從澳大利亞節水灌溉的一些啟示
1 澳大利亞旱地果園概況
1.1基本情況澳大利亞位于南半球,國土總面積768.23萬km2,人口1900萬人。在國土總面積中,天然草場4.4億hm2,耕地面積0.5億hm2.澳大利亞地勢低平,全境平均海拔350m, 87%的地區海拔低于500m,海拔1000m以上的山地不到1%,是世界上地表起伏最緩的大陸。澳大利亞由西向東可分為三大地形區,即西部高原、中部平原、東部山地。
1.2降水量分布
澳大利亞的北部屬于熱帶氣候,南部則屬溫帶氣候。氣候的一個顯著特點是大部分地區降水稀少,年降水量250mm~500mm.澳大利亞是世界上降水量最少的大陸之一,年平均降水量470 mm,且時空分布不均,有近40%的地區年降水量不足250mm.全國降水分為三個區域帶:一是濕潤氣候帶,年降水量在1 000 mm以上;二是半干旱至濕潤氣候過渡帶,年降水量300 mm~600 mm;三是半干旱至干旱氣候帶,年降水量不超過300mm,氣候干燥,植被稀少。
1.3水資源概況
澳大利亞河流稀疏,共有大小河流240條,主要河流包括伯德金河、菲茨羅伊河、斯諾伊河、維多利亞河、墨爾河、達令河等,這6條河流多為季節性河流,分布于降水集中地帶。墨爾河是最大的河流,流域面積105萬km2,干流長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。澳大利亞水資源總量為3 430億m3,目前已開發利用的地表水和地下水資源量為175億m3.
水資源特點是:總量少,人均占有量多,地區分布不均;降水年內、年際分配不均。澳大利亞國土面積的2/3地區屬于干旱或半干旱地帶,降水主要集中在東部山脈、臺地和谷地相接的狹長地帶。澳大利亞降水主要集中在冬春之間, 5月至12月間降水占全年總量的2/3,這段時間是洪水多發期,也是蓄水期。澳大利亞降水量年際之間變化也很大,有連續豐水年和枯水年的記錄,枯水表現尤為強烈。這種不均勻的降水時空分布,決定了澳大利亞必須通過建設水利工程來保障經濟社會發展對水資源的需求。迄今為止,澳大利亞已建水庫近400座,總庫容達800多億m3,具有很強的蓄水能力。
1.4旱地果園概況
澳大利亞多數旱地果園地處主要河流墨爾河及其支流達令河流域的紅褐色或棕黃色沙質土壤地區。溫帶果樹主要生長在6個州的冷涼地區,而熱帶、亞熱帶主要果樹生長在昆士蘭、北部地區及其他州的較熱地區。澳大利亞的主要落葉果樹的面積和比例分別為:蘋果2100 hm2,占3.7%;梨8322hm2,占14.5%;桃5970hm2,占10.4%;杏2186hm2,占3.8%;櫻桃1700hm2,占3%;葡萄3800hm2,占6.6%;釀酒葡萄32 000hm2,占55.8%;其他1 155hm2,占2%.
2 旱地果園節水技術
2.1建園
在澳大利亞,幾乎所有的旱地果園均有灌溉條件。一般選擇坡度[15b的地塊建園。定植前,先植防風林(或防風籬)或安裝防風網,鋪設排水系統。果園灌溉設施主要用于畦灌、漫灌、滴灌、噴灌和微噴灌,其中微噴灌被認為是最好的一種方法。耕地有效灌溉面積占農牧業灌溉面積4 %,90 %采用直接灌溉, 10 %采用微灌、滴灌、噴灌等先進灌溉方式。
2.2測水灌溉技術
近年來,主要利用環境監測技術確定果園的需水量。即通過土壤水分監測,分析土壤水分狀況和果樹需水情況,確定適宜的灌溉時間、灌水定額,以提高水的利用率。這項措施已在全澳大利亞,尤其是種植果園等經濟效益較高作物地區得到了推廣應用。其測定方法包括三種:一是張力計法。根據水分張力作用原理,采用固定(或移動)式水分探測頭監測土壤中水分的含量,以確定灌溉時間和灌水定額;二是聲納法。根據土壤中含水量與電導率的關系,采用Diviner 2000便攜式土壤水分監測器監測土壤水分含量,同時結合傳統的手摸土壤水分測試方法,綜合分析判斷土壤中水分的含量及確定灌水定額;三是環刀式果樹水分測定法。根據果樹基部直徑變化與植株水分含量的關系,采用紅外測試儀測定植株直徑的變化情況,根據變化情況確定果樹的含水量狀況,判斷果樹水分豐缺狀況,決定灌溉時間和灌水定額。
2.3APEC)VC冬儲地下水技術
由于季節原因,種植業和畜牧業生產需水與降水不同步。當水源供給量大于需求量時,合理的儲存水資源,成為澳大利亞節水灌溉的一項新舉措。APEC)VC冬儲地下水技術主要是將地表多余的水資源,通過壓力貯存到地下100 m左右,在缺水的季節,通過動力機器抽水灌溉農田。目前APEC)VC冬儲地下水技術廣泛應用于阿德萊德地區葡萄園的灌溉上,效果良好。
2.4節水配套技術
澳大利亞是典型的雨養農業,大部分果園土層較薄。為了保墑,果園配套措施主要是為了分散、攔蓄地表徑流,控制水土流失,防止土壤退化。其措施概括起來有三大類:一是保土耕作法,主要于坡地果園,包括條帶耕作、等高種植、留茬、少耕、免耕等;二是植物措施,包括種草、圍封育草育林等;三是工程措施,包括蓄水埂、等高埂、草皮排水道、蓄水池、溝頭防護、混凝土跌水、小水庫、鐵絲圍欄護岸、丁字壩護岸、填平淺溝等。許多地區果園應用了秸稈覆蓋技術,目前全境秸稈覆蓋果園面積占果園總面積的30%左右。