南疆果樹套作高效節水灌溉系統分析探討*

茍陜妮，林 萍，岳絢麗

（1.國家節水灌溉工程技術研究中心（新疆），新疆 石河子 832000；2.新疆天業節水灌溉股份有限公司）

果樹套作作物一般都在果樹幼齡期的前三年，南疆多地發展了不同類型果樹和作物的套作模式，通過合理間作、套種模式與高效農田技術綜合集成相結合，使資源配置最優化，從而達到單位面積土地產出率最大化的高效種植制度，有效合理利用土地，力爭一塊地兩份收獲，兼具經濟和生態效益，圍繞鄉村振興戰略，不斷抓好糧食生產和重要農產品供給，提升土地復種指數。

1 果樹套作種植模式

在南疆果樹套種作物種植模式主要有三大類，有果樹和糧食作物套種、果樹和經濟作物套種、果樹和飼料作物套種3種模式，其中果糧套種主要有紅棗+小麥、蘋果+小麥、核桃+小麥、杏子+小麥、核桃+玉米、巴旦木+小麥等模式。果經套種以紅棗+棉花、巴旦木+棉花、核桃+洋蔥、杏子+棉花、巴旦木+花生等模式為主。果飼套種以核桃+苜蓿、紅棗+甜菜、杏子+苜蓿等模式為主，經過調查對比分析，紅棗套種小麥及紅棗套種棉花在南疆應用面積相對較大，經濟價值相對較高，農戶種植積極性相對較高。

2 果樹套作灌水器的選擇

隨著高標準農田建設面積的增大，高效節水灌溉技術在果樹上的應用也越來越廣泛，南疆果樹套作選用灌水器類型也比較多，沒有統一的規范要求，農戶會根據自己的作物種植情況自行選用比較合適的灌水器。目前市場上果樹套作所選用的灌水器有4種情況，第一種是果樹采用滴灌+套種作物采用滴灌，第二種是果樹采用涌泉灌溉套種+作物采用微噴，第三種是果樹采用滴灌+套種作物采用微噴帶灌，第四種是果樹采用涌泉灌溉+套種作物采用滴灌帶灌。通過在南疆做相關試驗的對比分析，果樹采用涌泉灌，作物采用滴灌帶進行灌溉是最經濟最優化的灌水器配套模式，果樹套作灌水器鋪設模式見圖1，涌泉灌可以根據果樹大小確定流量大小，作物一般選用單翼迷宮式滴灌帶，滴頭流量大小根據土壤及作物需水量確定。

圖1 果樹套作灌水器鋪設模式（單位：m）

3 果樹套作地面管網模式

南疆果樹套作作物地面管網模式一般有2種，一種是支管+輔管模式，一種是雙支管模式；支管+輔管模式主要是用輔管接滴灌管及滴灌帶，一條輔管澆灌果樹，一條輔管澆灌作物，用輔管上的球閥來控制灌溉，但是用的最多的還是雙支管模式，一個出水栓出來接4條支管，同側的2條支管用來灌溉果樹，另外的2條支管用來灌溉作物，灌水用支管球閥控制，澆果樹不澆灌作物，澆灌作物不澆灌果樹，但共用一個首部及地下管網系統。

“支管+輔管+毛管”模式。“支管+輔管”的模式又被稱為天業模式，系統地面部分根據不同地塊和用戶要求由Ф63PE+Ф32PE或者Ф75PE+Ф40PE管組成，Ф63或Ф75 的PE 管又有納米管和厚壁PE管兩種。該系統模式灌溉面積較小，但經濟實用、控制靈活、可隨時小面積補水、灌水均勻度較高，缺點是開啟球閥較多，用工量大，不利于灌溉管理及維護。

雙支管模式，系統地面部分根據不同地塊條件及設計要求由雙Ф63PE或Ф75PE管或Ф90PE管+毛管組成，一個出地樁出來接4條支管，2條短支管和2條長支管，長的支管澆灌果樹，短的支管澆灌作物，薄壁PE 管采用納米PE 管或厚壁管兩種，采用專用的按扣三通連接毛管。毛管果樹一般選用直徑16～20 mmPE滴灌管上安裝一定流量的穩流器通過直徑4～6 mmPE管來澆灌棗樹，每顆棗樹安裝1個穩流器，穩流器的流量根據果樹需水量大小一般設置10～20 L不等，每行棗樹鋪設1條滴灌管，套種作物的一般選用普通迷宮滴灌帶及高強抗堵滴灌帶，滴灌帶內徑均為16 mm，滴孔間距0.2～0.3 m，滴頭流量為1.2～2.8 L/h，額定工作壓力10 m。澆灌果樹和澆灌作物共用一個首部系統及地下管網，但澆灌果樹和澆灌作物互不影響，靠支管球閥來控制灌溉，輪灌時間及輪灌制度不同。

通過近兩年對果樹套種作物管網系統模式進行田間試驗對比分析，雙支管系統模式（見圖2）和輔管系統相比灌水施肥均勻度更高，更便于田間管理及澆灌，作物及果樹產量高、品質好，是最優化最經濟的管網系統模式，也受到農戶的一直認可。

4 果樹套作灌溉系統首部對比分析

果樹套作灌溉系統首部一般分為固定式和移動式首部兩種。移動式首部系統是相對固定式首部而言，其系統模式有它特殊的適應性。所謂移動式首部，就是水泵、過濾器、施肥罐連為一個整體，不設泵房，不需要電力，通過小四輪柴油機動力帶動首部系統運行，可一個系統單獨使用，也可多個系統共用，灌溉完一個系統，在系統控制面積相差不大的情況下移動到下一個系統使用，節省了首部的投入。通常一個系統控制面積從3～20 hm2不等，現在市場上使用的移動式首部有50 m3、100 m3、150 m3等幾種規格。由于系統控制面積小，移動式首部系統大部分地塊主干、分干均采用PE軟管鋪設在地表，無地埋管網，采用支管+輔管+毛管形式或者支管+毛管形式組成地面輸水系統，在系統控制面積相差不大的情況下，在相鄰的幾個系統首部間來回移動使用，這種純地面管網模式造價低且安裝方便，但不利于田間耕作。

固定式首部，一個系統控制面積在10 hm2左右，或者30～40 hm2擁有1個系統，可以是幾個小的首部系統并連起來使用，這種滴灌系統，田間管網由地下管、地面管和毛管組成，而首部在整個作物生育期內并不移動，灌溉系統穩定，固定式與移動式首部比較投入相對較高。

5 存在的問題及建議

（1）南疆果樹套種無論是果樹還是作物，套作模式種類繁多，沒有統一的標準，對于同一種果樹及作物，沒能形成大面積的推廣模式；（2）市場缺少果樹套種作物高效節水灌溉專用的灌水器及高效的水肥一體專用設備；（3）農戶在果樹套作應用中缺少對應的果樹套作水肥一體化相關灌溉施肥制度及管理措施，因此會影響果樹及作物的產量，影響農戶種植積極性；（4）現有農業生產經營模式制約下的用戶意識不高，多數還停留于澆地，不夠精準的利用水肥一體化設備進行果樹及作物灌溉；（5）果樹套作作物灌溉系統施工與運行管理不規范，90%以上低壓運行；（6）建議針對果樹套種作物，研究細分市場，開發果樹專用的微灌產品和系統，提升器材設備性能和質量；（7）建議完善用水管理服務體系，加強職工培訓，提高作物用水管理水平；（8）建議大面積推廣最優的果樹搭配作物種植模式，提高種植管理技術，利用水肥一體化灌溉系統有效地提高果樹及作物產量，從而提高單位面積土地產出率。