美國高爾夫球場再生水使用指南

2013/8/21 19:49:58

水資源正迅速成為新的汽油。草坪需要水的澆灌，正如汽車需要汽油一樣，但水的供應(yīng)量卻在不斷降低，而與此同時其價格卻在不斷攀升。隨著水危機在美國不少地區(qū)愈演愈烈，節(jié)約用水以及使用再生水灌溉球場或者其他大型草坪設(shè)施已成為一個共識，實踐也證實這是一個必要且可行的替代方案。
然而，從可飲用水到再生水的轉(zhuǎn)變并非易事。盡管再生水處理工藝在不斷進步，但澆灌敏感的草坪草或者園林植物時，再生水中的可溶性鹽和鈉，仍然可能出現(xiàn)不少問題。必須要有額外的管護來抵消可溶性鹽及鈉的不利影響，而這勢必會導(dǎo)致時間、人工、和維護成本的增加。
已有大量的書籍和相關(guān)的文章介紹如何管理再生水灌溉的草坪，但其中多是關(guān)注土壤和再生水二者間復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。一旦化學(xué)方程式和數(shù)學(xué)公式滿篇堆砌的時候，很多管護者便會望而卻步。球場管理者和業(yè)主只是想知道管理再生水的必要措施以及相關(guān)的成本。盡管再生水的質(zhì)量以及所需的管理措施隨地區(qū)不同可能差異很大，在使用再生水灌溉時，一些基本的原則還是相通的。
這篇文章會提供一個使用再生水的詳盡指南，同時也基于美國西南部地區(qū)13個球場的實踐經(jīng)驗，給出了相關(guān)養(yǎng)護措施的相應(yīng)成本，以供大家參考。
土壤和水質(zhì)檢測
例行的土壤和水質(zhì)檢測是成功管理使用再生水的一個基石。盡管實驗室的檢測報告對有的從業(yè)者來說會比較疑惑，但這些報告提供了土壤和水質(zhì)的詳盡情況，這對采取保護性的管理措施以及保護草坪質(zhì)量是非常有價值的信息。使用再生水的最主要擔(dān)憂是其高水平的可溶性鹽、鈉、碳酸氫鹽，以及重金屬含量，這些物質(zhì)會對土壤結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響，也會直接危害敏感的草坪草和園林植物。檢測的方法和頻率非常關(guān)鍵。大多數(shù)再生水生產(chǎn)企業(yè)都會每月定期向客戶免費提供水質(zhì)報告，然而，這些報告主要是側(cè)重于健康標(biāo)準(zhǔn)，通常都沒有提供農(nóng)業(yè)適用性方面足夠的信息。成功的再生水使用者通常會和一個熟悉土壤鹽堿條件，同時又了解球場管護要求的獨立實驗室合作。要清楚的知道不同的實驗室可能會使用不同的方法來分析土壤和水樣。通常推薦使用美國農(nóng)業(yè)部鹽土實驗室（USSL，United States SalinityLaboratory）標(biāo)準(zhǔn)的檢測方，包括使用飽和土壤浸提液來測定電導(dǎo)率（EC，electro-conductivity）和鈉吸附率（SAR，sodium adsorption ratio），這兩個指標(biāo)也是科研文獻中用來決定鹽度閾值和給出管理建議的參考標(biāo)準(zhǔn)（Carrow，Duncan，1998）
使用再生水的草坪總監(jiān)們已經(jīng)發(fā)展了一系列的策略來監(jiān)測土壤和水質(zhì)。球場水質(zhì)每年至少需要檢測4次，而土壤至少要檢測2次，需包括來自發(fā)球臺、果嶺和球道有代表性的土樣。如果需要更加精確，Stowell和Gelernter建議每年對球場進行一次航拍，以定位薄弱環(huán)節(jié)和評估對球場樹木的影響。一旦航拍圖像處理分析完畢，從球道表現(xiàn)良好及欠佳區(qū)域至少各取10分土樣，以對比其土壤化學(xué)特性（Pace，1999）。假以時日，就可以從這些檢測結(jié)果提供的信息發(fā)現(xiàn)趨勢，并作為制定保護預(yù)防管理措施的依據(jù)。
另一個有效的監(jiān)測手段是購買便攜式電導(dǎo)率儀和土壤濕度計，從而可以在球場中隨時使用，并及時反饋球場土壤鹽度和水分狀況。盡管這些儀器的精度不及實驗室的檢測儀器，但是其所提供的信息也足夠為日�；�本管理決策提供依據(jù)（Vermeulen, 1997）。
下面是由受訪草坪總監(jiān)提供的關(guān)于每年的土壤和水質(zhì)檢測次數(shù)及花費（包括購買相關(guān)監(jiān)測儀器）詳情：
每月水樣報告及每年2到4次的土壤檢測——2000美元。
便攜式電導(dǎo)率儀——350美元。
土壤濕度計——900美元。
在計劃向再生水轉(zhuǎn)換的初期階段，一些球場成功地和再生水生產(chǎn)企業(yè)達成了協(xié)議，以使水源在輸送前進行預(yù)處理或者是定期提供潔凈水源對球道做淋溶處理（Leaching）。在美國西南部的某些地區(qū)，水務(wù)部門也似乎更愿意在輸送前對水進行預(yù)處理，以達到健康和安全標(biāo)準(zhǔn)，同時提高其農(nóng)業(yè)適用性。下面是對不同的水處理程序費用的一個大致估計：
石膏注入——設(shè)備成本7000到15000美元；石膏成本10000到20000美元/每年。
硫酸發(fā)生器——設(shè)備成本12000到16000美元；硫磺成本3000到5000元（或更多）/每年。
5到11月每周3到4小時的監(jiān)測人工。
航拍照片——1200美元/每年。
水處理
并非所有的再生水都需要處理。是否需要處理以及使用什么方法處理取決于熟悉土壤鹽堿狀況的獨立實驗室對球場土壤和水質(zhì)分析的結(jié)果。已有很多方法被成功地用來改善再生水的質(zhì)量，包括石膏注入、硫酸注入、硫酸發(fā)生器，以及和清潔水源混合等。處理的成本也可能因每個球場土壤和水質(zhì)狀況差異而大不相同。
硫酸注入——設(shè)備成本15000到18000美元；硫酸成本8000到25000美元/每年。
水源混合——設(shè)備成本可變；操作成本10000到50000美元（或更多）/每年。
保濕劑——8000到10000美元/每年（Gross，2003）。
通過淋溶控制可溶性鹽
由于高水平的可溶性鹽、鈉，以及其他成分，通常需要過量澆灌（淋溶）以保證草坪的健康生長�？偟哪繕�(biāo)是為了保證鹽分的垂直運移以避免其在草坪根系層的過量累積（Harivandi,2007）。盡管許多供應(yīng)商提供的再生水要比可飲用水便宜15%到20%，但很多總監(jiān)表示為了控制可溶性鹽，通常會多用10%到20%的水來到達淋溶的目的，這就相當(dāng)于收支平衡了。
有效淋溶操作的先決條件包括一個灌溉均勻度良好的灌溉系統(tǒng)，以及現(xiàn)場的定期監(jiān)測，這樣才能保證淋溶操作能在草坪出現(xiàn)可見的傷害發(fā)生前進行（Huck，2000）。
淋溶策略也會根據(jù)球場條件，球場打球輪次安排，以及草坪總監(jiān)的經(jīng)驗或偏好不同而有所不同。總體目標(biāo)就是要保證可溶性鹽的富集要在對球場特定草坪草種的傷害閾值以下。淋溶作業(yè)通常有以下一些處理方法：
定期用清潔水源進行淋溶。
在正常灌溉操作時加入淋溶系數(shù)（即過量澆灌）。
用已有的再生水水源定期進行深灌。采用多輪次的灌溉方式，每次15到30分鐘，每輪灌溉間隔1到2小時（Carrow and Duncan, 1998）.
使用低降水率的噴頭灌溉8到12小時。
需要在淋溶前后對土壤鹽度進行測定，以確定鹽分是否被有效地淋溶到根系層以下。因此，有一個便攜式的土壤電導(dǎo)率儀就極為關(guān)鍵。有的草坪管理者誤以為只要簡單地將某晚的噴灌時間加倍就可以實現(xiàn)有效淋溶。通過經(jīng)常性的采樣和監(jiān)測，許多草坪總監(jiān)都發(fā)現(xiàn)，這樣做并不足以控制可溶性鹽的富集。而要達到有效淋溶，這樣的操作可能要連續(xù)進行兩到三晚才能完成。
成功淋溶作業(yè)的相關(guān)成本取決于水質(zhì)、現(xiàn)行立地條件和水價。下面是對淋溶操作額外需水的大致估計，增加的成本取決于每個地區(qū)的不同水價：
果嶺——在西南地區(qū)，重度淋溶通常會在5月到11月間每月進行一次。所調(diào)查的球場用水量和相應(yīng)成本不盡相同，但基本上都在多出正常灌溉需求量的10%到20%這個范圍內(nèi)。
球道和發(fā)球臺——通常也是高于正常灌溉量的10%到20%。

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