葡萄根層地下滴灌技術(shù)研究

李 東

(新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 新疆烏魯木齊 830000)

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植多數(shù)依賴于糧油作物，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐發(fā)現(xiàn)該模式僅能滿足社會(huì)基本的糧食供需，難以為農(nóng)民種植戶創(chuàng)造財(cái)富。新農(nóng)村建設(shè)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品種植給予了科學(xué)的指導(dǎo)，瓜、果、蔬菜成為新一代農(nóng)業(yè)的主打產(chǎn)品，受到了消費(fèi)者的廣泛關(guān)注。而地下滴灌技術(shù)的運(yùn)用，不但在農(nóng)產(chǎn)品種植中發(fā)揮了良好的灌溉作用，也顯著提高了水資源的利用率。

1 我國(guó)地下滴灌技術(shù)的運(yùn)用狀況

地下滴灌技術(shù)就是灌溉過(guò)程中，水通過(guò)地埋毛管上的灌水器緩慢滲入附近土壤，再借助毛細(xì)管作用或重力擴(kuò)散到整個(gè)作物根層的灌溉技術(shù)。第二次世界大戰(zhàn)后，塑料工業(yè)的發(fā)展為滴灌技術(shù)應(yīng)用帶來(lái)新機(jī)遇，地下滴灌技術(shù)作為滴灌技術(shù)的一種形式開(kāi)始被采用。地下滴灌管一般采用尼龍或 PVC材質(zhì)，并在管壁鉆孔、扎眼或切口制成灌水器使用。這種地下滴灌系統(tǒng)運(yùn)行于低水頭下，對(duì)水質(zhì)和過(guò)濾設(shè)備要求較低，應(yīng)用中面臨的主要問(wèn)題是供水均勻性差，滴孔易堵塞。進(jìn)入 20世紀(jì) 70年代后，伴隨著科技進(jìn)步與發(fā)展，地面滴灌設(shè)備無(wú)論是在滴頭類型還是毛管性能方面均得到較大改善。但對(duì)地下滴灌系統(tǒng)，除在毛管鋪設(shè)方法及打孔手段上有所改觀外，灌水均勻性差、出水孔易堵塞等問(wèn)題依舊存在，地下滴灌技術(shù)的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于地面滴灌技術(shù)。

從20世紀(jì)80年代至今，有關(guān)地下滴灌技術(shù)及其應(yīng)用的研究主要集中在改進(jìn)灌水器質(zhì)量、優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)、研制過(guò)濾器和施肥裝置等方面。與此相關(guān)的大量研究成果陸續(xù)涌現(xiàn)，相關(guān)人員在1982年提出了地下滴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行管理指南，這意味著地下滴灌技術(shù)開(kāi)始步入成熟階段。

中國(guó)地下滴灌技術(shù)的初步應(yīng)用始于 20世紀(jì)80年代初期，主要用于果樹(shù)作物。經(jīng)過(guò)10年以上的研究、試驗(yàn)、改進(jìn)工作，北京、山西等地取得顯著成績(jī)。特別是 1993年，河北省石家莊市農(nóng)業(yè)局和辛集市農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)協(xié)會(huì)及郊區(qū)農(nóng)業(yè)局合作，引進(jìn)日本設(shè)備，建成大型地下滴灌工程，包括溫室花卉、蔬菜、果園、小麥，取得了節(jié)水增收的顯著效果，并多次請(qǐng)國(guó)外專家進(jìn)行技術(shù)交流和指導(dǎo)，推動(dòng)了地下滴灌技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展。

2 葡萄根層地下滴灌技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

從大范圍分析，農(nóng)業(yè)是國(guó)民產(chǎn)業(yè)的基本構(gòu)成，每年為國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了較大份額的收入；從小范圍來(lái)說(shuō)，農(nóng)作物種植是帶動(dòng)農(nóng)民收入增長(zhǎng)的最佳途徑。葡萄是農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)頗受歡迎的水果之一，其豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值受到了消費(fèi)者的認(rèn)可。社會(huì)主義科學(xué)發(fā)展觀提出后，農(nóng)產(chǎn)品必須走“綠色環(huán)保”種植模式，這樣才能保證產(chǎn)品的質(zhì)量?jī)r(jià)值，地下滴灌技術(shù)運(yùn)用于葡萄根層具有多方面的優(yōu)勢(shì)。

2.1 節(jié)水性

農(nóng)業(yè)是我國(guó)三大產(chǎn)業(yè)之首，長(zhǎng)期以來(lái)都是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支撐產(chǎn)業(yè)，但國(guó)內(nèi)在農(nóng)業(yè)種植技術(shù)上遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。葡萄種植是一項(xiàng)新技術(shù)，傳統(tǒng)灌溉模式中不僅水資源消耗量大，且最終被農(nóng)作物吸收的量較低，這就導(dǎo)致了水資源浪費(fèi)問(wèn)題的發(fā)生。地下滴灌技術(shù)采用了全新的灌溉方式，操作時(shí)不會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)的完整性，同時(shí)降低了水資源的消耗量。

2.2 自動(dòng)性

地下滴灌技術(shù)引入自動(dòng)化輸水系統(tǒng)，種植戶按照事先設(shè)置好的灌溉方案操作，即可及時(shí)輸送水資源。此外，輸水系統(tǒng)中添加的過(guò)濾裝置，對(duì)傳輸水源進(jìn)行了清潔處理，保證葡萄根吸收足夠的水分。另外，可以在灌溉渠安裝水位檢測(cè)儀，當(dāng)蓄水池水量降低后自動(dòng)調(diào)控輸水系統(tǒng)完成供應(yīng)，顯著提高了水資源的利用效率。

2.3 廣泛性

從種植地區(qū)來(lái)看，地下滴灌技術(shù)適用范圍較廣，不會(huì)因?yàn)榉N植土壤結(jié)構(gòu)的特殊性而影響技術(shù)效果。以干旱地區(qū)的種植來(lái)看，地下滴灌技術(shù)既能有效地補(bǔ)充水分，也能控制田間雜草的生長(zhǎng)，避免土壤養(yǎng)分被其吸收。除了葡萄種植外，該項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用于其它瓜果種植中也發(fā)揮了良好的灌溉作用，維持了農(nóng)作物正常的生長(zhǎng)狀態(tài)。

3 毛管埋深技術(shù)需要注意的內(nèi)容

葡萄根層地下滴灌技術(shù)推廣于農(nóng)業(yè)種植后，農(nóng)業(yè)部門對(duì)農(nóng)民種植戶給予了先進(jìn)的技術(shù)指導(dǎo)，使其能熟練掌握該項(xiàng)技術(shù)以提升農(nóng)作物產(chǎn)量。毛管埋深是地下滴灌技術(shù)的關(guān)鍵操作流程，毛管填埋的路徑、深度、長(zhǎng)度等均會(huì)影響地下輸水系統(tǒng)的功能發(fā)揮，若處理不當(dāng)則會(huì)導(dǎo)致水資源浪費(fèi)，毛管埋設(shè)技術(shù)注意事項(xiàng)如圖1。

3.1 土層

毛管是用于灌溉輸水的介質(zhì)，將其埋設(shè)在農(nóng)田地下可保持水資源的穩(wěn)定運(yùn)輸，使葡萄根層有足夠的水分促進(jìn)生長(zhǎng)。毛管敷設(shè)要注意土層結(jié)構(gòu)，以免后期填埋質(zhì)量不合格造成的不利影響。一般情況下，操作人員要根據(jù)葡萄種植區(qū)域的土質(zhì)狀況選擇埋管防范，結(jié)合種植物地貌特征選擇合適的路徑。如：土層結(jié)構(gòu)過(guò)硬，土壤對(duì)葡萄根層的生長(zhǎng)不利，在前期勘測(cè)中要收集土層的信息資料，為埋管方案的制定提供可靠的依據(jù)。

圖1 毛管埋深作業(yè)

3.2 深度

種植區(qū)農(nóng)田耕作的深度也要嚴(yán)格控制，為地下輸水管道的埋設(shè)創(chuàng)造有利條件。地下滴灌技術(shù)是新型的水利灌溉方式，其對(duì)水資源傳輸?shù)墓艿酪蟊容^嚴(yán)格，耕作深度的合理控制能避免外界壓力對(duì)管道造成的不利影響。毛管埋設(shè)的深度不宜過(guò)淺，否則會(huì)受到土壤及外界力的壓迫，阻礙了水資源的順利運(yùn)輸；而深度過(guò)深會(huì)降低葡萄根層水分的吸收率。根據(jù)種植經(jīng)驗(yàn)判斷，毛管埋設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)深度需控制在50cm為最佳，可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整。

3.3 間距

間距決定了毛管分布密度，對(duì)大面積種植區(qū)域的輸水活動(dòng)有很大影響。為了適應(yīng)范圍灌溉的需要，地下滴灌技術(shù)會(huì)采取“布網(wǎng)”方式，把毛管按照規(guī)劃圖紙分布在各點(diǎn)。毛管埋設(shè)間距需參照葡萄種苗的密集度，以及農(nóng)田種植的濕潤(rùn)程度而定。具體情況：若葡萄種苗栽植密集，減小毛管間距，讓農(nóng)田水分能均勻地分布到各個(gè)位置，使葡萄根層充分吸收水分；若農(nóng)田周圍雨季濕潤(rùn)，可擴(kuò)大毛管的埋設(shè)間距，借助自然雨水灌溉種植。

4 葡萄根層日常養(yǎng)護(hù)的措施

科學(xué)技術(shù)是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)收入提升的根本動(dòng)力，農(nóng)作物種植引入葡萄根層地下滴灌技術(shù)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品增值也有很大的幫助。綜合地下滴灌技術(shù)的各項(xiàng)性能，此項(xiàng)技術(shù)在水資源輸送系統(tǒng)方面的功能優(yōu)勢(shì)明顯。只需將其科學(xué)地分布在灌溉區(qū)地表以下，讓地面輸水系統(tǒng)及地下管道聯(lián)合運(yùn)作，提高水資源調(diào)配效率的同時(shí)創(chuàng)造了收益。地下滴灌技術(shù)顯著改善了葡萄種植的成活率，為種苗根層提供了足夠的水分。毛管埋設(shè)操作完成后，技術(shù)人員即可完成輸水系統(tǒng)的拼接組裝，通過(guò)添加過(guò)濾裝置改善水質(zhì)。作為葡萄種植戶，除了在灌溉工程建設(shè)中控制各環(huán)節(jié)的質(zhì)量外，在后期水資源調(diào)度環(huán)節(jié)也要采取必要的養(yǎng)護(hù)措施，以避免降低水資源浪費(fèi)。如：定期檢查輸水系統(tǒng)，對(duì)輸水裝置、過(guò)濾裝置等結(jié)構(gòu)性能詳細(xì)檢查；每隔一段時(shí)間觀測(cè)毛管接頭是否緊密配合等，這些都關(guān)系著水資源的灌溉效率。

5 結(jié)論

總之，農(nóng)作物種植是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)收入的主要來(lái)源，近年來(lái)我國(guó)農(nóng)副產(chǎn)品逐漸擺脫了傳統(tǒng)銷售模式，一些新農(nóng)產(chǎn)品在市場(chǎng)銷售中創(chuàng)造了優(yōu)越的收益。采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)輔助種植，不僅顯著提高葡萄的成活率，也是未來(lái)農(nóng)業(yè)科技改革的必然趨勢(shì)，地下滴灌技術(shù)則是典型的代表之一。

1 熊文. 地下和地表滴灌土壤水分運(yùn)動(dòng)的室內(nèi)試驗(yàn)研究[J].灌溉排水, 2011, 40(12): 43-45.

2 程先迪. 地下滴灌土壤水運(yùn)動(dòng)和溶質(zhì)運(yùn)移的數(shù)學(xué)模型及驗(yàn)證[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2010, 17(09): 21-23.

3 袁宇軍. 地下滴灌條件下土壤水分運(yùn)動(dòng)研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2010, 16(3): 76-78.

4 溫澤坤. 地下滴灌條件下楊樹(shù)速生豐產(chǎn)林林木根系生長(zhǎng)特性[J]. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2011, 13(10):7-9.

5 韋超云. 葡萄根層地下滴灌技術(shù)的運(yùn)用分析[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2009, 15(7): 39-41.