【文章內(nèi)容簡介】 能在很低的位置以低仰角覆蓋一定的范圍。同時(shí)，對(duì)各種不同的噴灑直徑要求、不同的降雨強(qiáng)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(shè)計(jì)上更加復(fù)雜。3．通過對(duì)微噴頭的合理選擇和使用可以進(jìn)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(qiáng)調(diào)灌水范圍內(nèi)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(dòng)層內(nèi)分布。微噴灌作為一種局部灌溉技術(shù)，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(biāo)準(zhǔn)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(dá)到節(jié)約灌溉水的目的。一、微噴灌的優(yōu)點(diǎn)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(xiàn)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(nèi)水的利用率得到進(jìn)一步的提高。2．系統(tǒng)組合性能強(qiáng)，使用方便。主要體現(xiàn)在通過調(diào)整噴嘴和分水器，形成多種噴灑直徑和降雨強(qiáng)度的組合，從而適應(yīng)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(zhuǎn)化成滴灌系統(tǒng)；微噴頭可隨時(shí)調(diào)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(shè)計(jì)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(yáng)程，節(jié)省能源的作用十分明顯。4．控制雜草生長。當(dāng)噴灑水直徑不超過樹蔭覆蓋時(shí)尤為明顯，暴露在陽光下的地面得不到水分供應(yīng)，雜草相應(yīng)減少。5．受風(fēng)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(fēng)季節(jié)仍可以作業(yè)。6．降低系統(tǒng)投資。因?yàn)椴捎昧说蛪盒×髁康墓┧绞?，?duì)系統(tǒng)供水能力的要求降低了，從而使各級(jí)管道的口徑減小，并降低了管材的壓力等級(jí)，減少了系統(tǒng)的動(dòng)力功率，使系統(tǒng)的總投資大大下降。7．可控制葉面潮濕。對(duì)于使用污水和咸水灌溉時(shí)，可防止損害作物葉了。相反當(dāng)需要濕潤葉面或改善田間小氣候時(shí)，可將微噴頭移至樹冠上，還可用以防止霜凍災(zāi)害。8．有助于開發(fā)利用鹽堿土壤。對(duì)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(gè)低鹽濃度的區(qū)域，保證作物的正常生長。9．對(duì)田間作業(yè)的干擾小，因管道和微噴頭便于移動(dòng)，不影響田間農(nóng)機(jī)作業(yè)。10．適應(yīng)于山丘坡地灌溉。因?yàn)槲姽噍斔艿阑?，灌水噴灑化，適用于多種地形，特別適應(yīng)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。二、微噴灌的適應(yīng)范圍微噴灌與其他灌水技術(shù)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(shù)相比，使用微噴灌技術(shù)有利于這些作物的根系生長發(fā)育，增產(chǎn)效果明顯。特別是在干旱、半干旱地區(qū)，其優(yōu)勢(shì)更加突出。微噴灌技術(shù)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(shù)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(yàn)資料說明，噴灌對(duì)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(shù)，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(shù)。如果在大田作物上使用微噴技術(shù)，投資將會(huì)很高，使用也不方便（安裝在噴灌機(jī)組上的除外），因經(jīng)，微噴技術(shù)的使用范圍應(yīng)界定在“多年生疏植作物和高產(chǎn)值的經(jīng)濟(jì)作物”。滴灌技術(shù)在滴灌系統(tǒng)中，灌溉水通過干管、支管和毛管及時(shí)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(kuò)散到作物根區(qū)土壤以滿足作物的需要。一、國外滴灌技術(shù)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(jìn)行地下灌溉試驗(yàn)，管材是明接頭的短瓦管，瓦管的間距5m，~。試驗(yàn)結(jié)果，作物產(chǎn)量成倍增加。這項(xiàng)試驗(yàn)連續(xù)進(jìn)行了20年。1920年德國在水的出流方面實(shí)現(xiàn)了一次突破，采用了穿孔管，使水沿管道輸送時(shí)從孔眼流入土壤。1923年原蘇聯(lián)和法國也進(jìn)行了類似的試驗(yàn)，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(yàn)各種不同材料制成的孔管系統(tǒng)，研究根據(jù)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(yīng)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(xiàn)了各種塑料管。由于它易于穿孔和連接，且價(jià)格低廉，使滴灌系統(tǒng)在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了第二次突破，成為今天所采用的形式。當(dāng)時(shí)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(shù)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(rèn)識(shí)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(xiàn)工化的農(nóng)業(yè)技術(shù)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(huì)議，有力地促進(jìn)了滴灌技術(shù)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(dāng)今世界上工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)迅速發(fā)展，人口不斷膨脹，水資源危機(jī)波及全球的情況下，滴灌特別引起人們的重視，促使人們?cè)诘喂嗉夹g(shù)和滴灌設(shè)備方面進(jìn)行深入研究。由于滴頭易于堵塞，它是限制滴灌發(fā)展的關(guān)鍵問題，因此各國都自愛集中進(jìn)行對(duì)滴頭結(jié)構(gòu)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(xiàn)在，在那些年降雨量較充沛、但時(shí)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(shù)經(jīng)濟(jì)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(shè)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(shè)備的利用率，進(jìn)行了機(jī)械化、自動(dòng)化移動(dòng)式滴灌系統(tǒng)的試驗(yàn)研究工作。計(jì)算機(jī)、激光、太陽能利用等現(xiàn)代化技術(shù)開始在滴灌中應(yīng)用，這標(biāo)志著滴灌技術(shù)已進(jìn)入現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。二、我國滴灌技術(shù)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(jìn)行灌溉。這樣作既省水又高產(chǎn)，它是我國勞動(dòng)人民在抗旱斗爭中的一種創(chuàng)造。我國現(xiàn)代滴灌技術(shù)的試驗(yàn)研究是從1974年引進(jìn)墨西哥墨西哥設(shè)備開始的，當(dāng)時(shí)試點(diǎn)僅有三個(gè)，面積約有80畝，但試驗(yàn)都取得了明顯的增產(chǎn)、省水效果。在學(xué)習(xí)國外經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，本著經(jīng)濟(jì)實(shí)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(huì)同沈陽市塑料七廠聯(lián)合攻關(guān)，于1980年研制生產(chǎn)了我國第一代滴灌設(shè)備，為我國開展滴灌試驗(yàn)研究提供了設(shè)備條件。隨之一些省市開展了滴灌試點(diǎn)工作，積累了一定的資料和經(jīng)驗(yàn)；并多次舉辦滴灌技術(shù)培訓(xùn)班；同時(shí)也進(jìn)行了多次國際技術(shù)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(gè)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(dá)到13萬畝，經(jīng)濟(jì)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(jìn)行了果樹、蔬菜、以及大田糧食作物的滴灌試驗(yàn)，均取得了較好的經(jīng)濟(jì)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(jìn)行了試驗(yàn)工作。在作物品種上，各地因生產(chǎn)需要和經(jīng)濟(jì)狀況不同各有所取。但都以灌溉經(jīng)濟(jì)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(diǎn) 1．提高作物產(chǎn)量。傳統(tǒng)的灌溉方式如溝灌、畦灌、漫灌等，灌水間隔時(shí)間長，一次灌水量大；在灌水間隔內(nèi)，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(nèi)能量消耗。由于土壤水是以毛細(xì)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(chǎn)量得到提高。2．最大限度地利用水。滴灌能在以下幾個(gè)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(diǎn)在低入滲強(qiáng)度或板結(jié)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(duì)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(duì)作物產(chǎn)量影響很小。有人用微咸水灌溉分別對(duì)滴灌、溝灌和噴灌方式進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)當(dāng)采用同樣的灌水量時(shí)，與淡水灌溉相比，滴灌產(chǎn)量只降低14%，而溝灌和噴灌則分別降低了54%和94%。而當(dāng)增加灌水頻率時(shí)，溝灌和噴灌分別比滴灌減少產(chǎn)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(jié)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(chǎn)量，又有利于減少化肥用量。滴灌系統(tǒng)施肥的特點(diǎn)是養(yǎng)分可以根據(jù)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(zhǔn)時(shí)、及時(shí)地施肥只有滴灌才能做到。同時(shí)，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(chǎn)量，滴灌所需的肥料比其他灌溉方法大大減少。5．有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。自動(dòng)化控制可以大大節(jié)省勞力，同時(shí)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(fèi)用。6．節(jié)能。滴灌系統(tǒng)采用低壓運(yùn)行可以大大降低泵站的能耗，同時(shí)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(gè)經(jīng)濟(jì)因素是雜草只生長在濕潤的區(qū)域，可減少除草劑的費(fèi)用。7．對(duì)地形適應(yīng)能力強(qiáng)。在坡度50%到60%的陡坡地上，也可以采用滴灌系統(tǒng)進(jìn)行灌溉。在很大壓差變化范圍內(nèi)能可靠地進(jìn)行工作的補(bǔ)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(shù)進(jìn)行種植業(yè)開發(fā)。四、滴灌的適用范圍在我國，滴灌技術(shù)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