為什麼說漫灌浪費水?
以前一直說滴灌節約水,怎麼節約呢?
漫灌一次就可以把地澆很透,而且一茬糧食基本就是澆幾次,就是滲下去的水,也又變成地下水了啊!頂多是費油費電,也不能說是費水啊!
反觀滴灌,就是在地上架上管子一點一點滴,水一直在表面慢慢往下滲,濕濕地皮,滲的還沒幹的多,水是怎麼節約出來的呢?
先說結論:
- 一般說來,滴灌比漫灌要節約水資源;
- 某些特殊情況,雖然用水量較大,漫灌也是必須的,不能說是浪費水資源;
- 農業生產也是一門專業技能,也需要一定的知識背景和培訓。
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仔細看了各位知友的問題後,筆者發現大家都沒有深入思考一個問題:什麼是浪費水資源?筆者試著給大家分析一下,以期拋磚引玉。
0. 什麼是浪費?
浪費,其實是我們人類自己的感覺。當使用的資源沒有高效率地達成目的時,我們就稱為浪費。換句話說,當我們利用水資源進行農業生產時,灌溉的水量沒有有效地完成灌溉目的,我們稱為浪費。再通俗一點,當我們澆地時,澆到地里的水大部分都沒使上勁,我們就說浪費水資源。
1. 灌溉的目的
那麼灌溉的目的是什麼呢?一般來講,灌溉的主要目的有三個:
- 補充作物缺水;
- 淋洗農田鹽分;
- 增加田間淹水的溶解氧濃度,etc。
註:灌溉的目的其實很多,這裡挑主要的說幾條。
其中最後一條主要是講水稻的,本文中筆者設定為華北或者西北的耕地,所以主要講前邊兩點。補充作物缺水相對好理解:就像花盆裡缺水了,如果有降雨的話,植物就不缺水;如果長時間沒有降雨,或者當地基本就很少降雨,我們就得澆水來補充作物的需水。
我們重點說說「淋洗農田鹽分」。我國許多地區的農田存在鹽鹼化問題,就是土壤鹽分太高,植物沒法生長。為了減少土壤鹽分,最常用的,也是最「笨」的方法就是大水漫灌,灌溉水滲入地下之後,就像給土地「洗了個澡」,可溶解的鹽分很多被沖走了,農田就不存在鹽鹼化問題,可以正常的種植糧食了。因為灌溉是靠「洗澡」來去除鹽分,所以我們稱為「淋洗」。(OK, just kidding~~~)
Fig. 2 美國Colorado某地區鹽鹼地圖片 (Source:Soil salinity)
更多鹽鹼化問題,請查看以下鏈接:
什麼是「土壤鹽鹼化」?_初中版 - 每周學點土壤知識 - 知乎專欄
什麼是土壤鹽鹼化?_進階版 - 每周學點土壤知識 - 知乎專欄
什麼是「土壤鹽鹼化」?_高階版 (寫作中)
什麼是「土壤鹽鹼化」?_超階版 (待完成)
什麼是「土壤鹽鹼化」?_飛升版 (看緣分了 ^-^)
2. 漫灌與滴灌的比較
2.1 作物利用水量
前邊我們提到,灌溉的目的是讓作物在一定時間段內有足夠的水分可以利用。為了實現這個目的,大水漫灌的途徑是大量,甚至超量的澆水,將農田土壤全部飽和;這樣一部分水會儲存在土壤中,供作物吸收利用。一般來說,如果灌溉水量足夠的話,這種方法是能夠達到目的的。缺點是很大部分的灌溉水通過渠道滲漏、水面蒸發、深層與側向滲漏等途徑流失,植物真正能夠利用的水量很少。
如果某一個地區的灌溉水資源比較少,為了保證產量,比較把好鋼都用在刀刃上,大量節水灌溉措施應運而生,目前效率最高的滴灌。滴灌主要是考慮作物在不同階段的用水規律,最大限度得保證所有灌溉水都施加在植物根部,減少蒸發與滲漏的損失。圖2就是一個典型的滴灌工程,在滴灌管上裝上探頭,然後根據植物的蓄水規律來控制流量,保證最大的用水效率。有研究表明,運行良好的滴管系統能夠達到90%以上的灌溉水利用效率,即90%的水都被植物吸收利用,只有不到10%損失掉了;對比來說,漫灌只有60%的利用效率。從作物吸收利用效率的角度來講,滴灌是遠超過漫灌的;換句話說,滴灌比漫灌更節水。
(Data source:Annex I: Irrigation efficiencies)
Fig. 2 某地的滴管工程示意圖 (Source: 大田滴灌|大棚滴灌)
2.2 淋洗土壤鹽分
或許有些同學會問,灌溉還有淋洗土壤呢!沒錯,在淋洗土壤鹽分方面,漫灌的確有獨特的優勢,恰當的漫灌能夠很有效地減少土壤鹽分。所以,從淋洗鹽分的角度來說,漫灌並沒有大規模的浪費水資源。但是,滴灌也能夠發揮自己的優勢。滴灌不僅能夠減少深層滲漏的灌溉水(這是次生鹽鹼化的原因,此處不詳解),也能夠減少灌溉水的蒸發和積鹽,保證根區附近的土壤有適宜的鹽分含量。在我國新疆地區,乾旱的氣候和以前大量的灌溉形成了許多鹽鹼地,而鹽鹼地和滴灌之間的互相作用也成為了許多科研人員的工作重點。如果做個總結,淋洗土壤鹽分方面,漫灌和滴灌暫時打平。
2.3 總結
從植物吸收利用水資源的角度出發,滴灌比漫灌的節水效率更好,反過來說,漫灌比滴灌更浪費水。但是在某些領域,例如淋洗土壤鹽分,漫灌也是有著不可或缺的作用。
3 一些討論
3.1 為什麼滴灌沒有「統一」全國?
前文中筆者討論了滴灌的諸多好處,但是知友們也都發現了,滴灌,或者類似的節水技術,並沒有在全國範圍內大規模應用,這是為什麼呢? 原因有很多,最主要有兩點:- 貴!
滴灌不是簡單的一個管子就好,包括了水泵、有壓管、滴灌低頭、必要的控制設備等等,這些都需要資金投入;而漫灌只需要打好機井,修好水渠即可,成本低廉許多。
- 田間管理難度高
滴灌是一個非常精細的灌溉系統,需要操作人員有一定的理論知識和較為豐富的經驗;而華北地區的漫灌只需要一把鐵鍬即可。這個題目下也有些親自種地的知友,讓他們去漫灌妥妥的,但是如果沒有經過培訓,很多人面對滴灌都會無從下手啊。
正是有這些原因,漫灌等節水灌溉技術的推廣受到了限制。不過在我國農業節水的大背景下,節水灌溉已經發展了至少十幾年,預計將來也會有更大的發展。
3.2 滴灌就是「濕濕地皮」?
題主提出,「滴灌就是濕濕地皮,滲的還沒幹得多,水是怎麼節約出來的呢?」其實,這是一個比較感性的認識。如果讀者朋友們接受過初高中的基本生物知識,我們可以知道植物是靠根系來吸水的,所以我們澆地的時候,只需要保證植物根系附近有水就行。
經過計算和實驗後,滴灌的滴頭以一定的速度滴水,水落地後開始入滲;滴頭的速度既要保證植物根系的充分供水,又不能太快造成過多的水流失,以此完成一個較為精細的控制。如果滴灌系統運轉良好,我們只需要灌溉作物需水的那一部分,沒有深層和側向滲漏,有較少的蒸發損失,這樣灌溉水就能夠節約出來了。
3.3 井水灌溉怎麼就是浪費水資源了?最後不還是回到地下了嗎?
其實題主和很多知友對於地下水的理解稍微有點偏差,地下水,尤其是深層地下水,從某種程度上來說是不可再生的資源,原因就是補給的速度遠小於開採的速度,典型的代表就是華北平原的地下水漏斗。由於篇幅有限,這裡不再展開,請大家看看另一個回答:
井水真的不犯河水嗎? - 劉文龍的回答
4. 總結(Take-home points)
- 一般說來,滴灌比漫灌要節約水資源;
- 某些特殊情況,雖然用水量較大,漫灌也是必須的,不能說是浪費水資源;
- 農業生產也是一門專業技能,也需要一定的知識背景和培訓。
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首先要明確的一點是漫灌相對於現在的節水灌溉到底費不費水?答案是肯定的。那為什麼會費水?第一個是過程損失。有漫灌必有渠道,大型灌區涉及干、支、斗、農、毛五種渠道,小型灌區可能只涉及2-3種,在我國初省級直屬的大型灌區渠道襯砌率較高,其餘中小型灌區由於地方資金限制襯砌率是極低的,那麼在輸水過程中一部分就會渠道滲漏損失,外加過程中蒸發損失,其實真正到田間的只有70~80%。第二個就是發生深層滲漏,漫灌的水植物是不能完全利用的,也就是植物沒有完全利用完灌溉的水,損失到地下去了,但是我們講一個灌溉水回歸係數,就是說不一定所有損失的水都能發展為地下水,有相當一部分處在一個植物不能利用地下水沒有回收的位置。第三個就是蒸發損失,我們知道在搞節水的地方如我國西北部地表蒸發都是比較強烈的,而漫灌水面較大,蒸發損失特別嚴重,尤其在新疆地區,雖然大氣是循環的,蒸發的回歸大氣,但是能不能再落到你這那就不一定了。
再次我們說節水灌溉有很多種,不是所有的的節水都用滴灌,滴管適用於根系覆蓋較淺,地表蒸發較低、水質較好(含沙少,出頭容易堵)的地區,如在我國新疆部分地區土壤含沙量特別大,地表蒸發較大,這種地方只能用傳統漫灌,節水灌溉效果不是很理想。節水灌溉每次灌水量較少,灌溉次數較多,保證土壤的含水量始終剛好滿足作物需水。再研究的深一點就是現在比較流行、熱門的精量灌溉,結合自控、測量、軟體開發、協議、決策等一體的技術,也就是看你稍微缺水自動給你灌,剛好我就停了,根據你的生物特性一直給你保持最適宜的水量。當然,今年來還有一些針對性的節水灌溉,如深層坑滲灌、蓄水坑灌等也取得了一些成績。
最後想說的就是節水灌溉應用的問題。我國缺水情況其實是特別嚴重的,特別是近10幾年大力發展時期地下水的肆意開採,導致現在地下水位直線下降,官方的數據是安慰人心的,但其實問題已經很嚴重了。最直接的你可以問問當地的農民以前打井多少米出水,現在多少米。不說別的,大雁塔因為地下水超采都傾斜了,這幾年又搞地下水回灌恢復了一些,問題嚴重性可見一斑。國家也是清楚的,所以大力鼓勵節水灌溉,資金上、政策上大力支持,在這上面浪費了好多錢,以前沒錢不重視,現在有錢了一頓亂砸。實在說,取得了一些成效,但是效果顯微。其成效主要在經濟作物上,因為目前只有經濟作物能負擔的起節水設施的費用,但是很多地方拿到國家的錢後只建不用,只用不維護,只為衣服檢查,浪費了很多財力、人力,為啥,運行成本太高。在糧食作物上目前還是漫灌形式,農民都是血汗錢,算賬都清楚。一畝小麥才多少錢,我每年節水設施成本得多錢,不過這點看來也屬正常現象,節水技術最先進的以色列,自己國家不種糧食,種的全是花卉,水果經濟作物,然後出口,再進口糧食。但是國情畢竟不一樣,我國13億人,全靠進口相對於命脈把握在別人手裡了。
扯得有點遠,但是想說的是節水灌溉勢在必行的,但是用一句哲學的話說,事物的發展是前進行和曲折性的統一。
有關於滴灌,我還是能說兩句的,畢竟在水利部的節水灌溉實驗基地做了小一年的實驗。
關於樓主所提出的滴灌只濕地皮大部分水都蒸發了的這個現象,我認為是不存在的,至少在我進行的大田試驗中是不存在的。水分在土壤中是有一個遷移的過程的, 這個遷移過程需要一定的時間,根據我做的實驗所得出的結論來看,在整個水分遷移的過程中幾乎只有不到10%的水分通過地表蒸發損失掉了,大部分水分都分布在了從地表到地下50CM左右的土壤中,而對於大部分糧食作物來講,這一濕潤層已經足夠作物生長了。而水分的地表蒸發問題則可以通過地面覆蓋來解決,無論是秸稈還田還是人工覆膜,都有著不錯的效果。
目前華北地區所使用的灌溉水源大多是深層地下水,這一部分的地下水是很難通過地表水的下滲來補充的。作物需水是有一定的規律的,只有在關鍵時期需水量才會很大,比如小麥的拔節期和灌漿期,其餘時間並不是需要很多的水分,而且作物一次性並不能吸收大量的水分。
漫灌是同時將大量的水灌入田中,作物吸收有限,一部分存留在土壤中供植物後續吸收,其他就會滲透下去,流於土壤中的水分也會蒸騰散失,真正被植物利用的水分有限。按照物質循環原理,水確實不會消失,但是把水撒出去容易,收回來就難了。
而滴管呢,它是會緩慢的滴入水分,持續時間長,單次水分供給少,作物就能較多的利用,而使散失的減少,從而有效的提高的水分的利用效率,節約用水。
兩天用同樣的錢,是一頓鋪張浪費的要撐死人的大餐好,還是六餐小而美的家庭餐好?
奧林匹克地理競賽落選生路過。你們居然沒有提到生物性浪費!
漫灌浪費主要體現在以下幾個方面:1,蒸發飛走。漫灌代表大面積的積水,自然與空氣接觸面大蒸發量就大,注意,蒸發後的水需要降溫和凝結合才能下雨,也就是基本飛別人家了。
2,下滲浪費。大量的水下滲,會像味道在空氣中擴散一樣在土裡擴散,畢竟田地不是用水泥圍起來的,四周擴散浪費,下滲到植物吸不到的地方也浪費,這部分水僅僅提高了一點點的底下水位,跟植物沒關。
3,生物浪費!生物浪費!生物浪費!這才是重點!給植物過度灌水,且不說有可能淹死植物,僅僅說水在植物上的利用率就低得可憐,水越多,利用率越低。而且大量灌水使得植物根部不會向下發展,更加浪費下滲的水。而且一但過度灌水,各種雜草叢生,又是浪費水。這才是重點!
我想抖個機靈。
你想像你的嘴是一棵莊稼苗,它渴了。
是一盆水往你臉上潑去解渴呢,還是直接拿個水瓶往你嘴裡倒好呢?大水漫灌是最浪費水的一種灌溉方式。很多人認為水灌的很透就是好的,其實這種灌溉是最不科學的。根系不光是要吸水,還有呼吸作用。漫灌會擠壓走土壤中的空氣,影響土壤的團粒結構,長時間會板結。也並不是說土壤充滿水就是好的,有個土壤適宜含水量的概念。之所以漫灌灌水次數少,是因為管理水品還沒有達到。
漫灌大部分水都是無效灌水,現在不管是農業上,還是園林上,市政項目上,水都是要收錢的。
滴灌技術來自於以色列,是個極度缺水的國家,怎麼說也是個發展了近100年的技術,不會那麼一文不值,滴灌就是以最少的水來滿足植物的根系需水,屬於局部灌水,只是濕潤根系附近的土壤,讓他一直保持在一個適宜植物生長的含水量上。至於蒸發量,滴灌要遠遠小於漫灌的蒸發量,最主要的是濕潤的面積不一樣,而且水是緩慢的滲入土壤,沒有明水。
節水灌溉也並不是只有滴灌,灌水方式很多,主要看是給什麼植物灌,或者是應用到什麼領域。比如說草坪的灌溉,就沒辦法用滴灌,一般都是採用噴灌了
我覺得,在自然界只有水污染,沒有浪費水這一說。說浪費水的都是把人類在自然界中的地位想的太高了,即使是人類把地球玩脫了,幾億年後地球還是地球,人類都不知道輪迴了多少次了。這種洗牌可以讓更高智商的物種出現。所以說,保護環境是為了人類自己,然而很多人還是奔著斷子絕孫去了。
漫灌廢水 不太懂 但是所謂漫灌會把土地鹽鹼化 有點扯淡了 我們那邊開荒地要全靠漫灌把鹽鹼衝到土地深層.具體原理說不上,按照漫灌土地水蒸發留下鹽分,是不是把灌溉水的含鹽度想得太高了!又不是曬鹽田呢 滴水灌溉前期成本高 對作物要求高 只能適合經濟類作物 像棉花 果樹 等 小麥那種密集型種植,滴灌和漫灌區別不大還費事了!有知友已經提到了電力成本和人力成本! 漫灌水最起碼水蒸發和下降也好 還能用 水污染了基本就沒啥用了!
你對浪費水的概念理解有問題。不是說滲入地下就不叫浪費。
從另一個角度來說,並不是所有地區都適合漫灌。比如我國西北地區,蒸發能力強,徑流量小,採用漫灌會導致土地含鹽量越來越高,鹽度高到一定程度就成了鹽鹼地,而鹽鹼地什麼作物都種不活。
@遇見 說的到很不錯。
農民種了很多年地,道理其實懂得很多。不要拿你們的高學歷鄙視農民的智商!
去年這邊 有部分大隊就用的滴灌,有的依然用的漫灌。
費用對比: 差距不大。
效果: 滴灌或者噴灌 要更耗時間,
長期乾旱,滴灌沒漫灌效果好!
居然有一個我可以回答的問題好激動!
我是學農業噠!
然而回答並不會特別專業,因為才大二
進入正題!
漫灌蒸發量大
你想啊,水都涌到田裡這麼攤著晾著曬著,而且田地的面積也不小,蒸發麵積大蒸發量就大
漫灌不均勻所以會很浪費水
漫灌從一個地方進水,這個地方都被淹了,它對面的地方說不定都還沒灌上水,所以只能一直灌水,來確保每個地方都有水
不止浪費水(前面的回答說的很清楚了)而且會污染地下水,污染環境,因為大水漫灌會使肥料里的有效成分,如,硝酸根,發生淋溶,從而進入地下水,最終污染地下水,危害人類。而且大水漫灌還會造成缺氧條件植物根系呼吸受到抑製造成爛根,而且硝酸根會發生反硝化,還會產生氧化亞氮等氣體,大水漫灌不止是浪費水,還會污染地下水,還是對肥料的一種浪費。
額,我覺得滴灌的"最終目的"不是節水,因為除了滴灌其他的微灌形式都已經很節水了哦,滴灌等於精確施肥加節水,所以呢,水肥一體化是確保高產和高質量的必要措施
因為一頓吃不成個胖子,吸收不完也浪費了糧食。需要的都是細水長流。。。。
單純文字介紹的情況下,沒有一個直觀的感覺,直接上視頻看下,如果可以,後續我回繼續補充。[視頻]漯河市30萬畝農田實現智能灌溉雲灌溉—在線播放—優酷網,視頻高清在線觀看視頻
提升了地下水位,使水可以通過毛細作用到地面。引起土壤鹽鹼化。
升天了
一張圖說明問題,漫灌的水好多都蒸發了
前幾天剛回老家澆過地,華北平原現在旱得葉子都捲起來了。。。感覺澆那麼大的水莊稼會被淹死啊啊啊!而且按書上說的,感覺漫灌的確浪費水。。。
然而農民伯伯種了那麼多年的糧食,我更相信他們多年來累積的生活生產經驗。
(但是有一個問題:如果只澆自己一塊地,周圍乾旱的地方會吸水,澆的水太小的話並沒有什麼卵用。但是如果用噴管大面積施水,像下雨一樣,效果應該會更好?)
大水漫灌省錢省力還方便,但是土地是有鹽分的,日照充足,將漫灌的水從地下蒸發上來,又因為鹽分已經融入水中,會把鹽分帶到地表造成土地鹽鹼化。
發現跑題了。。。。先說說滴灌吧,滴管在植物根莖附近,有時間間隔的出水,植物就會吸收,吸收就是一個問題,植物需水也是有限的所以漫灌的效率就會低,沖在地上的水被蒸發一大部分,無法有效利用,造成土地鹽鹼化
咳咳,繼續說。。。植物吸收了就不會怕被蒸發,每一滴水都用在了刀刃上,這樣就自然節約咯~
而且滴灌可以控制流向,我可以把它放在任何地方,漫灌為了滿足澆灌到所有地方就必須用大量的水,這樣就造成了浪費。。
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