从澳大利亚节水灌溉的一些启示
1 澳大利亚旱地果园概况
1.1基本情况澳大利亚位于南半球,国土总面积768.23万km2,人口1900万人。在国土总面积中,天然草场4.4亿hm2,耕地面积0.5亿hm2.澳大利亚地势低平,全境平均海拔350m, 87%的地区海拔低于500m,海拔1000m以上的山地不到1%,是世界上地表起伏最缓的大陆。澳大利亚由西向东可分为三大地形区,即西部高原、中部平原、东部山地。
1.2降水量分布
澳大利亚的北部属于热带气候,南部则属温带气候。气候的一个显著特点是大部分地区降水稀少,年降水量250mm~500mm.澳大利亚是世界上降水量最少的大陆之一,年平均降水量470 mm,且时空分布不均,有近40%的地区年降水量不足250mm.全国降水分为三个区域带:一是湿润气候带,年降水量在1 000 mm以上;二是半干旱至湿润气候过渡带,年降水量300 mm~600 mm;三是半干旱至干旱气候带,年降水量不超过300mm,气候干燥,植被稀少。
1.3水资源概况
澳大利亚河流稀疏,共有大小河流240条,主要河流包括伯德金河、菲茨罗伊河、斯诺伊河、维多利亚河、墨尔河、达令河等,这6条河流多为季节性河流,分布于降水集中地带。墨尔河是最大的河流,流域面积105万km2,干流长2 600 km.澳中部的大自流盆地富含地下水,有世界上最大的地下水源地。澳大利亚水资源总量为3 430亿m3,目前已开发利用的地表水和地下水资源量为175亿m3.
水资源特点是:总量少,人均占有量多,地区分布不均;降水年内、年际分配不均。澳大利亚国土面积的2/3地区属于干旱或半干旱地带,降水主要集中在东部山脉、台地和谷地相接的狭长地带。澳大利亚降水主要集中在冬春之间, 5月至12月间降水占全年总量的2/3,这段时间是洪水多发期,也是蓄水期。澳大利亚降水量年际之间变化也很大,有连续丰水年和枯水年的记录,枯水表现尤为强烈。这种不均匀的降水时空分布,决定了澳大利亚必须通过建设水利工程来保障经济社会发展对水资源的需求。迄今为止,澳大利亚已建水库近400座,总库容达800多亿m3,具有很强的蓄水能力。
1.4旱地果园概况
澳大利亚多数旱地果园地处主要河流墨尔河及其支流达令河流域的红褐色或棕黄色沙质土壤地区。温带果树主要生长在6个州的冷凉地区,而热带、亚热带主要果树生长在昆士兰、北部地区及其他州的较热地区。澳大利亚的主要落叶果树的面积和比例分别为:苹果2100 hm2,占3.7%;梨8322hm2,占14.5%;桃5970hm2,占10.4%;杏2186hm2,占3.8%;樱桃1700hm2,占3%;葡萄3800hm2,占6.6%;酿酒葡萄32 000hm2,占55.8%;其他1 155hm2,占2%.
2 旱地果园节水技术
2.1建园
在澳大利亚,几乎所有的旱地果园均有灌溉条件。一般选择坡度[15b的地块建园。定植前,先植防风林(或防风篱)或安装防风网,铺设排水系统。果园灌溉设施主要用于畦灌、漫灌、滴灌、喷灌和微喷灌,其中微喷灌被认为是最好的一种方法。耕地有效灌溉面积占农牧业灌溉面积4 %,90 %采用直接灌溉, 10 %采用微灌、滴灌、喷灌等先进灌溉方式。
2.2测水灌溉技术
近年来,主要利用环境监测技术确定果园的需水量。即通过土壤水分监测,分析土壤水分状况和果树需水情况,确定适宜的灌溉时间、灌水定额,以提高水的利用率。这项措施已在全澳大利亚,尤其是种植果园等经济效益较高作物地区得到了推广应用。其测定方法包括三种:一是张力计法。根据水分张力作用原理,采用固定(或移动)式水分探测头监测土壤中水分的含量,以确定灌溉时间和灌水定额;二是声纳法。根据土壤中含水量与电导率的关系,采用Diviner 2000便携式土壤水分监测器监测土壤水分含量,同时结合传统的手摸土壤水分测试方法,综合分析判断土壤中水分的含量及确定灌水定额;三是环刀式果树水分测定法。根据果树基部直径变化与植株水分含量的关系,采用红外测试仪测定植株直径的变化情况,根据变化情况确定果树的含水量状况,判断果树水分丰缺状况,决定灌溉时间和灌水定额。
2.3APEC)VC冬储地下水技术
由于季节原因,种植业和畜牧业生产需水与降水不同步。当水源供给量大于需求量时,合理的储存水资源,成为澳大利亚节水灌溉的一项新举措。APEC)VC冬储地下水技术主要是将地表多余的水资源,通过压力贮存到地下100 m左右,在缺水的季节,通过动力机器抽水灌溉农田。目前APEC)VC冬储地下水技术广泛应用于阿德莱德地区葡萄园的灌溉上,效果良好。
2.4节水配套技术
澳大利亚是典型的雨养农业,大部分果园土层较薄。为了保墒,果园配套措施主要是为了分散、拦蓄地表径流,控制水土流失,防止土壤退化。其措施概括起来有三大类:一是保土耕作法,主要于坡地果园,包括条带耕作、等高种植、留茬、少耕、免耕等;二是植物措施,包括种草、围封育草育林等;三是工程措施,包括蓄水埂、等高埂、草皮排水道、蓄水池、沟头防护、混凝土跌水、小水库、铁丝围栏护岸、丁字坝护岸、填平浅沟等。许多地区果园应用了秸秆覆盖技术,目前全境秸秆覆盖果园面积占果园总面积的30%左右。