節(jié)水灌溉技術(shù)在安哥拉農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

姜衛(wèi)超，鄧瑩瑩

（中國水電十三局有限公司，山東 德州 253009）

Gandjelas灌區(qū)位于安哥拉共和國威拉省希比亞市，屬亞熱帶氣候。全年分為旱季和雨季兩個季節(jié)，晝夜溫差較大，光照輻射很強(qiáng)，風(fēng)力較小，蒸發(fā)量很大。灌區(qū)為波浪狀丘陵平原，傳統(tǒng)的灌溉方式不但浪費(fèi)水，而且無法滿足作物生長需要。針對該灌區(qū)的實(shí)際情況，重新規(guī)劃田塊，引進(jìn)了噴灌和微噴灌兩種節(jié)水灌溉技術(shù)。

1 噴灌和微噴灌的特點(diǎn)

1.1 噴灌

噴灌是利用專門設(shè)備將有壓水輸送、分配到灌溉農(nóng)田,再由噴頭噴射到空中形成細(xì)小的水滴均勻地灑落在灌溉農(nóng)田上以滿足作物生長對水分的需求的一種節(jié)水灌溉方式，噴灌作為先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù),有許多突出優(yōu)點(diǎn):1）提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，調(diào)節(jié)田間小氣候，增加空氣濕度；2）輸水損失少，基本上不產(chǎn)生深層滲漏和地面徑流，灌水均勻，比普通灌溉方式可節(jié)約用水30%～50%；3）機(jī)械化程度高，節(jié)約勞動力；4）大大減少了田間內(nèi)部溝渠、田埂的占地，提高了土地利用率；5）地形適應(yīng)性強(qiáng)；6）不破壞土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，不產(chǎn)生土壤沖刷，保持水土。

1.2 微噴灌

微噴灌是一種新型的節(jié)水灌溉技術(shù)，適應(yīng)于所有的地形和土壤，特別適應(yīng)于干旱缺水的經(jīng)濟(jì)作物、果樹集中區(qū)。微噴灌有其自身的優(yōu)點(diǎn)：1）不易堵塞，一旦微噴嘴堵塞,也容易發(fā)現(xiàn)和處理；2）微噴頭的工作壓力較低，耗能少；3）由于微噴灌在近地面灌溉,減少了水的飄移和蒸發(fā)損失，且在每株果樹下布設(shè)一個微噴頭,果樹棵間不需灌水,所以比普通噴灌節(jié)省水量；4）可以給果樹定量供水,使土壤通氣性好,不板結(jié),給果樹生長創(chuàng)造良好的條件,具有增產(chǎn)的效果；5）地形適應(yīng)性強(qiáng)。

2 噴灌和微噴灌在Gandjelas灌區(qū)的應(yīng)用

為更好地發(fā)揮節(jié)水灌溉技術(shù)的優(yōu)越性，將灌區(qū)田塊整理后劃分為 2.6hm2、5.2hm2、25.2hm2三種形式，2.6hm2標(biāo)準(zhǔn)田塊采用半固定式噴灌的灌水方式,5.2hm2和25.2hm2標(biāo)準(zhǔn)田塊采用半固定式噴灌加固定式微噴灌的灌水方式，其中半固定式噴灌占2/3的面積，微噴灌約占1/3的面積。噴灌部分主要種植大田作物，微噴灌部分主要種植果樹。

整個系統(tǒng)是由渠首、明渠、水泵和動力機(jī)、輸配水管道系統(tǒng)、噴頭以及附屬設(shè)備組成。明渠的一定位置設(shè)置迷宮堰和部分分水口，渠首水資源經(jīng)渠道的分水口分配到各田間地塊，再經(jīng)UBL井內(nèi)的水泵和動力機(jī)加壓后送至田間進(jìn)行灌溉。以5.2hm2的標(biāo)準(zhǔn)田塊為例介紹噴灌和微噴灌，田塊土壤干容重1.38g/cm3，田間持水率為23.1%（占干土重），土壤平均入滲強(qiáng)度為20mm/h，大田作物類需水關(guān)鍵期日耗水量取6.5mm/d，果樹需水關(guān)鍵期日耗水量取6mm/d。

2.1 噴灌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1.1 管材選擇與管網(wǎng)布設(shè)

采用半固定式噴灌方式，干管、分干管埋于地下，選用UPVC管材；支管和噴頭為移動部分，噴頭為ZY-2型鋅鋁合金噴頭，噴嘴直徑7.0/3.1mm，工作壓力25～30m水頭，流量 3.5～3.83m3/h，射程18.1～19.1m。根據(jù)具體情況，5.2hm2田塊設(shè)計(jì)同時工作支管數(shù)為3個，每個支管安裝3個噴頭。按照噴灌工程技術(shù)規(guī)范、當(dāng)?shù)氐牡匦巍⒎N植習(xí)慣及現(xiàn)行鋁管的規(guī)格，噴灌支管的間距取18m，鋁管上噴頭的間距也取18m，該布置方式的噴頭噴灌強(qiáng)度P=11.8mm/h。5.2hm2標(biāo)準(zhǔn)田塊噴灌微噴安裝示意見圖1,灌溉制度見表1。

2.1.2 噴灌灌溉制度的確定

蒸汽低溫烹飪對烤雞翅水分的影響如圖1所示。結(jié)果顯示，真空低溫組(SV 70+Roast、SV 70+Roast和SV 70+Roast)烹飪的雞翅水分含量較高，但差異性不顯著(p>0.05)。蒸汽低溫烹飪可以減少蒸煮損失，保留食物的原味和色澤，食物口感嫩滑[5，6]。與水分分析結(jié)果一致，經(jīng)過真空低溫烹飪的雞翅的總體得分顯著高于直接燒烤組。

1）灌水定額m

式中：γ為土壤干容重，取1.38g/cm3；

H為計(jì)劃濕潤層深度，取50cm；

β1、β2為適宜含水量上、下限，取田間持水量的95%、70%。

2）灌水周期T

式中：Ea為作物日需水量，取6.5mm/d。

3）一次灌水延續(xù)時間t

式中：P為噴灌強(qiáng)度，P=11.8mm/h。

2.2 微噴灌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

微噴灌系統(tǒng)噴頭工作壓力為20m水頭，噴頭流量70L/h，噴灑半徑2～2.5m，地上管道選用PE管，地下管道選用UPVC管。微噴頭的組合間距選用4m×4m，即每行樹下一條毛管，每株樹下一個噴頭（果樹的株行距為4m×4m）。

2.2.2 微噴灌灌溉制度的確定

1）灌水定額m

式中:H為計(jì)劃濕潤層深度，取100cm；

β1、β2為適宜含水量上、下限，取田間持水量的95%、70%；

P為實(shí)際土壤濕潤比，取40%。

2）設(shè)計(jì)灌水周期T

式中：Ea為作物日需水量，取6mm/d。

3）一次灌水延續(xù)時間t

根據(jù)微灌方式及灌水器布置方式計(jì)算：

式中：St為毛管行距，m；

Sr為微噴頭間距，m；

m為設(shè)計(jì)灌水定額，mm；

Q為單個灌水器供給的流量，L/h。

表1 5.2hm2標(biāo)準(zhǔn)田塊灌溉制度表

圖1 5.2hm2標(biāo)準(zhǔn)田塊噴灌和微噴安裝示意圖

3 結(jié)語

項(xiàng)目實(shí)施以后，由于采用較先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)，節(jié)約了大量的灌溉用水，緩解了旱季水資源緊張狀況，提高了土地利用率，降低了勞動強(qiáng)度，節(jié)約和保護(hù)了地下水資源，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，從而促進(jìn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展，提高了當(dāng)?shù)鼐用竦纳钏健?/p>

[1] 周春霞.簡述噴灌技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用[J].黑龍江科技信息,2008，(8).

[2] 張文科.對灌區(qū)發(fā)展節(jié)水灌溉的探討[J].節(jié)水農(nóng)業(yè),2008，(22).

[3] 王新澤.噴灌技術(shù)存在的問題及建議[J].甘肅科技縱橫,2007，(2).

[4] 李茂穩(wěn).山地果樹微噴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].節(jié)水灌溉,1985,(4).