作物没水不能存活，恰当的灌溉模式及了解水分运移原理，是种植人必须掌握的日常作业，否则不是白白浪费水，就是植株无法充分吸收到足够的水分而影响生长……

水分在土体中的运移

作物对水分要求高，为了满足需求，正确的灌溉成了关键。实践上的灌溉模式有数种，包括大水漫灌、沟灌和喷灌等传统方式。这些灌溉方式每次灌水量很大，同时灌溉间隔要几天甚至数周。

传统的灌溉模式如喷灌每次的灌水量很大，同时灌溉间隔要几天甚至数周。

 

与此对应的是微灌，即表层滴灌或者表土下滴灌、微喷，其特征是较短的灌溉间隔，持续几个小时甚至几天，每次灌溉单位时间里的灌溉水量较少。

在大水漫灌或喷灌的条件下，水分在土壤中运移呈垂直方向形成一个浸透的水体，但微灌系统通常只灌溉局部的土壤，就是说只湿润特定区域的土体。

水分在土体中的运移受重力和毛细管力的作用而在３个方向上运动。重力使水分向下运动，而毛细管力使水在每个方向都向外扩展。此外，在地下滴灌系统中，土体湿润模式不同，有时水分还向上运动，这也是毛细管力作用的结果。

理论上的水分运移原理用于实际的滴灌滴头安排设置时，会发现实际中园地有更多的相关因素对水分在土壤中的运移影响很大。

 

污水灌溉试验

理论上的水分运移原理用于实际的滴灌滴头安排设置时, 会发现实际中园地有更多的相关因素对水分在土壤中的运移影响很大, 包括土壤类型和土壤黏粒含量, 机械化整地状况, 土壤物理组成以及土壤石灰含量, 随着灌溉而发生变化的盐或者钠的运移。国外专家用处理过的污水进行灌溉, 发现当中的水分运移模式表明, 和清水灌溉相比, 溶解在污水中的有机化合物导致污水灌溉的水分运移模式发生很大的变化。

试验还观察到在灌水间隔期土壤干燥后，在土壤颗粒表面吸附有机薄膜时，土壤的疏水性竟获得增加。这种干湿交替改变了土壤的湿润特征。在作物根系分泌物很多、土壤微生物很活跃或者使用大量有机肥的情况下，也可以观察到园地灌溉土壤在干湿交替期间土壤湿润特征发生了改变。

水在土壤的转移，受到土壤类型和土壤黏粒含量、机械化整地状况、土壤物理组成以及土壤石灰含量等因素的影响。

 

土壤氧气状况

在喷灌或者大水漫灌的情况下，整个土地先是都湿透，然后因为作物蒸腾和土壤表面的蒸发作用而干燥，特别是在炎热气温对黏重土壤的灌溉，往往为了补充根部水分的缺乏而长时间灌溉。在作物活跃生长期间，这样持续几个小时的长时间灌溉，可能导致土壤剖面中水分过于饱和和氧气缺乏，以致产生反硝化作用使土壤氮素大量流失。

在黏重土壤上，灌水速率常常超过土壤的水分渗透速率，常常在滴头下形成一个小水坑。这个小水坑在黏重土壤上比砂性土壤更大。水坑的形成导致滴头下土壤中的氧气缺乏。

国外专家研究发现，根据离灌水点不同距离的土壤水分的分布、氧气含量和作物根系分布情况，可观察到灌水点的正下方土壤水分含量几乎是完全饱和，导致此处土壤中氧气非常稀薄。

作物根系分布

微灌条件下水分和养分在土壤中的分布对作物根系的分布非常重要。受许多因素诸如时间、植物类型、土壤水分状况、土壤温度、氮肥品种和浓度的影响，根系分布状况也发生变化。在滴头下的水分饱和区域，作物根系因为土壤中缺乏氧气很快就死，如此一来，活性根只能在能提供土壤水分，又能提供氧气的土壤里生长。

微灌系统可以将水分从水源直接输送到作物需要水分的地方，尚且可最大限度地减少没有种植作物的空地上由于蒸发作用造成的土壤水分损失。

在喷灌或者大水漫灌的情况下，因作物蒸腾和土壤表面的蒸发而干燥，往往为了补充根部水分的缺乏而需长时间灌溉。

 

土壤盐分分布

水在土壤中的渗透模式进一步影响了土壤养分和盐分的分布。在沟灌时，出于下渗主要发生在比灌溉沟低的地方，因此土壤盐分主要在种植地带上累积。大水漫灌和喷灌系统湿润整个土壤表面，这样就增加深整个根区底部土壤的盐分。

在滴灌条件下，湿润的土体较浅，表示较大的湿润表面直接发生水分蒸发，土壤表面的盐分逐渐累积。不断重复的经常灌溉和蒸发的循环，使滴头下的土壤发生淋洗，而盐分只在湿润区域边缘地带累积

当非吸附性溶质，譬如硝酸盐和氯化物等物质通过灌溉水添加到土壤中时，会导致其在土壤中的浓度梯度和先前描述的盐分的分布表现出类似的规律。与此相对照，吸附性养分如磷、钾和铵在土壤中表现出的移动性要低一些。

在黏质和砂质土壤中，硝酸盐与水分的分布规律是一致的。根据国外研究照，磷在砂质土壤和黏质土壤中分别只能移动到离滴头11cm和６cm的距离。钾在黏重土壤中保持性很强，特别是在伊利石为母质的土壤中更会如此。

因此，种植人应该避免将磷用于喷灌系统的灌溉施肥，因为磷素在喷灌时的移动性比滴灌时更受限。几乎所有用喷灌施肥系统施用的磷素，都集中在表层土壤即在灌溉间隔中很快就干掉的几厘米土体中。

恰当的灌溉模式是种植人必须掌握的日常作业，否则不是白白浪费水，就是植株无法充分吸收到足够的水分而影响生长。

 

无土栽培的养分和水分

水培和无土栽培技术就是在很短的间隔中替换全部的营养液。这一过程保证了在植物的整个生长过程中任何营养元素都不缺乏，即避免了上述所言磷元素难移动的问题。

采用水培和无土栽培的种植人只需为作物提供每日需要的养分和水分，这种技术肯定对环境更友善也更减少浪费养分及水分，但也需要种植人给予更多的日常管理，使提供的养分和水分满足作物需求。

无论如何，在装备较好的园地里，通过电脑程序控制水分和养分的供应，可促使作物获得每日正确的养分、水分，这就可节约大量灌溉水和养分。