你能水能

農業灌溉的歷史—從尼羅河到蔗田滴灌

飄飄37   發表于  2013-02-16 13:32

人工把水引向土地,這就是灌溉。灌溉把人們從完全依靠降雨的農業中解放出來,灌溉讓人們能夠在更加干旱的土地上居住,灌溉讓單位土地上能承載更多的人口,灌溉創造了文明。

古時灌溉

在公元前6000年的古埃及和米索不達米亞平原(如今的伊拉克和伊朗地區),已經出現了灌溉。古埃及有尼羅河,米索不達米亞平原有底格里斯河與幼發拉底河。洪水每年7月到12月份都會泛濫淹沒兩岸的土地,人們把水引入田地兩三個月,在種植季節合適的時間再把河水引回河中以便收獲。公元前3100年,古埃及美尼斯法老建立了人類歷史上第一個大型灌溉工程,他以及他的繼任者建造了水壩和灌溉渠/運河(其中有一條運河長達20公里)。

古羅馬人建造的水泥碎石水管的橫截面。來自George E. Bartuska, Winter Park, Florida

灌溉不僅僅是技術和工程,也有管理和法制。在公元前1792年到公元前1750年的古巴比倫,漢謨拉比法典上就有對于灌溉的三條管理規定:1.水的分配和耕作的農田面積成比例。2.農場主有責任維護他地產上的灌溉渠。3.所有使用灌溉渠的人需要共同管理。

到了公元1800年前后,全世界灌溉的面積約為8萬平方公里,而如今灌溉面積達到了242萬平方公里。

歷史上的大多數時候,灌溉渠都是依靠人手工挖。圖片來源:U.S. Bureau of Reclamation

現代灌溉

古代灌溉已經有各種設備來從河道中或地下取水,風車來把水引到高處。但水一旦進入需要灌溉的土地,還是利用重力自由流淌,或者沿著實際挖出的畦進行灌溉?,F代灌溉的開端,是由各種噴灌設備的出現而開始的。工業化帶來了金屬噴頭,蒸汽機及后來的內燃機的出現讓灌溉的范圍和效率進一步提升。

在現代灌溉中,漫灌仍然是一個重要的組成部分,它所需的資金少,技術低,在水價格便宜,人工也較低的地區仍然是主流的灌溉方式。

噴灌法被認為是現代灌溉的典型代表。和漫灌相比,噴灌可以更加均勻的分布水滴,在果園葡萄園有凍害風險時,還可以起到降低果樹凍傷的風險。當然,噴灌也有缺點:首先,它和漫灌相比,需要更多的前期資金投入和技術指導。此外,噴灌帶來的大面積葉面濕潤可能使植物病害更容易傳播,也有可能會導致葉面灼傷。

一個噴灌旋轉噴頭

噴灌除了簡單的單點試噴灌,還有許多變種,比如時針式噴灌設施。

就是一長串噴灌設施鏈接在一起,以一端為圓心進行旋轉的噴灌設施。在富裕國家的干旱地區,如果你在晴朗夏季飛過依靠時針式噴灌設施灌溉的農業區,你會看到這樣一幅景象。

與漫灌相比,噴灌已經精準的多,運輸灌溉用水中浪費少的多,但是對于非常缺水的地區來說,還是不夠。于是,滴灌又出現了。

滴灌,是將灌溉水用埋在土中的塑料管線,直接輸送到植株的根系土壤附近。很多時候滴灌還配合著地膜的使用,最大程度的降低了無效的蒸發和灌溉水的浪費。全自動化的滴灌系統還配有土壤濕度檢測儀,可以根據土壤濕度調節決定灌溉量和時間。

因此,滴灌也是這幾種灌溉手段中最昂貴的,對于投入資金和相關人員的技術水平都有很高的要求,所以常見于高附加值的經濟作物或者水資源極度缺乏的地區。

無論是歷史悠久的漫灌,近代興起的噴灌,還是精準的滴灌,都是龐大的人類灌溉系統的一部分。他們都是人類改造自身生存環境的一部分,為農業生產發揮著重要作用。如果沒有這些灌溉措施,我們無法承擔如今的人口數量,也無法把人類的文明拓展的如此廣袤的區域。

34條評論
  • 1樓
    2013-02-18 16:23 編程浪子

    沙發。。。

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  • 2樓
    2013-02-18 16:45 饅頭老妖 有機化學博士,法學學士ψ

    滴灌那個,估計只有以色列用得起了。
    阿拉伯人估計也用得起,但貌似他們不喜歡種地。

    評論
  • 3樓
    2013-02-18 18:00 瑪麗蓮

    第一次真正見到這個景象的時候真的被震撼了

    評論
  • 4樓
    2013-02-18 19:06 皮坎肩

    什么時候有我朝農田航拍就好了,科學種植才是王道啊

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  • 5樓
    2013-02-18 20:02 聊齋 生物技術專業ψ

    小時候家里種水稻遇到缺水時還會去舀水灌溉,不到一畝的農田要舀幾個小時,真心累。如今科技發展后,經濟提高后,大家就不種田了,不成規模的農田真心養活不了一家人。去成都時驚嘆那一大片平原,可惜的是被隔一小塊一小塊的,還有一大片土地被用了開發建工業區,好好的土地就這樣一塊塊地被吞噬。

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  • 6樓
    2013-02-18 20:57 啃制石器
    引用@癡 的話:小時候家里種水稻遇到缺水時還會去舀水灌溉,不到一畝的農田要舀幾個小時,真心累。如今科技發展后,經濟提高后,大家就不種田了,不成規模的農田真心養活不了一家人。去成都時驚嘆那一大片平原,可惜的是被隔一小塊一小塊的,還有一大片土地被用了開發建工業區,好好的土地就這樣一塊塊地被吞噬。

    土地工業化用“吞噬”這個詞不大好吧,只是換了一種利用土地的方式而已

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  • 7樓
    2013-02-18 22:51 定滑輪
    引用@饅頭老妖 的話:滴灌那個,估計只有以色列用得起了。阿拉伯人估計也用得起,但貌似他們不喜歡種地。

    +1!
    不過你得相信天朝草根DIY的實力,我真見過巨簡陋的土法滴灌,還挺好用……

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  • 8樓
    2013-02-18 23:01 饅頭老妖 有機化學博士,法學學士ψ
    引用@定滑輪 的話:+1!不過你得相信天朝草根DIY的實力,我真見過巨簡陋的土法滴灌,還挺好用……

    呃,用可樂瓶+塑料軟管?

    評論
  • 9樓
    2013-02-19 00:12 江湖之旅
    引用@瑪麗蓮 的話:第一次真正見到這個景象的時候真的被震撼了

    挺像停機坪

    評論
  • 10樓
    2013-02-19 19:22 聊齋 生物技術專業ψ
    引用@啃制石器 的話:土地工業化用“吞噬”這個詞不大好吧,只是換了一種利用土地的方式而已

    關鍵是我們現在大多不是在合理利用,而是一種無序的狀態

    評論
  • 11樓
    2013-02-20 18:29 飛貓
    引用@節操神 的話:比這個高級多了~天朝的智慧是無窮的

    求方法

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  • 12樓
    2013-02-21 12:54 aomiii.com

    上中學時候學校組織過義務勞動,挖水渠,記得是男女搭配,一男一女,女生基本就是當做秋游,男生基本就是苦力,我回到學校好幾天才休息過來。

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  • 13樓
    2013-02-21 16:02 血花刀剪 科普編輯,古生物愛好者ψ

    古代灌溉長期導致土壤鹽堿化,現代怎么避免這個問題呢?

    評論
  • 14樓
    2013-02-23 13:02 踏雪蒙貴
    引用@節操神 的話:比這個高級多了~天朝的智慧是無窮的


    能講講么,具體是怎么做的?

    評論
  • 15樓
    2013-02-23 20:20 前路轉左
    引用@血花刀剪 的話:古代灌溉長期導致土壤鹽堿化,現代怎么避免這個問題呢?

    古代不清楚,我們中國農民,好像一般都是靠收割后燒灰,加農家肥來解決的,基本問題不大

    評論
  • 16樓
    2013-02-23 20:21 前路轉左
    引用@踏雪蒙貴 的話:能講講么,具體是怎么做的?

    一根帶開關的PVC管就可以了。

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  • 17樓
    2013-02-24 19:18 奇奇客

    是外星人耶洛因教給法老的技術,而法老把這技術保留了下來!

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  • 18樓
    2013-02-25 15:24 Tin_Oxide
    引用@啃制石器 的話:土地工業化用“吞噬”這個詞不大好吧,只是換了一種利用土地的方式而已


    從光合作用上限這個可能的生態危機來說 這就是吞噬

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  • 19樓
    2013-02-25 15:28 Tin_Oxide
    引用@血花刀剪 的話:古代灌溉長期導致土壤鹽堿化,現代怎么避免這個問題呢?


    http://www.china001.com/show_hdr.php?xname=PPDDMV0&dname=2TSGG41&xpos=49
    其實古代就可以改善這個問題 但我懷疑是在輕度鹽堿化的情況下才有效
    第一是采用淤灌的方法 利用高含沙量的河水中固體沉積在土壤表面改善突然
    第二是灌水洗堿 這先要修較深的排水渠以降低地下水位 然后灌水以溶解土壤中的堿

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  • 20樓
    2013-02-25 15:45 YD帝

    據說以色列就是因為滴灌而解決了好多難題

    評論
  • 21樓
    2013-02-25 15:50 一只瓜貓兒
    引用@節操神 的話:比這個高級多了~天朝的智慧是無窮的

    比如說?

    評論
  • 22樓
    2013-02-25 15:53 一只瓜貓兒

    再次佐證了“實驗室的東西離生活有很大的距離”
    雖然滴管已經不是實驗室的東西了,但是我最早知道還是在小學,近十年過去了,還是沒有普及。
    為什么它的成本會很高呢?

    評論
  • 23樓
    2013-02-25 15:57 飄飄37 農學學士ψ
    引用@一只瓜貓兒 的話:再次佐證了“實驗室的東西離生活有很大的距離”雖然滴管已經不是實驗室的東西了,但是我最早知道還是在小學,近十年過去了,還是沒有普及。為什么它的成本會很高呢?

    滴灌并不是成本高到不可接受,而是農民在有更便宜的選擇時不會選擇更貴的那個,特別是考慮到我國農產品生產者的利潤很低。

    評論
  • 24樓
    2013-02-25 16:25 噗嚛噗嚛
    引用@血花刀剪 的話:古代灌溉長期導致土壤鹽堿化,現代怎么避免這個問題呢?

    不要大水漫灌,就能很大程度上避免深層礦物鹽被溶解后上浮至表面,也就是鹽堿化。使用噴灌和滴灌能有效避免,有的地方土層很厚的也不大用考慮鹽堿化的問題,現在導致鹽堿化的主要原因不是灌溉,而是使用化肥不當導致的。

    評論
  • 25樓
    2013-02-25 17:25 竹笛悠悠


    這個東西在我們村見過,三個大鐵架子,停在路邊的田地里,和照片上的一模一樣。

    評論
  • 26樓
    2013-02-25 17:25 池州陸志青

    中國沙漠區域那么大,為什么不能用滴灌等等技術來種植耐旱植物呢?就是成本問題?

    評論
  • 27樓
    2013-02-25 18:26 阿悠
    引用@饅頭老妖 的話:呃,用可樂瓶+塑料軟管?

    真不用塑料軟管……
    這是自家的土法滴灌,在瓶蓋上扎個眼兒,斜著靠在花盆沿上,能堅持好幾天……
    過年就是靠這個搞定盆栽噠!吼吼!


    評論
  • 28樓
    2013-02-25 18:28 阿悠

    啊對,關鍵是,
    第一,洞一定要小,要不然一會兒就流干了!
    第二,千萬別讓土把洞堵上。
    第三,如果離家時間長,瓶子要大大大大大大大!

    評論
  • 29樓
    2013-02-25 19:01 輪子輪子
    引用@阿悠 的話:真不用塑料軟管…… 這是自家的土法滴灌,在瓶蓋上扎個眼兒,斜著靠在花盆沿上,能堅持好幾天……過年就是靠這個搞定盆栽噠!吼吼!

    給人們的智慧跪了

    評論
  • 30樓
    2013-02-25 20:35 饅頭老妖 有機化學博士,法學學士ψ
    引用@阿悠 的話:真不用塑料軟管…… 這是自家的土法滴灌,在瓶蓋上扎個眼兒,斜著靠在花盆沿上,能堅持好幾天……過年就是靠這個搞定盆栽噠!吼吼!

    哈哈

    評論
  • 31樓
    2013-03-06 15:13 白樺千眼
    引用@阿悠 的話:真不用塑料軟管…… 這是自家的土法滴灌,在瓶蓋上扎個眼兒,斜著靠在花盆沿上,能堅持好幾天……過年就是靠這個搞定盆栽噠!吼吼!

    強大,我也給家里幾盆做個去

    評論
  • 32樓
    2013-03-06 15:17 有妖之年

    新疆的棉花種植就有很多滴灌帶,曾經看到有在新疆種植玫瑰提煉高純度精油的,也是用滴管技術,個人認為超級棒,漫灌會導致土壤板結,而且十分浪費水。美國的中央大平原麥田大都是圓的,剛開始以為人家欣賞人造圖形的美感,原來是噴灌直徑的問題,哈哈

    評論
  • 33樓
    2013-03-07 16:24 定滑輪
    引用@阿悠 的話:真不用塑料軟管…… 這是自家的土法滴灌,在瓶蓋上扎個眼兒,斜著靠在花盆沿上,能堅持好幾天……過年就是靠這個搞定盆栽噠!吼吼!

    你贏了。。。

    評論
  • 34樓
    2013-03-24 23:41 fdafdafdsafgsa
    引用@阿悠 的話:真不用塑料軟管…… 這是自家的土法滴灌,在瓶蓋上扎個眼兒,斜著靠在花盆沿上,能堅持好幾天……過年就是靠這個搞定盆栽噠!吼吼!

    好吧,俺整發愁家里的盆栽澆水問題,您厲害...

    評論

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