南疆果樹套作高效節(jié)水灌溉系統(tǒng)分析探討*

茍陜妮，林 萍，岳絢麗

（1.國家節(jié)水灌溉工程技術(shù)研究中心（新疆），新疆 石河子 832000；2.新疆天業(yè)節(jié)水灌溉股份有限公司）

果樹套作作物一般都在果樹幼齡期的前三年，南疆多地發(fā)展了不同類型果樹和作物的套作模式，通過合理間作、套種模式與高效農(nóng)田技術(shù)綜合集成相結(jié)合，使資源配置最優(yōu)化，從而達到單位面積土地產(chǎn)出率最大化的高效種植制度，有效合理利用土地，力爭一塊地兩份收獲，兼具經(jīng)濟和生態(tài)效益，圍繞鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，不斷抓好糧食生產(chǎn)和重要農(nóng)產(chǎn)品供給，提升土地復(fù)種指數(shù)。

1 果樹套作種植模式

在南疆果樹套種作物種植模式主要有三大類，有果樹和糧食作物套種、果樹和經(jīng)濟作物套種、果樹和飼料作物套種3種模式，其中果糧套種主要有紅棗+小麥、蘋果+小麥、核桃+小麥、杏子+小麥、核桃+玉米、巴旦木+小麥等模式。果經(jīng)套種以紅棗+棉花、巴旦木+棉花、核桃+洋蔥、杏子+棉花、巴旦木+花生等模式為主。果飼套種以核桃+苜蓿、紅棗+甜菜、杏子+苜蓿等模式為主，經(jīng)過調(diào)查對比分析，紅棗套種小麥及紅棗套種棉花在南疆應(yīng)用面積相對較大，經(jīng)濟價值相對較高，農(nóng)戶種植積極性相對較高。

2 果樹套作灌水器的選擇

隨著高標準農(nóng)田建設(shè)面積的增大，高效節(jié)水灌溉技術(shù)在果樹上的應(yīng)用也越來越廣泛，南疆果樹套作選用灌水器類型也比較多，沒有統(tǒng)一的規(guī)范要求，農(nóng)戶會根據(jù)自己的作物種植情況自行選用比較合適的灌水器。目前市場上果樹套作所選用的灌水器有4種情況，第一種是果樹采用滴灌+套種作物采用滴灌，第二種是果樹采用涌泉灌溉套種+作物采用微噴，第三種是果樹采用滴灌+套種作物采用微噴帶灌，第四種是果樹采用涌泉灌溉+套種作物采用滴灌帶灌。通過在南疆做相關(guān)試驗的對比分析，果樹采用涌泉灌，作物采用滴灌帶進行灌溉是最經(jīng)濟最優(yōu)化的灌水器配套模式，果樹套作灌水器鋪設(shè)模式見圖1，涌泉灌可以根據(jù)果樹大小確定流量大小，作物一般選用單翼迷宮式滴灌帶，滴頭流量大小根據(jù)土壤及作物需水量確定。

圖1 果樹套作灌水器鋪設(shè)模式（單位：m）

3 果樹套作地面管網(wǎng)模式

南疆果樹套作作物地面管網(wǎng)模式一般有2種，一種是支管+輔管模式，一種是雙支管模式；支管+輔管模式主要是用輔管接滴灌管及滴灌帶，一條輔管澆灌果樹，一條輔管澆灌作物，用輔管上的球閥來控制灌溉，但是用的最多的還是雙支管模式，一個出水栓出來接4條支管，同側(cè)的2條支管用來灌溉果樹，另外的2條支管用來灌溉作物，灌水用支管球閥控制，澆果樹不澆灌作物，澆灌作物不澆灌果樹，但共用一個首部及地下管網(wǎng)系統(tǒng)。

“支管+輔管+毛管”模式?！爸Ч?輔管”的模式又被稱為天業(yè)模式，系統(tǒng)地面部分根據(jù)不同地塊和用戶要求由Ф63PE+Ф32PE或者Ф75PE+Ф40PE管組成，Ф63或Ф75 的PE 管又有納米管和厚壁PE管兩種。該系統(tǒng)模式灌溉面積較小，但經(jīng)濟實用、控制靈活、可隨時小面積補水、灌水均勻度較高，缺點是開啟球閥較多，用工量大，不利于灌溉管理及維護。

雙支管模式，系統(tǒng)地面部分根據(jù)不同地塊條件及設(shè)計要求由雙Ф63PE或Ф75PE管或Ф90PE管+毛管組成，一個出地樁出來接4條支管，2條短支管和2條長支管，長的支管澆灌果樹，短的支管澆灌作物，薄壁PE 管采用納米PE 管或厚壁管兩種，采用專用的按扣三通連接毛管。毛管果樹一般選用直徑16～20 mmPE滴灌管上安裝一定流量的穩(wěn)流器通過直徑4～6 mmPE管來澆灌棗樹，每顆棗樹安裝1個穩(wěn)流器，穩(wěn)流器的流量根據(jù)果樹需水量大小一般設(shè)置10～20 L不等，每行棗樹鋪設(shè)1條滴灌管，套種作物的一般選用普通迷宮滴灌帶及高強抗堵滴灌帶，滴灌帶內(nèi)徑均為16 mm，滴孔間距0.2～0.3 m，滴頭流量為1.2～2.8 L/h，額定工作壓力10 m。澆灌果樹和澆灌作物共用一個首部系統(tǒng)及地下管網(wǎng)，但澆灌果樹和澆灌作物互不影響，靠支管球閥來控制灌溉，輪灌時間及輪灌制度不同。

通過近兩年對果樹套種作物管網(wǎng)系統(tǒng)模式進行田間試驗對比分析，雙支管系統(tǒng)模式（見圖2）和輔管系統(tǒng)相比灌水施肥均勻度更高，更便于田間管理及澆灌，作物及果樹產(chǎn)量高、品質(zhì)好，是最優(yōu)化最經(jīng)濟的管網(wǎng)系統(tǒng)模式，也受到農(nóng)戶的一直認可。

4 果樹套作灌溉系統(tǒng)首部對比分析

果樹套作灌溉系統(tǒng)首部一般分為固定式和移動式首部兩種。移動式首部系統(tǒng)是相對固定式首部而言，其系統(tǒng)模式有它特殊的適應(yīng)性。所謂移動式首部，就是水泵、過濾器、施肥罐連為一個整體，不設(shè)泵房，不需要電力，通過小四輪柴油機動力帶動首部系統(tǒng)運行，可一個系統(tǒng)單獨使用，也可多個系統(tǒng)共用，灌溉完一個系統(tǒng)，在系統(tǒng)控制面積相差不大的情況下移動到下一個系統(tǒng)使用，節(jié)省了首部的投入。通常一個系統(tǒng)控制面積從3～20 hm2不等，現(xiàn)在市場上使用的移動式首部有50 m3、100 m3、150 m3等幾種規(guī)格。由于系統(tǒng)控制面積小，移動式首部系統(tǒng)大部分地塊主干、分干均采用PE軟管鋪設(shè)在地表，無地埋管網(wǎng)，采用支管+輔管+毛管形式或者支管+毛管形式組成地面輸水系統(tǒng)，在系統(tǒng)控制面積相差不大的情況下，在相鄰的幾個系統(tǒng)首部間來回移動使用，這種純地面管網(wǎng)模式造價低且安裝方便，但不利于田間耕作。

固定式首部，一個系統(tǒng)控制面積在10 hm2左右，或者30～40 hm2擁有1個系統(tǒng)，可以是幾個小的首部系統(tǒng)并連起來使用，這種滴灌系統(tǒng)，田間管網(wǎng)由地下管、地面管和毛管組成，而首部在整個作物生育期內(nèi)并不移動，灌溉系統(tǒng)穩(wěn)定，固定式與移動式首部比較投入相對較高。

5 存在的問題及建議

（1）南疆果樹套種無論是果樹還是作物，套作模式種類繁多，沒有統(tǒng)一的標準，對于同一種果樹及作物，沒能形成大面積的推廣模式；（2）市場缺少果樹套種作物高效節(jié)水灌溉專用的灌水器及高效的水肥一體專用設(shè)備；（3）農(nóng)戶在果樹套作應(yīng)用中缺少對應(yīng)的果樹套作水肥一體化相關(guān)灌溉施肥制度及管理措施，因此會影響果樹及作物的產(chǎn)量，影響農(nóng)戶種植積極性；（4）現(xiàn)有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營模式制約下的用戶意識不高，多數(shù)還停留于澆地，不夠精準的利用水肥一體化設(shè)備進行果樹及作物灌溉；（5）果樹套作作物灌溉系統(tǒng)施工與運行管理不規(guī)范，90%以上低壓運行；（6）建議針對果樹套種作物，研究細分市場，開發(fā)果樹專用的微灌產(chǎn)品和系統(tǒng)，提升器材設(shè)備性能和質(zhì)量；（7）建議完善用水管理服務(wù)體系，加強職工培訓(xùn)，提高作物用水管理水平；（8）建議大面積推廣最優(yōu)的果樹搭配作物種植模式，提高種植管理技術(shù)，利用水肥一體化灌溉系統(tǒng)有效地提高果樹及作物產(chǎn)量，從而提高單位面積土地產(chǎn)出率。