龍喜平
(甘肅省平涼市水務局,甘肅平涼744000)
節水灌溉主要是依據作物需水情況及當地供水情況有效利用灌溉水,從而獲得一定的經濟效益。節水灌溉投入較少、水量損失少,可根據作物的用水需求給予作物適當灌溉。節水灌溉是技術進步的產物,在農業發展中發揮著重要作用,一些節水灌溉措施的實施還有助于水土保持。實施節水灌溉時要降低輸水、配水過程中的水量損失,提升灌溉水利用效率;結合耕作及栽培等,提升作物的水分實際利用效率[1];有效攔截降雨徑流,合理利用灌溉水資源。
水土流失的主要原因是土壤侵蝕。在水力、風力及重力等的作用下,土壤及地面組成物質被破壞,當土壤母質和地表相關組成物質流失后,缺乏對降水的涵養能力,導致水分流失。水土流失的治理措施較多,但以工程措施和農業技術措施為主。
土壤侵蝕主要是外營力作用引起的,因外營力的不同,土壤侵蝕在表現形式上具有差異性[1]。土壤侵蝕以水力侵蝕為主,節水灌溉技術可緩解水力侵蝕造成的水土流失。水力侵蝕是在降雨作用下,地表徑流引發的土壤侵蝕,遇到暴雨時雨滴會對地面產生強烈的沖擊作用,并帶走土壤顆粒。土壤受雨滴擊打形成的泥漿膜會阻礙降水入滲,進而加重對土壤的侵蝕。連續性降雨會導致超滲產流及蓄滿產流,斜坡面上的土壤顆粒被水流帶走,形成片流侵蝕。隨著降雨徑流的不斷匯集,股狀水流將會急劇增大,淺溝被沖刷成溝谷,最終形成溝谷侵蝕[2]。
實現節水灌溉的主要目的是提升灌溉水利用效率,主要途徑是降低輸水、配水過程的水量損失,包括減少渠道水量損失和合理應用節水灌溉技術。渠道防滲是減少渠道水量損失最有效的方法,可減少溝渠占地,避免土壤鹽堿化、沼澤化及渠道沖刷和坍塌等。與土渠相比,混凝土防滲渠道可減少85%左右的滲漏損失和40%的占地面積,可減少修建渠道的土石棄方、保持水土。用混凝土渠代替土渠輸水,不僅能夠降低滲漏及蒸發損失,提高水資源的實際利用率,還能減少渠道占地。反之,沒有進行防滲處理的渠道,滲漏會提高地下水位,導致灌區鹽堿化,不利于作物生長,易發生水土流失。
節水耕作栽培不僅能強化作物對水分的吸收利用,還能減少水土流失。節水耕作栽培包含的內容較多,如保土耕作、坡改梯、利用化學制劑節水等。保土耕作改順坡溝壟耕作為橫坡種植,對土壤物理性狀具有一定的改善作用,可攔截雨水、防止形成股流,從而降低徑流流速。坡改梯主要是對坡度較大、不適合耕作的坡地進行人工及機械整改,使坡度平緩,不僅可攔蓄雨水,增加土壤水分含量[2],還可避免水土流失,保水、保土、保肥。化學制劑對提高土壤保水能力具有重要作用,將具有較強吸水能力的分子材料制作成土壤保水劑,降雨時可使土壤吸收更多水分,并達到膨脹狀態;干旱時可使土壤釋放水分供農作物吸收利用[2]。
開源節流措施的有效利用,能夠攔蓄地表徑流,實現對現有水資源的充分利用,對旱情具有一定的緩解作用,能夠有效解決灌溉用水問題。開源節流措施主要包括雨水蓄積、劣質水利用和灌溉回歸水利用等。
雨水積蓄工程主要由輸水渠、沉沙池和水池等構成,同時具有開源和節流功能,在干旱地區及缺水山丘是進行農田灌溉的有效方式,具有較為明顯的節水效果。劣質水利用包括污水灌溉及咸水灌溉,污水灌溉是對污水進行有效處理后用于農業灌溉,咸水灌溉主要是對海水進行有效利用,或者是將地下咸水進行脫鹽處理后再進行灌溉的一種灌溉技術。灌溉回歸水利用主要是收集灌區渠系及田間滲漏水、退水等回歸水作為下游的主要灌溉水源,可減少回歸水所攜帶的泥沙,降低回歸水徑流量,從而發揮水土保持功能。