微噴灌技術(shù)在大田作物中的應(yīng)用

李冰心

（鄒平市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東鄒平 256200）

0 引言

大田農(nóng)作物簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是一片田地上種植的植物，像小麥、高粱、玉米等作物都可以稱作為大田農(nóng)作物。我國(guó)幅員遼闊，地跨五個(gè)恒溫帶，因此這就導(dǎo)致不同環(huán)境適合生長(zhǎng)的農(nóng)作物也不同。我國(guó)傳統(tǒng)的灌溉技術(shù)就是簡(jiǎn)單地將大量的水資源灌溉在農(nóng)作物上，這種灌溉方式不僅會(huì)浪費(fèi)大量的水資源，還會(huì)加重水土流失的問(wèn)題。隨著近些年來(lái)人們環(huán)保意識(shí)的不斷加強(qiáng)，傳統(tǒng)的灌溉技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)下社會(huì)發(fā)展的要求，微噴灌技術(shù)也因此應(yīng)運(yùn)而生。相較于傳統(tǒng)灌溉技術(shù)來(lái)說(shuō)，微噴灌技術(shù)在實(shí)現(xiàn)節(jié)能省水的同時(shí)，還能有效解決不同地區(qū)土質(zhì)、坡度以及農(nóng)作物種植密度影響灌溉質(zhì)量的問(wèn)題。目前，微噴灌技術(shù)在我國(guó)農(nóng)作物灌溉上得到了廣泛的應(yīng)用，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是通過(guò)管道將水資源運(yùn)送到農(nóng)作物附近，然后通過(guò)高壓將水資源經(jīng)由噴頭均勻地噴灑到植物的根部以及枝葉上，能夠使水資源被更好地吸收利用。這種噴灑方式不僅具有針對(duì)性強(qiáng)的特點(diǎn)，而且更符合當(dāng)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求。

1 大田農(nóng)作物微噴灌形式

將微噴灌技術(shù)應(yīng)用到大田農(nóng)作物中，可以實(shí)現(xiàn)將水資源均勻運(yùn)輸?shù)教锏氐母鱾€(gè)部位，再通過(guò)灌水器對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行有針對(duì)性的澆灌。根據(jù)灌水器出水形式的不同，微噴灌技術(shù)又可以被分為四大類，分別是滴灌、小管出流、微噴灌以及滲灌技術(shù)。

1.1 滴灌

滴灌技術(shù)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是通過(guò)安裝在水管上的滴頭將水資源運(yùn)送到土壤上?？梢愿鶕?jù)農(nóng)田作物的具體情況，對(duì)管道施以不同的壓力，壓力較大時(shí)滴頭會(huì)形成細(xì)小的水流，而壓力較小時(shí)滴頭會(huì)形成水滴。根據(jù)管道放置的位置不同，可以分為地下滴灌和地表滴灌兩種。

1.1.1 滴灌技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。省水：由于滴灌的灌溉方式是對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行局部灌溉，所以可以精準(zhǔn)地對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行補(bǔ)水，并且滴灌這種灌溉方式是以水滴的形式進(jìn)行灌溉，水流的速度較慢，農(nóng)作物可以對(duì)水資源充分吸收，所以這種灌溉方式非常省水且不會(huì)造成水土流失的問(wèn)題。部分大田農(nóng)作物的省水率甚至可以高達(dá)80%左右，滴灌的澆灌方式比噴灌技術(shù)還要省水10%～20%。

灌水均勻：滴灌技術(shù)能夠通過(guò)控制水管壓力而控制每個(gè)滴頭的出水量，所以相對(duì)來(lái)說(shuō)滴灌澆水的方式均勻度較高。

節(jié)能：采用滴灌技術(shù)對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行澆灌所使用的壓力要比噴灌方式低得多，因此滴灌的技術(shù)更加節(jié)能高效，再加上滴灌的澆灌方式要比噴灌更為省水，總的用水量減少也使滴灌技術(shù)更為節(jié)能。

對(duì)土壤地形適應(yīng)性強(qiáng)：滴灌這種技術(shù)幾乎可以應(yīng)用在任何地形上，由于滴灌技術(shù)是通過(guò)管道對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行有針對(duì)性的澆灌，所以即使在亂石灘上種的植物，也可以采用滴灌這種澆灌方式。除此之外，滴灌的澆灌方式水流速度較慢，所以即使?jié)B透率低的土壤也可以吸收水分，對(duì)地形和土壤的適應(yīng)性很強(qiáng)。

省工：采用滴灌這種技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)澆水，而且還可以用來(lái)施肥以及噴灑農(nóng)藥，這種自動(dòng)化的控制不僅非常便捷，而且節(jié)省了大量的勞動(dòng)力。

增產(chǎn)：滴灌技術(shù)可以長(zhǎng)時(shí)間對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行澆灌，所以有助于保持土壤濕度，提高土壤的耐鹽能力。結(jié)合實(shí)際情況適時(shí)使用滴灌技術(shù)對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行施水、施肥，能夠有效減少土壤板結(jié)等問(wèn)題的發(fā)生，給農(nóng)作物的生長(zhǎng)提供更好的環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收。

1.1.2 灌溉技術(shù)的缺點(diǎn)。由于滴灌技術(shù)是局部有針對(duì)性地對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行澆灌，所以相對(duì)來(lái)說(shuō)滴灌技術(shù)需要投入大量的資金，并且由于滴灌噴頭的出水量較少，所以很容易在澆灌的過(guò)程中出現(xiàn)堵塞的問(wèn)題，增加維修成本。除此之外，在對(duì)黏性土壤進(jìn)行澆灌的過(guò)程中，滴灌這種澆灌方式很容易由于水壓控制不穩(wěn)的問(wèn)題，在對(duì)黏土土壤進(jìn)行澆灌的過(guò)程中會(huì)造成地表徑流以及水洼等問(wèn)題的發(fā)生，影響澆灌質(zhì)量。因此滴灌技術(shù)一般應(yīng)用在果林、蔬菜等農(nóng)作物種植地區(qū)以及地形較為復(fù)雜的地區(qū)。

1.2 小管出流

小管出流簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是將灌溉器與毛管（一種塑料管）進(jìn)行連接，這樣水資源能夠以細(xì)流的方式對(duì)周圍的土壤進(jìn)行灌溉，采用小管出流這種灌溉方式需要對(duì)出水量進(jìn)行嚴(yán)格把控，通過(guò)對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境進(jìn)行科學(xué)合理的分析，從而確定合適的出水量[1]。

1.2.1 小管出流的優(yōu)點(diǎn)。不易堵塞：由于小管出流的噴灌器要比滴灌以及微噴灌的口徑都要大，所以這種澆灌方式不容易堵塞管道，很好地解決了堵塞所造成的后期維修成本增加的問(wèn)題。

節(jié)能：采用小管出流這種澆灌方式出水量相對(duì)較大，所以水壓對(duì)過(guò)濾器以及噴頭的壓力較小，這樣可以有效提高過(guò)濾器以及灌水器的使用壽命。

節(jié)水：小管出流灌溉方式主要是對(duì)農(nóng)作物根部區(qū)域進(jìn)行灌溉，屬于一種局部灌溉的方式，所以相對(duì)來(lái)說(shuō)更為高效省水。

適應(yīng)性強(qiáng)：小管出流的灌溉方式相對(duì)來(lái)說(shuō)適應(yīng)性較強(qiáng)，在各種地形、土壤中都可以使用。

1.2.2 小管噴流的缺點(diǎn)。小管噴流也與滴灌有一樣的缺點(diǎn)就是投資成本高，并且由于小管噴流的管道是鋪設(shè)在地表上的，所以這也增加了田間管理的成本，在工作的過(guò)程中需要避開(kāi)小管噴流的管道進(jìn)行操作。除此之外，小管噴流也具有后期維修成本高的缺點(diǎn)。

1.3 微噴灌

微噴灌技術(shù)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是將噴頭直接安裝在毛管上，然后再利用水壓將水均勻地撒到土壤中。目前我國(guó)常用的微噴灌技術(shù)主要有固定式和旋轉(zhuǎn)式兩種。固定式的微噴灌方式相對(duì)來(lái)說(shuō)射程較小，所以水流的壓力較小，水滴也較小，而旋轉(zhuǎn)式的噴頭噴射范圍更廣泛，水滴也比較大。由于微噴灌技術(shù)所能灌溉的面積相較于其他微噴灌技術(shù)來(lái)說(shuō)較大，所以噴頭和噴頭之間的距離也比較大。

1.3.1 微噴灌技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。灌水質(zhì)量高：雖然微噴灌技術(shù)不能將水分均勻地輸送到整個(gè)區(qū)域內(nèi)，但是它可以將水直接運(yùn)送到植物的根部，從而滿足植物的用水需求，并且由于微噴灌技術(shù)覆蓋范圍較大，所以能夠有效提高灌溉的質(zhì)量和效率。微噴灌技術(shù)貼近于地面對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行灌溉，所以這種灌溉方式大大減少了水分蒸發(fā)以及輸水過(guò)程中造成的損失，從而有效提高了灌溉的質(zhì)量。

適應(yīng)性強(qiáng)：微噴灌技術(shù)和滴灌技術(shù)都是通過(guò)管道對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行局部灌溉，所以其都是將水資源運(yùn)送到農(nóng)作物附近，所以微噴灌技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)是可以適應(yīng)各種地形。微噴灌技術(shù)即使是在對(duì)黏土土壤進(jìn)行澆灌也能很好地避免地表徑流以及水洼等問(wèn)題的發(fā)生，對(duì)土壤的適應(yīng)性好[2]。

防堵塞性能好：微噴灌的噴頭比滴灌的噴頭出水量大且孔徑也比較大，所以在澆灌的過(guò)程中不容易堵塞，對(duì)水質(zhì)的要求較低，因此也有效降低了澆灌的成本。

增產(chǎn)：微噴灌的方式也可以結(jié)合植物的具體需求對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行施肥噴藥。由于微噴灌噴頭的作用，所以在噴水的過(guò)程中霧化程度比較高，這樣可以有效提高農(nóng)作物的濕度，起到調(diào)節(jié)溫度的作用。除此之外，微噴灌的澆灌方式還具有較高的觀賞性，所以目前微噴灌技術(shù)經(jīng)常應(yīng)用到城市園林綠化以及果樹(shù)栽培等環(huán)境中。

1.3.2 微噴灌技術(shù)的缺點(diǎn)。微噴灌技術(shù)前期投入成本較高，而且后期維修也需要投入大量的資金。除此之外，微噴灌技術(shù)也是通過(guò)管道的方式對(duì)水資源進(jìn)行運(yùn)輸，所以也增加了田園管理的難度。

1.4 滲灌

滲灌技術(shù)又被稱為地下灌溉，其簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是在地下30 cm的地方設(shè)置滲水毛管，利用壓力將水資源通過(guò)毛管運(yùn)送到植物根系周圍。

1.4.1 滲灌技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。節(jié)能節(jié)水：滲灌技術(shù)是一種地下灌溉的方式，因此通過(guò)這種方式，水資源幾乎不會(huì)發(fā)生滲漏的問(wèn)題，并且通過(guò)對(duì)土壤進(jìn)行分析可以了解到土壤中的含水率，然后結(jié)合植物的具體需求來(lái)對(duì)供水量進(jìn)行控制。除此之外，由于滲灌技術(shù)是通過(guò)地下補(bǔ)水的方式，所以即使在補(bǔ)水的過(guò)程中，土壤表面也始終處于干燥的狀態(tài)，這樣有助于減少水分的蒸發(fā)，使更多的水資源被植物所吸收利用，相對(duì)來(lái)說(shuō)滲灌技術(shù)更為節(jié)水節(jié)能[3]。

提高肥料農(nóng)藥的利用率：傳統(tǒng)的澆灌技術(shù)需要大量的人力物力支持，而滲灌技術(shù)可以用于噴灑農(nóng)藥和肥料，這樣不僅有效降低了人工施肥的成本，而且是將農(nóng)藥均勻地撒入土壤中，減少了農(nóng)藥成分的揮發(fā)和淋失，有效提高肥料和農(nóng)藥的作用并降低人力成本。

改善土壤結(jié)構(gòu)：采用滲灌技術(shù)的澆灌方式，土壤表面較為干燥，這樣能夠有效抑制雜草的生長(zhǎng)，并減少農(nóng)作物天敵的影響。除此之外，采用滲灌技術(shù)對(duì)大田農(nóng)作物進(jìn)行澆灌，澆灌前后的土壤表面溫度變化相對(duì)不大，這樣能給農(nóng)作物生長(zhǎng)提供一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境。滲灌技術(shù)滲水的速度非常緩慢，有助于水資源一點(diǎn)點(diǎn)地浸濕土壤，這樣就不會(huì)破壞土壤的結(jié)構(gòu)，防止板結(jié)、干裂等問(wèn)題的發(fā)生，確保土壤的透氣性，有助于肥料的分解利用，更有助于農(nóng)作物生長(zhǎng)。

1.4.2 滲灌技術(shù)的缺點(diǎn)。雖然采用滲灌技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)，但是在實(shí)際使用的過(guò)程中由于管道的出水口小，出水口的大小也不均勻，所以很容易發(fā)生堵塞的問(wèn)題。并且在澆灌的過(guò)程中，為了確保澆灌的質(zhì)量，對(duì)水資源的質(zhì)量要求也比較高。滲灌技術(shù)屬于地下隱蔽工程，即使?jié)B灌管道出現(xiàn)問(wèn)題也不容易被發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)此以往會(huì)嚴(yán)重影響灌溉的質(zhì)量和效率。

2 微噴灌技術(shù)在大田農(nóng)作物中的應(yīng)用

2.1 大田作物種植土壤環(huán)境調(diào)查

為了有效提高微噴灌技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量和效果，在具體使用技術(shù)之前就需要對(duì)大田作物種植的土壤環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的勘察，從而獲得準(zhǔn)確的土壤數(shù)據(jù)，對(duì)大田土壤調(diào)查主要包括以下幾點(diǎn)：

2.1.1 田間持水量測(cè)定。為了測(cè)量田地間泥土的含水量，通過(guò)挖掘0.4～0.6 m深度范圍內(nèi)的土壤，對(duì)這部分土壤進(jìn)行多次測(cè)量求取平均值，從而確定泥土的含水量。

2.1.2 確定土壤濕潤(rùn)層深度。在使用微噴灌技術(shù)的過(guò)程中，需要將微噴灌技術(shù)安裝在特定的位置上，只有這樣才能持續(xù)不斷地給農(nóng)作物提供所需要的水分和肥料，因此就需要對(duì)土壤濕潤(rùn)層深度進(jìn)行確定。

2.1.3 作物種植環(huán)境適宜性。為了確保農(nóng)作物種植的效果，就需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍鉁?、天氣等變化選擇合適的農(nóng)作物。

2.2 灌溉噴頭的選擇

為了確保灌溉的質(zhì)量，首先就需要結(jié)合具體環(huán)境選擇合適的噴頭。目前大部分微噴灌的噴頭都安裝在毛管上，通過(guò)毛管的水壓，將水均勻地噴灑在農(nóng)作物上，而微噴灌的噴頭也有不同的形式，目前常用的微噴灌噴頭主要有固定噴頭和可調(diào)節(jié)噴頭兩種。

2.3 微噴灌管道的安裝

在對(duì)微噴灌管道進(jìn)行安裝的過(guò)程中，需要結(jié)合農(nóng)作物的具體情況，選擇合適的微噴灌帶。通過(guò)將流量調(diào)節(jié)器安裝在微噴灌帶上，這樣能加強(qiáng)對(duì)噴頭水流的控制，從而使水流能夠均勻地噴灑在整個(gè)土地上，這樣不僅能夠節(jié)省水資源而且還能降低造價(jià)。一般來(lái)說(shuō)在選擇微噴灌帶的過(guò)程中，優(yōu)先選擇直徑為6.4 cm，長(zhǎng)度為60 cm的微噴灌帶。根據(jù)土壤的具體情況，在微噴灌帶上設(shè)置相應(yīng)的小孔，微噴灌帶上面小孔一定要確保對(duì)稱性，這樣能夠確保微噴灌帶兩側(cè)的壓力相同，并且水可以通過(guò)小孔流入特定的位置，從而確保微噴灌溉的質(zhì)量和效率。

2.4 灌水定額的有效確定

由于我國(guó)不同地區(qū)種植的農(nóng)作物種類不同，所以農(nóng)作物的灌溉時(shí)間、灌溉量都不盡相同，再加上由于當(dāng)?shù)氐貏?shì)、土壤以及氣候的影響，所以不同地區(qū)農(nóng)作物所需要的用水量也各有不同。針對(duì)這種情況就需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w情況以及天氣預(yù)報(bào)來(lái)制定詳細(xì)的灌溉量計(jì)劃，從而確保灌溉的水量能夠滿足農(nóng)作物的需求。在確定完農(nóng)田所需要的用水量之后，還需要針對(duì)用水量確定噴灑的時(shí)間，結(jié)合農(nóng)田的噴灌面積、微噴灌毛管的長(zhǎng)度以及每小時(shí)的用水量，計(jì)算出灌溉所需要的最終時(shí)間，通過(guò)精密的計(jì)算，能夠有效確保灌溉的質(zhì)量和效率。

3 微噴灌技術(shù)的應(yīng)用前景

傳統(tǒng)的灌溉技術(shù)不僅需要耗費(fèi)大量的人力，而且浪費(fèi)大量的水資源，而微噴灌技術(shù)在大田農(nóng)作物中的應(yīng)用則可以很好地解決這些問(wèn)題。采用微噴灌技術(shù)，可以有針對(duì)性地對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行澆灌，這樣不僅能夠做到出水量均勻而且還能使水分均勻地分布在農(nóng)作物的根系發(fā)育層，而且水分更容易滲透到土壤中，從而使土壤達(dá)到滿足農(nóng)作物生長(zhǎng)的最佳含水量，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收。相較于傳統(tǒng)澆灌方式來(lái)說(shuō)，微噴灌技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)每畝灌水量減少50%甚至更多，從而發(fā)揮節(jié)水節(jié)能的作用。微噴灌技術(shù)見(jiàn)效較快且技術(shù)較為簡(jiǎn)單，農(nóng)民很容易就掌握到核心技術(shù)，因此，微噴灌技術(shù)在大田農(nóng)作物中應(yīng)用有很好的推廣前景。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在大田作物中使用微噴灌技術(shù)可以解決灌溉不夠均勻帶來(lái)的負(fù)面影響，使用微噴灌技術(shù)可以更好地提升灌溉面積，讓水分能夠釋放在作物的生長(zhǎng)層，提升農(nóng)作物所需的水分含量。結(jié)合微噴灌技術(shù)實(shí)際使用情況進(jìn)行分析，微噴灌技術(shù)優(yōu)勢(shì)相對(duì)較大，其節(jié)水效果非常明顯，在使用微噴灌技術(shù)對(duì)大田農(nóng)作物進(jìn)行灌溉的時(shí)候，不但能夠節(jié)省支出，還能節(jié)省人力，其推廣前景相對(duì)較好。