地埋滴灌技術在農業(yè)種植中的設計與應用

【摘要】本文就地埋滴灌技術的應用現狀和優(yōu)勢進行了闡述，并詳細介紹了地埋滴灌技術的設計步驟和注意問題，為地埋滴灌技術的推廣提供參考。

【關鍵詞】地埋滴灌技術；農業(yè)種植；設計與應用

我國農業(yè)用水量需求巨大，如何提高水資源的利用率成為發(fā)展農業(yè)迫切需要解決的問題。隨著人們環(huán)保意識的覺醒，滴灌技術得到大力推廣，地埋滴灌技術作為滴灌技術的一種，在節(jié)水節(jié)肥、增產增收等方面較其它滴灌技術都具有明顯的優(yōu)勢。地埋滴灌技術與其它滴灌技術相比，在設計、施工、材料選擇、布局上也有明顯的差異，因此只有科學的設計和施工才能保證這一技術的優(yōu)勢得到發(fā)揮。

一、地埋滴灌技術的應用現狀

地埋滴灌技術是由地上滴灌技術發(fā)展而來的，是對地面滴灌技術的改進。地埋滴灌技術是指將灌溉系統最末端的管線直接接入地下靠近植物根系處，屬于低流量、低成本、高效率的局部灌溉方式。當前，地埋滴灌技術被廣泛應用于各類農作物的培育，如樹木、農作物、草坪、花卉等。

地埋滴灌技術的概念最早由美國科學家于1913年提出，但是由于技術的不成熟及條件限制，該項研究被擱置下來，直到1920年，美國有人申請了多孔灌溉瓦罐技術的專利，這項技術才正式進入人們的視野。世界各國對地埋滴灌技術的推廣開始較早，以色列、美國、澳大利亞等國的農業(yè)公司及農業(yè)部門對地埋滴灌技術的推廣和運用已有二十年左右的歷史，美國早在1992年就進行了67萬公頃種植的地埋滴灌技術實驗，以色列的耐特菲姆公司也于2002年在我國境內的新疆兵團地區(qū)進行了333公頃的地埋滴灌試驗示范。我國于1974年引進滴灌技術，直到80年代初才將此項技術初步應用與農業(yè)種植上，經過多年的發(fā)展，地埋滴灌技術在我國也被廣泛應用。

二、地埋滴灌技術的優(yōu)勢

通過分析近年來的實際應用情況，可以發(fā)現地埋滴灌技術與其他滴灌技術相比，具有明顯的優(yōu)勢，主要體現在以下幾個方面：

第一，節(jié)水節(jié)肥效果良好。地埋滴灌系統將末端灌水器直接接入作物根部，并且通常埋在地表下25到35cm處，地表沒有水源，這就能極大程度的降低水分蒸發(fā)量；此外，由于灌水器接近根部，肥料和水源的利用率都能得到提高，能節(jié)約生產成本。

第二，增產增收效果好。地埋滴灌系統能夠及時供水，能提高土壤的通透性能，這就保證了農作物的良好生長態(tài)勢，生產速度和產量自然會隨之提高，能增加農戶的經濟收入。

第三，操作方便，有利于減輕農戶的勞動量。地埋滴灌系統安裝完成以后，操作非常方便，農戶可以通過操作系統直接控制灌溉的時間和水量，降低了農戶的工作強度和工作時間；同時，由于地表無水，減少了雜草的生長和病蟲災害的發(fā)生，減輕了農戶除草除蟲的工作量。

第四，節(jié)能環(huán)保，經濟實用。地埋滴灌系統使用周期長，使用壽命長達數十年，無需后期投入，具有非常高的經濟實用性。地埋滴灌系統水源直達作物根部，能減少水分蒸發(fā)，提高水源的利用率，較長的使用周期也避免了設備更換造成的廢品污染。

三、地埋滴灌系統的設計步驟和注意問題

（一）設計步驟

設計地埋式滴灌系統，應當和地上滴灌系統的設計一樣綜合考慮地表作物類型、滴灌管的選擇及鋪設位置、過濾器的選擇、工作壓力大小等參數。首先，在設計滴灌系統的時候要收集掌握項目建設地點的地形、土壤、氣象、水源及地表種植作物等因素；其次，要分析收集到的資料，選擇灌水器的種類，作為地埋滴灌系統，特別要選擇抗堵塞能力強，抗植物根系纏繞的灌水器；再次，設計滴灌系統的管道分級，一般由干管、支管、和毛管三部分構成；然后，設計確定灌水定額、灌水周期、灌水時間、輪灌區(qū)數目及每條毛管的灌溉面積等；最后，設計供水管網的輸水力、沿程損失阻力、局部損失阻力以及供水管網的縱剖面和整體管網設計。

（二）設計中應注意的問題

由于地埋滴灌系統的供水管網和灌水器都埋在地下，使用者無法觀察到水流狀況和實際灌溉效果，一旦發(fā)現問題后就要對整個系統進行檢修，會耗費大量的時間及人力、物力和財力。因此要重視地埋滴灌系統的初期建設工作，尤其要重視“防堵”設計，要將灌水器的抗堵性能、灌水器的間距、灌水器的埋深、供水水質及管網清洗等納入設計重點。

首先，要選擇符合要求的灌水器。灌水器的大小、厚薄、抗負壓性能、抗堵塞性能都會直接影響到地埋滴灌系統的工作質量。由于地埋滴灌系統深埋地下，一旦滴頭出現堵塞，不僅會耗費大量的物資進行維修，更會嚴重影響農作物的生長，因此要選擇抗堵塞性能較好、抗植物根系纏繞的滴灌器；滴灌器的滴頭流量范圍控制在1.0-1.5L/H，滴頭的間距要控制在0.3到0.5米之間；出于成本考慮，滴灌器的壁厚只要大于0.3mm即可。

其次，要因地制宜的確定灌水器的間距。灌水器間距的確定除了受到地埋滴灌系統本身流量大小影響外，還與項目建設地址的天氣條件、地理環(huán)境和種植模式息息相關。北方地區(qū)，土壤干旱，降水較少，因此灌水器的間距要適當縮小，相應的，南方地區(qū)濕潤多雨，灌水器的間距可適當拉大；農作物種植行間距小的，灌水器間距要小，種植行距大的，灌水器間距要大。

再次，要重視滴灌頭的埋深。滴灌頭的埋深直接關系到水分的蒸發(fā)量與根系的吸收率，灌水器的埋深通常是由所灌溉作物的根系深度決定的，通常情況下，灌水器的埋深在25cm到35cm最佳。果樹的最佳埋深為35cm，旱地農作物因考慮到來年土地深耕、中播等機械操作的深度，最佳埋深為40cm。

最后，要注意對水質進行處理。水質的好壞直接關系到作物的生長及整個地埋滴灌系統的使用壽命，最好采用自來水進行灌溉，如果要用地下水進行灌溉，至少對水質進行150目以上的二級過濾處理。

四、結語

地埋滴灌技術用于農業(yè)種植具有節(jié)水節(jié)能、增產增收等好處，值得大力推廣。但是，在進行地埋滴灌系統的設計和建設過程中，要注意灌水器和供水管網的物理防堵以及生物防堵性能，以便使地埋滴灌系統發(fā)揮最大的增產效益。

參考文獻：

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