沼液滴灌技術在沙土地獼猴桃園應用簡報

劉鵬翔 閆春娟

陜西周至境內河流眾多，流域內沙化土壤有5萬多畝，經(jīng)復墾改造后的土地土層較薄，土質貧瘠，蓄水保墑能力差，灌溉和施肥后肥水易揮發(fā)滲漏，作物吸收利用效率低，導致產(chǎn)量低、商品率低、土地產(chǎn)出率低，經(jīng)濟效益低。目前農民主要采取增加灌溉、施肥次數(shù)的傳統(tǒng)管理方式，生產(chǎn)成本高，而且遇到干旱年份還是會絕收。

目前集約化養(yǎng)殖場大都建在遠離村莊的灘涂地帶，養(yǎng)殖場內大中型沼氣綜合利用工程建成后，每天雖能消化大量畜禽糞污，但生產(chǎn)的沼液沼渣未能得到充分利用。為了使養(yǎng)殖場的沼液沼渣發(fā)揮作用，實現(xiàn)養(yǎng)殖場周邊灘涂地農作物豐產(chǎn)豐收，周至縣農業(yè)農村局設立畜、沼、果三結合技術試驗小組，在九峪河北岸樓觀鎮(zhèn)三家莊村，首選沙化土壤獼猴桃園5畝，依托集賢鎮(zhèn)趙代常興畜牧場大型沼氣綜合利用工程，采取沼肥注灌式滴灌技術進行了畜沼果三結合技術試驗。

1 試驗材料

試驗區(qū)位于九峪河北側，肖司公路東側，試驗園南北沿肖司公路長140 m，東西寬24 m。海沃德獼猴桃園，株行距3 m×2.5 m，南北方向栽植，共392株，占地5畝。7年樹齡，盛果期年均畝產(chǎn)2 640 kg。沼液貯存池長6 m、寬2 m、深2 m，混凝土蓋頂。

大型沼氣綜合利用工程位于周至縣集賢趙代常興畜牧場，距試驗區(qū)5 km，每年可產(chǎn)沼肥9 500 t，其中沼液 8 100 t、沼渣肥 1 400 t。 購置運輸沼液的三輪罐車1輛。

2 試驗方案

試驗區(qū)5畝，在地頭建設124 m3沼液沉淀池，安裝變頻管道、高壓渾漿泵及管路控制裝置1套，安裝管路980 m，小管注流式滴灌頭395套。

2.1 試驗區(qū)設計 根據(jù)三家莊村獼猴桃園地形，在試驗園北側路邊建設24 m3沼液貯存池，池內設置4道過濾裝置，池外安裝1個變頻加壓渾漿泵裝置，1個加水稀釋裝置，作為沼液源。系統(tǒng)首部樞紐布置在沼液源池臨近肖司公路第1行，用一干管將壓力純凈沼液對水1倍輸送到3道小管注流滴灌管網(wǎng)。試驗成功后，在周邊發(fā)展小管滴灌式滴灌技術示范園350畝。

2.2 管網(wǎng)布置

1）干管與小管布局。試驗區(qū)獼猴桃株距2.5 m，行距3 m，南北方向種植。干管從沼液源池南北向布置，與鄰路獼猴桃樹行平行。6道小管都垂直于干管，南北向排列。每條小管上安裝52套注流式滴灌頭。

2）控制、調節(jié)和保護裝置。在渾水泵出口處安裝逆止閥。各小管進口處安裝控制閥，在干管和小管首端安裝進、排氣閥，在每條小管末端安裝沖洗排污閥。

3）小管滴灌系統(tǒng)的水源工程、首部樞紐和系統(tǒng)管網(wǎng)的布置與滴灌相同。小管和灌水器的布置應依據(jù)獼猴桃行距和株距而定，每個注灌口在限定時間內注灌一定量的混合沼液，根據(jù)氣溫調整。

2.3 基本要求

1）工作壓力和流量要求。小管滴灌系統(tǒng)的工作壓力，應能保證各小管都能正常滴灌沼液。示范區(qū)內一條小管所控制的灌水小管的最大工作滴灌頭與最小工作滴灌頭的差值，不超過其設計工作小管滴灌口的20%。示范區(qū)內小管最大滴灌量與最小滴灌量的差值，不超過其設計滴灌量的10%。

2）系統(tǒng)總揚程。 在 H=（H干+H支+h0+△H+h動水位×2）×2 式中：H 為系統(tǒng)總揚程；△H 為混水泵、吸水管及首部設備的小管滴灌口損失，該示范區(qū)支流管長度50 m；h動水位為沼液源動水位，落差取1 m。 將以上數(shù)據(jù)代入上式計算得：H=（1.2+0.6+0.4+1+1）×2=8.4 m

3）稀釋沼液注流器選擇。根據(jù)目前國內稀釋沼液注流器的種類和水力性能，擬選用直徑D=4 mm的PE管，PE管的流態(tài)指數(shù)X=0.7，在小管和PE管之間安裝穩(wěn)流器，保證工作小管滴灌口在2～3 m之間時，出水流量為q=50 L/h，小管（PE管）長度L=50 m。沼液對水比例1∶1。

4）加壓變頻渾水泵選型。根據(jù)系統(tǒng)揚程H=8.4 m，注滴流量8.4 m3/h，查渾水泵性能表，選用AS30-2CB型排污潛污泵，電機功率3 W。揚程H=12 m，通過干、小管壓力分布分析，可以看出干管和小管管徑符合支、小管所需滴灌口，故干管選用Φ90 PVC管材，小管選用Φ50 PE管材，小管選用Φ30 mm PE管材。

2.4 小管滴灌系統(tǒng)組成 沼液小管滴灌系統(tǒng)由沼液池源工程、首部樞紐、輸配管網(wǎng)和小管灌注流器以及各種形式的田間工程組成?；旌险右涸?、首部和輸配沼液管網(wǎng)與滴灌、微噴類同，包括渾水泵、動力機、過濾器、施肥裝置、調節(jié)裝置、量測設備和干、支、小管各級管道。灌水器采用內徑6 mm、4 mm、3 mm的PE塑料管及管件，呈注流式滴灌。為使沼液滴灌集中于獼猴桃植株主要根區(qū)，干、小管道埋于地下(耕作層以下)，小管露出根部，在地平面10～15 cm留1個小管注流器，位置在根部12 cm左右。

2.5 首部樞紐選用和管網(wǎng)選用

1）小管注流滴灌系統(tǒng)首部樞紐設備包括渾水泵、變頻調速器、過濾器、沼液注入器、水表、閘閥、逆止閥、進排氣閥等，各種設備選擇如下：①渾水泵選用AS30-2CB型排污潛水泵，電機功率3 W。②過濾器，選用200目篩網(wǎng)式全塑過濾器。③沼液注入器，采用壓差式施肥罐。④水表和壓力計，采用容積水表，壓力表用彈簧壓力表。⑤進排氣閥，干管進排氣閥采用1.5″，小管進排氣閥采用1″。⑥逆止閥，用Φ75 mm。

2）小管注流式滴灌系統(tǒng)管網(wǎng)由干管、小管二級管道組成，小管以上各級管道的首端設置Φ8 mm控制閥，在地埋管道閥門處設置閥門池，在干、小管道首端設置進排氣閥，末端設置沖洗排污閥。在干小管拐彎處、末端應設置固定墩。固定塑料管道每隔50 m間距設置伸縮節(jié)。干管埋深0.8 m，小管固定于樹干距離地面10～15 cm處。

3 試驗結論

1）采用小管注流式滴灌，經(jīng)試驗，注流管口朝下堵塞問題小，過濾器只需要200目/英寸以上即可，混合沼液過濾凈化是前提。小管注流口朝下，注流無阻力，管內無沉淀，沖洗次數(shù)少，管理簡便。

2）蓄水、保肥、保墑、耐旱效果好。經(jīng)試驗，在5畝獼猴桃園內安裝小管注流式滴灌裝置395套，注灌 2小時， 上午 8：00—9：00， 下午5：00—6：00，注流 0.06 m3/小時，日均注流混合沼液 40 kg，畝均 9.48 t（24 kg×395 套），每株樹注流 20～28 kg，耗電量 2.1 kW/小時，有效功率達到100%，比地面漫灌節(jié)省有機肥60%以上。

3）選擇最佳時段進行注流式滴灌。土壤解凍第1周大水漫灌1次。氣溫8～15℃時，間隔8～10天，滴灌 2小時；氣溫15～25℃時，間隔5～6天，滴灌3小時；氣溫 25～35℃時，間隔 3～4天，滴灌3小時；氣溫35℃以上時，間隔2天，滴灌2小時。

4）根據(jù)氣溫和物候期，滴灌流量可調節(jié)大小，注流2小時后，可使樹冠下地面潮濕面擴大至樹冠直徑，使沼液集中于獼猴桃樹主要根區(qū)。

4 小結及討論

4.1 經(jīng)驗體會

1）生產(chǎn)費用低，勞動強度小，效率高。每天注流滴灌1～2小時，注灌395株樹的運行費用是1.5元/小時。在正常年份，獼猴桃周年期需大水漫灌3次，畝均灌溉、施肥成本65～72元。每天滴灌2小時，可延長保肥保墑5～8天?？傮w來講，利用小管注流可降低生產(chǎn)成本40%以上。

2）管理方便，運行費用低。由于主干管網(wǎng)全部埋于地下，小管順樹行平行排列，高出地面10～15 cm，每株樹下注流管頭朝下，留一出水口，以利于出沼液，管道內不遺留液體，無凍害，無堵塞，維修費用少。小管滴灌的工作小管滴灌口較低，管內壓力小，有效功率高。

3）采用該技術方案施工，方法直觀，達到了灌溉、保肥的預期效果。經(jīng)對比，提高水肥利用率63%，降低生產(chǎn)成本40%以上，提高經(jīng)濟效益45%以上。鑒于周至產(chǎn)區(qū)目前沙化土壤獼猴桃面積逐年擴展，要達到豐產(chǎn)豐收，必須在沙化土壤區(qū)全面推廣應用小管注流式滴灌技術。

4.2 注意事項

1）試驗田塊選址與養(yǎng)殖場沼氣工程距離較遠，沼液要用專用罐車拉運，成本增高。應選擇距沼氣工程較近的田塊，試驗示范效果更加明顯。

2）在沼液供給系統(tǒng)源頭處要有附屬的建筑物保護設備，否則設備容易丟失或損壞。

3）須固定專人管理，明確責任。