Tưới tiêu và Thoát nước

Tưới tiêu cung cấp nước cho đất khi lượng mưa không đủ, trong khi thoát nước loại bỏ lượng nước dư thừa; cùng nhau, chúng quản lý cân bằng nước trong đất để duy trì cây trồng và bảo vệ tài nguyên đất.

Definition

Tưới tiêu là việc cung cấp nước nhân tạo cho đất để đáp ứng nhu cầu nước của cây trồng; thoát nước là việc loại bỏ nước dư thừa trên bề mặt hoặc dưới bề mặt; cả hai đều quản lý cân bằng nước trong đất để giữ hàm lượng nước trong phạm vi thuận lợi cho sự phát triển của cây trồng.

Scope

Chủ đề này bao gồm các phương pháp tưới nước và lập kế hoạch thời gian cũng như lượng nước tưới, việc loại bỏ nước dư thừa bằng hệ thống thoát nước bề mặt và ngầm, cân bằng nước trong đất và nhu cầu nước của cây trồng, cũng như quản lý độ mặn và úng thủy do việc quản lý nước kém hiệu quả gây ra. Nó áp dụng vật lý đất vào việc quản lý thực tiễn nước trong đất.

Core questions

• Làm thế nào để lượng và thời gian tưới tiêu phù hợp với nhu cầu nước của cây trồng?
• Những phương pháp nào cung cấp nước tưới và chúng hiệu quả đến mức nào?
• Tại sao và làm thế nào nước dư thừa được loại bỏ bằng hệ thống thoát nước?
• Tưới tiêu và thoát nước tương tác như thế nào để kiểm soát độ mặn và úng thủy?

Key concepts

• Cân bằng nước trong đất
• Nhu cầu nước của cây trồng và thoát hơi nước
• Các phương pháp tưới tiêu và hiệu quả
• Lập kế hoạch tưới tiêu
• Thoát nước bề mặt và dưới bề mặt
• Yêu cầu rửa trôi và kiểm soát độ mặn

Key theories

Cân bằng nước trong đất và lập kế hoạch tưới tiêu

Tưới tiêu được lập kế hoạch bằng cách theo dõi cân bằng nước trong đất về lượng đầu vào và tổn thất, và bổ sung nước có sẵn cho cây trồng trước khi cây bị căng thẳng, sử dụng dung tích đồng ruộng, điểm héo và nhu cầu nước của cây trồng làm các điểm tham chiếu kiểm soát.

Yêu cầu rửa trôi và kiểm soát độ mặn

Vì nước tưới mang theo các muối hòa tan, một phần nước tưới phải thoát qua tầng đất để rửa trôi muối xuống dưới vùng rễ, do đó hệ thống thoát nước đầy đủ là cần thiết để ngăn ngừa sự nhiễm mặn đã làm suy thoái nhiều vùng đất được tưới tiêu.

Mechanisms

Tưới tiêu bổ sung lượng nước có sẵn cho cây trồng bị cạn kiệt do thoát hơi nước, với lượng và thời gian được xác định bởi cân bằng nước trong đất và khả năng lưu trữ của đất giữa dung tích đồng ruộng và điểm héo. Các phương pháp tưới bề mặt, tưới phun mưa và tưới nhỏ giọt khác nhau về mức độ đồng đều và hiệu quả trong việc làm ẩm đất. Thoát nước loại bỏ lượng nước nếu không sẽ làm bão hòa tầng đất, khôi phục sự thông khí và hạ thấp mực nước ngầm; vì tưới tiêu bổ sung muối, cần có một tỷ lệ rửa trôi theo kế hoạch và hệ thống thoát nước hoạt động hiệu quả để rửa trôi muối xuống dưới rễ và ngăn ngừa nhiễm mặn và úng thủy.

Clinical relevance

Hệ thống tưới tiêu và thoát nước hợp lý duy trì năng suất ở cả vùng khô hạn và ẩm ướt, sử dụng nước khan hiếm một cách hiệu quả, và ngăn chặn hai sự suy thoái là úng thủy và nhiễm mặn đã làm hư hại nhiều diện tích đất canh tác được tưới tiêu trên toàn thế giới; chúng là yếu tố trung tâm trong sản xuất lương thực và bảo tồn nước và đất.

History

Tưới tiêu là một trong những công nghệ nông nghiệp lâu đời nhất, nhưng việc quản lý khoa học của nó phát triển vào thế kỷ 20 cùng với vật lý đất, với việc xử lý định lượng cân bằng nước trong đất, nhu cầu nước của cây trồng và lượng rửa trôi cần thiết để kiểm soát độ mặn, điều sau cùng được hệ thống hóa trong các công trình nghiên cứu về đất mặn và đất kiềm vào giữa thế kỷ.

Key figures

• Daniel Hillel
• Nyle C. Brady
• Ray R. Weil

Seminal works

• hillel1998
• usslab1954
• brady2016

Frequently asked questions

Tại sao tưới tiêu có thể dẫn đến đất bị nhiễm mặn?

Tất cả nước tưới đều chứa một lượng muối hòa tan nhất định, và khi nước bay hơi hoặc được cây hấp thụ, muối sẽ đọng lại và tích tụ; nếu không có đủ hệ thống thoát nước và quá trình rửa trôi có chủ đích để rửa trôi muối xuống dưới vùng rễ, chúng sẽ tích tụ và có thể làm suy thoái đất.

Tại sao một số loại đất cần thoát nước?

Khi lượng nước dư thừa từ mưa, tưới tiêu hoặc mực nước ngầm cao lấp đầy các lỗ rỗng trong đất, nó sẽ đẩy không khí ra ngoài và làm rễ cây thiếu oxy; thoát nước loại bỏ lượng nước dư thừa đó, khôi phục sự thông khí và cho phép rễ cây phát triển bình thường cũng như hoạt động của vi sinh vật.