淺析畦灌法的應用

許鵬

（陜西省寶雞峽工程局 陜西 寶雞 721001）

1 引言

地面灌溉方式目前占到我國灌溉面積的95%以上，是目前應用最廣泛的農田灌溉方式。畦灌法作為地面灌溉方式的一種，有著易于操作、節水、節能、省工等優點，是目前我國西北地區采取的主要灌溉方式之一。之所以稱其為畦灌法，是因為灌溉前需要將灌溉田塊用畦埂分割成一個個長方形的灌水畦。灌溉時，灌溉水源從畦田短邊較高一側引入，使灌溉水源在畦田表面形成一個薄水層，沿畦長方向逐漸灌滿整個灌水畦。在灌溉水源沿畦長方向推進的過程中，依靠水的重力作用和土壤的毛孔吸力，水源逐漸下滲，逐漸濕潤灌溉畦塊。在進行各種作物的播前儲水灌溉時常用畦灌法，用以加大灌溉水向土壤中下滲的水量，使土壤中儲存更多的水分。

近年來，國家十分重視土地平整方面的工作，再加上一些先進技術如基于激光平地技術的應用，為開展畦灌灌水方式提供了便利的前提條件，畦灌法將會有更廣闊的應用市場和前景。

2 試驗設計

2.1 試驗區概況

本試驗選址陜西中部地區關中平原楊凌高新農業示范區多年耕作的肥力相同的田塊進行。試驗區屬溫帶半濕潤氣候，多年平均降水量637.6 mm，平均氣溫12.9℃，年溫差27.3℃。供試土壤為中壤土，土壤容重1.34g/cm3，田間持水量為23.4%（重量含水量）。試驗小區內土質基本均勻，試驗前對試驗區內土地進行平整，使坡度均勻，坡度方向為沿畦長自北向南傾斜，沿畦長方向實測坡度為1/1000～2/1000。試驗小區內種植作物為夏玉米，種植行距為60 cm，株距30 cm，考慮到便于觀察試驗現象，方便試驗數據的收集，本試驗選擇在土壤覆蓋率低的夏玉米苗期進行。

2.2 畦田設計

參考相關文獻并根據楊凌區當地種植習慣調查結果，最終設定本試驗小區各灌水畦畦長的三個試驗水平，即30m、50m、70m；根據玉米種植行距的要求，畦寬同樣設定三個試驗水平，即2.1m、3.3m、4.5m。本試驗共設9個不同處理，重復一次，共計18個灌水畦。為防止各畦之間側滲，畦間及畦尾均設置防滲板防滲。參照當地畦埂設計習慣，畦埂寬度設為20cm。水源為淺層地下水，灌水選用小型潛水泵，水泵流量10L/s，灌水水量由水表計量。

2.3 灌水定額設計

實測各畦平均土壤容重1.34g/cm3，計劃濕潤層取60cm，濕潤層土壤水分達田間持水量的60%開始灌水，灌水上限為田間持水量。由此我們可得灌水定額為：

式中：S——計劃灌水量；

β1——灌前土壤含水量；

β2——灌后土壤含水量；

γ——土壤容重；

R——計劃濕潤層深度。

由公式（1）計算得出，本試驗的設計灌水定額為780m3/hm2。

2.4 測定方法設計

在各灌水畦內沿畦長方向每10m設一個取樣點，測定土壤含水量，取樣深度為計劃濕潤層深度，即60cm。土壤含水量用烘干法測定，測定時間為灌水前一天和灌水后三天。水流推進和消退過程觀測點的設定同樣為沿畦長方向每10m設一個觀測點。對于畦寬4.5m的灌水畦，布設兩條平行的觀測線。試驗參照當地灌水習慣，具體試驗布置見表1。

3 試驗分析

3.1 水流推進分析

根據田間試驗實測，當流量一定時，畦田濕潤鋒推進速度隨畦寬的增大而降低，即單寬流量大的畦田，濕潤鋒推進速度快；當單寬流量一定時，畦田濕潤鋒推進速度隨畦田坡度的增大而加快。

3.2 灌水質量分析

評價一種灌水方法或一個灌溉工程最重要的指標之一就是灌水均勻度，灌水均勻度好的田塊，作物能較好的生長，產量就高。顯然，如果能保證畦田上灌溉水層的滯留時間相等，即各點的土壤入滲時間相等，則灌水均勻度就好。經實測，畦長50m，畦寬2.1m，坡度1.5‰的畦田灌水均勻度達到0.91，為整個試驗畦塊的最高值；灌水均勻度最低的為畦長70m，畦寬4.5m，坡度2‰的畦田，其灌水均勻度為0.72。由此我們可以得出，在本組試驗的9個處理當中，統一采用九成改水成數的條件下，灌水效果最好的畦田規格為：畦長50m，畦寬2.1m，畦田坡度1.5‰。

表1 畦灌田間試驗布置表

4 結論與討論

4.1 畦田布置

畦田布置應主要依據地形條件，并結合考慮耕作方向，應保證畦田沿長邊方向有一定的坡度。一般適宜的畦田坡度為1.5‰左右，坡度過大，容易引起土壤沖刷；坡度過小，濕潤鋒在畦田內推進緩慢，容易造成深層滲漏，不利于畦田節水。

4.2 畦田規格

畦田規格主要是指畦田的畦長、畦寬和畦埂的設置。

（1）畦田畦長的確定應依據當地地形，綜合考慮畦田縱向坡度、土壤透水性能、土地平整情況、土壤質地、種植習慣等因素，并結合當地農業技術條件合理設計。合理確定畦長主要是為了提高灌水均勻度，便于種植、管理和采收以及農業機械的應用。如畦田土質為粘性土質，透水性較弱的畦田，畦田設計要長，以便延長灌水入滲時間，保證灌水均勻。又如畦田縱向坡度較大、透水性較好的田塊，畦長設計要短，以達到節水的目的。對于北方自流灌區，傳統畦灌法畦長設計相對較長，一般為50m～100m。在提水灌區和井灌區，畦長應短一些。提水灌區畦長一般為30m～80m為宜，井灌區的畦長則以10m～50m為宜。

（2）畦寬主要取決于畦田的橫向坡度、土壤性質和農業技術要求，以及農機具的寬度。通常，畦寬多按當地農機具寬度的整數倍數確定，一般為2m～4m。傳統畦灌法的畦寬一般都要求最寬不要超過5m，每公頃以約75～150個畦田為宜。在水源流量小時或井灌區，為了迅速在整個畦田上形成流動的薄水層，一般畦寬較小，多為0.8m～1.5m；菜田可以適當再縮小，可為0.5m～1m。為灌水均勻，要求畦田無橫向坡度，以免水流集中，沖刷畦田田面土壤。

（3）畦田田埂的設計也是畦田設計的重要部分，其設計要點主要為便于操作、不跑漏水、少占耕地。實際操作過程中，畦田田埂往往設計成梯形斷面，也有少部分為三角形斷面。對于梯形斷面的畦埂，底寬一般為40cm左右，頂寬25cm左右，畦埂高20cm～25cm。田間畦埂一般為臨時性的，修筑時應考慮結合播種與整地便利。對于像冬小麥等密植作物，畦埂上亦可播種。為防止畦埂跑水漏水，畦田鄰近田間道路的畦埂可適當加高且最好修筑成固定畦埂。

4.3 優先推廣小畦灌

將耕作田塊改為畦塊較小的畦塊，也稱為小畦灌技術。小畦灌主要是指畦田“三改”灌水技術，也就是長畦改短畦，寬畦改窄畦，大畦改小畦。小畦灌畦田的規格可根據灌區的性質，分別考慮。通常，對于機井灌區，畦寬按1m～2m布設為宜；對于自流灌區可適當加大畦寬到2m～3m。對于機井灌區，畦長以30m左右布設為宜；對于自流灌區，畦長可加大至50m～80m。

5 結語

推廣畦灌法的原因主要是它有如下優點：①節約水量，易于實現小定額灌水。因為田塊越長，水流的入滲時間越長，而灌水量也就越大。所以，田塊相對較短的畦田灌溉方法能減少灌水定額，達到節水的目的。②灌水均勻，澆地質量高。由于畦塊小，水流比較集中，水量易于控制，入滲比較均勻。③預防土壤鹽漬化。畦灌法較之傳統大水漫灌大大提高了田間水的利用效率，可有效減少深層滲漏，從而防止地下水位因滲漏而提升水位，預防土壤鹽漬化災害的發生。④入畦流量較小，減少土壤水分淋失，減輕土壤沖刷。畦灌法入畦流量相對較小，減輕了土壤沖刷，不破壞土壤結構，土壤不易板結，減少了土壤養分的淋失，保水保肥，有利于作物增產增收。陜西水利