Часть2
正如本文第一部分已經提到的,如果灌溉工程正確進行,噴頭的使用不會導致地表徑流和水土流失的形成。
然而,灌溉設備的運作仍然會對土壤狀況產生影響,有時甚至相當明顯 - 例如,在噴灑強度超過滲透率的情況下。
您可以透過在機器上安裝不同類型的噴頭或改變壓力來避免積水。 這些變化將允許在更大的區域進行澆水,降低澆水率,同時提高澆水頻率。
然而,經常出現這樣的情況:最初計算的澆水量是正確的,但由此產生的土壤結皮阻礙了水分的吸收。 可以透過在田地表面施用聚丙烯醯胺 (PAM) 來對抗結皮。 該聚合物可防止土壤板結,從而防止侵蝕。
也可以透過鬆土和其他土壤耕作技術來增加水的滲透率,包括水庫法(其本質是在土壤的脊之間形成凹陷以防止水徑流)。
在美國愛達荷州,對配備樞軸灌溉系統的馬鈴薯田進行了三個生長季節的研究,以研究反侵蝕耕作方法(與標準方法相比)對整個田地水分分佈均勻性的影響。田間和作物產量指標。
田間試驗田的分配方式是,灌溉系統外跨下觀察到最高灌溉率的部分區域依照標準方案處理,部分區域採用水箱處理方法。
土壤為粉質壤土,地形從幾乎平坦到 5% 的坡度不等。
灌溉系統配備了軟管安裝式、噴桿式和旋轉式噴頭,工作壓力為 138 kPa。
三年多來,水庫處理方法的引入使徑流損失減少到所用水量的 1% 以下(前提是它們保持完好)。
平均土壤濕度增加了18%。 此外,統計分析表明,特殊處理的引入顯著增加了根區上部65公分的可用水百分比(P = 0.01)。 聚丙烯酰胺耕作 (PAM) 的使用使傳統地塊的產量增加了 21%,可銷售塊莖含量增加至 64%,罐耕地塊增加至 68%。 因此,水庫耕作類型顯著提高了產量,但噴頭類型對此指標沒有顯著影響。
先前,已知將聚丙烯醯胺 (PAM) 以每公頃約 1 公斤的用量施用於溝灌田,可增加滲透並控制水侵蝕。 PAM 溶解在水中,與土壤表面接觸,透過增加顆粒內聚力來保護土壤免受剪切引起的分離,從而防止徑流輸送。
基於這一事實,許多農民有興趣在有灑水裝置的區域使用 PAM。 注意,引入噴灌時,正確調整水滴大小和澆水強度非常重要,以免破壞土壤結構。 否則,土壤表面會覆蓋一層硬皮,導致吸濕率下降,隨後導致水徑流和部分肥沃土壤的流失。
現場研究表明,每公頃單次施用 1 公斤 PAM,可以在所有研究的土壤類型中實現顯著且持久的滲透增加以及徑流和侵蝕控制。 在粉質壤土中,Fluvisol PAM 處理減少了約 64% 的侵蝕,在休耕地區減少了 76%,滲透率分別增加了 34% 和 18%。 在沙質土壤上,Fluvisol 的結果更令人印象深刻:PAM 應用減少了 98% 的土壤侵蝕(休耕地區為 96%),滲透率分別增加了 47% 和 45%。
PAM 是做什麼的? 當根據 NRCS 標準使用時,聚丙烯醯胺除了幾乎完全消除犁溝侵蝕之外,還增加了滲透力。 入滲百分比的增加取決於多種土壤特性,尤其是土壤質地。 在粉質壤土中,淨入滲增加約 15%,低平床之間淺溝的田脊側向潤濕增加。
PAM 保持更具滲透性的孔隙結構,同時在灌溉過程中形成表面密封,從而增加滲透並促進傾斜場地的產量成長。 這一事實的解釋是,PAM 將土壤表層固定在適當的位置(同時保留了磷、氮和農藥)。
PAM可以通過噴頭嗎? 華盛頓和愛達荷州的試驗證明,透過灑水系統直接分配 PAM 可以減少地表洪水和徑流,並由於更均勻的水分配而促進更均勻的植物生長。 研究人員估計 PAM 的成本為每英畝 5 至 8 美元。
考慮到PAM 的潛在優勢,這種在不產生徑流、水坑和結皮的情況下增加吸水量的能力在炎熱的夏季條件下變得尤其有價值,因為熱峰期間的設計限制導致樞軸難以滿足作物用水需求。
使用 PAM 時是否需要對灌溉設定進行任何更改? 是的。 PAM 在整個灌溉過程中促進更高的滲透率,因此如果不調整灌溉計劃,某些地區可能會出現過度澆水的情況。
在有坡度 (>2%) 的田地中,土壤入滲率通常較低,水會快速穿過田地。 在這種情況下,PAM 處理帶來的改善的滲透和更長的開溝時間不會造成問題。 然而,在非常陡峭的斜坡上,PAM 可以增加淨滲透,從而證明減少設定的澆水時間(即,更多的水將在更短的時間內到達土壤)。
在淺溝(0-0.5%)的田間,特別是無滲透性的溝,入滲較高,使用PAM時提前時間過長,會導致澆水不均勻。 如果流入量不增加,問題將尤其嚴重。 PAM 使農民能夠增加流入量,而不會增加犁溝侵蝕造成的損失。 增加初始流量可顯著減少推進時間並平衡場頂部和底部的吸收時間。
聚丙烯醯胺可以控制水土流失,但與許多其他農業實踐一樣,其結果因田地而異。
基於來自土豆新聞的材料