摘要: 通过对2002年-2003年棉花地下滴灌试验情况的总结和分析，提出了地下滴灌规划设计中技术参数，总结了两年来地下滴灌的管理经验，并对地下滴灌的经济效益进行了分析和评价，为今后大面积的地下滴灌示范推广提供参考。

 

 

    地下滴灌是目前节水灌溉中最先进的一种灌溉方式。灌溉水是通过地埋毛管上的灌水器缓慢渗入附近土壤，由于灌溉过程中对土壤结构的影响小，有利于保持作物根层疏松通气，并能减少水分的蒸发，在干旱地区应用这种技术能有效地抑制田间杂草的生长，节水、增产、省工、节省投资更加明显，而且有利于实现全自动化控制。随着农业用水日益紧缺，农业现代化要求日趋迫切，地下滴灌作为一种现代化高效节水灌溉技术。

    通过对棉花地下滴灌试验情况总结和分析，以期对今后地下滴灌的健康发展提供参考。

 

 

    发展地下滴灌目的是最大限度解决农业用水不足的矛盾，提高水资源利用率，减少水源流失和无效损耗，地下滴灌是一项先进的高效节水灌溉技术，但也有一定的适宜范围，各地自然条件、农作物种植结构与模式，农作物需水规律、经济条件和管理水平有较大的差别，因此在实施过程中不能千篇一律，必须按照地下滴灌技术发展适宜范围，当地的气候条件、地形地貌、土壤和水文地质条件、可利用地表水或地下资源情况，社会经济条件，只有尊重科学，按经济规律办事，坚持因地制宜的原则，地下滴灌技术才能充分发挥其节水、增产的效益，从而得到稳步、健康的发展。

 

    1.2.1工程规划设计基本要求

    在地下滴灌工程规划设计中，首先遵循国家《节水工程技术规范》，根据不同的区域、不同的农作物，因地制宜选取地下滴灌的埋设形式，进行不同的方案比较和优选，使工程达到投资最少、运行费用最低、管理最方便。工程设计保证率应根据自然条件和经济条件确定，不应低于85%。此外，还要考虑以下因素：

 

    1、应用滴灌溉技术，既要达到高效、节水的目地，又要保证灌溉的均匀度和作物需水要求，这就要求彻底改变传统的灌溉思想和模式，按照地下滴灌的特殊性，进行规划设计，扬长避短，真正发挥地下滴灌的优势，促进当地经济的快速增长。

 

    2、对于盐碱地或存在次生盐渍化的地区，在滴灌和规划设计中，必须以其它节水灌溉形式为基础，有条件的地区可以设计成喷、滴灌共用系统，走喷灌改土、滴灌高效种植的模式，为农业结构调整和农业的可持续发展打下坚实的基础。

 

    3、随着中国WTO加入和技术的进步，国外的产品价格下调，新的滴灌材料不断出现，因而在规划设计中要结合区域的实际情况，选择质量可靠、技术性能好、安装方便快捷、价格适中的产品，进行优化组合，不能偏面强调灌溉系统的一次性投资的高低，应综合考虑其运行管理成本，选取综合效益最高的灌溉系统。

 

    1.2.2参数的确定

    1、土壤

    滴灌工程建设项目应在规划在改良好的条田，不应放在土壤条件差的荒地上，滴灌适应于粘土砂壤土、轻壤土等。

 

    2、地形

    滴灌，地面输水管是采用结构简单，组装，拆卸较方便，因此适应各种复杂的地形，工程建设不需做大量的平地工作。

 

    3、作物

    滴灌适应于大田密集作物棉花、蕃茄、甜菜、葡萄、大棚蔬菜、花卉，日前新疆主要用于棉花作物、葡萄。

 

    4、设计工作时间及工作压力  

    设计系统日工作小时数，应根据当地水原和农业技术条件确定，总结两年来的地下滴灌管理经验，最大工作时间不宜大于20小时/天。

    地下滴灌的工作压力原则上应用滴灌相同，但从实际运行中发现，在低于设计工作压力时，只要保证同一条毛管上任意两个滴头之间的工作压力差在平均工作压力的20%以内，还是可以满足灌溉均匀度要求。

 

    5、灌溉制度

    滴灌的灌溉定额需要依作物需水而定。根据我们对棉花地下滴灌丰产栽培经验，棉花地下滴灌的灌溉定额在3600—4200m³/hm²，共滴水12-14次。各次的灌水定额见表1。

 

    表1   棉花参考灌水定额表                              单位：m³/hm²

 

    灌水周期不仅与作物类型、生长期等有关，还受当地的土壤类型影响。表2是棉花在不同土壤条件下的灌水周期参考值。

 

    表1   不同土壤条件下参考灌水周期表                              单位：天

 

    地下滴灌的灌水周期控制在3-5天为宜，需水高峰期每次灌溉量不能超过15-18 m³/亩，且每次灌水都要施肥，每次施肥不少于2公斤/亩，生育期施肥总量不低于35公斤/亩。

 

    6、滴灌带埋设深度

    地下滴灌是用大马力拖拉机先将滴灌带埋土中，在埋设要考虑一是田间耕作深度，避免犁地造成对滴灌带的破坏。对免耕作物可根据土壤和作物根系发育深度确定，二是土壤状况，在透水性较强的轻质土壤中，毛管埋深不是太大，以防产生深层渗漏，对毛细吸水能力较强的壤质土，则可适当加深度，减少无效的蒸发损失，若耕层内含有透水性较差的夹层，毛管应埋在夹层以上，大田作物埋设深度一般在30cm—35cm。

 

    7、毛管铺设间距

    毛管铺设的间距主要取决于当地气候条件、土壤质地、作物的种植模式，较小的毛管间距有助于田土壤水量的均匀分布，但间距大小会使投资增加，若要考虑农作物结构调整和农作物到茬，毛管的间距为0.9-1.1m，若采用定型的种植模式，毛管的间距为1.4-1.52m,可节约滴灌带264.55m-167.46m。

 

    1.2.3输水系统配置

 

    1、输水系统

    对喷、滴灌共用系统，滴灌输水系统要以喷灌输水系统为计算依据，地下输水管理主要采用PVC中压塑料管，主管输水量在200-250m³/h，选用￠250-200，分支管选用￠180、￠160、￠125三种，竖管间距20-60m，选用镀锌钢管￠80-￠90管，地平支管主要选择￠65-￠76的铝管，支管长度应控制在160-200米，铝管的单根长度5-6米，最好于播种机的播幅一样宽，安滴灌带的、辅助管最好由PE改为VPVC管，便于安装保管。

 

    2、调压装置

    滴灌采用的压力比喷灌压力低,控制面积大，一次性开的球阀较好，为了保证灌溉的均匀度灌溉质量，应在首部及分干管出口处安装调压装置，（如压力表、闸阀）。随着科学技术的不断发展，灌溉自动化产品的出现和引用，可在输水管道上安装，压力流量调节器，电磁阀、稳流器等设备。

 

    3、首部过滤器与滴灌带

 

    （1）首部系统

    滴灌首部系统主要有水泵-电控设备-水表-过滤设备（沉淀池）-药肥注入设备-调压装置根据水源的不同可采用不同过滤系统，井水可采用离心式加网式过滤器，用渠水含砂较大，要在输入系统首部50-70m处修建沉砂池（池子的大小，可根据系统控制面积和沉沙要求进行计算确定）。

 

    （2）滴灌带

    目前滴灌带产品有非压力补偿和压力补偿两大类，通过我们三年的使用北京嘉源易润工程技术公司的滴灌带比较，抗堵塞性、滴水均匀度、单向铺设长度、使用时间、抗老化性、滴灌带折旧低于国产。在经济条件较好单位，实施滴灌示范项目最好选进口的滴灌带。

地下滴灌其管道输水系统设计和灌水均匀要求等与地表滴灌相同，由于滴灌带埋入地下使用时间较长，对水质要求较高，滴灌带最好选择铺设长度在100-130米，滴头间距在30-40厘米，单孔流量在1.14升/小时—1.4升/小时之间,具有较强的抗拉性和抗堵塞性,使用年限在5年以上，地下滴灌带用的时间长短关键在于首部过滤器，因此在选择过滤器时要考虑当地的水质和含砂量情况，经济较好的单位可以选择进口的自动反冲过滤器，过滤器一般控制在120-150目。另外还要在灌溉系统主管、支管、分支管安装进排气阀。

 

    4、配件设计

    为了不影响机械作业，便于灌溉管理，把改原有地表配件设计位置改到分支管一线并在阀井内，为今后发展自动灌溉打下良好的基础。

 

 

    发展滴灌节水管理是关键,滴灌系统为水肥运筹,化调、化控、施药提供了便利、快捷、准确、高效的截体，同时也对作物的栽培，植保、农机等提出了综合的要求，综合配套技术的高低决定着滴灌能力释放的高低。

 

    ①灌溉管理是节水工程应用的开始。灌水前应对灌溉设施进行一次全面的检查。在检查中发现有设备配套不合理的，要及时调配，发现有损坏者要及时更换，以确保设施处于完好状态，对用电安全应重点检查，发现问题要及时修复或更换，严禁带病运行。

    ②灌水前都应制定详细的灌水计划和灌水定额，拟定灌溉土壤湿润层深度。一定要应用近期（灌前）实测资料制定灌水定额。积极引进田间土壤水分监测设备用以指导灌水定额的制定。真正做到适时地灌溉，力争把田间灌溉水的有效利用率发挥到最佳

    ③各单个灌溉系统必须严格按照规划设计的轮灌方式依序轮灌，开机前必须全部打开需要同时灌溉的阀门，轮灌开始应按先开、后关的顺序依次操作，严禁先关、后开。

 

    ①滴灌工程的设施和设备是节水灌溉系统的物质基础，设施和设备的完好是灌溉任务的根本保证。管好滴灌溉设施和设备是管理人员的重大责任，也是各级领导和全社会的共同责任和义务。

    ②节水灌溉设备的所有权本着谁投资谁所有的原则。一个系统的设施设备由几种投资形式建设的应在工程交付使用的同时划分清楚，明确各部分设施和设备的所有权属。各个节水灌溉工程竣工后应及时办理财产交接手续，建立设施、设备材料台帐，标明所有者权属及价值量；完善交接手续，交付人、承接人均在交接条款上签字盖章备查核。连续使用者每年底清查核实一次。

    ③滴灌设备的管理，实行逐级负责制度。滴灌系统的所有配套设备，实行一次性配套，长期连续使用，任何人不得随意更换（几个系统的共用设备，正常更新改造设备除外）。

    ④易损设备部件的更换，坚持交旧领新的原则，否则当事人必须承担该材料现价的经济责任。

    ⑤滴灌设备使用保管过程中，一切非设备质量问题和自然磨损以外的设备损坏、丢失均由使用保管单位或个人承担全部经济责任，并在当年工资兑现前扣回，以保证补充设备资金的落实。各个节水灌溉系统的设备材料必须在下年度灌溉工作开始前全部配套完善。

    ⑥入冬前，所有地埋管件，由使用单位安排检查，将管内积水排干净，关闭所有阀门，严防冻坏，确保安全越冬。

    ⑦由于管理不善或失职造成滴灌设备的损坏和丢失，除追究单位领导和当事人的经济责任外，情节严重的严肃追究其行政责任，直至追究其刑事责任。

 

 

    2003年九十团地下滴灌棉花位于九连1号井，2号井，七连14号井，7号井，十一连10号井，土壤为沙壤土，前茬为棉花，滴灌带铺设时间为4月8号，播种时间4月15日，采用三膜十二行，播种行距为30-50-30cm，临界为60cm，棉花品种新陆早12，收获株数15230株。滴灌带选用以色列耐特菲姆公司生产的内嵌式滴灌带，新疆天合种业经营的外压缝式滴灌带，北京易润工程公司内压条式滴灌带，内径16cm，滴头间距30-40cm，滴灌带铺设间距100cm，滴头流量为1.14L/h-1.32L/h，铺设长度100m。田间共水支管用PVC￠125-110,排砂管用PVC￠75管。

 

    膜下滴灌棉花,滴灌带选用本地产品，单向铺设长度为50-60m，地面支管￠76铝管（喷滴共用系统），辅助管￠40PVC管, 滴灌带间距0.85m。地下滴灌带选用进口产品单向铺100-120m，支管用PVC埋于地下，地面没有副管及各种配件, 滴灌带间距0.90 m -1.00m，以长778m，宽200m条田为计算单元进行膜下滴灌和地下滴灌投入。

    膜下滴灌的滴灌带铺设距离短,支管投入较大,而地下滴灌、滴灌带铺设距离大，支管投资较少，膜下滴灌带用年限为1年，每年要投入128.元/亩（5*128=640元/亩），而地下滴灌带埋入地下可使用5年，一次投入253.33元/亩，每年折旧为50.66元/亩。两者1年相差77.33元/年.

 

 

    表3     膜下滴灌与地下滴灌年费用对照表           单位：元/亩

 

    由于地下滴灌减少农事操作是得肥料、水费、机力费、人工费降低56.13元/亩，同时也可以看出，由于肥料投入量不够，管理没有根据地下滴灌要求灌溉和施肥的制度进行，灌溉间隔较长，一次灌溉定额较大，使肥料产生深层渗漏。

    由以上分析可知地下滴灌比膜下滴灌带低77.33元/亩，再加上年运行费用减少56.13元/亩，合计节省投资133.33元/亩，2003年，九十团滴灌面积15795亩，其中膜下滴灌11745亩，平均亩皮棉产129.6公斤，比地面灌增产11.1公斤，增产率9.37%;比喷灌增产0.82公斤，增产率0.6%。地下滴灌面积4050亩，亩产皮棉137.8公斤，比地面灌增产19.3公斤，增产率16.2%;比喷灌增产9.02公斤，增产率7%，但地下滴灌比膜下滴灌亩利润高56.12元, 在总体上地下滴灌还是在优势的。因此，在今后地下滴灌的管理中要根据地下滴灌的灌溉和施肥制度认真管理，灌溉周期控制在2-3天，最大灌溉量每次控制在15m³/亩以内。使地下滴灌真正发挥精确灌溉和精确施肥的功效，提高棉花的产量和品质

 

 

    通过2002年-2003年地下滴灌的对比分析,认为地下滴灌是一项投资相对较低、节水效果明显的灌水技术。总结两年来的运行管理，可以得出以下结论：

 

    1、地下滴灌的设计，进一步完善首部过滤系统，提高过滤水质，保证地下滴灌系统运行

    2、地下滴灌的灌水周期控制在3-5天为宜，需水高峰期每次灌溉量不能超过15-18 m³/亩，且每次灌水都要施肥，每次施肥不少于2公斤/亩，生育期施肥总量不低于35公斤/亩。

    3、相对于其它节水灌溉技术,地下滴灌对管理的要求较高,在技术管理水平较高的方可以推广。