通海縣蔬菜噴灌管網示范建設與應用

劉發倫

特約欄目主持：張麗華

正高職高級工程師，現任武漢市農業機械鑒定推廣站站長。30年來一直從事農業機械化技術推廣和培訓工作，先后承擔部省下達的農業機械化項目10多項，主持各類農業機械現場演示、推廣、培訓會200余場，獲全國農牧漁業豐收獎3項，省政府科技進步獎1項，地廳級科技進步獎4項。被農業部評為全國農業技術推廣先進工作者，為省政府專項津貼獲得者，被授予全國農機科普先進工作者、武漢市十佳農業女杰、全省農機化工作先進工作者等稱號。

通海縣地處滇中腹地，土地面積721 km2，位于北緯20°55′11″～24°14′49″、東經102°30′60″～102°52′53″，海拔1 350～2 443 m，由環湖平壩、中山丘陵、河谷3種地貌組成，人均耕地433.55 m2，氣候溫和，多年平均氣溫15.6℃，降雨量880 mm；擁有杞麓湖水域面積36.86 km2，庫容1.786億m3，是本縣農業灌溉的主要水源。至2013年，全縣蔬菜種植面積已達2 1744.2 hm2，產量為12.4億kg，產值13.5億元。為充分發揮通海縣蔬菜產業的帶動輻射功能，促進蔬菜產業穩定發展、農民增收致富，農業部門結合現代農業項目的實施內容和要求，在項目區安裝建設蔬菜噴灌管網系統，從而實現蔬菜產業高效益、高產出，最終實現農業現代化發展。

1 示范區基本情況

通海縣蔬菜項目基地選擇通海縣經濟社會發展水平、基礎設施和蔬菜生產條件比較好的通海縣秀山街道辦事處大樹社區，土地總面積為3.54 km2。項目區位于縣城西北側2 km、秀山街道辦事處中心地段，海拔1 820 m，東與萬家村相望、南至過境公路、西接六一村、北鄰杞麓湖，土地平整肥沃、交通便利，是通海縣的蔬菜老產區和主產區。全村轄2個自然村，6個村民小組，農戶1 084戶，總人口3 814人，勞動力2 268人，人均耕地353.51 m2。全村農民以種植業收入為主，2011年全年蔬菜種植面積達533.6 hm2，產量2.4萬t，農民人均純收入7 287元，在全縣鄉鎮農業經濟發展屬前列水平。

2 工程招投標

為了使蔬菜噴灌管網系統工程嚴格按照公開招標實施，實施單位委托云南弘諾招標代理有限公司于2013年6月7日在通海縣公共資源交易中心進行公開招投標，整個工程分2個標段，其中，一標段（大樹村委會1、2、3組）共建設38.686 hm2，中標價為2 370.00元/667 m2，中標單位為云南大豐田現代農業科技工程有限公司；二標段（大樹村委會3、4、5、6組）共建設48.024 hm2，中標價2 400.00元/667 m2，中標單位為昆明蒼松節水灌溉有限公司。2個標段共建設蔬菜噴灌管網系統86.710 hm2。

3 噴灌工程設計

3.1 噴頭布置與管道布置

①主支管及立管 主管采用供水用硬聚氯乙烯PVC-U Φ63管（1.0 MPa），支管采用供水用硬聚氯乙烯PVC-U Φ40管（1.0 MPa），立管采用供水用硬聚氯乙烯PVC-U Φ25管（1.6 MPa）。

②噴頭 該設計中，選用Φ20的可調節搖臂噴頭，該噴頭射程8～11 m，流量0.5～0.8 m3/h；該系統中噴頭布置間距為5 m；噴頭離墑面0.9 m，立管入土0.5 m。

③支管布置間距 根據田塊寬度，小于6 m布1條，6.0～13.5 m布2條，13.5～24.0 m布3條，24～34 m布4條，保證不同氣候條件下噴灌均勻。

④控制區 設計中，每塊地1個總控制區，每條支管1個分控制區，并預留灌溉接水口1個。

3.2 灌水器安裝

①站管安裝 在PVC Φ40支管上安裝異徑三通Φ40×25，Φ25立管與Φ25口連接，用竹竿固定。

②噴頭安裝 在立管頂端接上Φ25×20的PVC內絲，然后把噴頭安裝上去即可。

3.3 電源線路安裝

從4個變壓器分出兩相主電路，再由主電線路分出7條支線，每條支線架設2對線，每對線必須滿足40 kW的供電需求。主支線每40 m架設1根6 m長桿，每根桿下安裝1個防雨型配電柜。柜內配置1個漏電保護器、1個空開、5個五孔插座。

3.4 水泵選擇

農戶根據不同地塊及安裝噴頭數量可選擇功率為1.0～2.0 kW的單級離心潛水泵，保證地塊內的所有噴頭達到使用要求。

4 蔬菜噴灌管網系統實際應用調查與分析

以下所有調查數據均為農戶每667 m2土地種植一茬蔬菜的用水量和用工量，主要種植甘藍、芹菜、韭蔥、萵筍、白菜、花椰菜等蔬菜。

4.1 噴灌與常規灌溉用水情況

在未安裝噴灌設施以前，通海縣菜農種植蔬菜時一直采用人工澆灌（對水澆施肥料）和地面漫灌的方式澆水；安裝噴灌設施后，地面漫灌改為噴灌，人工澆灌則未變。

經對項目區38戶菜農，涉及蔬菜種植面積271 46.9 m2的澆灌、常規溝灌、噴灌等用水情況進行調查統計，菜農種植一茬蔬菜施肥澆水3.15次，667 m2平均每次用水3.42 m3，種植一茬蔬菜僅需施肥用水10.77 m3。噴灌安裝前，常規溝灌5.21次，667 m2平均每次用水38.6 m3，溝灌用水量為201.11 m3，種植一茬蔬菜用水合計211.88 m3；使用噴灌后，除施肥用水外，平均噴灌8.55次，667 m2平均每次用水9.4 m3，噴灌用水量為80.37 m3，安裝噴灌后一茬蔬菜用水合計91.14 m3。

從用水情況對比可以看出，種植一茬蔬菜，噴灌比常規溝灌節約用水120.74 m3，節水率56.99%。假如不計算施肥用水，噴灌與常規溝灌相比，節水率可達60.04%。按照一年種植4茬蔬菜計算，每667 m2每年將節約用水482.96 m3，項目區86.71 hm2噴灌設施一年將節約用水627 848 m3。

4.2 噴灌灌溉與常規灌溉用工情況

在噴灌灌溉與常規灌溉用工情況統計中，因各家各戶的田塊面積、用水量不同，灌溉用工個數難以統一。為方便計算，以8 h為一個用工標準。調查結果顯示，每種植667 m2蔬菜，施肥（對水澆施）用工量最大，需用工3.78個（施肥時一般采用對水澆施，每次需2人操作，其667 m2平均每次用工相對較大），其次是溝灌用工，需2.08個，最少是噴灌用工，只需0.51個。不考慮施肥用工，噴灌比溝灌每667 m2節約用工1.57個，一年按種植4茬蔬菜計算，每667 m2每年僅灌溉用工就節約6.28個。

5 取得的效益

5.1 經濟效益

①節水節電 按照一年種植4茬蔬菜計算，與地面灌溉相比，噴灌節水率達60.04%，每667 m2土地每年可節約用水482.96 m3，項目區667 m2噴灌設施一年將節約用水627 848 m3。而項目區的灌溉用水基本上是從杞麓湖中提取使用，按照每提取1 m3水需0.5元的電費計算，每年將節約電費31.392 4萬元。

②節約灌溉用工 在不考慮施肥、播種、秧苗移栽、病蟲害防治用工前提下，每667 m2蔬菜噴灌比溝灌可節約用工1.57個，一年按種植4茬蔬菜計算，每667 m2每年僅灌溉用工就節約6.28個，項目區噴灌設施安裝后一年將節約用工8 164個，按照通海當地每個用工80元計算，項目區年均節約人工工資65.312萬元。

以上2項年可節約成本96.704 4萬元。

5.2 社會效益

本項目的實施，改善了項目區蔬菜種植的水利基礎設施，使區域水資源得到充分利用、極大地改善了項目區農民群眾生產用水條件、緩解了水電資源緊張狀況、節省了勞力、降低了勞動強度、促進了勞動力向新的生產領域轉移；同時，項目區的蔬菜布局和種植結構也得到有效調整，優化了農業產業結構、改善了農業生產條件、促進了農業穩產高產。整個項目對推動人口、環境、資源和社會經濟的協調發展具有積極作用，示范帶動通海縣20 010 hm2蔬菜進行標準化生產，達到農業可持續發展的目的。

5.3 生態效益

噴灌是采用較小的灌水定額進行淺澆勤灌，噴水均勻，能充分滿足蔬菜生長發育對水分的需要，同時可以調節田間小氣候、改善田間小氣候和農業生態環境、促進農作物生長、降低病蟲害發生、減少農藥對蔬菜的污染，特別是在抵御連續多年的旱災中發揮了舉足輕重的作用。

6 蔬菜噴灌管網應用中存在的問題

6.1 田塊大小不一，無形中增加安裝成本

通海縣人均耕地為433.55 m2，由于土地在承包到戶時，各家各戶的人數不同，所分到的土地面積大小不一，有的寬20多 m，而有的僅2～3 m，導致安裝噴灌管網時，噴灑范圍內一塊地安裝2排主管差一點，安裝3排又顯得過密，導致安裝材料浪費。

6.2 蔬菜對噴灌系統設施要求高

通海縣人均土地面積少、栽培品種多樣化、田間管理不一致、噴灌時間不能統一，且在風大、氣溫高時易受氣候條件的影響，一旦噴灌，周圍剛噴過農藥或施過葉面肥的蔬菜就會受到影響。

6.3 農戶對噴灌的認識有待提高

通海縣農民種植蔬菜時習慣大水漫灌，認為噴灌只能把土表噴潮，根系吸收的水分少，蔬菜不耐旱，且認為噴灌次數多，用工量大。另外，在蔬菜的生產管理過程中，田間的噴灌設施會影響農事操作，不方便土地翻犁，且易被農機損壞。

6.4 灌溉用水管理不到位，缺乏相應節水激勵機制

通海杞麓湖是本縣農業灌溉的主要水源，水資源緊缺，發展節水灌溉是必然趨勢。但由于缺乏相應的激勵機制，項目區的農戶采用節水灌溉技術的程度和效率不高，降低了農田灌溉用水效率及示范帶動作用。

7 蔬菜噴灌的發展方向

7.1 與農業結構調整緊密結合，提高土地單產效益

項目區蔬菜噴灌管網的建設采用的是各家各戶自行噴灌的模式，且種植品種多樣化，噴灌時間不能統一，電力浪費相對較大。如果噴灌與農業結構調整緊密結合起來，統一種植品種、統一生產，讓單家獨戶的噴灌模式變為統一噴灌模式，不僅可節省電費、人工，還能充分發揮節水灌溉的作用，提高土地單產效益。

7.2 水肥一體化有機結合

水肥一體化技術是將灌溉與施肥融為一體的農業新技術，根據測土配方，按土壤養分含量和蔬菜種類的需肥規律和特點，將可溶性固體或液體肥料，配制成肥液與灌溉水一起，通過管道和噴頭灑向蔬菜，在完成噴灌的同時也完成肥料的施用，達到省工、省時的目的。