“痕量”无法灌溉——对“痕量灌溉”的思考(2)
时间:2015-10-14 14:27 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:张志新 点击次数:
2 大田作物需水高峰期痕量灌溉系统无法将水输送到植物根区
痕量灌溉所称的“自适应灌溉”,其含义是:“出水量可以和植物的需水量相匹配”的自适应,即灌水系统能适时适量地按作物需水规律供水,并及时送达植物根区,实现作物耗水与需水的完全吻合,这的确是我们追求的目标,但实践证明这种假设想法是行不通的。其一,植物需水耗水多与少,痕灌控水头的出水量并无变化;其二,植物高峰耗水期所需要的水根本就无法输送到植物根区去。
笔者见到的痕量灌溉系统面积2.7 hm2(40 亩),输配水管网主管为直径25 mm 的PE(聚乙烯)管与地角一个高约3 m容积3 m3 左右的小水塔相连,是有一个低压水头的。
3 痕量灌溉在大田作物非需水量高峰期又有可能供水过量
图1 是2015 年6 月29 日拍摄的试验区照片。笔者从照片湿润情况分析可能是以下几种情况所致:因为系24 小时不停地灌水,非高峰耗水期灌水必然太多;痕灌管埋设偏浅或管下有不透水土层;痕灌管埋设位置不在作物主要根系区。当然从照片看蒸发损失不会太小,特别是哈密地区;也说明痕量灌溉根本不具有自适应能力,哈密试验实际上进行的是利用痕量控水头为灌水器的小流量地下滴灌试验。
4 哈密痕量灌溉试验初步结论
新疆水利水电科学研究院“极端干旱区痕量灌溉技术适宜性试验研究”试验分析报告主要内容如下:“痕量灌溉在前期(6 月15 日之前)用滴灌进行了3 次灌溉,约20 d 灌一次水,共用水165 m3/(666.7 m2);从6 月15日至8 月15 日使用痕量灌溉,每天供水13.5~24 h,处理3 和处理4 分别用水155 与195 m3/(666.7 m2),处理3和处理4 总用水量分别为320 与360 m3/(666.7 m2) (表2);滴灌大田从4 月初至8 月12 日,10~20 d 灌一次水,总灌水量为521.5 m3/(666.7 m2)(表3)。[2]”
初
步结论:
1)痕量灌溉灌水器出流量太小,不能满足枣树需水要求;滴灌枣树长势旺盛,痕量灌溉的枣树生长势弱,明显受旱。
2)试验处理3 系24 h 连续供水,并有10 m 的工作水头压力,枣树仍然受旱。说明痕量灌溉不具备自适应能力,即使存在所谓的纤维束与土壤毛细管相连,也不能满足作物所需要的水分供应。
3)整个报告回避敏感的枣子产量和品质问题,从枣树的长势表现推断,有可能痕量灌溉的产量比滴灌低,品质比滴灌差。
4)水分利用率系按实际灌水量算出与行业算法不一致(根据表2、表3 直接差减计算)该算法的科学性值得推敲,所以得出滴灌水分利用率较低,痕量灌溉水分利用率较高的错误结论(痕量灌溉较滴灌节水31%~38.6%[2]);而且,完全不考产量及产品质量空谈节水无意义,极端例子是不灌溉最节水。
5)所选择的对照是一个设计、施工、管理都较差的滴灌系统[2],该对照不能代表滴灌;严格地讲,应选用设计、施工、管理良好,灌溉制度合理的小流量灌水器滴灌系统才具备典型性,作为对照才有意义。
6)痕量灌溉控水头的测试流量与厂家给出要求的流量差异很大;痕灌管铺设500 m(地形坡度1/240,工作压力10 m 水头)流量偏差达54%[2],不满足节水灌溉灌水均匀度的基本要求。
5 痕量灌溉是一种小流量地下滴灌
从痕量灌溉系统供水形式看,非常赞同张国祥同志的意见,“应该肯定:痕量灌溉对更小流量供水和膜过滤在地下滴灌系统中的应用做了有益的尝试。痕量灌溉应归属于地下滴灌,只是用了膜过滤和纤维束结构的滴头。”[3]
“痕量是一个化学的量级概念,是微量的1/1 000,将痕量的概念引入到节水灌溉领域,来表明痕量控水头单位时间出水量的量级是滴灌的1/1 000。”[2]
微量灌溉的流量单位是L/h,滴灌灌水器特别是小流量滴灌带,每米流量小于1 L/h,而每米有3 个出流口很常见。痕量灌溉灌水器(痕量控水头)流量如果是滴灌的1/1 000,根本无法实施灌溉。痕量灌溉控水头一般都在100 mL/h(0.1 L/h)以上,根本不存在数量级上的差别,痕量灌溉的提法既不科学也无必要。出流量100 mL/h(0.1 L/h)左右的灌水器用于家庭养花及小面积温室可能可以,大农业绝对不行。
既然属于地下滴灌,在没有充分的证据说明痕量灌溉不会产生堵塞的情况下,就必然具备地下滴灌所具有的优点和问题。应用技术必须经过较长一段时间的实践检验,特别是地下滴灌,仅有一两年的试验结果是说明不了问题的。一般说,地下灌溉需要用4~5 年的试验资料来验证其抗堵塞、节水和增产效果,才比较可信。
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