地下滴灌推廣應(yīng)用中存在的問(wèn)題及建議

摘 要：論文結(jié)合我國(guó)內(nèi)蒙、新疆、廣西等地地下滴灌推廣應(yīng)用中在工程設(shè)計(jì)、產(chǎn)品及裝備研制、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、工程建設(shè)、系統(tǒng)管理與維護(hù)、技術(shù)工程規(guī)范等方面存在的問(wèn)題，提出了加強(qiáng)地下滴灌基礎(chǔ)理論研究，優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，研制系列產(chǎn)品及鋪設(shè)回收機(jī)械，制定產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及工程技術(shù)規(guī)范，提高工程效率和管理水平等方面具體建議和措施，以期為地下滴灌進(jìn)一步推廣應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：地下滴灌；工程設(shè)計(jì)；產(chǎn)品與裝備；工程管理；標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范

中圖分類(lèi)號(hào)：X171.1 文獻(xiàn)標(biāo)示碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170533061

地下滴灌被世界公認(rèn)為是最高效的節(jié)水灌溉技術(shù)之一。最初的研究是由美國(guó)的E.B.House在1913年首先進(jìn)行的，但得出的結(jié)論是該技術(shù)應(yīng)用中成本太高[1]。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灌水器、過(guò)濾器和施肥裝置等方面，主要原因是世界各地通過(guò)大規(guī)模的田間試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)地下滴灌存在的諸多問(wèn)題，如灌水器容易堵塞、灌水均勻性差、作物根系入侵或穿破毛管、鼠蟲(chóng)破壞、系統(tǒng)檢修維護(hù)困難、沒(méi)有高效的滴灌管（帶）鋪設(shè)、回收機(jī)械，造成工程效率低等諸多問(wèn)題，最終導(dǎo)致了目前世界范圍內(nèi)地下滴灌的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于地表滴灌。目前，大禹節(jié)水已在我國(guó)內(nèi)蒙赤峰、翁牛特旗，新疆呼圖壁、廣西崇左等地進(jìn)行了地下滴灌技術(shù)試驗(yàn)及推廣應(yīng)用，取得了一定的效果，但仍存在諸多問(wèn)題，以下結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目中地下滴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品、維護(hù)和管理等方面存在的問(wèn)題，提出了解決的對(duì)策，以期為未來(lái)地下滴灌的產(chǎn)品研制、推廣應(yīng)用、管理維護(hù)提供參考。

1 地下滴灌推廣應(yīng)用中存在的問(wèn)題

1.1 地下滴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論不完善

目前，針對(duì)不同作物、不同土質(zhì)情況下，滴灌管（帶）壁厚、流量、埋設(shè)深度、不同埋深水頭損失計(jì)算方法、極限鋪設(shè)長(zhǎng)度、灌溉施肥制度、真空閥等在地下滴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)中缺乏系統(tǒng)的理論指導(dǎo)。地下滴灌用滴灌管（帶）需埋入地下不同深度，在不同土壤密實(shí)度的情況下，對(duì)滴灌管（帶）造成的應(yīng)力不同，與地表用滴灌管（帶）相比多承受一定壓力，運(yùn)行時(shí)增加了壓力損失；再加上鋪設(shè)過(guò)程中存在的誤差，傳統(tǒng)的極限長(zhǎng)度計(jì)劃方法已不適應(yīng)地下滴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)；與地表滴灌相比，地下滴灌減少了蒸發(fā)和肥料的損失，其施肥灌溉制度與地表滴灌不同；為防止負(fù)壓吸泥堵塞，真空閥的數(shù)量應(yīng)多于地表滴灌，在以上各個(gè)方面都需進(jìn)一步修正和完善設(shè)計(jì)理論。

1.2 鼠蟲(chóng)破壞滴灌管（帶）

各地在推廣地下滴灌過(guò)程中普遍存在鼠蟲(chóng)破壞現(xiàn)象，影響了地下滴灌正常使用。通過(guò)在滴灌管（帶）配方中添加辣椒素進(jìn)行了試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，該方法可有效減少鼠蟲(chóng)破壞，但由于辣椒素特殊的氣味及毒性，生產(chǎn)車(chē)間需重新改造以提高其安全性，操作人員需增加防護(hù)措施，增加了產(chǎn)業(yè)化的成本。如何徹底解決鼠蟲(chóng)破壞仍然是制約地下滴灌推廣應(yīng)用的一個(gè)國(guó)際性難題。

1.3 缺少產(chǎn)品檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

地下滴灌雖然已經(jīng)在我國(guó)內(nèi)蒙、新疆、吉林、廣西等地進(jìn)行了應(yīng)用，但地下滴灌產(chǎn)品（包括地下滴灌管（帶）、旁通等配件）無(wú)相關(guān)檢驗(yàn)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，尤其是滴灌管（帶）埋入地下，對(duì)滴灌管（帶）的抗堵塞性能、抗鼠蟲(chóng)破壞、補(bǔ)償性能、化學(xué)性能等沒(méi)有明確的要求，導(dǎo)致應(yīng)用于地表的滴灌管（帶）被應(yīng)用地下滴灌工程，致使滴灌管（帶）被堵塞和鼠蟲(chóng)破壞，影響了系統(tǒng)的正常使用和地下滴灌技術(shù)的推廣應(yīng)用。

1.4 地下滴灌管理和維護(hù)成本高

地下滴灌與地表滴灌相比，更為節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)藥，也需要更為精細(xì)的維護(hù)和管理。由于滴灌管（帶）埋設(shè)在地下，用戶(hù)無(wú)法直接觀測(cè)到灌水器出流狀況和灌水效果，維護(hù)和檢修不便利。系統(tǒng)需要檢修時(shí)，比地表滴灌系統(tǒng)需要投入更多的時(shí)間，耗費(fèi)更多的人力物力，造成管理費(fèi)用高；為防止系統(tǒng)堵塞，必須對(duì)管路和滴灌管（帶）末端安裝沖洗閥進(jìn)行酸洗、沖洗等操作，增加了造價(jià)和運(yùn)行成本，致使地下滴灌技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性大幅下降。

1.5 無(wú)地下滴灌工程技術(shù)規(guī)范

地下滴灌系統(tǒng)滴灌管（帶）鋪設(shè)后進(jìn)行試運(yùn)行檢測(cè)是非常必要的，因滴灌管（帶）是否正常運(yùn)行對(duì)系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)均勻灌溉起到至關(guān)重要的作用。在現(xiàn)有的《微灌工程技術(shù)規(guī)范》GB/T 50485-2009中系統(tǒng)試運(yùn)行并不包含對(duì)末端滴灌管（帶）壓力-流量檢測(cè)及校正部分。地下鋪設(shè)的滴灌管（帶），無(wú)法直觀觀測(cè)到存在問(wèn)題，情況較為復(fù)雜性，存在很多不可預(yù)見(jiàn)性，必須進(jìn)行系統(tǒng)檢驗(yàn)、校核，保證灌水均勻性和系統(tǒng)正常運(yùn)行。在規(guī)范中，不含滴灌管（帶）鋪設(shè)機(jī)具埋深誤差精度的要求，造成現(xiàn)有鋪設(shè)滴灌管（帶）埋深偏差特別大。借鑒地表滴灌工程在施工時(shí)將主管和支管處于同一管溝，會(huì)因支管回填沉降導(dǎo)致直接和滴灌管（帶）連接處脫落，影響系統(tǒng)正常使用。加之目前地下滴灌鋪管機(jī)大多只能鋪設(shè)2～3條滴灌管（帶），配套鋪管機(jī)械效率低，行走速度慢，影響了耕種效率，嚴(yán)重制約了地下滴灌的推廣。

2 建議

2.1 加強(qiáng)地下滴灌基礎(chǔ)理論研究

針對(duì)不同土壤狀況、作物種類(lèi)、滴灌管（帶）埋設(shè)深度、灌溉施肥制度等進(jìn)行試驗(yàn)研究，研究各因素之間的響應(yīng)關(guān)系，確定在不同土壤、種植作物情況下，滴灌管（帶）壁厚值、鋪設(shè)間距、鋪設(shè)長(zhǎng)度、滴頭間距和流量、灌溉施肥制度等，提高各參數(shù)選取的科學(xué)性與合理性，為地下滴灌設(shè)計(jì)提供理論參考依據(jù)。

2.2 優(yōu)化地下滴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行

針對(duì)目前實(shí)際情況，優(yōu)化地下滴灌設(shè)計(jì)，在各單元輪灌組、末端沖洗口或最不利點(diǎn)設(shè)計(jì)并安裝壓力表以便進(jìn)行系統(tǒng)的校驗(yàn)調(diào)節(jié)，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。為了防止地下滴灌系統(tǒng)負(fù)壓吸泥造成堵塞，與傳統(tǒng)地表滴灌相比，設(shè)計(jì)中需增加真空閥的數(shù)量。在設(shè)計(jì)檢查井、排水井、輪灌組閥門(mén)等進(jìn)行規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，避免因設(shè)計(jì)問(wèn)題影響機(jī)械化施工、耕作、收貨。同時(shí)，由于地下滴灌特殊性，對(duì)于地塊不規(guī)則、面積小、地形復(fù)雜或障礙物多等不利于機(jī)械施工、或深翻耕作頻繁、土壤沙性或粘性大、水質(zhì)差的條件下，不建議采用地下滴灌。

2.3 加強(qiáng)地下滴灌系列產(chǎn)品研制，提高工程效率和管理水平

目前，地下滴灌用配套系列產(chǎn)品少，需研制抗堵塞防鼠蟲(chóng)破壞的滴灌管（帶）及密封性好的配套連接件（旁通、直接、三通等）、高效精準(zhǔn)的鋪設(shè)、回收機(jī)械及高效的打孔器，提高工程效率。加強(qiáng)用戶(hù)對(duì)地下滴灌酸洗、滴灌管（帶）和管道沖洗、首部過(guò)濾施肥管理等方面的培訓(xùn)，提高管理人員能力和水平，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。

2.4 制定地下滴灌產(chǎn)品檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和地下滴灌工程技術(shù)規(guī)范

為解決地下滴灌系統(tǒng)的抗堵塞性能、抗老化性能、鼠蟲(chóng)破壞等問(wèn)題，必須制定地下滴灌產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，避免因產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題影響地下滴灌系統(tǒng)的正常使用和運(yùn)行。制定地下滴灌工程技術(shù)規(guī)范，避免因無(wú)規(guī)范造成支管沉降滴灌管（帶）脫落現(xiàn)象的發(fā)展，導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行。明確滴灌管（帶）鋪設(shè)埋深精度要求、運(yùn)行壓力檢測(cè)及校驗(yàn)、均勻性檢測(cè)、試運(yùn)行及驗(yàn)收要求等，保證項(xiàng)目實(shí)施后能正常良性運(yùn)行，發(fā)揮應(yīng)有的效益。

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作者簡(jiǎn)介：戰(zhàn)國(guó)?。?984-），男，漢族，吉林人，工程師，碩士，副院長(zhǎng)，主要從事農(nóng)業(yè)水土方面的研究。