单元四灌溉与排水.doc

單元八：灌溉與排水 壹、生活故事 最近，志明看到新聞報導，內容是在台灣北部地區因為久旱未雨，造成幾個重要的水庫蓄水量下降，達到警戒線以下，為了節省用水，政府下令減少部份水田的灌溉用水，使得一些農民的作物頓時無水可用，被迫休耕，造成不少損失。爸爸說：「因為台灣的河川大多短急，雨水下來後，很快便隨河川流走。因此，為了提供民生用水及農業用水，必需在幾個重要的河川興建水庫蓄積水源(圖5-4-1)。如果水庫的水源過度利用，加上太久沒有下雨，便會鬧旱災囉。」 由此可見，充足的灌溉水源，對於作物的生長是多麼的重要。一套完善的灌溉系統，對於水源的充分利用有很大的關係，而農業生產又是如何來利用這些水資源呢？。 貳、知識寶庫 植物體的組成約有90﹪為水分，而植物在其生長過程中，會不斷地由根部吸收水分後輸送至各組織細胞中，如此提供了本身進行生化作用的需要。但實際上植物生化作用所需的水分並不多，大部分的水分都經由植物體表之氣孔蒸散於大氣中，此過程即稱之為蒸散作用。 蒸散作用的大小會隨著生長環境的不同而變化，如季節、日照溫度、風速、土壤水分含量及作物之生育期等所影響。若作物根部吸收的水量不足蒸散作用所需時，作物的生長發育便受極大的影響，會發生所謂的凋萎現象。因此為避免凋萎現象的發生，灌溉作業即成為栽培管理的重要工作之一(圖5-4-2)。 一、灌溉 (一)灌溉的意義 作物在栽培過程中，利用人為的方法供給作物生長所需的水分，稱之為灌溉。灌溉水的用量，依作物種類、氣候、土壤及地勢而異，一般要注意供給適度，過與不及均會有不良的影響。 灌溉的目的： 1.供給作物發芽與生長所需的水分。 2.提高作物成活率及增加生長速度。 3.改善土壤的理化性質。 4.灌溉水中還有植物所需的養分。 5.防除雜草及病蟲害。 6.調節作物開花結果之產期。 7.灌溉後排水，可以去除鹽鹼土的鹽分。 (二)灌溉的方法 灌溉水過多會造成浪費，且影響土壤理化性質及微生物繁殖。灌溉水過少，則不足供應作物生長所需。灌溉水量依氣候、土壤、地勢及作物種類而不同(圖5-4-3)。灌溉的方法可分為地面、地上及地下灌溉三種不同方式。 1.地面灌溉：包括漫灌及溝灌。 (1)漫灌：最古老的灌溉方式，省工價廉但浪費水源，宜於平坦地區。禾榖類作物如水稻栽培，可採用漫灌(圖5-4-4)。 (2)溝灌：類似漫灌，將水灌至畦溝，亦適用於平坦地區，效率較高，例如玉米、甘蔗、蔬菜等作物，可使用溝灌(圖5-4-5)。 2.地上灌溉 指噴灑灌溉、滴灌及微噴，一般果樹及設施栽培的作物均採用此法。 (1)噴灌：利用壓力將灌溉水，經由管路系統及支管上之噴頭如降雨般在空中向地面散佈，使作物滋潤的灌溉方式(圖5-4-6)。噴灌適用於全面之補給灌溉，受地形與土壤條件限制較少，較傳統的方法，具有省工、節水等優點。但受到風的影響大，其設施費與動力費成本較高較高。可分為固定式及可移動式兩種。 (2)滴灌：在小口徑PE管上，按一定間隔安裝滴嘴、毛細管或極細小孔，以少量水流經由滴水支管上所裝置之滴嘴，連續滴下於作物株幹旁之方法，其最大優點為節省水資源，只灌溉果樹生長區域。適用於隧道欄栽培或水源缺乏地區必需實施節水灌溉措施者，如山坡地之果樹。 (3)微噴：微噴灌系統是介於噴灑灌溉與滴水灌溉的一種灌溉方法，以低壓給水，只在作物生長範圍，實施局部灌溉。微噴灌操作壓力低，出水量小，容易變換器材種類，操作維護容易。適用於果樹、設施園藝等小規模灌溉，操作壓力低，水量少，便於實施多目標利用及自動化，為目前最流行之灌溉方式。 3.地下灌溉 地下灌溉為在田間挖深溝或埋設水管於地下，配合滴灌於地面下20公分下灌溉，使灌溉水滲入土壤下層，再利用毛細作用上升，供作物吸收。其優點為不影響耕作，不易生雜草，減少水分蒸散損失，水分及肥料可直接施於根部。 二、排水 (一)排水的意義 排除土壤過多的水分，或是在低漥地區，地下水位過高的地區及雨水不容易排泄的地方，以人為的方法，在適當的時機將土壤中過量的水排除，以利作物生長，稱之為排水。 排水的目的： 1.增加土壤通氣性，促進根系生長。 2.促使土壤中有機物及肥料的分解，增加土壤肥力。 3.排水後土壤乾濕適中，便於耕作。 4.利用排水洗去土壤中的鹽分，改良鹽鹼土。 5.增加作物對病蟲害的抵抗力。 (二)排水的方法 排水的方法分為自然排水法及機械排水法。 1.自然排水法：主要是依地面自然的傾斜度來排水，包括明溝排水及暗溝排水。 (1)明溝排水：主要是將地表多餘的水，經由地面上的排水溝自然排除(圖5-4-7)。 (2)暗溝排水：利用水泥管、竹、木板、樹枝等埋入地下，以利用其空隙排水。 2.機械排水法：當低漥地區無法自然排水時，利用人力、風力、機械力等方法抽水排去多餘的積水。 參、活動考驗 一、活動一 (一)活動名稱：認識灌溉排水系統。 (二)