節水灌溉技術-噴灌技術

(一)適用範圍噴灌的適應範圍很廣,對土地平整要求不高,地形複雜的山崗緩坡地、大小不平的田塊都可進行噴灌;大田作物、瓜果蔬菜、經濟作物、果樹、牧草等都可以採用噴灌。同時,灌溉既可用來灌溉農作物,又可用來噴灑肥料、農藥,還可用來防霜凍和防乾熱風等。

節水灌溉技術-噴灌技術

(二)操作步驟

1.準備:

(1)水源。河、湖、渠、塘、庫、井、泉都可作為噴灌系統的水源。

(2)動力。可根據自身條件,用拖拉機、柴油機、電動機或汽油機等作為噴灌系統的動力,功率大上要與水泵配套。

(3)水泵。噴灌系統最常用的水泵有離心泵、自吸離心泵、潛水電泵、深井泵等。少數地區,也可利用自然水頭。

(4)輸水管網。管道與管件是噴灌系統的重要組成部分。在噴灌系統中,管道的投資往往佔裝置總投資的50%以上,所以要因地制宜、經濟合理地選用管材。目前,固定管道常用的管材有鋼管、鋼筋混凝土管、石棉水泥管、塑料管等。移動管道常用的有軟管和輕質硬管兩種。此外,為了連線和控制管道系統,還要配有一定的彎頭、三通、四通、閘閥、接頭和堵頭、壓力錶、置水裝置等。

(5)噴頭。按射程大小可分低壓近射程、中壓中射程、高壓遠射程以及微噴頭4大類;按噴嘴多少可分單噴嘴、雙噴嘴、多噴嘴噴頭;按結構形式可分管孔式、蓮蓬式、縫隙式、漫射式和射流式噴頭。一般情況下,低壓噴頭噴水量小、射程近、強度低、水滴小、霧化程度高,適用於噴灌淺根作物,如蔬菜、苗圃、花卉和幼嫩的作物及作物的幼苗期。中壓噴頭適應多種作物和各種土壤。高壓噴頭適用於草原、果林噴灌。從土壤性質看,粘性土宜選用低噴灌強度的噴頭;砂性土可選用噴灌強度較高的噴頭。

(6)噴灌系統的選擇

①固定式噴灌系統。除噴頭外,所有管道都是固定的。其特點是:生產效率高,執行管理方便,執行成本低,工程佔地少,有利於自動化控制和綜合利用;但裝置利用率低,單位面積投資高。適用於灌水頻繁的蔬菜和經濟作物及地面坡度陡、區域性地形複雜的地區。

②移動式噴灌系統。動力機、水泵、幹管、支管、噴頭都可移動。其特點是使用靈活方便,又能節省大量管材,畝投資較低。但工作條件差,勞動強度大,噴灑質量不夠高。

③半固定式噴灌系統。動力機、水泵、幹管都是固定的,支管和噴頭是移動的。其特點是既提高了裝置利用率,降低了系統投資,又比移動噴灌操作運用簡單、勞動強度低、生產率高,是目前應用最為廣泛的一種噴灌系統。

2.管道(渠道)佈設和連線噴灌的管道佈設和連線要根據出水量、輸水距離、田塊形式、面積等選擇適宜的噴灌系統,合理選用適宜的管、噴頭。然後根據管材性質、地形條件、噴灌系統特點進行佈設。

(1)梯田噴灌。選擇梯田連片的坡面,從坡面上部往下坡數到第二個梯田埂開始,順著田埂的坡下腳,開挖一條田間主渠道,從地頭開始,沿渠道隔150米先修第一個吸水池,接著每隔200米修第二個吸水池;兩池之間距離均為200米,兩吸水池距地頭均為100米,每池可蓄水0.7~1立方米。每隔4個田埂坡面修吸水池同上。橫穿田面修小毛渠,通過梯田田埂跌水,將上下池子連線起來;或用小白龍直接將上下吸水池的進出水口連線。每隔幾個吸水池佈設一臺噴灌機。噴灌機的動力和水泵佈設在吸水池的上方田埂上。

(2)軟管噴灌

①自壓噴灌。用於引水導流的管有橡膠軟管、錦綸塑料管、聚氯乙烯塑料管、竹管、瓦管、木澗槽等。其中用橡膠管輸水進地,直接輸送噴頭用水,常用的是每根長10~20米的管徑為25毫米或43毫米純膠管和夾皮膠管;膠管之間用加工的竹青、空心木管或鐵皮管作內接頭直接連線。當一根輸水管要分接兩根以上支管時,可用白鐵皮製作的多頭通管作內接頭,分接出支管;橡膠管與通管的連線處,可外加管箍扣緊,防止漏水脫落。自壓噴灌對水頭的要求不高,3米、5米、10米都可以;水頭過大可先引水入塘,然後再用膠管從塘中引水噴灌。水源相距較遠,可因地制宜開挖溝渠或採用竹、木、瓦材引水,以減少投資。

②機動噴灌。利用柴油機、汽油機、電動機、潛水泵、手搖泵等機械動力抽水加壓,軟管輸水噴灌。機具用錦綸塑料管或麻布水龍頭帶接泵出口,作輸水乾管。為便於管道的拆裝搬運,兩管之間用快速接頭連線;當有壓水流輸送到噴灌地塊後,根據地塊的分佈,幹管通過多頭通管,從一側或兩側分接橡膠軟管噴灌。機具配用的多頭通管,常用白鐵皮製作,幹管輸水壓力較大時,可用鋼管加工製作;連線膠管的一端,可另裝閥門,便於控制工作支管的工作壓力與出水量。機組分接支管多少,可根據地形、水泵揚程、使用管路長短及選擇的噴灌方法而定。機組都是可移動的,也可用鋼管作輸水乾管,根據地形與地塊分佈,安裝成固定的形式。輸水乾管在不同的高程位置,分級裝置多頭通管,工作時直接用軟管引水噴灌。在灌區最高處可佈置調蓄水池,底部裝有放水口,工作時利用已造成的水頭高水低用。

(3)微型噴灌。根據灌溉作物的要求,選擇不同規格的管材和管件,按材料要求連線。支管以下管路一般埋在地下,支管以下一般為地上部分。

3.噴灌方法

(1)梯田噴灌。噴灌的方法是順著田埂,把帆布管全部接好,將噴頭和支架架在田埂的80米處,可控距離100米,先遠後近倒退噴灌。噴頭轉動的角度為270度,噴頭射程可控制上下兩梯田田面,噴灌面積12畝以上。

(2)軟管噴灌。軟管噴灌是適應山區特點的噴灌法。自壓噴灌時,利用水的自然水頭壓力,使用軟管導流,進行高水低用。自壓噴灌對水頭的要求不高,在2公斤/平方釐米壓力以下工作,每根工作管路由兩人操作,一人手持管沿墒溝順行噴水,一人在後整理後路,操作時減少在地面拖拉、扭曲、摺疊。每人每天噴灌1~2畝。機動噴灌時,根據地形和機組的揚程大小靈活運用,噴灌地塊在水泵揚程範圍內,可一次提水直接帶動軟管噴灌;如地形高或揚程不夠則在增加提水工程和田間渠系配置後噴灌。如用172F汽油機帶B25~35水泵,提水25~28米及35米後,直接帶軟管噴灌,畝噴水量16.2~16.8立方米,工效1.1~1.3畝/小時。軟管噴灌方式可分為定點噴灌、分行噴灌和全面噴灌3種,由於軟管是由人工控制和移動的,從管口噴出的壓力水流,可以通過人工或手持式噴頭調整,把水流分散成雨點對作物全面噴灌,也可對條播套種作物分行噴灌;還可把水流集中起來,對作物定點噴灌節約用水。根據作物種類、播種方法、不同生長期及山區梯田地塊情況,因時因地制宜,靈活掌握。各地土質、氣候條件不同,各種噴灌方式需水量也不一致。定點噴灌玉米畝需水5~8立方米,每穴浸潤深達40釐米左右,保持土壤溼潤6~7天,比全面噴灌省水50%~70%。

(3)微型噴灌。微型噴灌又叫彌霧灌溉,是一種新型灌水技術,兼備滴灌和噴灌的優點。能準確地控制灌水量,低壓、低流量供水,灌水間隔短,只溼潤作物根區部分土壤。霧化程度類似牛毛細雨,雨滴直徑只有0.5~0.6毫米。比地面灌溉省水75%。微型噴灌只要根據不同地形把地上軟管放置好,即可噴灌。微型噴灌一般應用於瓜菜、果樹、花卉、棉花等。

(三)配套措施

1.制定主要農作物的節水灌溉制度通過試驗、示範,研究摸索出各地主要作物的灌水量、灌水時期、灌水次數。

2.採用節水、高產、高效種植模式採取棉一瓜間套、小麥-芝麻輪作、小麥-大蔥輪作和麥-棉-體等多種種植結構模式,可充分利用土地、自然降不和光照資源。棉瓜間套與相同產量水平的棉、瓜單作相比,棉花節水34%,瓜節水20%~30%,棉瓜間套的總產值比單作棉花產值提高90%。麥蔥輪作的總產值達1200元/畝。為了充分發揮灌溉的節水增產作用,噴灌應優先用於經濟價值較高且連片種植、集中管理的作物,地形起伏大、土壤透水性強、採用地面灌溉困難的地方,水源有足夠自然落差,適合採用自壓噴灌的地方,灌溉季節風小的地區。

3.引進和篩選節水高產品種,推廣農業綜合技術推廣、引進、篩選優質、高產的抗旱節水品種是奪取高產的前提,其次採取保護性耕作、地膜覆蓋、秸稈覆蓋、平衡施肥、病蟲害防治等配套措施。據實際測定小麥採用地膜、秸稈覆蓋全育期可節水50立方米/畝,且增產10%。

4.加強用水管理,推廣綜合服務模式管理措施是實施各種措施的保證,要貫穿於整個技術體系的各個環節。加強灌溉裝置的管理,增加裝置使用年限,是降低投資成本的有效途徑。採取綜合服務的方式,按畝灌水次數收取一定的服務費,是目前應用廣泛又經濟實惠的一種服務方式。

5.充分應用資訊系統,進行灌水預測預報利用天氣預報資訊和土壤墒情監測資料,進行灌水量、灌水時間的預測預報,指導噴灌技術向更節水、更有效的方向邁進。

(四)注意事項

1.注重效益噴灌需要裝置和大量管材,基建投資較高,尤其是固定式噴灌,要充分考慮種植作物的經濟效益。

2.風力影響噴灌易受風力和空氣溼度影響,在風速超過3.5米/秒時,就應該停止噴灌。

3.噴灌系統選擇例如軟管噴灌裝置比較簡單,投資較少,就地取材,一次投資當年即可收回,經濟簡便,適合山區小塊地使用。可使零星的小水小塘得到充分利用,晚上蓄水於池中,白天軟管一引就可噴灌;開源節流積少成多,山區有限的零星水源就可發揮最大的作用。但也應考慮軟管噴灌用管道引水,人力持管噴灌,勞動強度較大,工作效率較低。因此,要因地制宜選擇應用噴灌系統。