排灌设备：地下滴灌技术应用问题初探

地下滴灌发展较快，但相对面积较少，仅局限于棉花灌溉。
　　1　地下滴灌（SDI）技术及其特点
　　SDI是通过地埋毛管上的灌水器把水或水肥的混合液缓慢出流渗入到作物根区土壤中，再借助毛细管作用或重力作用将水分扩散到根系层供作物吸收利用的一种灌水方法。
　　与其它灌水方法相比，SDI有显著的优点：节水效果明显，肥料利用率高，能够优化农产品品质和提高产量。同时SDI技术可以小流量、低水头工作，节约了运行费用和能源，系统寿命相对较长。存在不足，主要为滴头堵塞问题，另外，地下滴灌毛管埋在地下一定深度，表层土壤一般较干燥或供水不充分，这样将影响种子的萌芽和出苗，灌水均匀度也不易控制。


　　2　地下滴灌（SDI）工程设计参数的选取不同作物的设计耗水强度和土壤湿润比见表1。
　　表1　微灌设计主要参数
作物　　 滴灌　 　　　　　　　 微喷灌
　　　 耗水强度（mm/d） 土壤湿润比（%） 耗水强度（mm/d）土壤湿润比（%）
果树 　 3～4　　　　　　25～40　　　　　　 4～6 40～60
葡萄、瓜类 3～5 30～50　　　　　　　　4～7　　　　　40～70
蔬菜　　　　2～6　　　　　　60～90　　　　　　　　5～8　　　　　70～100
粮棉油等　　4～5　　　　　　60～90　　　　　　　　5～8　　　　　　100
　　在设计地下滴灌系统时，其管道水力学和灌水均匀性等与地表滴灌系统基本相同，但在水力计算时考虑作物根系的趋水性对滴孔造成堵塞，停止供水时管道负压又引起土壤颗粒进入滴头等因素对管道局部水损的影响。


　　3　地下滴灌（SDI）工程设计应注意的问题
　　（1）目前工程设计上面临的问题是系统控制的灌溉面积在不断增大，用小系统设计理论和设计方法来做大型灌溉系统设计的问题最为突出；（2）目前没有成熟的专业设计软件来进行工程设计。尤其新疆节水灌溉工程设计软件更少，如在管网布置及管道水力计算方法上，输水管道布置成环状管网（尤其对单井滴灌），有利于系统灌水均匀度，同时增加了系统供水保证率，其水力计算可采用市政工程中常用的给水管网水力计算软件；（3）关于灌溉制度两个设计理念。一是不充分灌溉理念：灌溉的目的并不是要达到最高的单位面积产量，而是要使单位用水量的作物产量较高，如采用坐水种、灌关键水等就属于这种灌溉制度的雏型；二是水稻薄浅湿晒灌：其基本做法就是薄水插秧、浅水返青，分蘖前期田间湿润管理，分蘖后期晒田，拔节抽穗保持薄水，乳熟保持田间湿润，黄熟湿润落干；（4）毛管设计参数选择。毛管埋深一般在20～70cm之间最为适宜。对于果树，埋深在40cm左右；棉花宜为10～20cm；重壤土上40cm是冬小麦进行地下滴灌的较好埋深。毛管间距通常在0.25～5.00m之间。对牧草而言，沙壤土60cm是适宜的，但对粘土则要求更大一些；对于玉米间距，1.5m是最优间距。


　　4　地下滴灌一些突出问题的处理
　　（1）滴灌用水一般应先进行沉淀以除去大颗粒泥沙，再经过滤器，除去细小颗粒的杂质等。在设计毛管时，尽量选用较大的灌水器流量，从而减少堵塞。在地形平坦而水源水质不好的情况下，为便于管理，布置较长的毛管，优先选用补偿式滴头。另外，为了避免由于作物趋水性，而影响作物根系生长，毛管最好采用深埋式；（2）为预防灌水器堵塞，在系统中安装排气阀，定期在滴灌水中加入除草剂；对补偿式滴头、微管滴头等类型的灌水器，为了减少毛管堵塞的几率，在实际应用中毛管长度和直径、灌水器间距等尽量缩小，灌水器流量尽量加大；（3）在系统的高处安装进排气阀，以防灌溉断水时产生负压造成滴头堵塞。在地形起伏较大的山区和丘陵地区，使用具有抗负压堵塞功能的滴头。（戴雪迟）


文章来源: 《新疆农垦科技2006.04期》