淺談棉花膜下有壓滴灌技術

王園園

摘 要：新疆干旱少雨，水資源十分緊缺，并且水資源在地區分布上極不平衡。膜下有壓滴灌是新疆節水灌溉比較成功的技術之一，它節水效果好，增產效果明顯，這項技術在新疆得到了廣泛應用和發展，本文主要介紹了現在適合大農業生產的有壓滴灌技術。

關鍵詞：膜下滴灌；棉花；灌水頻率；灌溉定額

一、膜下滴灌簡介

壓力水流經滴灌首部樞紐凈化處理后，進入輸配水管網，管網包括干管、支管、輔管、毛管（滴灌帶或滴灌管），一般情況干管為地埋管，支管、輔管、毛管鋪設于地面。壓力水流經過管網到達毛管后，再由毛管上的灌水器灌入作物的根系層供作物吸收，灌水器在毛管上的間距可根據作物及灌水需求等實際情況選擇。毛管鋪設在地膜下方，在聯合播種機播種時，毛管隨薄膜同時鋪入膜下。

二、現有滴灌工程的組成及如何改造

1. 首部工程

滴灌首部系統包括動力機、水泵、過濾裝置、施肥裝置、安全保護裝置、量測控制設施。其作用是從水源取水加壓并注入肥料及農藥，經凈化處理后按時按量輸送進管網至灌水器。首部擔負著整個滴灌系統的加壓、供水、過濾、量測和調控任務，是全系統的控制調配中心。

在首部系統中，過濾設施的作用極其重要，它承擔著濾除水中砂石、雜質及有機物的重任，如果過濾設施缺少或過濾后水質達不到要求，有堵塞毛管的危險，毛管是最終給作物供水的環節，如果毛管堵塞，將對作物的生長產生嚴重的危害。目前，在井灌區中常用的首部過濾設施有旋流水砂分離器+篩網過濾器。旋流水砂分離器可以有效的濾除水中大顆粒高密度的固體顆粒，當水流再經過篩網過濾器時，大于濾網孔徑的雜質將被攔截下來，以保證整個系統的安全性。過濾設施的選擇應滿足系統過流能力以及滴灌水質指標的要求。

施肥設施也是首部設施的重要組件之一，滴灌施肥（藥）采用隨水施肥（藥），可溶性肥料（藥）通過施肥設施注入滴灌管網后，隨灌溉水一起到達作物的根系供作物吸收。施肥設施通常使用壓差式施肥罐，可根據系統的面積選擇不同容積的施肥罐。

安全保護措施用來保證系統系統在規定壓力范圍內工作，一般有進（排）氣閥、安全閥、逆止閥、泄水閥等。量測設施主要指流量、壓力測量儀器，用于首部樞紐及管道中的流量、壓力測量，一般有水表、壓力表等。

2. 輸配水管網

壓力水流經過首部系統凈化處理后，進入輸配水管網系統，輸配水管道包括干管、支管、輔管 、毛管，根據情況干管有時分為主干管和分干管，主干管承擔整個系統的總流量，分干管承擔其控制范圍內的輸配水任務，干管一般為地埋管。在干管、分干管上設出地管，地面的支管就與出地管連接。輔管平行支管布置，毛管垂直輔管布置。當然，管網的合理布局需根據規劃經過詳細的計算來合理選擇管道管徑進行合理的布置。

干管一般為UPVC材質，一般埋設于凍土層以下。支管大多為PE管，平鋪于地面。輔管和毛管一般采用聚氯乙烯管。

3. 灌水器

灌水器是直接向作物供水的設備，其作用是把由毛管輸送來的壓力水流均勻、穩定的送到作物根系層。灌水器種類很多，性能不一，選擇是否恰當直接影響灌水質量，灌水器的選擇受到多種因素制約和影響，主要包括以下幾種因素：種植種類和種植模式、土壤性質、工作壓力范圍、流量壓力關系、灌水器制造精度、對溫度變化的敏感性、對堵塞、淤積、沉淀的敏感性、成本與價格等，為目前滴灌中普遍采用的出水孔流量和間距的范圍。

4.泵房改造

以上介紹了有壓滴灌的基礎設備，但是現在由于生產需要需對設備進行以下改造。

（1）對設計的輪灌區進行改造。以前設計的輪灌區大部分在2000-3000畝地，在泵房運作過程中明顯存在輪灌周期較長的問題，因此現在要利用現有設備對泵房首部進行改造，使每個輪灌區不超過1500畝，讓放水輪灌周期小于5天。改造方法主要是對首部進行分割，讓首部組成由以前的一個，改造成兩個系統。改造后的系統實現了每個過濾系統帶1000-1500畝，每個系統配備2-3個電機，可以有效的把以前閑置的電機利用起來，提高放水效率。通過改造后平均每個輪灌周期每畝可節約1.1-2.7度電，每個輪灌周期每畝節約用水4.8-11.9立方米，是一項科學有效的技改方法。

（2）對泵房的施肥系統進行改造。當前棉花種植主要以重施生育期肥料為主，因此在棉花蕾期和花鈴期都要重施肥料，以往的肥料罐已經不能滿足棉花滴肥的需要，因此要把肥料罐改大，改為可一次裝800公斤的肥料罐，才可滿足棉花滴肥需要。

三、滴灌工程的運行與管理

滴灌系統運行時，正在運行管路處于壓力流的狀態下，一處水力狀態發生變化，將使全系統的水力狀態發生變化，在進行灌溉時，應按照設計的輪灌工作制度進行操作。若不按照輪灌制度灌溉，易造成壓力分布不均勻，也會造成灌水的不均勻及投肥不均勻，同一輪灌組中壓力高的地方灌水施肥多，壓力小的地方灌水施肥少于作物需水量，這將直接對作物的生長造成嚴重危害，影響均衡增產的效果。

在管理中，對滴灌系統的各操作組件，應按照設計和產品的使用說明規范操作，只有正確的操作才能保證設備的安全并延長設備的使用壽命。

四、結語

膜下滴灌是節水灌溉比較成功的技術之一，可起到節水增產的效果，根據實驗研究和生產調查，與地面灌溉相比，膜下滴灌棉花可增產20%-50%，節約灌溉水20%-50%，并能減輕病害發生，防止次生鹽漬化，節省了大量人力。

滴灌是一種高效節能省水增產的微灌灌溉技術，適合我國的國情，具有很強的推廣優勢，而且很方便實現灌溉的全自動控制，滴灌將成為二十一世紀發展我國節水灌溉的重點，是加速我國農業實現節水灌溉、精準農業和設施農業的有效途徑，將更好的促進我國農業的現代！