淺析滴灌在設施灌溉系統(tǒng)中的應用要點

張博

【摘要】滴灌是設施灌溉系統(tǒng)中較先進的灌溉方式之一，與其他灌溉方式比較，具有節(jié)水、可減少設施內由于空氣濕度大所引發(fā)的病蟲害等優(yōu)勢。

【關鍵詞】滴灌；灌溉系統(tǒng)；應用要點

灌溉系統(tǒng)在設施的系統(tǒng)組成中是必不可少的一部分，經過多年的發(fā)展，目前在設施內常采用的灌溉系統(tǒng)主要有管道灌溉系統(tǒng)、溫室滴灌系統(tǒng)、溫室微噴灌系統(tǒng)、溫室行走式噴灌系統(tǒng)、溫室多孔管微灌系統(tǒng)、溫室滲灌系統(tǒng)等。

采用傳統(tǒng)的管道灌溉系統(tǒng)，不僅勞動強度大，而且灌溉不均勻，還會大幅度增加設施內的空氣濕度，而在高濕高溫的條件下，病蟲害易于發(fā)生，從而也就增加了植物病蟲害發(fā)生的機率。滴灌是微灌技術的一種，是通過安裝在毛管上的滴頭、孔口或滴灌帶等灌水器，將水一滴一滴、均勻而又緩慢地滴入作物根區(qū)土壤的灌水方式，是近年來現(xiàn)代溫室中常用的灌溉方式之一。

1. 滴灌系統(tǒng)的優(yōu)缺點及注意事項

在溫室中采用滴灌具有省工、省水、節(jié)能、優(yōu)質、增產、適應范圍廣、易于實現(xiàn)自動化控制等優(yōu)點，還可以配合施肥設備精確地對作物進行隨水追肥或施藥等作業(yè)。但是滴灌設備投資高，抗堵性能差，灌水器容易受堵，故對水質的要求較高。所以選用滴灌系統(tǒng)時，應根據水質情況配置完善的水源凈化過濾設備，應在使用的過程中注意采取必要的保養(yǎng)措施，謹防系統(tǒng)堵塞。

2. 滴灌系統(tǒng)的組成

滴灌系統(tǒng)由水源、首部控制樞紐、輸水管道系統(tǒng)和滴水器等四部分組成。河流、湖泊、渠道、井泉等，只要水質符合滴灌的要求，均可以作為滴灌系統(tǒng)的水源，為了利用這些水源，有時需要修建引水、蓄水、提水工程以及相應的輸配電工程等。滴灌系統(tǒng)的首部控制樞紐由機泵、控制閥門、水質凈化裝置、施肥裝置、測量和保護設備組成，其中水泵、動力設備、各種閥門、水表、壓力表等為通用設備，而凈水設備、施肥裝置、保護裝置為專用設備。凈水設備主要是對水源進行過濾，防止灌水器堵塞，常用的過濾器有篩網過濾器、沙過濾器、離心

式過濾器和疊片式過濾器。施肥裝置是將可溶性肥料或液體農藥按一定劑量通過施肥設備進入滴灌系統(tǒng)的裝置。常用的施肥設備有施肥罐、開敞式肥料桶、文丘里注肥器和注射泵。保護裝置是為了減少壓力對系統(tǒng)造成的破壞而安裝的一些減壓閥或進排氣閥。在灌溉系統(tǒng)中，管道是灌溉系統(tǒng)用量最多、規(guī)格復雜、投資比例較大的一部分，在滴灌中常用的管材是聚乙烯管，為了防止管內生長藻類，管材通常制成黑色。滴灌系統(tǒng)中常用的灌水器有滴頭、滴灌管、滴灌帶、多孔管等，常置于地表或埋于地下，灌水器的好壞，直接影響田間灌水質量，因此要選擇優(yōu)質耐用的灌水器。

3. 滴灌系統(tǒng)的設計安裝

為使滴灌系統(tǒng)在設施內達到經濟合理、便于管理、供水均勻、灌水適當?shù)哪康模谠O計采用滴灌系統(tǒng)時，應充分考慮水量分布并根據土壤特性和作物根系分布特征，以及作物對水分的敏感程度，合理選擇滴頭流量和滴頭布置，此外還要結合具體的設施類型和作物栽培情況來選擇合理的系統(tǒng)布置，降低成本、節(jié)省投資。

4. 滴頭的選擇

滴頭選擇是否恰當，直接影響工程的投資和灌水質量。選擇合適的滴頭，工作人員應從以下幾方面考慮：

4.1作物種類和種植模式不同的作物，或同種作物不同的種植模式，對水分的要求不同。因此應根據作物種植情況和對水分的要求選擇合適的灌水器。

4.2土壤性質土壤性能不同，其蓄水的能力不同，所以要求的灌水器也有所不同。對于沙土，可選用大流量的滴頭，以增大土壤水的橫向擴散范圍，而對于粘性土壤應采用流量小的滴頭，以免造成地面徑流。

4.3布置方法是從末級微灌管帶開始，逐級向上鋪設各級管道直至水源。在設施內部，還可以根據水源出口的位置有不同的排設。

4.4毛管和管水器的布置滴灌系統(tǒng)毛管和管水器的布置方式取決于作物種類、生長階段和所選用灌水器的類型。在設施內常見的毛管和管水器的布置方式有以下幾種：

單行毛管直線布置。毛管順作物行布置一行作物布置一條毛管，滴頭安裝在毛管上。該方式適用于窄行密植作物（如蔬菜和幼樹。一棵幼樹安裝2～3個單出水口滴頭；窄行密植作物可沿毛管等間距安裝滴頭，也可用多空毛管。

（1）單行毛管帶環(huán)狀管布置。當?shù)喂喑升g果樹時，可沿一行樹布置一條輸水毛管，圍繞每一棵樹布置一條環(huán)狀灌水管，其上安裝5～6個單出水口滴頭。這種布置形式可使毛管總長度大大增加。

（2）雙行毛管平行布置。當?shù)喂喔叽笞魑飼r可采用雙行式毛管平行布置。如滴灌樹時沿樹兩側布置兩條毛管，每株樹兩邊各安裝2～4個滴頭，該方式使用滴頭數(shù)量最多。工作壓力及范圍任何滴頭都有其適宜的工作壓力和范圍，應盡可能選用工作壓力小、范圍大的滴頭，這樣可以減少能耗提高系統(tǒng)的適應性。

流量壓力關系滴頭流量對壓力變化的敏感程度直接影響灌水的質量和水的利用率，應盡可能選用流態(tài)指數(shù)小的滴頭。灌水器的制造精度滴灌的均勻度與灌水器的精度密切相關，在許多情況下，灌水器的制造偏差所引起的流量變化，超過水力學引起的流量變化，應選用制造偏差系數(shù)小的滴頭。

對溫度變化的敏感性灌水器流量對水溫度的反應的敏感程度取決于兩個因素：一是灌水器流態(tài)，二是灌水器的某些零件的尺寸和性能。層流型灌水器的流量隨水溫的變化而變化大，而紊亂型灌水器的流量受水溫的影響小，因此在溫度變化大的地區(qū)，宜選用紊流型灌水器。

對堵塞、淤積、沉淀的敏感性抗堵能力差的滴頭，要求高精度的過濾系統(tǒng)，往往造成滴灌系統(tǒng)的造價及能耗大幅度增加，甚至會導致滴灌工程的報廢。近年來研究發(fā)明的單翼大流道迷宮式薄壁非復用型滴灌帶，抗堵能力強，也避免了滴灌帶重復使用，堵塞物累積造成的堵塞累加問題。

成本與價格在滴灌系統(tǒng)中，灌水器數(shù)量多，其價格的高低對工程投資的影響較大。因此在選擇灌水器的時候，一方面要考慮其使用性能，另一方面還要考慮到其價格。在滿足使用性能的條件下，應盡可能選用價格低廉的灌水器。成本的考慮包括采購成本和安裝使用維護成本兩方面，要綜合考慮，既要做到灌水器耐用，也要做到節(jié)約資金。endprint

5. 使用壽命

滴頭的使用壽命與其結構、材料、安裝使用情況密切相關。常年生長的作物可以用一次性和固定滴距的滴頭產品，如滴灌帶、滴箭、管上式滴頭等；而倒茬頻繁的地塊，則要選擇耐用性好的滴頭，如內鑲式管式滴頭，這種滴頭為厚壁管，壽命相對較長。

6. 滴灌系統(tǒng)的布置安裝

滴灌系統(tǒng)的管道，一般分為干管、支管和毛管三級，布置時要求三級管道盡量垂直，使得管道長度最短，水頭損失最小，還可節(jié)約用材。

7. 滴灌管網的布置

滴灌管網布置的原則是獲得最大的灌水均勻度和最小的管網設備投資。

8. 滴灌系統(tǒng)的運行管理

在滴灌系統(tǒng)的日常運行中，合理的管理措施，不僅可以節(jié)省由于系統(tǒng)破損帶來的損失，而且可以延長系統(tǒng)的使用壽命，提高系統(tǒng)的使用效率。滴灌系統(tǒng)的日常管理主要從以下幾方面進行：

8.1田間作業(yè)時，要防止劃傷或劃破滴灌系統(tǒng)的輸水管道，灌水時要保證合理的工作壓力，供水時要緩慢開啟供水閥門，防止水壓過高導致管道破裂。

8.2定期檢查首部樞紐及供水管道等設備的維護和保養(yǎng)，每次灌水前檢查滴灌設備是否完好以及各設備間的連接情況。發(fā)現(xiàn)問題后應及時采取措施予以解決，同時還要做好滴灌系統(tǒng)的防損、防凍、防老化和防盜工作。

8.3灌水時間應選擇在冬春季中午前后氣溫較高時、夏秋季早晚氣溫較低時的晴天進

行，防止由于溫度變化大對植物和灌水裝置造成的影響。遵循“淺澆勤灌，一次澆水量要少、灌水次數(shù)要多”的微灌灌水原則和“少量多次，一次施肥量要少、施肥次數(shù)要多”的微灌施肥原則。根據作物種類及其生長期、天氣、土壤等情況確定灌水時間、灌水量和灌水次數(shù)。在作物生長需肥最大期，利用文丘里施肥器或其他施肥設備及時隨水施肥。

8.4利用滴灌施肥時，要將肥料充分溶解并過濾，防止系統(tǒng)堵塞，施肥結束后，用清水沖洗管道10min，防止肥料腐蝕灌水管。

8.5定期開放主管、滴灌帶的尾部，沖洗管內泥沙等雜質。定期打開所有過濾器的排污閥沖洗雜質。

8.6定期檢查灌溉水水質，清除攔污網和過濾網箱表面的污物、清除蓄水池中的淤泥和沙石等雜質。

9. 設備的維護和保養(yǎng)

在非灌溉時期應經常對泵站、蓄水池等工程進行檢修，清除累積的泥沙等污物，保證設備的完好性。對水泵和動力機械等設備，在運行前要檢查其各個部件及連接是否正常，防止在灌溉系統(tǒng)運行期間出現(xiàn)漏水、漏電等情況，確保設備使用的安全性。此外還要保證系統(tǒng)設備的清潔，定期清理過濾器中的雜質，離心式過濾器要經常和定期清洗和排沙，網式過濾器在運行前要清洗，沙式過濾器必要時要更換過濾基質，從而使過濾器保持較高的過濾性能。

10. 結束語

綜上所述，滴灌是設施灌溉系統(tǒng)中較先進的灌溉方式之一，與其他灌溉方式比較，具有節(jié)水、可減少設施內由于空氣濕度大所引發(fā)的病蟲害等優(yōu)勢。在運行管理中，要保證灌溉水的水質，以防灌水器堵塞。此外，還要對系統(tǒng)進行經常的檢修維護，這樣才能延長滴灌系統(tǒng)在設施中的使用年限，最大限度地發(fā)揮其作用，從而保證設施生產的經濟效益。

[文章編號]1619-2737（2014）03-18-620endprint