專業(yè)應(yīng)用對(duì)滴灌設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)和功能的要求分析

李淑珍，李明思

(1.新疆水利廳水利水電設(shè)計(jì)規(guī)劃管理局，烏魯木齊 830000；2.石河子大學(xué)水利建筑工程學(xué)院，新疆 石河子 832003)

0 引 言

自2000年以來(lái)，隨著膜下滴灌技術(shù)在新疆兵團(tuán)的大面積應(yīng)用，滴灌技術(shù)也在我國(guó)快速推廣，目前已有新疆、遼寧、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏等省區(qū)大力推廣該技術(shù)，僅新疆的滴灌技術(shù)應(yīng)用面積就已達(dá)到3.5×106hm2，占全國(guó)滴灌面積的60%以上，成為全國(guó)乃至世界最大的滴灌技術(shù)應(yīng)用區(qū)。

伴隨著滴灌技術(shù)的廣泛應(yīng)用，各種規(guī)模的滴灌設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。由于各生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)力量、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)、管理水平等方面參差不齊，不僅生產(chǎn)出的滴灌設(shè)備質(zhì)量良莠不齊，影響了農(nóng)民的使用[1]，而且對(duì)其產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)提供的也很少，不方便工程設(shè)計(jì)人員和管理人員的應(yīng)用。盡管國(guó)家相關(guān)部門制定了滴灌設(shè)備質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[2，3]，對(duì)滴灌設(shè)備的質(zhì)量水平起到約束作用、對(duì)滴灌設(shè)備市場(chǎng)的發(fā)展有積極作用，但是對(duì)設(shè)備的專業(yè)性或?qū)I(yè)特征(如適用范圍、專業(yè)指標(biāo)類型等)并沒(méi)有過(guò)多要求。大部分企業(yè)只是給出其產(chǎn)品的主要性能指標(biāo)，如滴頭流量、工作壓力、滴頭間距等(有的企業(yè)還給出了滴灌管100 m均勻度等指標(biāo))，而對(duì)于其他與滴灌工程設(shè)計(jì)和管理有關(guān)的技術(shù)指標(biāo)則沒(méi)有給出，或只在產(chǎn)品檢測(cè)報(bào)告中出現(xiàn)。但是，世界知名滴灌設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)都會(huì)給出較全面的產(chǎn)品類型和技術(shù)指標(biāo)，以便于滴灌工程設(shè)計(jì)人員選用。例如，NETAFIM公司[4-6]的滴灌產(chǎn)品中，滴灌管不僅給出其壁厚、內(nèi)徑、額定流量、滴頭間距、UV阻力、推薦相應(yīng)的過(guò)濾器目數(shù)和滴灌管工作壓力，還給出滴頭流量、滴頭流態(tài)指數(shù)、滴頭流量系數(shù)以及流量和壓力對(duì)應(yīng)曲線；有些內(nèi)鑲式滴頭還給出了流道的長(zhǎng)度、寬度、深度，便于工程設(shè)計(jì)人員評(píng)估該滴頭的抗堵性能；對(duì)于壓力補(bǔ)償式滴頭還給出了最高壓力、最小壓力、壓力補(bǔ)償范圍、滴頭流量系數(shù)等指標(biāo)。對(duì)于盤式過(guò)濾器給出了工作壓力、反沖洗壓力、過(guò)濾面積、沖洗流量、沖洗周期以及允許的水質(zhì)；網(wǎng)式過(guò)濾器還給出了壓力與流量對(duì)應(yīng)曲線、過(guò)濾網(wǎng)目數(shù)和允許通過(guò)的泥沙粒徑對(duì)照表、水質(zhì)類型、水質(zhì)范圍等指標(biāo)。AMIAD公司[7,8]的產(chǎn)品指標(biāo)也比較全面，與NETAFIM的類似；即便是RAIN BIRD公司[9,10]的滴灌產(chǎn)品也會(huì)給出壓力和流量對(duì)應(yīng)曲線。有了這些專業(yè)性的技術(shù)參數(shù)，滴灌工程設(shè)計(jì)人員和管理人員才能夠科學(xué)地設(shè)計(jì)和管理滴灌系統(tǒng)。

另外，灌溉技術(shù)不僅要解決作物對(duì)水分的需求，也要滿足作物對(duì)田間環(huán)境和生態(tài)的需求，因此需要滴灌系統(tǒng)能夠根據(jù)不同作物的生理生態(tài)特點(diǎn)提供不同的土壤水分環(huán)境。然而，目前許多滴灌設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品種類單一，往往是一種滴灌帶(管)灌溉多種作物，或應(yīng)用在多種土壤上[11，12]，既不能很好滿足作物根系對(duì)土壤水鹽空間分布的要求，也不能滿足作物冠層對(duì)空氣溫、濕度的要求。然而，國(guó)外滴灌設(shè)備產(chǎn)品的類型對(duì)作物的需水特征有所考慮(NETAFIM，RAIN BIRD)，有針對(duì)不同作物的微灌產(chǎn)品，盡量做到給作物提供合理的小氣候環(huán)境。這些問(wèn)題都反映出我國(guó)滴灌產(chǎn)品對(duì)專業(yè)化應(yīng)用考慮不夠，從而造成產(chǎn)品的專業(yè)化程度低、技術(shù)含量低；這不僅影響產(chǎn)品本身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，也難以保證田間的灌溉質(zhì)量。

本文從專業(yè)應(yīng)用角度分析滴灌設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)所應(yīng)提供的產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)和應(yīng)當(dāng)發(fā)展的產(chǎn)品功能，希望能為正確認(rèn)識(shí)滴灌設(shè)備的專業(yè)化含義提供幫助，為滴灌設(shè)備的專業(yè)化發(fā)展提供思路。

1 滴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)(管理)中對(duì)滴灌設(shè)備技術(shù)參數(shù)的要求分析

由于目前滴灌設(shè)備還做不到統(tǒng)一的系列化和專業(yè)化，我國(guó)灌溉工程設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行滴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先要確定滴灌設(shè)備生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品類型，然后才進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中主要是依據(jù)廠家提供的產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)來(lái)劃分灌水小區(qū)、計(jì)算管道水頭損失、選配過(guò)濾設(shè)備和確定配套方案。如果廠家提供的設(shè)備技術(shù)指標(biāo)比較全面、合理，則工程設(shè)計(jì)人員可以比較科學(xué)合理地設(shè)計(jì)滴灌系統(tǒng)，否則，設(shè)計(jì)人員只能對(duì)某些問(wèn)題進(jìn)行估測(cè)或則干脆忽略掉，這樣就影響了工程設(shè)計(jì)質(zhì)量。

1.1 灌水器(滴頭)的技術(shù)指標(biāo)

1.1.1 灌水器流態(tài)指數(shù)x和流量系數(shù)k

根據(jù)《微灌工程技術(shù)規(guī)范》(GB/T 17187-2009)[13]，進(jìn)行滴灌工程設(shè)計(jì)時(shí)首先要知道灌水器的額定流量qd和額定水頭hd以及流態(tài)指數(shù)x。除了壓力補(bǔ)償式滴頭以外，大部分灌水器的出流量與工作壓力之間都呈冪函數(shù)關(guān)系[14，15]：

q=khx

(1)

式中：q為灌水器流量，L/h；h為灌水器工作壓力，mH2O；x為流態(tài)指數(shù)；k為流量系數(shù)。

滴灌過(guò)程中，滴灌帶(管)中的壓力會(huì)由于各種原因而出現(xiàn)頻繁波動(dòng)。灌水器工作敏感性(工作穩(wěn)定性)是評(píng)價(jià)其抗干擾能力的指標(biāo)，是灌水器流量對(duì)其工作壓力的導(dǎo)數(shù)。

(2)

額定工況下的穩(wěn)定性為：

(3)

式中：hd為灌水器額定工作壓力水頭，mH2O。

由于x<1，所以?q/?h將隨著hd的增大而減小；?q/?h越小則表明滴頭工作的穩(wěn)定性越好；其中，x決定了導(dǎo)數(shù)的降低速度，kx決定了導(dǎo)數(shù)降低的幅度。顯然，灌水器(滴頭)的流態(tài)指數(shù)x和流量系數(shù)k是選擇灌水器時(shí)應(yīng)該考慮的指標(biāo)。從式(3)可知，要使流量盡量穩(wěn)定，流態(tài)指數(shù)x越小越好，一般x≤0.5即為紊流[14-16]。

大部分滴灌設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)都只提供灌水器(滴頭)的額定流量和額定工作壓力，或者還提供灌水器間距，但是對(duì)其流態(tài)指數(shù)和流量系數(shù)都不提供，更不提供滴頭的流量與壓力之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線，所以工程設(shè)計(jì)人員無(wú)法評(píng)估灌水器的工作穩(wěn)定性，也就做不到合理地選擇灌水器。

在滴灌工程管理中，需要通過(guò)灌水小區(qū)中的灌水器流量偏差來(lái)評(píng)估相應(yīng)的水頭偏差，以檢驗(yàn)工程設(shè)計(jì)質(zhì)量[13, 15]，此時(shí)也需要知道灌水器的流態(tài)指數(shù)x。

(4)

(5)

式中：Hv為灌水小區(qū)水頭偏差率；qv為灌水小區(qū)流量偏差率；qa為灌水小區(qū)灌水器平均流量，L/h；qmax為灌水小區(qū)灌水器最大流量，L/h；qmin為灌水小區(qū)灌水器最小流量，L/h。

我國(guó)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)中[2]要求企業(yè)對(duì)其滴灌灌水器進(jìn)行流態(tài)指數(shù)x和流量系數(shù)k檢測(cè)，但是多數(shù)企業(yè)在其產(chǎn)品說(shuō)明中并不提供該參數(shù)，工程設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)滴灌系統(tǒng)時(shí)只能根據(jù)生產(chǎn)企業(yè)所提供的灌水器類型將流態(tài)指數(shù)取為0.5來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。國(guó)外的試驗(yàn)資料表明[14, 16，17]，不同類型的紊流灌水器的流態(tài)指數(shù)可在0.3～0.7之間變化，并不一定都是0.5。所以，生產(chǎn)企業(yè)有必要在產(chǎn)品說(shuō)明書里給出其灌水器具體的流態(tài)指數(shù)和流量系數(shù)，或者提供灌水器流量-工作壓力關(guān)系曲線，這樣才能使工程設(shè)計(jì)人員用起來(lái)更加直觀方便。

1.1.2 灌水器制作偏差率

灌水器制作偏差率指標(biāo)是企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)，行業(yè)部門有統(tǒng)一的規(guī)范要求[2, 15]。滴灌灌水器制作偏差率小于0.1時(shí)才被視為質(zhì)量合格(滴灌帶的合格標(biāo)準(zhǔn)為≤0.2)，而且根據(jù)數(shù)據(jù)級(jí)別將灌水器質(zhì)量分成不同等級(jí)。我國(guó)多數(shù)滴灌設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)在其產(chǎn)品說(shuō)明中往往對(duì)這一指標(biāo)說(shuō)得較籠統(tǒng)，只給出合格標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際上滴灌灌水器制作偏差率指標(biāo)也是工程設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)滴灌灌水小區(qū)均勻度時(shí)所必需引用的指標(biāo)[15, 16]。

Christiansen法計(jì)算灌水均勻度以及流量偏差率qv時(shí)，只考慮了壓力水頭偏差對(duì)這些指標(biāo)的影響，沒(méi)有考慮灌水器制作偏差所造成的影響[13]。而Keller灌水均勻度的計(jì)算方法則考慮了灌水器制作偏差的影響[17]，國(guó)外多用該種方法設(shè)計(jì)滴灌灌水小區(qū)[15]。

(6)

式中：Eu為灌水均勻度，%；Cv為灌水器制作偏差率；n為每株作物所用的灌水器數(shù)，n≥1。

由于滴灌是小流量灌溉，而且灌水量少、水分入滲深度淺，所以，灌水小區(qū)內(nèi)最小的灌水器流量qmin是控制灌水質(zhì)量的關(guān)鍵因素。最小灌水器流量不僅與工作水頭壓力有關(guān)，還與灌水器制作偏差率有關(guān)。雖然Keller灌水均勻度計(jì)算方法被認(rèn)為計(jì)算結(jié)果有時(shí)不合理[18]，但是它從理論上揭示出灌水小區(qū)的灌水均勻度受灌水器制作偏差的影響這一事實(shí)。即便是在計(jì)算灌水小區(qū)中灌水器流量允許總偏差率時(shí)也需要考慮這一指標(biāo)[19]。

(7)

(8)

式中：[qv]為灌水小區(qū)允許流量總偏差率；[qhv]為因灌水小區(qū)壓力水頭偏差而引起的灌水器流量偏差率；Δz為地面高差，m；qmv為在同一水頭壓力下因灌水器制作偏差而造成的流量偏差率；kmax、kmin、ka分別為按灌水器流量-壓力關(guān)系[式(1)]根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料推算出的最大、最小和平均流量系數(shù)。

同一灌水小區(qū)中一般采用同一規(guī)格的灌水器，理論上灌水器的流量-壓力關(guān)系[式(1)]是不變的，即流量系數(shù)k應(yīng)為常數(shù)。但是，由于各灌水器之間存在制作偏差，導(dǎo)致灌水器的流量-壓力關(guān)系并不穩(wěn)定，k值是變的，其變化幅度是制作偏差率Cv的函數(shù)[20]，這就需要灌水器生產(chǎn)企業(yè)在產(chǎn)品說(shuō)明書中給出灌水器制作偏差率的具體數(shù)值，而且應(yīng)該提供灌水器的流量-壓力關(guān)系曲線的包絡(luò)線，這樣才能方便工程設(shè)計(jì)人員合理地評(píng)估所設(shè)計(jì)出的滴灌系統(tǒng)的可靠性。

1.1.3 灌水器流道孔徑和抗堵塞性能

滴灌技術(shù)的最大弊端是灌水器容易被堵塞，決定其抗堵性能的因素主要是灌水器流道孔徑和流速[14, 21]。一般認(rèn)為，孔徑小于0.7 mm的灌水器對(duì)堵塞十分敏感；孔徑大于1.5 mm的灌水器對(duì)堵塞較為敏感。進(jìn)入流道中的顆粒直徑小于流道孔徑1/6時(shí)才不易造成流道堵塞[14, 22]。流道內(nèi)流速較小時(shí)，可使細(xì)小顆粒滯留在流道拐角處，最后引起流道阻塞[22, 23]。灌水器流速與其工作壓力呈冪函數(shù)關(guān)系[類似式(1)]，灌水小區(qū)內(nèi)壓力最低點(diǎn)可能就是最易產(chǎn)生灌水器阻塞的地方；排除同一粒徑的顆粒時(shí)，灌水器流道孔徑越大，所需要的工作壓力會(huì)越小。所以，要解決滴灌系統(tǒng)抗堵塞問(wèn)題，不僅要設(shè)計(jì)灌水小區(qū)的壓力分布形式，還要了解灌水器流道孔徑大小。但是，國(guó)內(nèi)部分滴灌設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)在灌水器產(chǎn)品說(shuō)明書中沒(méi)有給出流道孔徑值，也不推薦其適宜的過(guò)濾器目數(shù)，給工程設(shè)計(jì)人員的工作造成不便。而NETAFIM公司[4-6]針對(duì)各種類型的灌水器(滴頭)都會(huì)推薦網(wǎng)式過(guò)濾器的目數(shù)，便于工程設(shè)計(jì)人員選用。

1.2 過(guò)濾器的技術(shù)指標(biāo)

滴灌系統(tǒng)的最末一級(jí)過(guò)濾設(shè)備一般是網(wǎng)式過(guò)濾器，其目數(shù)是根據(jù)灌水器流道孔徑而定的，是防止灌水器堵塞的最后一道屏障。然而，網(wǎng)式過(guò)濾器需要一定的工作環(huán)境。泥沙粒徑越大，過(guò)濾器越容易被堵塞；而過(guò)濾器一旦出現(xiàn)小面積堵塞現(xiàn)象，就會(huì)加快堵塞速度，造成大面積堵塞[24，25]，使過(guò)濾器阻力急劇增大，最后必須對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行沖洗，影響田間正常灌溉。即便是在泥沙粒徑較小的條件下，如果含沙量較大，同樣會(huì)造成過(guò)濾器很快堵塞[26]。文獻(xiàn)[25]的試驗(yàn)結(jié)果表明，網(wǎng)式過(guò)濾器的堵塞頻率與泥沙的級(jí)配有關(guān)；在相同含沙量下，小于0.03 mm粒徑的泥沙含量越多，過(guò)濾器堵塞的概率越低；而在相同級(jí)配條件下，含沙量越大，過(guò)濾器越容易堵塞。因此，要使網(wǎng)式過(guò)濾器有效工作，必須控制進(jìn)入過(guò)濾器中的泥沙粒徑和含沙量，那么生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該在其產(chǎn)品說(shuō)明書中提供含沙量-泥沙粒徑-清洗效率-水頭損失-過(guò)流量之間的關(guān)系曲線圖，該圖類似于水泵的全性能曲線圖。

徐茂云的試驗(yàn)結(jié)果[24]表明，網(wǎng)式過(guò)濾器的水頭損失Δh隨堵塞面積的增大而近似呈指數(shù)函數(shù)急劇增大；滴灌系統(tǒng)中的有效壓力將大幅度降低，必須經(jīng)過(guò)清洗以后才能繼續(xù)使用。而泥沙顆?？ㄈ刖W(wǎng)孔使得清洗困難，或者清洗時(shí)間延長(zhǎng)，清洗效率η下降，延誤農(nóng)工的正常滴灌?，F(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中，農(nóng)工通常選用80目的網(wǎng)式過(guò)濾器代替100目的過(guò)濾器使用，甚至在泥沙含量較高時(shí)，將網(wǎng)式過(guò)濾器取出不用[2]，其原因就是過(guò)濾器頻繁堵塞，清洗過(guò)濾器占用時(shí)間太長(zhǎng)。

滴灌工程設(shè)計(jì)人員在選用網(wǎng)式過(guò)濾器時(shí)，不僅要以灌水器流道孔徑為依據(jù)，還要以上一級(jí)過(guò)濾設(shè)備允許通過(guò)的泥沙粒徑和含沙量為依據(jù)，才能選定合理的網(wǎng)式過(guò)濾器。這就要求過(guò)濾器生產(chǎn)企業(yè)提供較為全面的技術(shù)參數(shù)，不僅要包含過(guò)濾器的流量、工作壓力，還要包含過(guò)濾器所允許的水體含沙量、泥沙粒徑范圍以及對(duì)應(yīng)的沖洗頻率等。實(shí)際上，除了網(wǎng)式過(guò)濾器以外，沙石過(guò)濾器也應(yīng)該具有全面的技術(shù)參數(shù)，以方便工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)用，這樣才能使設(shè)計(jì)方案更加科學(xué)。國(guó)外知名企業(yè)的網(wǎng)式過(guò)濾器產(chǎn)品不僅給出了壓力與流量關(guān)系曲線，還給出目數(shù)和允許通過(guò)的泥沙粒徑對(duì)照表、水質(zhì)類型、水質(zhì)范圍等[6]，方便滴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員選用。

2 作物生長(zhǎng)環(huán)境對(duì)滴灌灌水器功能的要求分析

目前生產(chǎn)滴灌灌水器的企業(yè)很多，但是產(chǎn)品都比較單一，以生產(chǎn)滴灌帶(包括單翼迷宮式和鋸齒式流道)和滴灌管(包括管上式、管間式和壓力補(bǔ)償式滴頭)居多，特殊類型的灌水器生產(chǎn)量很少[27]；即便是具有特殊用途的灌水器，企業(yè)在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)它們時(shí)也只考慮了生產(chǎn)成本、灌水量、土壤濕潤(rùn)區(qū)、抗堵塞能力以及耗能等問(wèn)題，而對(duì)作物的生態(tài)環(huán)境因素考慮不多。

灌溉的目的不僅是為了給作物提供其生長(zhǎng)所需要的水量，也是為了給其提供良好的生態(tài)環(huán)境狀況，而作物對(duì)生態(tài)環(huán)境的要求取決于其生理特征的要求。所以，灌溉技術(shù)的設(shè)計(jì)除了以工程科學(xué)為基礎(chǔ)以外，還應(yīng)當(dāng)以植物的生物學(xué)理論(包括生理學(xué)和生態(tài)學(xué))為基礎(chǔ)。

果樹(shù)的根系分布都較寬，下扎也較深，這樣才能有較大的錨固強(qiáng)度以承受由冠層傳下來(lái)的重量和風(fēng)荷載。然而，有些果樹(shù)滴灌系統(tǒng)采用普通的滴管帶(管)鋪設(shè)在果樹(shù)根區(qū)兩側(cè)，或采用地埋式滴灌管進(jìn)行灌溉[11，12]，這樣往往造成土壤濕潤(rùn)區(qū)小，果樹(shù)根系分布窄而淺[28]；盡管通過(guò)制定合適的灌溉制度可以使果樹(shù)獲得其生長(zhǎng)所需要的水量，但是不能保證其長(zhǎng)大后的動(dòng)力穩(wěn)定性。這種情況下，應(yīng)采用果樹(shù)專用的盤旋式滴灌灌水器[9]，根據(jù)果樹(shù)根系鋪展范圍布置灌水器，使土壤濕潤(rùn)區(qū)能很好覆蓋根系范圍，這種滴灌產(chǎn)品在國(guó)外很普遍；或者還可以采用插入式滴頭[29]，即可增大土壤濕潤(rùn)的深度，也可根據(jù)根系鋪展范圍布置滴頭，保證土壤濕潤(rùn)面積和濕潤(rùn)深度。

國(guó)內(nèi)也有個(gè)別地方對(duì)果樹(shù)滴灌采用了盤旋式灌水器，但是，對(duì)這種灌水器的理解僅僅是將內(nèi)鑲式滴灌管剪成小段后再連接在供水管上圍著樹(shù)下盤旋使用，看起來(lái)很像盤旋式滴灌，實(shí)際上它們的設(shè)計(jì)理念完全不同。盤旋式滴灌灌水器要在整個(gè)覆蓋面積上滴灌均勻，其滴灌管的長(zhǎng)度是根據(jù)盤旋覆蓋面積的半徑、管間距、滴頭間距和滴頭流量而設(shè)計(jì)出來(lái)的；但是在國(guó)內(nèi)的小范圍應(yīng)用中，滴灌管的長(zhǎng)度基本上是隨意確定的，灌水均勻度難以保證。

插入式滴灌灌水器是在盤旋式灌水器的基礎(chǔ)上的改進(jìn)，目的是增加土壤濕潤(rùn)深度。插入式滴頭為桿狀，一端是進(jìn)水口，與滴灌供水管相連；另一端是出水口，桿內(nèi)是具有特殊形式的消能流道[29]。使用時(shí)可以根據(jù)設(shè)計(jì)濕潤(rùn)深度選擇不同長(zhǎng)度的滴頭，將出水口插入土壤設(shè)計(jì)深度。如果滴頭被堵塞，可以很方便地將滴頭拔出進(jìn)行清理，然后再插入土壤內(nèi)。

多數(shù)蔬菜類作物喜歡濕潤(rùn)環(huán)境，并對(duì)強(qiáng)光輻射較為敏感，灌溉時(shí)應(yīng)為其提供較高冠層濕度。這種情況下最好采用微噴灌，既可提高冠層濕度，又可削弱光照輻射[30]。而微噴灌技術(shù)在干旱地區(qū)易產(chǎn)生明顯的蒸發(fā)(飄移)損失，其節(jié)水效果不及滴灌技術(shù)。因此，可研發(fā)噴-滴兩用灌水器；低壓時(shí)處在滴灌狀態(tài)，用于灌水；高壓時(shí)處在微噴灌狀態(tài)，用于增加冠層濕度和削弱強(qiáng)光。這一類的灌水器就是根據(jù)作物生理生態(tài)特點(diǎn)而研發(fā)的，更具有專業(yè)性。

3 討 論

目前我國(guó)滴灌設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)在增多，但是生產(chǎn)出的產(chǎn)品大都技術(shù)含量較低，沒(méi)有體現(xiàn)產(chǎn)品的專業(yè)性應(yīng)用，或者對(duì)滴灌設(shè)備的所謂專業(yè)性的含義還認(rèn)識(shí)不清，這不利于滴灌技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

所謂的產(chǎn)品的專業(yè)性主要指產(chǎn)品對(duì)專業(yè)應(yīng)用的滿足性；而應(yīng)用該產(chǎn)品的用戶不僅僅是它的直接用戶，還包括一切為直接用戶服務(wù)的、并且與產(chǎn)品有關(guān)的間接用戶。理論上來(lái)說(shuō)，滴灌設(shè)備的直接服務(wù)對(duì)象是作物，然后是直接使用它的用戶——農(nóng)民。作物對(duì)滴灌設(shè)備要求主要表現(xiàn)在功能上的需求，而且這些要求取決于作物的生理生態(tài)特征和土壤特點(diǎn)，并由農(nóng)藝專家向企業(yè)提出產(chǎn)品性能要求。農(nóng)民關(guān)心的也是滴灌設(shè)備的功能，主要是操作和使用上的功能，例如滴頭的出流量、出流均勻度、耐久性；過(guò)濾器的工作穩(wěn)定性、抗堵塞能力等。然而，農(nóng)民所用的滴灌系統(tǒng)是由工程設(shè)計(jì)人員為他們選擇和設(shè)計(jì)的，而設(shè)計(jì)人員需要對(duì)滴灌設(shè)備的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)了解得更為全面才能設(shè)計(jì)出可靠的系統(tǒng)交付給農(nóng)民使用；同樣，滴灌系統(tǒng)維護(hù)和管理人員也是要比農(nóng)民對(duì)滴灌設(shè)備的性能了解得更多，才能對(duì)滴灌系統(tǒng)進(jìn)行更好的維護(hù)，保證農(nóng)民正常使用滴灌技術(shù)。由此可見(jiàn)，直接用戶主要關(guān)注的是滴灌產(chǎn)品的功能；而間接用戶(工程設(shè)計(jì)人員和管理人員)還關(guān)注滴灌產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)。所以，對(duì)于滴灌設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品的專業(yè)化發(fā)展不能只考慮農(nóng)民的使用要求，還要考慮作物、工程設(shè)計(jì)人員和管理人員的要求。然而，我國(guó)大多數(shù)滴灌設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)只關(guān)注農(nóng)民對(duì)產(chǎn)品的功能要求，而對(duì)設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)提供的很少，對(duì)作物的生態(tài)需求考慮的更少。

滴灌設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)在發(fā)展其產(chǎn)品的專業(yè)性時(shí)應(yīng)做系統(tǒng)的思考，不僅要系統(tǒng)地認(rèn)清產(chǎn)品的用戶群體，還要系統(tǒng)地認(rèn)清每個(gè)設(shè)備之間的工作聯(lián)系，這樣才可以得出產(chǎn)品專業(yè)性發(fā)展的結(jié)構(gòu)。首先，在系統(tǒng)認(rèn)清用戶群體方面以農(nóng)民群體為中心用戶(在考慮作物對(duì)田間小氣候要求的基礎(chǔ)上)，向上游延伸到工程設(shè)計(jì)群體、向下游延伸到工程維護(hù)和管理群體，系統(tǒng)分析各用戶的需求。作為中心用戶的農(nóng)民群體決定著產(chǎn)品的功能需求，例如產(chǎn)品的種類、產(chǎn)品所能完成的工作內(nèi)容、產(chǎn)品的質(zhì)量及耐久性、產(chǎn)品的可操作性和產(chǎn)品的成本等；而作為工程設(shè)計(jì)人員和管理維護(hù)人員，除了關(guān)注以上產(chǎn)品功能以外，還關(guān)心產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)，而這些技術(shù)指標(biāo)正是衡量產(chǎn)品專業(yè)性的標(biāo)準(zhǔn)；技術(shù)指標(biāo)越全面，產(chǎn)品的專業(yè)屬性則越強(qiáng)。其次，滴灌系統(tǒng)的各種設(shè)備之間都是配合工作的，其工作性能之間存在相互聯(lián)系；所以，在滴灌工程設(shè)計(jì)中，各設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)之間也相互制約。如果企業(yè)只給出具體設(shè)備的技術(shù)參數(shù)，而不推薦(或考慮)與其聯(lián)合工作的其他設(shè)備的相關(guān)技術(shù)參數(shù)，也不利于工程設(shè)計(jì)人員或管理人員對(duì)設(shè)備的設(shè)計(jì)選型和更換維護(hù)。

企業(yè)要提供完備而詳細(xì)的設(shè)備技術(shù)指標(biāo)，就必須搭建具有一定技術(shù)層次的產(chǎn)品檢測(cè)平臺(tái)；組建有一定規(guī)模和有一定專業(yè)水平的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，從整個(gè)用戶鏈的角度出發(fā)研究所生產(chǎn)的設(shè)備應(yīng)該具有的功能和技術(shù)指標(biāo)以及這些指標(biāo)的科學(xué)性、測(cè)定方法和表達(dá)形式；還要定期對(duì)所生產(chǎn)的設(shè)備進(jìn)行抽樣檢測(cè)，保證設(shè)備各項(xiàng)性能的穩(wěn)定性、技術(shù)指標(biāo)的可靠性，這樣才能確保產(chǎn)品的技術(shù)含量。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文從滴灌設(shè)備的應(yīng)用群體對(duì)設(shè)備性能的不同要求出發(fā)，分析了國(guó)內(nèi)滴灌設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該向工程設(shè)計(jì)群體和管理維護(hù)群體提供的產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)種類以及灌溉設(shè)備應(yīng)該向作物提供的專業(yè)服務(wù)內(nèi)容，認(rèn)為與國(guó)外知名企業(yè)的滴灌設(shè)備的專業(yè)屬性相比，我國(guó)滴灌設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)對(duì)其設(shè)備的技術(shù)參數(shù)提供的較少，產(chǎn)品種類也相對(duì)單一，不便于各個(gè)用戶群體的合理應(yīng)用，使滴灌設(shè)備的專業(yè)屬性體現(xiàn)得不夠；其原因在于企業(yè)在開(kāi)發(fā)自己的產(chǎn)品時(shí)缺乏系統(tǒng)性思維。滴灌設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該從用戶群體鏈以及各個(gè)設(shè)備之間的工作關(guān)系鏈等方面來(lái)設(shè)計(jì)其產(chǎn)品的服務(wù)功能，才能使其產(chǎn)品更加專業(yè)化。