微咸水灌溉技术在水田灌溉中的应用

周环宇

(辽宁省鞍山水文局，辽宁 鞍山 114200)

0 引言

随着人口的增长与农业高质量发展需求增加，灌区对灌溉技术的提升和水资源的有效利用提出了新要求[1-2]。辽宁营口市，作为典型的水田灌区，位于大辽河流域，研究采用微咸水灌溉技术，试图对水资源进行科学规划与合理利用。根据所在区域水稻的生长需求，合理控制灌溉水中氯离子含量，既能满足水田的需求，又能减少对环境的不良影响。通过多年试验结果和生产实践，证明合理控制水中氯离子含量，可保证水稻正常生长和稳定产量。因此，建立灌溉制度，实现水资源的有效利用，降低灌溉成本，提高灌溉效益成为当务之急。下文通过对营口市水田灌区的灌溉技术的探析，旨在推广微咸水灌溉技术，科学利用微咸水进行灌溉，通过控制灌溉水中氯离子含量的合理方法，实现农田的高效灌溉。以降低灌溉定额并提高水资源利用率[3-4]。这些技术和方法的应用，有助于提高营口市水田作物产量和提升经济效益，对解决同类问题具有启发意义。

1 微咸水灌溉技术

1.1 概念

微咸水灌溉技术是一种有效降低灌溉定额、减少水资源浪费的农业技术。该技术通过控制灌溉水量和灌水频率，使作物根系能够在土壤表层获取足够的水分，从而满足作物生长的需求。与传统的深灌、淹灌技术相比，微咸水灌溉技术更加节水，并且能够减少土壤中肥料和农药的流失。微咸水灌溉技术的实施主要包括3个方面。

(1)确定合适的灌水定额。根据作物的生长需求和土壤的含水量情况，科学合理地确定每次灌溉的水量和间隔时间，以避免土壤过度干旱或过湿[5-7]。

(2)采用灌溉方式。微咸水灌溉技术可以通过滴灌、喷灌、微喷等方式进行，以减少水分的流失和土壤的蒸发，控制灌水时间。

(3)在不同的气候条件下，灌水时间的选择也有所不同。一般在早晨或傍晚进行灌溉，以减少水分的蒸发。同时，微咸水灌溉技术能够减少水中的氯离子含量。通过科学地控制灌溉水中的氯离子含量，可以保证作物的正常生长和产量的稳定。微咸水灌溉技术是一种具有很大潜力的农业技术，该技术可以有效提高农田的经济效益。因此，在营口市水田灌区的推广微咸水灌溉技术具有理论与现实双重意义。

1.2 优势

通过对营口市水田灌区的灌溉技术进行探析，发现微咸水灌溉技术有3点优势。

(1)降低灌溉定额。灌溉定额是指每单位面积需供给植物的水量，传统的灌溉技术常常因为灌水量大、效率低下等造成水资源的浪费。而微咸水灌溉技术则能够通过土壤水分管理，在不影响作物正常生长的前提下，降低灌水量，从而达到减少水资源浪费的目的[8-11]。

(2)提高水资源的利用率。在营口市水田灌区，利用并推广微咸水灌溉技术，合理控制水中氯离子的含量，可以提高水资源的利用效率，提升农田的高效灌溉。

(3)减少对环境的不良影响。建立灌溉制度是提高水资源利用率的关键。根据水稻生长的不同阶段，合理控制灌溉水中氯离子的含量，可以满足水田的生长需求，减少对环境的污染和损害。

2 应用

2.1 技术原理

微咸水灌溉技术的原理，是根据水稻不同阶段生长情况，合理调整灌溉水中的氯离子含量，确保水稻不同阶段生长需要，并减少对环境的不良影响。在水稻泡插期，水中氯离子含量控制在0.5‰以内；反青分蘗期，短时间可控制在0.8‰以内；正常生长期，短时间可控制在1‰以内。

2.2 对水稻生长的影响

多年试验结果和生产实践表明，当水稻处于泡插期时，将水中的氯离子含量控制在0.5‰之内，可以保证水稻的正常生长。在反青分蘗期，暂时增加氯离子含量至0.8‰，也不会对水稻生长产生明显的负面影响。在正常生长期，将氯离子的含量控制在1‰之内也是可行的。

微咸水灌溉技术的应用，可以有效保证水稻的正常生长与产量的稳定。通过合理控制灌溉水中的氯离子含量，满足水稻不同生长阶段的需求，减少对环境的不良影响。该技术的应用，能够提高水资源的利用率，并在一定程度上降低灌溉的成本。

3 灌溉制度的建立与完善

灌溉制度是指根据作物的生长需求和土壤含水状况，合理规划和组织农田灌溉水的供应及利用方式，以达到高效利用水资源、提高作物产量和质量的一系列规则、流程和措施。通过灌溉制度，可以确定灌溉水的供应和排放时间、水量和质量的要求，合理控制灌溉周期和频率，以满足不同生长阶段的作物对水分的需求。

在制定灌溉制度时，应考虑到区域内农田的土壤属性、气候条件和水源等因素，以确保制度的适用性和可行性。此外，还应根据作物的生长需求和灌溉水的质量要求，确定不同生长阶段的灌溉水中氯离子含量的控制标准。在营口市水田灌区中，建立和完善灌溉制度，实现农田水资源的经济利用和高效利用，能够提高灌溉效率，从而促进水田的可持续发展。

4 研究方法

4.1 实验设计

采用了实验设计的方法进行调研和分析。具体实验设计如下。

(1)选择研究区域。根据营口市的地理位置和大辽河的潮汐特点，选择了具有代表性的水田灌区进行研究。

(2)灌溉方式比较实验。选取了不同灌溉方式的水田进行对比，包括传统的深层灌溉和微咸水灌溉技术。通过对比2种灌溉方式下水稻的生长状态、产量和水资源利用情况，评估微咸水灌溉技术的优劣。

(3)微咸水灌溉实验。在实验田中设置了不同水稻生长阶段的微咸水灌溉方案，控制水中的氯离子含量。通过比较不同氯离子含量对水稻生长和产量的影响，评估微咸水灌溉技术的可行性和效果。

(4)灌溉制度模拟实验。根据不同生长阶段的水稻对灌水量和灌水频率的需求特点，设计了灌溉制度模拟实验。通过对不同灌溉制度下水稻的生长状态和产量的比较，评估灌溉制度的合理性和效果。

(5)数据分析与结果评价。收集实验过程中的数据，对实验结果进行统计分析和评价，得出对营口市水田灌区灌溉技术的结论和建议。

通过实验设计，探析了营口市水田灌区的灌溉技术，评估微咸水灌溉技术的效果，科学利用微咸水进行灌溉，以及建立合理的灌溉制度。这些实验设计为提高水资源利用率、降低灌溉成本和提高农田灌溉效率提供参考。

4.2 数据收集与分析

(1)实地调研和观察，收集相关的灌区灌溉技术和水稻生长情况的实际数据。包括灌溉水的咸度、水稻生长的不同阶段和氯离子含量等方面的数据。

(2)对灌溉系统的设备和仪器进行检测和测试，获取相关的技术参数和性能指标。例如，通过测量灌溉水平均含盐量和氯离子含量，用来验证水中氯离子含量的控制效果。在数据分析方面，采用统计学方法来处理收集到的数据。通过对数据进行整理、归纳和分析，得出不同灌溉技术和灌溉水质对水稻生长和产量的影响。同时，还使用图表和统计指标来直观地展示数据的变化与趋势。此外，还进行了实验验证，通过在实验田中设置不同的处理组和对照组，对比不同灌溉技术和灌溉水质对水稻生长和产量的影响。通过对实验数据的收集和分析，进一步验证了前期实地调研和数据分析的结果。

(3)文献综述和对比分析。借鉴其他相关领域的研究成果和经验，进一步丰富和深化了研究的数据收集和分析内容。

历年泡插期及总用水量，见图1—2。2014—2021年，抽样实验选取大辽河历年氯离子含量超标天数，集中在5月，见表1。

表1 历年5月氯离子含量超过0.5‰统计表

图1 历年泡插期用水量

图2 历年水田灌溉用水量

4.3 效果分析

由营口市水田灌区应用微咸水进行灌溉的效果分析可以看出，不同生长阶段，合理控制灌溉水中的氯离子含量，可以保证水稻的正常生长和产量的稳定[12-13]。

5 技术改进路径

5.1 理论层面

(1)加强研发。增加科研投入，研发高效节水灌溉技术。为充分利用微咸水资源，多角度加大对节水灌溉技术的研发投入，研发出适用于微咸水灌溉的高效节水灌溉技术。包括改进现有的灌溉设施，如喷灌、滴灌等，以提高微咸水的利用率；研究开发新型的灌溉技术，如地下滴灌、膜下滴灌等，以降低微咸水对土壤和作物的影响。

(2)建立完善微咸水灌溉技术推广体系。该技术推广体系包括政策支持、资金投入、技术研发、人才培养等方面。通过政策引导，鼓励农民采用微咸水灌溉技术，提高农民的节水意识；加大资金投入，支持微咸水灌溉技术的研发和推广；加强技术研发，不断提高微咸水灌溉技术的水平；培养专业人才，为微咸水灌溉技术的推广提供人才保障。

(3)推广成功经验。在微咸水灌溉技术的推广过程中，开展一些示范工程，将先进的微咸水灌溉技术应用于实际生产中，总结经验，形成可复制、易推广的成功模式。通过示范工程的推广，让更多的农民了解和认识到微咸水灌溉技术的优势，提高农民采用微咸水灌溉技术的积极性。

(4)加强宣传和培训，提高农民的节水意识。加强对农民的宣传教育，提高农民的节水意识，是推广微咸水灌溉技术的关键。通过举办培训班、讲座等形式，向农民普及微咸水灌溉技术的知识，让农民了解微咸水灌溉技术的原理、方法和应用效果；同时，通过宣传报道，展示微咸水灌溉技术在农业生产中的实际应用效果，激发农民采用微咸水灌溉技术的积极性。

(5)完善政策法规，保障微咸水灌溉技术的推广。完善相关政策法规，为微咸水灌溉技术的推广提供法律保障。

5.2 实践层面

(1)选择合适的灌溉方式。传统的地面灌溉方式，可能会导致盐分在土壤表层积累，从而影响作物的生长。相比之下，滴灌和喷灌等节水灌溉方式，可以更好地控制水分和盐分的分布，减少对土壤和作物的损害。此外，还可以采用地下滴灌等方式，将水分直接输送到作物根部，减少水分蒸发和盐分积累的风险。

(2)合理施肥。由于微咸水中的盐分会与肥料中的养分发生反应，导致养分的损失和浪费。因此，在使用微咸水进行灌溉时，应适当调整施肥量和施肥时间，避免过量施肥或在高温季节施肥。

(3)加强土壤管理。通过合理的耕作和覆盖措施，减少土壤表面的蒸发和盐分积累。

6 结论

研究表明，通过全面推广浅湿灌溉技术和科学利用微咸水灌溉技术，不仅有助于降低灌溉定额，还能提高水的有效利用率。通过合理的控制水中氯离子含量，能够有效地降低水的咸化程度，提高水稻的生长质量和产量。虽然微咸水灌溉技术在解决淡水资源短缺问题方面具有一定的潜力，但在实际应用中仍存在诸多不足之处。因为若长期使用微咸水灌溉，可能导致土壤盐分累积，从而影响土壤的肥力与结构。此外，高盐分环境对作物的生长及发育也会产生不良影响，如降低作物产量、品质和抗逆性等。为充分发挥微咸水灌溉技术的优势，未来，可深入研究，结合实践，积累经验，完善技术和管理措施。与此同时，加大政策扶持力度，推动微咸水灌溉技术的广泛应用，实现社会效益与经济效益双赢。