国外如何灌溉（1）：看以⾊列、法国、美国三⼤模式
从总的情况来看，世界上的⽔资源紧缺状况⽇益严重。但由于各国的⾃然、经济和环境状况差异很⼤，所⾯临的问题和采取的措施也不尽相同。联合国于1997年对世界的⽔资源进⾏了综合评估，将世界各国分为4⼤类，即：
〔1〕⾼收⼊、⽔资源不紧缺国家：这类国家⾯临的主要问题是⽔污染，但他们有充⾜的财政资源解决他们的问题；
〔2〕⾼收⼊、⽔资源紧缺国家：这类困家⾯临的主要问题是过量⽤⽔、⽔污染和地下⽔超采，但他们也有充⾜的财政资源解决他们的问题；
〔3〕低收⼊、⽔资源不紧缺国家：这类国家主要分布于热带，有充⾜的⽔资源。但由于降⾬量集中在较短的⾬季，他们会遭受洪灾，由于贫困他们不能修建供⽔设施；
〔4〕低收⼊、⽔资源紧缺国家：这类国家包括地处⾮洲和亚洲⼲旱和半⼲旱地区的许多国家。这类国家⽤⽔量⼤，他们也⽆法避免⽔污染的问题。
灌溉的⼏种⽅式
（1）漫灌
漫灌要挖沟渠，以前⽤⼈⼯，后来⽤牲畜、拖拉机，后来最先进的⽤激光测距的先进机械，取决于经济和地理条件，例如需要灌溉的地域⾯积⼤⼩，有什么可⽤的技术，⼈⼯费⽤等。植物在畦和陇沟中排成⾏或在苗床上⽣长，⽔沿着渠道进⼊农⽥，顺着陇沟或苗床边沿流⼊。也可以在⽥中⽤硬塑料管或铝管引⽔，在管上间隔距离开孔灌溉，⽤虹吸管连接渠道。
但由于漫灌⽐较浪费⽔资源，需要较多的劳动⼒，并且容易造成地下⽔位抬⾼，因此使⼟壤盐碱化，在发达国家已经逐渐被淘汰。但由于只需要少量的资⾦和技术，在多数发展中国家中仍然被⼴泛使⽤。
（2）喷灌
喷灌是由管道将⽔送到位于⽥地中的喷头中喷出，有⾼压和低压的区别，也可以分为固定式和移动式。固定式喷头安装在固定的地⽅，有的喷头安装在地表⾯⾼度，主要⽤于需要美观的地⽅，如⾼尔夫球场、跑马场草地灌溉、公园、墓地等。
喷灌的缺点是由于蒸发也会损失许多⽔，尤其在有风的天⽓时，⽽且不容易均匀地灌溉整个灌溉⾯积，⽔存留在叶⾯上容易造成霉菌的繁殖，如果灌溉⽔中有化肥的话，在炎热阳光强烈的天⽓会造成叶⾯灼伤。
（3）微喷灌
微喷灌是利⽤折射、旋转、或辐射式微型喷头将⽔均匀地喷洒到作物枝叶等区域的灌⽔形式，⾪属于微灌范畴。微喷灌的⼯作压⼒低，流量⼩，既可以定时定量的增加⼟壤⽔分，⼜能提⾼空⽓湿度，调节局部⼩⽓候，⼴泛应⽤于蔬菜、花卉、果园、药材种植场所，以及扦插育苗、饲养场所等区域的加湿降温。
（4）滴灌
滴灌是将⽔⼀滴⼀滴地、均匀⽽⼜缓慢地滴⼊植物根系附近⼟壤中的灌溉形式，滴⽔流量⼩，⽔滴缓慢⼊⼟，可以最⼤限度地减少蒸发损失，如果再加上地膜覆盖，可以进⼀步减少蒸发，滴灌条件下除紧靠滴头下⾯的⼟壤⽔分处于饱和状态外，其它部位的⼟壤⽔分均处于⾮饱和状态，⼟壤⽔分主要借助⽑管张⼒作⽤⼊渗和扩散。
但如果滴灌时间太长，根系下⾯可能发⽣浸透现象，因此滴灌⼀般都是由⾼技术的计算机操纵完成，也有由⼈⼯操作的。滴灌⽔压低，节⽔，可以⽤于对⽣长不同植物的地区，对每棵植物分别灌溉，但对坡地需要有压⼒补偿，⽤计算机可以依靠调节不同地段的阀门来控制，关键是控制调节压⼒和从⽔中去除颗粒物，以防堵塞滴灌孔。⽔的输送⼀般⽤塑料管，应该是⿊⾊的，或覆盖在地膜下⾯，防⽌⽣长藻类，也防⽌管道由于紫外线的照射⽽⽼化。滴灌也可以⽤埋在地下的多孔陶瓷管完成，但费⽤较⾼，只有时⽤于草⽪和⾼尔夫球场。
（5）渗灌
渗灌技术已经在地下⽔位较⾼的地⽅应⽤许多年了，是⼈⼯将地下⽔位抬⾼，直接从底下为植物根系供⽔的⽅法。
渗灌常⽤于商业温室产品，如对盆花进⾏灌溉，还可以施肥，⽤含有肥料的⽔溶液从底部浸泡花盆10 到20分钟，然后⽔可以回收，这种运作需要⾼技术⾃动操作，设备费⽤贵，但节省⼈⼒、⽔和化肥，同时维护和操作费⽤也很低，原理和地下滴灌⼀样。
（6）调亏灌溉
调亏灌溉时在作物的⾮临界期减少灌⽔（亏缺），处于⼲旱胁迫状态，减少蒸腾耗⽔和延缓营养⽣长，⽽把有限的⽔量集中供给给作物的需⽔临界期，满⾜⽣殖器官形成和⽣长的要求。该技术可显著提⾼⽔分利⽤效率⽽不降低甚⾄可增加产量
（7）控制性分根交替灌溉
该技术原来提出时，⼀⽅⾯是使部分根系处于⼟壤⼲燥的区域（⼲燥区）中，作物受到⽔分胁迫，根部形成⼤量脱落酸，传送到叶⽚，⽓孔开度减少，降低蒸腾耗⽔量；另⼀⽅⾯，使部分根系处于灌⽔的区域（湿润区）中，作物从⼟壤中吸收⽔分，满⾜正常的⽣理活动的需要。⼲燥区和湿润区交替灌
溉。交替胁迫后次⽣根⼤量增加，根系吸⽔吸肥能⼒增加，⽔分利⽤效率明显提⾼。
该技术在实⽤中改为隔沟交替灌溉系统，交替灌溉系统等。
现代灌溉包括喷灌、滴灌和微喷等节⽔灌溉技术。下⾯就分享三种灌溉⽅式。
1
以⾊列模式
以⾊列是⼀个⽔资源严重紧缺酌国家，⼈均⽔资源占有量只有365m³。为了利⽤好有限的⽔资源，以⾊列采取了明智的措施，制定并严格地执⾏有关政策。
以⾊列的灌溉⾯积为22万ha，农业⽤⽔量为12.58亿m³，占总供⽔量的62％。为了提⾼灌溉⽔效率，所有的灌溉农⽥都采⽤了喷灌和滴灌现代灌溉技术和⾃动控制技术，使灌溉⽔平均利⽤率达到90％。以⾊列的滴灌⾯积占其全部灌溉⾯积的三分之⼆。为提⾼灌溉⽔利⽤率采取的其他措施还有：⽔量计量、⽔价政策、灌溉过程的计算机管理和遥控、⽔肥同步施⽤(fertigation)。这些措施使单位⾯积的平均灌溉⽔量由1975年的8700m3/ha降为1995年的5500m3/ha，同时在农业总⽤⽔量不增加的情况下农业产出增长了12倍。
由国家供⽔公司计算的平均供⽔成本为31美分/m³，不同的⽤户⽔价也各不相同。国家为供⽔提供⼀定的补贴，但补贴的⽐例在逐渐降低。在国家供⽔公司重组后，⽔价的逐渐增加，国家对供⽔的补贴已由1992年占成本的50%降低为1996年的20％。近年来推⼴的灌溉⽔分段计价的办法使灌溉⽔量节省10～15％。灌溉⽔价如表3所列。
以⾊列以每年⼈均不⾜300m³的供⽔量⽽成为⼀个富裕国家，⼈均GNP达到14，400美元，维持了相当⾼的⽣活⽔平。这依赖于以⾊列所采⽤的管理体制、法规、经济和技术等综合措施，对⽔的需求进⾏管理，提⾼农业和⼯业⽤⽔效率，重复利⽤其有限的⽔资源。以⾊列以仅仅5500m³/ha的灌溉⽤⽔量在⼲旱地区获得了成功的灌溉农业，实现92％的农产品⾃给。但是，从经济的⾓度来看，占总⽤⽔量62％的农业部门对国内⽣产总值的贡献率仅为2％。因此，以⾊列的农业⽣产发展也到了⼀个转折点，农业向更先进的⽣产⽅式转变，提⾼农业与⼯业和其他经济部门竞争可供⽔量的能⼒。
业⽣产发展也到了⼀个转折点，农业向更先进的⽣产⽅式转变，提⾼农业与⼯业和其他经济部门竞争可供⽔量的能⼒。将对农业⽣产结构进⾏调整，现正在对新的农业结构进⾏研究，使农业具备：
●与其他经济部门竞争⽔量的能⼒；
●作物经济价值⾼、⽤⽔量少；
●与进⼝的农产品相⽐有竞争能⼒。
土加于视频：以⾊列的滴管技术
2
法国模式
法国的⽔资源总量为1010亿m³，⼈均⽔资源占有量为3300m³。⽬前利⽤的⽔量为114亿m³，⼈均年引⽔量665m³，另有36亿m³城镇⽣活污⽔和40亿m³⼯业废⽔得以再利⽤。农业⽤⽔量为24亿m³，占总供⽔量的21％。虽然法国的⽔资源较为丰富，但时空分布及其不均匀，在地域和时域上存在⽔资源紧缺的问题，法国的南部⽔资源⽐较紧缺。法国采取了许多措施，以提⾼需⽔量管理⽔平，尽最⼤可能平等地对待每个农场；提⾼⽔的利⽤效率；改善农业耕作⽅法，尽量减少对⾃然环境的影响。
法国⽔管理的特点是由国家、流域管理委员会、⽔协会和地⽅⽔管理公司共同参与管理。为了管理好⽔务，近年来法国修改了⽔法和农业法两部法规。⽔法强调了⽔资源(包括地表⽔、地下⽔等)统⼀性，建⽴了以流域为单位的⽔资源管理的体系。法国6个流域有关⽔政策的决策是由在流域管理委员会的所有⽤户代表(包括政治家、农民、⼯业、环境部门、消费协会和国家的代表)共同协商确定。⽔法还强调了⽔是公公资源，因此，必须采取综合和平衡的管理措施协调⽤⽔户的需求和环境保护需求。农业的政策框架基于欧盟的农业政策(CAP)，这⼀政策限定了每个成员国的农业发展及灌溉需⽔量。
法国建⽴了良好的灌溉设施，有完善的灌溉服务体系和管理体制。在现有的238万ha灌溉⾯积中，111万ha为现代灌溉⾯积，占总灌溉⾯积的47％。现代灌溉⾯积以喷灌为主，有喷灌⾯积89万ha，占现代灌溉⾯积的80％。平均灌溉⽔价为0.15美元/m³。
法国灌溉⽤⽔管理模式分为三种，分别为协作管理、区域开发公司管理和单个灌溉⼯程管理模式。
●协作管理模式：是由参加⽤⽔户协会的农场主和其他⽤户共同拥有和使⽤灌溉设备，协会负责需集体开展的⼯作、统⼀管理设备和维护⼯程设施。协会的平均规模是每个协会有75个成员和250ha灌溉农⽥。协作管理模式在法国南部得到了⼤⾯积推⼴应⽤，有1/3灌溉农⽥采⽤了这种管理模式。协作管理模式的成功归功于协会内成员之间的联系紧密，农民负责履⾏会集体作出的决定，⽔费收取和管理到位。⽔费⾄少可以⽀付运⾏和维护费⽤，有时还可以⽀付部分⼯程建设投资。
●区域开发公司管理模式：区域开发公司是为开发法国南部⽽成⽴的，法国现有5个区域开发公司，其中3个公司直接管理了27.5万ha灌溉农⽥的设备，并为由⽤⽔协会和单个农场管理的9万ha灌溉农⽥供⽔。区域开发公司的运⾏管理规则是：平等(所有⽤⽔户平等)、⾼质量(以与⽤户签订合同的⽅式确定服务)、可持续发展(经常维护和完善⼯程设施)、透明和负责(农民选配代表参加区域开发公司管理委员会)。
●单个灌溉⼯程管理模式：⽤于农户依靠建⽴在⾃⼰的农场内的⽔库或地下⽔为灌溉⽔源，或直接从河
流引⽔灌溉的情形。法国有120万ha灌溉农⽥采⽤这种管理模式，可见它是法国主要的灌溉管理模式。这种管理模式的问题是如何搞好多个⽤⽔户的整体供⽔管理，特别是在夏季，作物的需⽔量达到最⾼峰，⽽同时地表河流也正处在枯⽔期。为了保护⽔环境，需要计划和控制对地下⽔的开采和从河流的引⽔量。因此，单个灌溉⼯程管理模式在80年代受到了严重的挑战，特别是在法国西南部这样严重缺⽔的地区。为了解决这些间题，需探索新的⽅法，如统⼀管理⽔资源，并配合采取经济⼿段(如限量供⽔，提⾼⽔费等)。
3
美国模式
美国的灌溉⾯积为1999万ha，其中1111万ha为沟灌，占灌溉⾯积的55.6％，喷灌和滴灌⾯积占灌溉⾯积的27％，地下灌溉技术也得到了应⽤。美国有很好的现代灌溉技术研究和开发⽀持条件，有许多研究中⼼，这些中⼼经常深⼊农场与⽤⽔户保持密切联系，技术推⼴不但速度快且⾯也很⼴，现代灌溉⾯积发展速度很快。美国垦务局和其他机构遍布美国各地，根据当地的⽓候和⽔源条件为灌溉农业提供良好的技术⽀持。美国的灌溉⽔价基于平均成本价，⽔价不但包括运⾏和管理成本，也包括政府为保护⽔资源⽽附加的费⽤，按⽤⽔量收取⽔费。为了促进现代灌溉农业技术的应⽤，美国引⼊了如下⼏项措施。
1) 研究将⽤虹吸管引⽔灌溉的灌区改为喷灌、滴灌等现代灌溉的限制条件。研究发现，为初次购买喷灌设备的⽤户提供低息软贷款并进⾏⽀持性的⽰范可促进现代灌溉技术的应⽤。
2)美国垦务局将⾃动控制技术⽤于灌区配⽔调度，配⽔效率可由过去的80％增加到96％。
3)在加州开展的为期10年的⾮充分灌溉研究⽰范表明，⾮充分灌溉可使单位⽔量的产出提⾼，⽽单位⾯积⼟地的产出降低了。研究发现，在考虑所有投⼊后，应⽤⾮充分灌溉农场的净收⼊⽐较低，但他们所使⽤单位⽔量的收益较⾼。对于那些供⽔量有限的地区，推⼴应⽤⾮充分灌溉是⼀项有益的长期战略。
4)开展了为期5年的城镇⽣活污⽔灌溉研究。在灌溉前，⽣活污⽔⽤过滤、沉淀等办法处理。研究发现，⽤处理后的⽣活污⽔灌溉的作物与⽤井⽔灌溉的作物，在长势和品质上没有明显区别，也没有发现⼟壤和地下⽔产⽣退化。⽤处理后的⽣活污⽔灌溉⾷⽤作物的风险在可承受的范围内。
5)进⾏灌溉农业结构调整，将灌溉农业由⽔资源紧缺的地区转移到⽔资源丰富的地区。在⼋⼗年代美国有85％的灌溉⾯积在西部，15％在东部；⽽在九⼗年代有77％的灌溉⾯积在西部，23％在东部。
（美国中部平原上出现许多“⼤地眼影盘”，因农⽥灌溉所需⽽打造）
视频：美国灌溉⽟⽶，效率太⾼了！
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