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　　水是地球上人類和其它所有生物生存所必須的自然資源。我國幅員遼闊,水資源總量雖相當可觀,但人均水資源卻極少(2374m3/人),是一個嚴重缺水的國家,探索水資源的可持續(xù)利用,可以說已成為我國社會可持續(xù)發(fā)展中一項緊迫的、關系到國計民生的大事。黨的十五屆三中全會指出,應“大力發(fā)展節(jié)水灌溉,把推廣節(jié)水灌溉作為一項革命性措施來抓”。農(nóng)林業(yè)節(jié)水灌溉技術的普遍推廣應用將是提高水資源利用效率、節(jié)約水資源的根本途徑。目前,節(jié)水灌溉主要有滴灌、滲灌、噴灌、波涌灌等方法及相應的優(yōu)化配套灌溉技術模式。許多研究表明,滴灌,尤其是地下滴灌,是眾多灌溉方法中有效的，也是節(jié)水的灌溉方法之一。

　　1 滴灌應用概況

　　20世紀50年代以來,由于塑料工業(yè)的飛速發(fā)展,塑料制品取代金屬制品的范圍越來越廣。為了適應水資源極度短缺地區(qū)灌溉的需要,以塑料為原材料的滴灌和微噴灌系統(tǒng)逐漸發(fā)展起來。到70年代中期,澳大利亞、以色列、墨西哥、新西蘭、南非和美國等6個國家開始推廣滴灌。但由于滴灌系統(tǒng)存在灌水器堵塞的缺陷,因此其發(fā)展速度不如噴灌快。在我國,開始對滴灌技術進行研究是在1974年墨西哥原總統(tǒng)埃切維尼亞贈給我國3套美國滴灌設備以后,但因滴頭堵塞問題長時期未能獲得徹底解決,致使滴灌技術發(fā)展緩慢。自1990年綠源公司引進以色列技術自行研制出補償式滴灌帶和過濾裝置以后,滴灌才得以迅速發(fā)展。

　　滴灌是通過管道系統(tǒng)及安裝在末級管道上的灌水器,將有壓水以小流量、均勻、準確地補充給作物根部附近土壤,使作物根系活動區(qū)的土壤經(jīng)常保持適宜的水分和營養(yǎng)的節(jié)水灌溉技術。其優(yōu)勢在于:可把灌溉水的深層滲漏和地表蒸發(fā)減少;只向作物根區(qū)土壤供水,使“澆地”變成為“澆作物”;可隨水施肥,既減少用工又提高肥效,促使作物增產(chǎn);同地面灌溉相比,滴灌一般可省水70%～80%(以色列達到92%);增產(chǎn)效果十分顯著。其缺點是:設計計算復雜,容易堵塞,對水質過濾要求嚴,易老化,并對田間作業(yè)有一定影響。

　　滴灌可分為地面滴灌、地下滴灌及地面移動式滴灌幾種。近10余年來,世界上興起研究新型地下滴灌的熱潮。地下滴灌是指水通過地埋毛管上的灌水器緩慢出流滲入附近土壤,再借助毛細管作用或重力作用將水分擴散到整個根層供作物吸收利用。它不僅在機理上、技術上、經(jīng)濟上,而且在生態(tài)環(huán)境和水資源保護上,都被認為是最有發(fā)展前途的節(jié)水灌溉技術。早在1975年的世界灌溉排水會議上,就已將地下滴灌列為主要灌溉技術之一。地下滴灌在意大利、美國、德國、法國、日本、俄羅斯及中國等國研究較多,發(fā)展較快,面積穩(wěn)定增加。

　　2 滴灌在用材林、苗木培育等方面的應用研究

　　目前,滴灌在人工林培育上的應用并不廣泛,研究也較少。在美國加州薩克拉曼多北部河谷一塊自然生產(chǎn)力很低的造林地營造了4 250 hm2桉樹(Eucalyptus camaldulensis)紙漿林,根據(jù)土壤水分蒸發(fā)蒸騰損失總量和林分年齡確定灌溉量,通過滴灌系統(tǒng)頻繁為樹木提供水分,水肥結合,結果發(fā)現(xiàn),輪伐期縮短到8年,樹木生長大幅度提高,林地年生產(chǎn)力達到了45 m3/hm2。澳大利亞內(nèi)陸地區(qū)也據(jù)此經(jīng)驗開展了地下滴灌條件下的桉樹造林工作。

　　在美國密西根蘭辛東部,Dickmann DI等研究了滴灌對2種雜交楊樹無性系和P.tristisFisch×P.balsamiferaL. cv.‘Tristis1' (section Tacamahaca))樹木地上部分生長和根系活力的影響,發(fā)現(xiàn)‘Eugenei'的萌生林樹木高莖生長均超過‘Tristis 1' ,滴灌條件下‘Eugenei'的高生長與沒有滴灌的相比有明顯差異(P≤0.05),而‘Tristis 1'的則沒有差異。埋在樹體周圍土壤中的根際觀測管攝入影像顯示,在土壤表層30 cm以內(nèi)‘Tristis 1'比‘Eugenei'產(chǎn)生更多的細根。所有處理中,滴灌條件下‘Eugenei'在0～30 cm土層比常規(guī)灌溉產(chǎn)生更多的細根。常規(guī)灌溉條件下2種無性系主要在30～100 cm深度產(chǎn)生較多的細根。

　　El-Lakany-MH等調(diào)查了Tahrir南部開羅美洲大學的沙漠發(fā)生中心滴灌條件下木麻黃屬的2個種(Casuaring cunninghamiana和C.glauca)和金合歡(Acacia saligna)、桉樹(Eucalyptus camalensis)的根系分布特征,發(fā)現(xiàn)根系大多呈水平分布,且延伸范圍很廣。與其他2個種相比較,木麻黃屬2個種的骨骼根較少,而須根較多,根系大小及延伸依如下次序遞減:A.S,E.C,C.G,C.C。Morris JD報道了在NC Victoria Kerang附近的一塊鹽堿地上滴灌對新種植樹木的影響。該試驗用了20個供試樹種,采取了包括犁耕、摻入硫酸鈣、滴灌和地下排水等措施,結果發(fā)現(xiàn)樹木的死亡率降低了,生長量也提高了;通過研究期間的土樣分析發(fā)現(xiàn),種植后第2年林地的土質就得到了改善,表面土壤和地面以下25 cm深的土壤含鹽量降低,交換鈣含量則明顯提高。Shrive S C等研究用城市廢水來對楓樹、雜交楊樹等闊葉樹進行地面和地下滴灌,通過比較發(fā)現(xiàn)地下滴灌的產(chǎn)量大。Robbins JWD等研究了在松樹種子園中如何規(guī)劃、安裝和操作滴灌系統(tǒng),并介紹了地面上安裝和地面以下1 m深2種系統(tǒng)。在我國,也有一些滴灌用于用材林培育的成功范例。亦遠報道了雙青林場用地下滴灌(滲灌)對楊樹人工林進行灌溉,結果發(fā)現(xiàn)滲灌處理的林分的木材生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益均遠遠超過穴灌處理。王燕鈞等人在西寧市北山綠化造林中,用滴灌對云杉、油松、山杏、青楊等樹種進行灌溉,結果發(fā)現(xiàn)滴灌下的樹木,無論在節(jié)水、增溫、省時、省工、經(jīng)濟高效等方面都表現(xiàn)很好。在松樹造林中,松苗在滴灌下生長更快,滴灌可以提高造林成活率,而且節(jié)約水資源。

　　在苗木生產(chǎn)中,較多情況下用滴灌進行水分供應,包括在容器苗的培養(yǎng)上。Hicklenton PR等研究了枸子屬植物容器苗的植物水分關系與礦質營養(yǎng)和灌溉方法的關系,結果發(fā)現(xiàn)用地下滴灌的苗木新生干物質量和葉片的鉀富集明顯高于其它灌溉方法,其次是滴灌,噴灌的最少;生長季結束測定苗木介質的電導率發(fā)現(xiàn),電導率由高到低為:地下滴灌、滴波涌灌、噴灌。

　　3 滴灌在經(jīng)濟林培育上的應用研究

　　目前,滴灌對經(jīng)濟林樹木的植株生長、果品產(chǎn)量及質量影響方面的研究較多,樹種涉及石榴、咖啡、橡膠樹、番木瓜、檸檬、橄欖樹等。在伊朗的一個石榴園中,滴灌比地面灌溉節(jié)水56%～66%,而石榴產(chǎn)量提高21%～24.5%。

　　Mir-Azizuddin等研究發(fā)現(xiàn),與穴灌相比較,每株咖啡樹周圍設置1個或2個滴頭的滴灌處理分別節(jié)水81.69%和83.47%,但樹高卻增加了30%和35%,主干高增加了27%和31%,成熟果產(chǎn)量增加14%和32%,而且滴灌還加速了果實的成熟。

　　Vijayakumar K R等在印度西海岸線的北Konkan地區(qū)進行了確定橡膠樹灌溉需水量及穴灌和滴灌優(yōu)越性比較的試驗,結果表明,林分夏季需要灌溉蒸散總量(crop evapotranspiration,簡寫為ETc)50%的水量,滴灌可以提高橡膠植株生長速率,加速植株的成熟,把生長期縮短到6年。1990～1992年在印度邦加羅爾,Srinivas K調(diào)查了地下滴灌和地面滴灌的不同蒸發(fā)-補給率(evaporation-replenishment rates)(美國氣象局提供的A級表面蒸發(fā)標準20%、40%、60%、80%、100%和120%)對番木瓜水分生理、生長、產(chǎn)量和水分利用的影響。灌溉量從20%增加到120%,植株高增加了21.9%,干徑增加12.5%,果數(shù)量增加88.3%,產(chǎn)量增加34.6%。

　　在Santomera, Murcia ,Tor-recillas A等對成熟的檸檬樹進行了2種滴灌處理:全年灌溉100% ETc(即常規(guī)處理)和全年灌溉25% ETc,只有在果實快速生長期灌溉100% ETc(即調(diào)虧灌溉處理),結果表明調(diào)虧灌溉處理的用水量比常規(guī)處理的少30%,而2種處理的果實生長力相似,總產(chǎn)量相似,只是在第1次采摘時調(diào)虧灌溉處理與常規(guī)處理的果實數(shù)量與每棵樹的產(chǎn)量有很大差別,這表明水分虧缺對花期或著果期有很大影響。結論是調(diào)虧處理對總產(chǎn)量無影響,但節(jié)約了灌溉水,提高了水分利用效率。Inglese P等研究了調(diào)虧灌溉對油橄欖的影響,在橄欖開花后第60、80、100和120天用滴灌進行灌溉,結果發(fā)現(xiàn)滴灌可延長果實成熟期、增加果實體積和橄欖含油率,延長水分虧缺,則減少果實生長、油積累率、果中K含量、加速成熟和早收獲果下降,收獲時間更影響油特性,滴灌不影響脂肪酸,但滴灌的果實多酚含量增加,油中酒精減少。

　　Madrid R等研究了石灰質土壤上滴灌下生長的檸檬樹果汁的pH值、總酸度、N、P、K、Ca、Mg及微量元素的組成變化。Gathaara MPH等研究發(fā)現(xiàn),滴灌可提高銷售咖啡豆粒級別的比例,尤其是增加大而重的AA和AB級豆粒的比例,滴灌還提高了咖啡汁的質量。在土耳其,Tuzcu O等研究了不同灌溉方法對檸檬植株根系分布的影響,結果發(fā)現(xiàn),滴灌下40%的總根量分布在土壤0～20cm深處,而畦灌、微噴灌和澆灌分別為39%、32%、24%,40 cm深處根系分布無差異。

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