蒋高明 郭立月

3.2 降雪

雪是从混合云中降落到地面上的固态水，是由大量白色不透明的冰晶和其聚合物组成的降水。降雪是水分在空中凝结再落下的自然现象，当重力大于浮力时凝结的固体雪降落到地面，融化即为水，因此，雪是水以固态暂时存在的一种形式。雪只会在很低的温度下才会出现，因此在热带地区下雪的机会微乎其微。

对于降雪量，在气象上有严格规定，降雪量是指一定时间内所降的雪量，有24 小时和 12 小时的不同标准。在天气预报中通常是预报白天或夜间的天气，这主要是指 12 小时的降雪量。降雪量是指将雪转化成等量的水的深度，与积雪厚度可按照 1:15 的比例换算。如此计算，97.7 毫米降雪量约为 1.5 米厚的积雪。各等级降雪量的标准为：零星小雪是指有小量降雪但小于 0.1 毫米；小雪是指降雪量大于等于 0.1 毫米，小于 1.0 毫米；中雪是指降雪量大于等于 1.0 毫米，小于 3.0毫米；大雪是指降雪量大于等于 3.0 毫米，小于 5.0 毫米；暴雪是指降雪量大于等于 5.0 毫米。

雪的生态作用包括：①雪是具有很好保温效果的物质，雪降落的季节恰好是大部分作物休眠的季节，可以保护冬小麦和冬油菜等越冬作物免受低温侵扰，保护植物不被冻伤。因为雪的导热性很差，土壤表面盖上一层雪被，可以减少土壤热量外传，阻挡雪面上寒气的侵入，因此受雪保护的作物可安全过冬。②积雪在来年开春融化成液态的水，可为植物提供良好的水源，从而为农作物储蓄水分；③雪还能增强土壤肥力。据测定，每 1 升雪水中约含氮化物 7.5 克。雪水渗入土壤就等于施了一次氮肥。用雪水喂养家畜家禽、灌溉作物都可收到明显的效益。④有利于“天然杀虫灭菌”。农作物病虫害防治专家认为，寒潮带来的低温是目前有效的天然“杀虫灭菌剂”，可大量杀死潜伏在土中过冬的害虫和病菌，或抑制其

滋生，减轻来年的病虫害。⑤有利于春播，冬季雪水充足，不仅可以减轻当年的旱情，还为来年春播作物的适时播种和苗全苗壮提供了有利条件（中国气象局，2013）。

3.3 灌溉技术

我国是一个水资源严重缺乏的国家，人均水资源只有世界的 28%，其中农业用水占据了水资源利用的 60%以上。水分对生态农田产量维持具有极其重要的作用，尤其在热量适合的时候（中国灌溉排水发展中心，2015）。水分过多与过少都会影响植物生长发育，因此合理的土壤墒情可保证作物的水分供应。即使不使用任何石化物质如化肥和农药，热带雨林的生态系统生产力也是最大的，这是因为水分与热量资源都充足，且搭配合理。在现代科学技术条件下，人类可以创造条件，满足作物不同生产时期的水分需求，这在干旱半干旱区尤为重要。在暖温带和部分亚热带地区，春旱问题也较为突出。在自然条件下，往往因降水量不足或分布不均匀，不能满足作物对水分的要求，必须人为地进行补水，以弥补天然降雨的不足。

人工补水常见的做法是灌溉，因此通俗地理解灌溉，就是放水或打水浇地。每次灌溉所需用水量为灌溉量；灌溉次数和时间长短须根据作物需水特性、生育阶段、气候、土壤条件而定；适时、适量、合理灌溉，既可满足作物生长需求，又能节约用水。灌溉期主要有播种前灌水、催苗灌水、生长期灌水及冬季灌水等，视天气和作物需水状态而定。

一般作物根系深 60 厘米，每亩地一次可有效灌水 10～15 立方米，具体水量须根据具体作物和作物种植情况来定。对于任何一种作物的某次灌水，须供水到田间的灌水量（称为净灌溉用水量）W 净的计算公式为

W 净＝mA（立方米） （3-1）

式中，m 为该作物某次灌水的灌水定额，立方米/亩；A 为该作物的灌溉面积。

上面介绍的是理论上的灌溉量，如何有效灌溉，还有很多具体的技术。下面介绍几种常见的灌溉方式。

3.3.1 漫灌

漫灌，也称大水漫灌，是常见的灌溉方式。进行漫灌之前需要挖沟，以前挖沟用人工，费时费力，后来改用牲畜、拖拉机，现在使用先进的机械，如用激光测距，用推土机和挖掘机开渠。开渠挖沟技术在盐碱地中使用效果最佳。进行漫灌时，植物在畦和垄沟中排成行或在苗床上生长，水沿着垄沟或苗床边沿流入农田；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。

除了明渠，目前漫灌也应用水泵动力与管网技术，可以控制水流量。由于温度、风速、土壤、渗透能力等不同，漫灌容易造成有的地方水多，有的地方水不足的现象，喷头和支管可以移动，因此可以避免灌溉不均现象。如果采用自动阀门更可以增加效率。

漫灌的优点是成本低，不易造成环境污染，容易推广；缺点是水分浪费严重，在干旱半干旱区不宜推广。另外，漫灌需要较多的劳动力，还容易造成地下水位抬高，因此易使土壤盐碱化。随着科技和经济的发展，漫灌已经逐渐被淘汰，但部分地区由于资金和技术限制，漫灌仍然广泛存在。

3.3.2 喷灌

喷灌是指由管道将水输送到农田，由喷头中喷出，有模拟降雨的功能。喷灌有高压和低压之分，也可分为固定式和移动式。喷头压力一般不能超过 200 帕，过高会产生水雾，影响灌溉效率。喷头大部分可以转动，可 360°回转，也可只转动一定角度。也有喷枪式喷灌，可在 275～900 帕的压力下工作，喷射较远，流量达到 0.003～0.076 立方米/秒。如果将喷头和水源用管子连接，使喷头可以移动，称为移动式喷灌，将塑料管卷到一个卷筒上，可以随着喷头移动放出，也可以人工移动喷头。

喷灌与漫灌相比，可以节水 30%～50%；减少占地，能扩大播种面积 10%～20%；粮食作物增产 10%～20%，经济作物增产 20%～30%，蔬菜增产 100%～200%（孙景生和康绍忠，2000；赵东彬 等，2011）。喷灌的优点是相对节水，且节省人力；缺点是蒸发会损失一些水分，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繁殖，如果灌溉水中有化肥，在炎热阳光等强烈的天气下会造成叶面灼伤。总之，喷灌技术虽然适应性很广，但存在一次性投入大、运行管理要求较高等制约喷灌技术发展的问题。因此，研发符合地方实情的特色喷灌系列产品要结合我国国情，因地制宜，遵循自然和经济规律。

3.3.3 微喷灌

微喷灌技术是一种介于喷灌和滴灌之间的一种新型局部灌水技术，其节水效果非常强，非常适合水资源紧缺地区的农业灌溉。其显著的特点是利用高压管道系统进行喷灌，充分结合了传统滴灌和喷灌技术的优势。由水源、管网和微喷头3 部分组成微喷灌系统，利用专门的喷灌设备，将有压水送到地块后，以较大的流速由微喷头喷出进行喷洒灌溉（王凤民和张丽媛，2009）。由于喷头的喷水孔直径极其微小，虽然喷流的流速很大，但受到空气阻力影响，会立即形成雾状，落到农作物表面时已经是细小的水滴。由于微喷灌的水流速度较快，且水压较高，因此可以有效避免传统滴灌的喷头堵塞现象（海生，2004）。微喷灌还可以直接向农作物的根系周围喷洒可溶性肥料，提高肥效的同时能避免水资源浪费。该种喷灌技术非常适合灌溉地面植物，且由于喷洒的水成雾状，因此具有一定的调温和调湿效果，能够有效调整大棚环境的温度和湿度。目前微喷灌技术广泛应用于蔬菜、花卉、果园、药材种植场所及扦插育苗、饲养场所等区域的加湿降温（杨丽，2018a）。