科学灌溉方式还可起到预防果树蔬菜霜冻、小麦干热风危害以及防止土壤风蚀等作用。

4. 科学灌溉的具体方式及优缺点

喷灌 利用管道将有压水送到灌溉地段，并通过喷头分散成细小水滴，均匀地喷洒到田间，对作物进行灌溉。它作为一种先进的机械化、半机械化灌水方式，在很多发达国家已广泛采用。主要优点如下：一是节水效果显著，水的利用率可达90%。一般情况下，喷灌与地面灌溉相比，1立方米水可以当2立方米水用。二是作物增产幅度大，一般可达20%～40%。其原因是取消了农渠、毛渠、田间灌水沟及畦埂，增加了15%～20%的播种面积；灌水均匀土壤不板结，有利于抢季节、保全苗；改善了田间小气候和农业生态环境。三是大大减少了田间渠系建设及管理维护和平整土地等的工作量。四是减少了农民用于灌水的费用和人工，增加了农民收入。五是有利于加快实现农业机械化、产业化、现代化。六是避免由于过量灌溉造成的土壤次生盐碱化。

微喷 微喷又分为吊挂微喷、地插微喷，是新发展起来的一种喷灌形式。特别适合农业温室大棚内投入使用，它比一般喷灌更省水、更均匀的喷洒于作物上。它是通过PE塑料管道输水，通过微喷头喷洒进行局部灌溉的，更可以扩充成自动控制系统，同时结合施用化肥，提高肥效。

滴灌 利用塑料管道将水通过直径约16mm毛管上的孔口或滴头，送到作物根部进行局部灌溉。它是干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式，其水的利用率可达95%。滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果，同时可以结合施肥，提高肥效一倍以上。可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉，在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。其不足之处是滴头易结垢和堵塞，因此应对水源进行严格的过滤处理。国产设备已基本过关，有条件的地区应积极发展滴灌。

储水滴灌 通过雨水集流或引用其他地表径流到水窖（或其他微型蓄水工程）内，或利用储水罐蓄水作为小型移动水源，再配上滴灌以解决干旱缺水地区的农田灌溉问题。它具有结构简单、造价低、家家户户都能采用的特点。

地下渗灌 通过把滴灌管埋入地下作物根系活动层内，灌溉水通过微孔渗入土壤供作物吸收。有的地方在塑料管上隔一定距离钻一个小孔，埋入地下植物根部附近进行灌溉，群众俗称“渗灌”。地下滴灌具有蒸发损失少、省水、省电、省肥、省工和增产效益显著等优点，果树、棉花、粮食作物等均可采用。其缺点是当管道间距较大时灌水不够均匀，在土壤渗透性很大或地面坡度较陡的地方不宜使用。

膜上渗灌 用地膜覆盖田间的垄沟底部，引入的灌溉水从地膜上面流过，并通过膜上小孔渗入作物根部附近的土壤中进行灌溉，这种方法称作膜上灌，在新疆等地已大面积推广。采用膜上灌，深层渗漏和蒸发损失少，节水显著，在地膜栽培的基础上不需再增加材料费用，并能起到对土壤增温和保墒作用。在水资源较为匮乏的干旱地区可将滴灌管放在膜下，或利用毛管通过膜上小孔进行灌溉，这称作膜下灌。这种灌溉方式既具有滴灌的优点（提高水的利用率），又具有地膜覆盖的优点（提高积温），节水增产效果更好。

例如，稻田铺设暗管系统进行控制灌溉，可根据水稻不同生育期对水分的不同需求进行“薄、浅、湿、晒”的控制灌溉，既节约用水，又有利于农作物生长，改变了以往水稻大水漫灌、串灌的习惯。它不需增加工程投资，只要按照节水灌溉制度灌水即可。“薄、浅、湿、晒”（薄水插秧、浅水育秧、分蘖前期湿润、分蘖后期晒田）、“旱育稀植”（旱育旱栽、稀植、适当补水）等技术均属这一范畴，近年已在广西、吉林等10多个省、自治区大面积推广。一般每亩可节水100立方米，增产稻谷25千克，效益显著。江苏、上海、浙江等经济条件好的地区采用铺设暗管系统进行控制灌溉和田间排水，有利于节水、节肥和作物生长，为实现高产、高效、优质农业创造有利条件。（全文完）