地下滴灌技術(shù)及其應(yīng)用

王顯超，楊 冬

(沈陽遠大美滋滴灌設(shè)施有限公司，沈陽 110027)

我國幅員遼闊，東西跨度極大，如此就造成各地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況各不相同。我國西北區(qū)域耕地干旱，年平均降水量不足250 mm，適合其耕種的農(nóng)作物不多，如此就需要大力推廣滴灌技術(shù)。滴灌技術(shù)已在我國推廣應(yīng)用了幾十年，以其極強的適應(yīng)能力以及低廉的價格深受廣大農(nóng)民朋友的喜愛和推崇。在諸多的滴灌技術(shù)中，地下滴灌技術(shù)深受好評，其具有節(jié)水能力強、對環(huán)境干擾小等優(yōu)點，應(yīng)用非常廣泛。應(yīng)大力推廣地下滴灌技術(shù)，為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展助力。

1 地下滴灌技術(shù)

地下滴灌技術(shù)是在農(nóng)田灌溉過程中，將水通過埋入地下的毛管，借助毛管的灌水器，將水緩慢而均勻滲入土壤中。由于灌水器和重力同時作用，可以將水擴散至整個植物根莖中，從而幫助其吸收水分。這種滴灌方式在灌溉時水流緩慢且均勻，所以其對植物附近土壤結(jié)構(gòu)干擾很小，利于保護農(nóng)作物根莖土層需要疏松通透的生長環(huán)境。同時，由于其自動化程度高，可以有效節(jié)約水源，并節(jié)省大量的人力和資源。西北干旱區(qū)域也運用地下滴灌技術(shù)，可有效抑制雜草的生長。

2 影響灌溉系統(tǒng)的因素

2.1 滴灌系統(tǒng)的設(shè)計因素

地下滴灌系統(tǒng)要選擇性能較好的過濾器，因為地下和地表的滴灌系統(tǒng)在管道水力學(xué)與灌水均勻性等方面要一致。由于地下滴灌系統(tǒng)埋于土層下面，相對水質(zhì)要求也更高。

為了防止灌溉過程中出現(xiàn)斷水產(chǎn)生負向壓力致使滴頭堵塞的不良狀況發(fā)生，需考慮在系統(tǒng)高點加裝排氣閥。特別是對于山區(qū)地帶梯形耕田來說，更要加裝帶有抗負壓強功能的滴頭。

2.2 毛管的埋深與間距

毛管埋深要考慮兩個因素：一是要根據(jù)所種農(nóng)作物合理考慮毛管埋深，避免因為翻土對毛管造成損壞。二是根據(jù)土壤條件選擇毛管埋深。面對一些透水性較強的松軟土壤，為了防止水流出現(xiàn)滲透而不能澆灌作物，毛管不宜埋太深。但一些吸水能力較強的土壤，則可以適當加深毛管埋深。若耕地層土壤透水性較差，則應(yīng)將毛管埋于土層上。

要考慮作物生長發(fā)育情況。作物幼苗若埋深太淺，會妨礙其生長；但若埋深太深，則又造成其吸收不到足夠水分而不能生長。根據(jù)經(jīng)驗，毛管合適埋深取值范圍在20～70 cm。大田作物埋深取30～40 cm，果樹作物埋深取40～50 cm。

毛管間距要遵照三個條件：地區(qū)氣候、土壤條件、作物類型。通常的取值范圍為0.5～5 m。對于地區(qū)氣候和土壤條件有兩個情況要說明：一是在干旱區(qū)域種植作物時，要盡量縮短毛管間距，可以有助于減少水量投入，便于作物均勻澆灌，更有助于旱地作物生長。二是在多雨區(qū)域種植作物時，盡量拉大管間距，可以防止水量過多損害作物。

2.3 滴灌時間

地下滴灌時間要慎重選擇。通常是根據(jù)作物消耗水的周期、土壤條件和農(nóng)作物自身特性而確定的。若根據(jù)作物消耗水周期確定滴灌時間，應(yīng)盡量選擇小劑量多澆灌的方式滴灌；若按照土壤條件確定滴灌時間，應(yīng)根據(jù)當?shù)赝寥缹嶋H狀況，設(shè)定下限數(shù)值澆灌。若按照農(nóng)作物自身特性確定滴灌時間，應(yīng)仔細劃分作物種類分類澆灌。一般蔬菜類水分含量較多，適宜選擇小劑量多澆灌方式。果樹、大田作物適宜間隔數(shù)天澆一次水的方式。

3 滴灌技術(shù)的應(yīng)用

近些年，滴灌衍生出了諸多新型變化，如室內(nèi)小范圍滴灌向戶外大范圍滴灌發(fā)展；單純蔬菜滴灌向多種農(nóng)作物滴灌轉(zhuǎn)變；不單單對高價值作物滴灌，還對普通作物進行大范圍滴灌等。

概括來說，目前滴灌主要應(yīng)用在三個方面：大田滴灌、室內(nèi)滴灌以及果園滴灌。圖1 為地下滴灌的主要應(yīng)用圖。

圖1 地下滴灌的主要應(yīng)用Fig.1 Main application of underground drip irrigation

第一，大田滴灌。雖然大田滴灌發(fā)展起步較晚，但是其非常適合西北地區(qū)環(huán)境，所以大田滴灌在西北地區(qū)應(yīng)用廣泛。特別是新疆地區(qū)缺水嚴重，大田滴灌已成為其救命法寶。目前，新疆棉花產(chǎn)區(qū)已經(jīng)成為全國棉花生產(chǎn)重鎮(zhèn)，新疆滴灌發(fā)展創(chuàng)造了我國滴灌史上的一代神話。

目前，滴灌管銷售市場出現(xiàn)了薄壁滴灌管，此種滴灌管壁厚僅為0.15～0.3 mm，價格低廉，適合大面積鋪設(shè)管帶。新疆大田滴灌主要采用膜下滴灌配合少量地下滴灌。新疆區(qū)域不僅對棉花進行大田滴灌，對番茄、苜蓿等農(nóng)作物也開始實驗與推廣。

第二，室內(nèi)滴灌。我國北方冬季較長，所以北方地區(qū)非常適合室內(nèi)滴灌。目前，室內(nèi)滴灌主要應(yīng)用推廣的是日光溫室、連棟溫室、塑料大棚等。日光溫室的長度一般選擇在50～120 m，寬度則為5～13 m，其內(nèi)部滴灌管布局長度選擇為5～10 m。

由于盆栽花卉較為靈活，且便于調(diào)整澆灌位置，所以在室內(nèi)滴灌中種植較多。但是必須明確地說，在溫室內(nèi)部幾乎不能做到全年使用滴灌，就算最大限度的使用，也只是僅僅適用小規(guī)模種植株行距規(guī)范的農(nóng)作物。

第三，果園滴灌。滴灌最大的特點是可以一次性大面積鋪設(shè)，非常適合種植果樹。果園滴灌主要是圍繞山區(qū)和平原地帶推廣應(yīng)用的，種植作物有梨子、葡萄、蘋果、板栗、桔子等。果樹種植一般面積較大，作物行距最大達6 m，最小有3 m。果樹多為多年生長植物，所以不需要經(jīng)常調(diào)整管帶間距，這與室內(nèi)滴管相比有很明顯的優(yōu)越性。

果農(nóng)為節(jié)約資源，多采用滴灌流量較小、實施澆灌時長的辦法，在蘋果等大株距果樹上實施微灌，這也會對作物產(chǎn)量產(chǎn)生一定的影響，所以，果園滴灌應(yīng)用比較多的還是小株距葡萄樹滴灌。

4 結(jié)語

高效的地下滴灌技術(shù)蓬勃發(fā)展，其具有極強的節(jié)水能力，對環(huán)境干擾小，應(yīng)用非常廣泛，深受廣大農(nóng)民朋友的喜愛和推崇，相信地下滴灌技術(shù)的未來發(fā)展空間會更大。