【文章內容簡介】 能在很低的位置以低仰角覆蓋一定的范圍。同時，對各種不同的噴灑直徑要求、不同的降雨強度和土壤都需要在不犧牲均勻度的條件下去逐一滿足，這使微噴頭在設計上更加復雜。3．通過對微噴頭的合理選擇和使用可以進一步提高灌溉水的利用率。一般噴灌的節(jié)水在于合理控制灌水深度，減少灌溉水在田間的深層滲漏，強調灌水范圍內的灑水均勻性。滴灌的節(jié)水在于最大程度地縮小土壤濕潤體積，使水分在作物的部分或全部根系活動層內分布。微噴灌作為一種局部灌溉技術，在減少土壤無效含水體積方面同滴灌有相似性，但可利用微噴頭的系列標準組合件改善噴頭的降水特性，使之與作物有效根系的自然分布更吻合，在不影響作物根系發(fā)育的條件下達到節(jié)約灌溉水的目的。一、微噴灌的優(yōu)點1．節(jié)約用水，灌溉水的利用效率高。微噴灌的節(jié)水主要體現在減少含水土壤面積、控制灌水深度、減少蒸發(fā)和滲漏損失。在果園中，濕潤面積僅占作物生長總覆蓋面積的40%—75%。其次，通過選擇微噴頭的最適宜降水特性，使土壤濕潤體內水的利用率得到進一步的提高。2．系統(tǒng)組合性能強，使用方便。主要體現在通過調整噴嘴和分水器，形成多種噴灑直徑和降雨強度的組合，從而適應了果樹從幼樹生長為成樹的不同需要；某些情況下微噴灌系統(tǒng)還可以很容易地轉化成滴灌系統(tǒng)；微噴頭可隨時調整其工作位置，如樹上、行間或株間等。3．節(jié)省能源。微噴頭的設計工作壓力一般在15—20m水頭之間，又是局部供水，與噴灌相比大大減少了系統(tǒng)的供水量和揚程，節(jié)省能源的作用十分明顯。4．控制雜草生長。當噴灑水直徑不超過樹蔭覆蓋時尤為明顯，暴露在陽光下的地面得不到水分供應，雜草相應減少。5．受風的影響小于噴灌系統(tǒng)。因微噴頭工作位置低，噴灑仰角小，在多風季節(jié)仍可以作業(yè)。6．降低系統(tǒng)投資。因為采用了低壓小流量的供水方式，對系統(tǒng)供水能力的要求降低了，從而使各級管道的口徑減小，并降低了管材的壓力等級，減少了系統(tǒng)的動力功率，使系統(tǒng)的總投資大大下降。7．可控制葉面潮濕。對于使用污水和咸水灌溉時，可防止損害作物葉了。相反當需要濕潤葉面或改善田間小氣候時，可將微噴頭移至樹冠上，還可用以防止霜凍災害。8．有助于開發(fā)利用鹽堿土壤。對鹽堿土壤上的作物，可利用微噴灌在作物根系區(qū)創(chuàng)造一個低鹽濃度的區(qū)域，保證作物的正常生長。9．對田間作業(yè)的干擾小，因管道和微噴頭便于移動，不影響田間農機作業(yè)。10．適應于山丘坡地灌溉。因為微噴灌輸水管道化，灌水噴灑化，適用于多種地形，特別適應我國的客觀情況。11．可用于施肥、噴灑除草劑等。12．節(jié)約勞力，容易實現自動化。二、微噴灌的適應范圍微噴灌與其他灌水技術一樣，也有一定的適用范圍。其最適用的作物是果樹等疏植作物。與使用滴灌技術相比，使用微噴灌技術有利于這些作物的根系生長發(fā)育，增產效果明顯。特別是在干旱、半干旱地區(qū)，其優(yōu)勢更加突出。微噴灌技術在菌類（木耳、蘑菇等）和育苗中前景也很好。在溫室大棚中，微噴灌技術只能作為一種降溫方式，不能作為一種主要的灌水段。已有的大田田間試驗資料說明，噴灌對田間小氣候的影響僅在灌后1h左右，因此，通常把微噴頭安裝在果樹下面的微噴技術，其主要作用不在改善小氣候，微噴灌的作用主要是節(jié)水，是一種使我國有限的水土資源可持續(xù)發(fā)展的高效灌水技術。如果在大田作物上使用微噴技術，投資將會很高，使用也不方便（安裝在噴灌機組上的除外），因經，微噴技術的使用范圍應界定在“多年生疏植作物和高產值的經濟作物”。滴灌技術在滴灌系統(tǒng)中，灌溉水通過干管、支管和毛管及時均勻地送到安裝在毛管上的滴頭，再緩緩地滴到土壤表面或土層中，并擴散到作物根區(qū)土壤以滿足作物的需要。一、國外滴灌技術的發(fā)展概況最初，滴灌是從地下灌溉發(fā)展起來的。1860年在德國首次利用排水瓦管進行地下灌溉試驗，管材是明接頭的短瓦管，瓦管的間距5m，~。試驗結果，作物產量成倍增加。這項試驗連續(xù)進行了20年。1920年德國在水的出流方面實現了一次突破，采用了穿孔管，使水沿管道輸送時從孔眼流入土壤。1923年原蘇聯(lián)和法國也進行了類似的試驗，研究穿孔管系統(tǒng)的灌溉方法。1934年美國研究用帆布管滲水灌溉。自1935年以后著重試驗各種不同材料制成的孔管系統(tǒng)，研究根據土壤水分的張力確定管道中流到土壤里的水量。荷蘭、英國首先應用這種方法灌溉溫室中的花卉和蔬菜。第二次世界大戰(zhàn)以后，塑料工業(yè)迅速發(fā)展，出現了各種塑料管。由于它易于穿孔和連接，且價格低廉，使滴灌系統(tǒng)在技術上實現了第二次突破，成為今天所采用的形式。當時使用的滴頭是繞在管子上的一些微管，流道長，便于消能。到了50年代后期，以色列研制成功長流道管式滴頭，在滴灌技術的發(fā)展中又邁出了重要的一步。70年代以來許多國家開始重視滴灌，認識到滴灌不僅是一種缺水地區(qū)有效利用資源的灌水方式，而且是一種現工化的農業(yè)技術措施，發(fā)展普及很快。1971年在以色列特拉維夫，1974年在美國加利福尼亞，先后召開了兩次國際滴灌會議，有力地促進了滴灌技術的發(fā)展。，到1983年就發(fā)展到640萬畝，其中美國占1/2以上，是世界上滴灌面積最大、發(fā)展最快的國家。其次是澳大利亞、以色列、南非、墨西哥、英國、法國、意大利等。在當今世界上工農業(yè)生產迅速發(fā)展，人口不斷膨脹，水資源危機波及全球的情況下，滴灌特別引起人們的重視，促使人們在滴灌技術和滴灌設備方面進行深入研究。由于滴頭易于堵塞，它是限制滴灌發(fā)展的關鍵問題，因此各國都自愛集中進行對滴頭結構和水力性能的研究，各式各樣的新型滴頭不斷問世。滴灌最先用在干旱和半干旱地區(qū)，現在，在那些年降雨量較充沛、但時空分配不均的地方發(fā)展也較快。在灌溉作物方面，由果樹、蔬菜等少數經濟作物向行播大田作物發(fā)展，如美國西部的棉花和夏威夷的甘蔗滴灌。在方式上由地表向地埋式發(fā)展，這樣既方便了耕作，也防止了毛管過早老化，延長了使用期。在設備研制上由小孔徑灌水器向低壓（重力滴灌）大孔徑方向發(fā)展。為了節(jié)省勞力、提高滴灌設備的利用率，進行了機械化、自動化移動式滴灌系統(tǒng)的試驗研究工作。計算機、激光、太陽能利用等現代化技術開始在滴灌中應用，這標志著滴灌技術已進入現代科學技術領域。二、我國滴灌技術的發(fā)展 我國新疆地區(qū)沿用已久的“瓜打吊針”就是滴灌的一種原始形式。它是利用酒瓶盛滿水后，將瓶口用玉米心塞住，中心通一小孔，插入幾根芨芨草，把瓶傾斜倒放，瓶口靠近瓜秧根部，使水一滴一滴滲入土壤進行灌溉。這樣作既省水又高產，它是我國勞動人民在抗旱斗爭中的一種創(chuàng)造。我國現代滴灌技術的試驗研究是從1974年引進墨西哥墨西哥設備開始的，當時試點僅有三個，面積約有80畝，但試驗都取得了明顯的增產、省水效果。在學習國外經驗的基礎上，本著經濟實用、易于安裝和便于推廣的精神，由中國水科院和遼寧省水科院會同沈陽市塑料七廠聯(lián)合攻關，于1980年研制生產了我國第一代滴灌設備，為我國開展滴灌試驗研究提供了設備條件。隨之一些省市開展了滴灌試點工作，積累了一定的資料和經驗；并多次舉辦滴灌技術培訓班；同時也進行了多次國際技術交流。這些都促使我國滴灌事業(yè)有了較快的發(fā)展。我國的滴灌是從北方幾個省首先發(fā)展起來的。遼寧省的蘋果滴灌發(fā)展最早，面積也最大，1980年曾達到13萬畝，經濟效益十分顯著。以后北京、河北、山東、山西、河南、陜西等省市也都進行了果樹、蔬菜、以及大田糧食作物的滴灌試驗，均取得了較好的經濟效益。在我國南方的一些省，如江西、福建、湖南、廣東等也先后進行了試驗工作。在作物品種上，各地因生產需要和經濟狀況不同各有所取。但都以灌溉經濟作物為主，如蘋果、葡萄、板栗、柑桔、茶葉、蔬菜、各種瓜果、苗木花卉及藥材等。三、滴灌的優(yōu)點 1．提高作物產量。傳統(tǒng)的灌溉方式如溝灌、畦灌、漫灌等，灌水間隔時間長，一次灌水量大；在灌水間隔內，土壤含水量變化很大，作物生長受影響。采用滴灌，這種變幅很小，土壤水分可保持在最佳水平，便于作物吸收水分和養(yǎng)分、減少作物體內能量消耗。由于土壤水是以毛細管水形式存在的，因而能保持土壤有良好的通氣狀態(tài)，從而使作物產量得到提高。2．最大限度地利用水。滴灌能在以下幾個方面更有效地利用水：（1）灌溉水只施用于最有效的根區(qū)周圍，減少或杜絕了灌溉水滲漏到根系以下的損失。同樣由于只有部分地表濕潤，從而大幅度減少了地面蒸發(fā)。（2）滴頭的灌水率小于土壤入滲速度，因而避免了徑流損失，這一點在低入滲強度或板結的土壤上特別重要。減少徑流的另一原因是，作物行間土壤保持干燥，可以充分積蓄天然降雨，提高降雨的田間利用率。（3）沒有水分的漂移損失和輸送及噴灑中的蒸發(fā)損失。3．減小鹽堿對作物的損害。與傳統(tǒng)的灌溉方式不同，滴灌可以采用微咸水灌溉，且對作物產量影響很小。有人用微咸水灌溉分別對滴灌、溝灌和噴灌方式進行了比較，發(fā)現當采用同樣的灌水量時，與淡水灌溉相比，滴灌產量只降低14%，而溝灌和噴灌則分別降低了54%和94%。而當增加灌水頻率時，溝灌和噴灌分別比滴灌減少產量18%和59%。其原因如下：（1）由于灌水頻率高，稀釋了土壤鹽分濃度。（2）將鹽分排拆到作物根系層以外。（3）避免了噴灌使作物葉面鹽分積累的損害。4．提高肥效。滴灌結合施肥非常方便，因而很容易做到少施、勤施，既有利于提高作物產量，又有利于減少化肥用量。滴灌系統(tǒng)施肥的特點是養(yǎng)分可以根據作物消耗直接施到作物根系附近，使土壤養(yǎng)分保持在最佳平衡狀態(tài)。這種準時、及時地施肥只有滴灌才能做到。同時，均勻的肥料分布可以最大限度地避免肥料被淋洗到根系以下。所以，得到同樣的產量，滴灌所需的肥料比其他灌溉方法大大減少。5．有利于實現自動化控制。自動化控制可以大大節(jié)省勞力，同時可更有效地控制灌溉。通過滴灌系統(tǒng)施用水、肥料、除草劑、殺蟲劑以及其他藥品可以降低操作管理費用。6．節(jié)能。滴灌系統(tǒng)采用低壓運行可以大大降低泵站的能耗，同時由于流量小工作壓力低，可能采用小直徑低壓力檔次的的管材。另一個經濟因素是雜草只生長在濕潤的區(qū)域，可減少除草劑的費用。7．對地形適應能力強。在坡度50%到60%的陡坡地上，也可以采用滴灌系統(tǒng)進行灌溉。在很大壓差變化范圍內能可靠地進行工作的補償式滴頭，特別適用于山丘坡地條件。8．可開發(fā)邊際土地資源。沙漠、戈璧、鹽堿土壤、荒山荒丘等均可以利用滴灌技術進行種植業(yè)開發(fā)。四、滴灌的適用范圍在我國，滴灌技術有著廣闊的發(fā)展前景，其主要適用的范圍有：北方干旱和半干旱地區(qū)的