渠沟田全防渗节水技术的原理

3.1.3　渠沟田全防渗节水技术的原理

3.1.3.1　综合性原理

现代科学技术日新月异、飞速发展，各门纵向学科和各种单项技术深入发展。然而纵向学科和单项技术在取得一定突破的情况下，其自身发展速度就会变慢，这时需要注入新知识或与其他技术结合才能变革。日本有句名言：“综合”即创造。渠沟田全防渗灌水技术就是如此。管灌可以被看作是我国北方灌水技术的一场革命。当管灌在发展中遇到田间灌水部分薄弱时，与膜上灌和输水沟地膜防渗有机结合，这就是一种综合，一种变革。

3.1.3.2　局部入渗原理

渠沟田全防渗节水技术的施水点，近似滴灌，是一种局部入渗灌溉，施水面积只占灌溉面积的0.3%～7%(依次为蔬菜、西瓜、玉米、小麦、水稻等)。它将传统的浇地变成了浇作物，由于从苗孔入渗灌溉，其根系附近含水率比膜侧沟内灌水的作物根系含水率约高20%，而且灌水均匀度和灌水定额均可人为控制，避免了深层渗漏。管灌的最大缺点就是水进入田间后，尚无相应的局部控制技术，仍采用小畦灌或沟灌，水的利用率和水分生产率没有大的突破，与膜上灌这种局部灌溉有机结合后，水的利用率和水分生产率便有了一个突变。

3.1.3.3　抑制蒸发原理

作物需水由植株蒸腾(生理需水)和株间蒸发(生态需水)构成。一般地讲，植株蒸腾不易控制，而株间蒸发却可以用地膜(或微膜)等加以控制，膜上灌正是如此。西北干旱地区降水稀少，蒸发强烈，蒸发量是降水量的9～10倍。膜上灌灌水集中于作物根部附近的土壤，减少或避免了株间无效蒸发。而膜侧沟灌，灌水集中于沟底的土壤中，灌水后沟内土壤板结，毛细作用力加强，存入沟底的土壤水分蒸发很快，加之沟距较大，为使膜下土壤充分湿润，需要延长灌水时间，致使沟畦末端溢水，造成灌水定额偏大。

3.1.3.4　保温防渗原理

地膜栽培技术，主要是利用地膜增温效应来实现增产的。根据观测，灌水前后23天膜上灌积温比膜侧沟灌积温高5.2℃，平均每天高0.23℃。膜上灌水，不仅没有使地膜热效应降低，反而有所提高，原因是膜上灌土壤水分集中于膜下，增大了膜下土壤热容量，致使地温高而稳定，这和灌水后可以减轻霜冻的道理相似。而膜侧沟灌，因水分集中于沟底，随着沟内土壤水分的大量蒸发，热量也大量耗散，致使地温较低。

另外，在宁夏，冻害主要发生在5月中旬以前，西瓜一般5月下旬至6月上旬灌第一水，扬黄灌区玉米膜上灌一般在6月中旬灌第一水，灌水后即使塑料薄膜透明度降低，但这时天气渐热，气温已保持在19℃～21℃，膜下地温已上升到30℃以上，因此地温已不是主要问题。此时地膜的作用逐渐由增温和保温变为防蒸发(保墒)和防渗。

3.1.3.5　优化组合原理

农作物产量是水、肥、土、光、热、气等各种因素综合作用的结果。西北干旱、寒冷地区，土地与光能资源丰富，但水分缺乏，热量不够。传统的大水漫灌不仅使渠系和沟田无效渗漏多，而且无效蒸发很大，且宁夏传统的农业栽培使作物一茬有余，两茬不足，光热资源不能充分利用。渠沟田全防渗节水技术，将防渗、防蒸发、保温与局部入渗灌溉有机结合，解决了农作物水、土、光、热、气等各种问题，不能不说这是一种优化的组合、优化的选择。