浅析畦灌法的应用

许鹏

（陕西省宝鸡峡工程局 陕西 宝鸡 721001）

1 引言

地面灌溉方式目前占到我国灌溉面积的95%以上，是目前应用最广泛的农田灌溉方式。畦灌法作为地面灌溉方式的一种，有着易于操作、节水、节能、省工等优点，是目前我国西北地区采取的主要灌溉方式之一。之所以称其为畦灌法，是因为灌溉前需要将灌溉田块用畦埂分割成一个个长方形的灌水畦。灌溉时，灌溉水源从畦田短边较高一侧引入，使灌溉水源在畦田表面形成一个薄水层，沿畦长方向逐渐灌满整个灌水畦。在灌溉水源沿畦长方向推进的过程中，依靠水的重力作用和土壤的毛孔吸力，水源逐渐下渗，逐渐湿润灌溉畦块。在进行各种作物的播前储水灌溉时常用畦灌法，用以加大灌溉水向土壤中下渗的水量，使土壤中储存更多的水分。

近年来，国家十分重视土地平整方面的工作，再加上一些先进技术如基于激光平地技术的应用，为开展畦灌灌水方式提供了便利的前提条件，畦灌法将会有更广阔的应用市场和前景。

2 试验设计

2.1 试验区概况

本试验选址陕西中部地区关中平原杨凌高新农业示范区多年耕作的肥力相同的田块进行。试验区属温带半湿润气候，多年平均降水量637.6 mm，平均气温12.9℃，年温差27.3℃。供试土壤为中壤土，土壤容重1.34g/cm3，田间持水量为23.4%（重量含水量）。试验小区内土质基本均匀，试验前对试验区内土地进行平整，使坡度均匀，坡度方向为沿畦长自北向南倾斜，沿畦长方向实测坡度为1/1000～2/1000。试验小区内种植作物为夏玉米，种植行距为60 cm，株距30 cm，考虑到便于观察试验现象，方便试验数据的收集，本试验选择在土壤覆盖率低的夏玉米苗期进行。

2.2 畦田设计

参考相关文献并根据杨凌区当地种植习惯调查结果，最终设定本试验小区各灌水畦畦长的三个试验水平，即30m、50m、70m；根据玉米种植行距的要求，畦宽同样设定三个试验水平，即2.1m、3.3m、4.5m。本试验共设9个不同处理，重复一次，共计18个灌水畦。为防止各畦之间侧渗，畦间及畦尾均设置防渗板防渗。参照当地畦埂设计习惯，畦埂宽度设为20cm。水源为浅层地下水，灌水选用小型潜水泵，水泵流量10L/s，灌水水量由水表计量。

2.3 灌水定额设计

实测各畦平均土壤容重1.34g/cm3，计划湿润层取60cm，湿润层土壤水分达田间持水量的60%开始灌水，灌水上限为田间持水量。由此我们可得灌水定额为：

式中：S——计划灌水量；

β1——灌前土壤含水量；

β2——灌后土壤含水量；

γ——土壤容重；

R——计划湿润层深度。

由公式（1）计算得出，本试验的设计灌水定额为780m3/hm2。

2.4 测定方法设计

在各灌水畦内沿畦长方向每10m设一个取样点，测定土壤含水量，取样深度为计划湿润层深度，即60cm。土壤含水量用烘干法测定，测定时间为灌水前一天和灌水后三天。水流推进和消退过程观测点的设定同样为沿畦长方向每10m设一个观测点。对于畦宽4.5m的灌水畦，布设两条平行的观测线。试验参照当地灌水习惯，具体试验布置见表1。

3 试验分析

3.1 水流推进分析

根据田间试验实测，当流量一定时，畦田湿润锋推进速度随畦宽的增大而降低，即单宽流量大的畦田，湿润锋推进速度快；当单宽流量一定时，畦田湿润锋推进速度随畦田坡度的增大而加快。

3.2 灌水质量分析

评价一种灌水方法或一个灌溉工程最重要的指标之一就是灌水均匀度，灌水均匀度好的田块，作物能较好的生长，产量就高。显然，如果能保证畦田上灌溉水层的滞留时间相等，即各点的土壤入渗时间相等，则灌水均匀度就好。经实测，畦长50m，畦宽2.1m，坡度1.5‰的畦田灌水均匀度达到0.91，为整个试验畦块的最高值；灌水均匀度最低的为畦长70m，畦宽4.5m，坡度2‰的畦田，其灌水均匀度为0.72。由此我们可以得出，在本组试验的9个处理当中，统一采用九成改水成数的条件下，灌水效果最好的畦田规格为：畦长50m，畦宽2.1m，畦田坡度1.5‰。

表1 畦灌田间试验布置表

4 结论与讨论

4.1 畦田布置

畦田布置应主要依据地形条件，并结合考虑耕作方向，应保证畦田沿长边方向有一定的坡度。一般适宜的畦田坡度为1.5‰左右，坡度过大，容易引起土壤冲刷；坡度过小，湿润锋在畦田内推进缓慢，容易造成深层渗漏，不利于畦田节水。

4.2 畦田规格

畦田规格主要是指畦田的畦长、畦宽和畦埂的设置。

（1）畦田畦长的确定应依据当地地形，综合考虑畦田纵向坡度、土壤透水性能、土地平整情况、土壤质地、种植习惯等因素，并结合当地农业技术条件合理设计。合理确定畦长主要是为了提高灌水均匀度，便于种植、管理和采收以及农业机械的应用。如畦田土质为粘性土质，透水性较弱的畦田，畦田设计要长，以便延长灌水入渗时间，保证灌水均匀。又如畦田纵向坡度较大、透水性较好的田块，畦长设计要短，以达到节水的目的。对于北方自流灌区，传统畦灌法畦长设计相对较长，一般为50m～100m。在提水灌区和井灌区，畦长应短一些。提水灌区畦长一般为30m～80m为宜，井灌区的畦长则以10m～50m为宜。

（2）畦宽主要取决于畦田的横向坡度、土壤性质和农业技术要求，以及农机具的宽度。通常，畦宽多按当地农机具宽度的整数倍数确定，一般为2m～4m。传统畦灌法的畦宽一般都要求最宽不要超过5m，每公顷以约75～150个畦田为宜。在水源流量小时或井灌区，为了迅速在整个畦田上形成流动的薄水层，一般畦宽较小，多为0.8m～1.5m；菜田可以适当再缩小，可为0.5m～1m。为灌水均匀，要求畦田无横向坡度，以免水流集中，冲刷畦田田面土壤。

（3）畦田田埂的设计也是畦田设计的重要部分，其设计要点主要为便于操作、不跑漏水、少占耕地。实际操作过程中，畦田田埂往往设计成梯形断面，也有少部分为三角形断面。对于梯形断面的畦埂，底宽一般为40cm左右，顶宽25cm左右，畦埂高20cm～25cm。田间畦埂一般为临时性的，修筑时应考虑结合播种与整地便利。对于像冬小麦等密植作物，畦埂上亦可播种。为防止畦埂跑水漏水，畦田邻近田间道路的畦埂可适当加高且最好修筑成固定畦埂。

4.3 优先推广小畦灌

将耕作田块改为畦块较小的畦块，也称为小畦灌技术。小畦灌主要是指畦田“三改”灌水技术，也就是长畦改短畦，宽畦改窄畦，大畦改小畦。小畦灌畦田的规格可根据灌区的性质，分别考虑。通常，对于机井灌区，畦宽按1m～2m布设为宜；对于自流灌区可适当加大畦宽到2m～3m。对于机井灌区，畦长以30m左右布设为宜；对于自流灌区，畦长可加大至50m～80m。

5 结语

推广畦灌法的原因主要是它有如下优点：①节约水量，易于实现小定额灌水。因为田块越长，水流的入渗时间越长，而灌水量也就越大。所以，田块相对较短的畦田灌溉方法能减少灌水定额，达到节水的目的。②灌水均匀，浇地质量高。由于畦块小，水流比较集中，水量易于控制，入渗比较均匀。③预防土壤盐渍化。畦灌法较之传统大水漫灌大大提高了田间水的利用效率，可有效减少深层渗漏，从而防止地下水位因渗漏而提升水位，预防土壤盐渍化灾害的发生。④入畦流量较小，减少土壤水分淋失，减轻土壤冲刷。畦灌法入畦流量相对较小，减轻了土壤冲刷，不破坏土壤结构，土壤不易板结，减少了土壤养分的淋失，保水保肥，有利于作物增产增收。陕西水利