滴灌技术在五九七农场果园中的应用

2010-08-15柳德一

黑龙江水利科技 2010年3期

孙伟，柳德一

(宝清县五九七农场水务局，黑龙江宝清155610)

1 基本情况

五九七农场位于完达山北麓，黑龙江省宝清县境内，三江平原腹地，全场土地总面积9.6万hm2，其中耕地面积4万hm2。农场西南为完达山余脉的低山区，其余除中部有大孤山、头道山、二道山、三道山四座山岗外均为平原，地势自西南向东北方向倾斜，南高北低，局部地区微地形复杂。万亩果园位于农场场部西南，该区土壤以草甸土为主，土质较肥沃，但由于受气候影响，春季多风干旱，土壤蒸发量大，年内降雨分配不均和年际变化不均匀，从农场多年的统计资料看，发生春旱16次、伏旱9次，因旱成灾25次，发生概率为53.2%，7～9月降雨量占全年降雨量的60%～70%，而作物生长的关键期5、6月份却经常缺水，这两个月果树需水量为230 mm，而这两个月多年平均降雨量只有122.1 mm，只能满足果树需水的51.7%，旱灾危害较大，造成果树减产。

我国微灌技术是从北方首先发展起来的，经过多年的实践，在规划设计方面，对某些方面进行了简化和修改，降低了工程成本。同时，微灌与其他灌水方法比较，增产和节水是其主要的优点。微灌不仅可以提高肥料和农药的使用效率，减少化学物质的施用量，有效防止地下水污染，在防止沙漠化、生态改良等方面也具有重要的作用。

2 工程规划设计

2.1 设计原则

项目区建设原则遵循统一规划、合理布局、集中连片、规模发展的原则。具体原则为:①地块集中，便于统一规划和管理;②地势平坦，土壤肥沃，耕作条件较好;③交通便利，宜在主干道两侧，突出体现典型示范和传帮带作用;④坚持可持续发展的原则，加强环境保护，将改善经济作物园区生态环境建设作为发展的前提;⑤要体现水资源统一管理、水土资源双向优化配置、节约使用和保护的原则。

2.2 示范区的选择

本次节水灌溉示范区选择在农场场部西南，该区属丘陵区，排水系统较完善，不受内涝影响，土壤为草甸土。示范区为万亩果园的一部分，规划滴灌面积53.3 hm2，全部为成龄果树。

2.3 工程设计

2.3.1 工程总体布置

滴灌系统布置时要充分考虑原有的道路、林带和排水沟系，尽量避免管道穿越道路和沟渠，一般情况下不应打乱原有的排水系统。支管应尽量顺耕作垅向布置，以利机耕。有可能时宜将支管布置成垂直主风向，以便增大布置间距。

井的布置尽量沿路边的林带布置，距高压线路较近;使用和管理方面，尽量把灌溉机井布置在地块条田的边缘，使管道输水顺利，减小管长和管径，降低投资。

毛管沿果树种植方向布置，每行树布置一条毛管，支管的间距由所选毛管的铺设长度来决定的，即为毛管最大铺设长度的2倍。

2.3.2 灌水器选择

1)对于轻质土壤，可用大流量的灌水器，以增大土壤水的横向扩散范围;对于黏性土壤选用流量小的灌水器。

2)层流型灌水器的流量对压力的反应比紊流型灌水器敏感得多，因此应尽可能选用紊流型灌水器。

3)层流型灌水器的流量随水温的变化而变化，而紊流型灌水器的流量受水温的影响小，因此在温度变化大的地区，宜选用紊流型灌水器。

根据以上条件，项目区选择紊流型灌水器。另外，灌溉系统在运行过程中要经常进行冲洗。为了延长地下滴灌系统的使用寿命、防止灌水器的堵塞，除对灌溉水进行适当过滤清除杂质外，还有必要通过施用某些化学物质减轻灌水器堵塞问题。

2.3.3 毛管埋深

毛管埋深通常要考虑以下2个因素:①田间耕作深度，避免因犁翻土壤造成破坏。对免耕作物，可根据土壤和作物根系发育深度等条件确定;②土壤状况，在透水性较强的轻质土壤中，毛管埋深不宜太大，以防产生深层渗漏;对毛细吸水能力较强的壤质土，则可适当增加埋深，减少无效的蒸发损失。若耕层内含有透水较差的黏土夹层时，毛管应埋在夹层以上。另外，由于作物根系的生长发育，如果毛管埋深太大则不利于作物幼苗生长，但埋深太小又会影响作物生育后期对水分的需求。本次设计选用毛管埋深为50 cm。

2.3.4 灌溉方式

根据果树生长过程，分4个时期进行灌水:

1)花前水，花前灌水将能有效促进果树萌芽、开花、新梢叶片生长，以及提高坐果率，一般在4月份。

2)花后水，能显著加强新梢迅速生长，提高坐果率，并促使幼果膨大，是保证果树高产的关键水。一般可在落花后15 d至生理落果前进行灌水，一般在5～6月份。

3)花芽分化水，可以满足果实膨大对水分的要求，保证提高当年产量，又能促进花芽健壮分化，形成大量有效花芽，为来年丰产造条件，一般在6～8月份。

4)休眠期灌水，即冬灌一般在土壤结冻前进行冬灌，可起到防旱御寒作用，保证果树安全越冬，且有利于花芽发育，并在土壤中储足水分，促使肥料分解，有利于果树次年春天生长，一般在9～10月份。

3 滴灌系统工程施工

3.1 施工放线

根据设计图纸上标定部位，按照由整体到局部、先控制后细部的原则放线。

3.2 水源

作为农业灌溉用水的水源，首先，它必须符合国际的农业用水标准，其次，它必须外观清澈、干净，含有机杂质如澡类和无机杂质如泥沙较少。如达不到要求，在使用前必须进行水源处理，以免造成系统堵塞。

3.3 过滤器安装

过滤器采用3#离心+网式过滤器，连接方式为法兰连接，须安装止水胶垫，滤网为不锈钢或尼龙纺织型，安装时应按输水流向标记安装，不得反向。

3.4 管网施工

3.4.1 管槽开挖

依照放线中心开挖，平坦地形布置干、支管时，管槽开口宽为50 cm，管件安装部位适当加宽，加宽宽度以施工方便为准，复杂地形应视地质条件适当加宽开挖面，以达到边坡稳定，防止滑塌，管槽深以当地地质条件开挖，为防止冻胀影响管道，冬季放空管内存水，为便于排除管内积水，所挖管槽应有1/1 000～3/1 000的坡降，管槽开挖后应清除管槽底部石块、杂物等，排水阀应设在管道最小处，以便排水。

3.4.2 管道安装

滴灌的输水管(主、干管)、配水管及毛管采用低密度聚乙管(PE管)，硬聚氯乙烯管采用黏接剂黏合，管材或管件黏合前，应用棉纱或干布将水口内侧相插口擦干净，使黏合面保持清洁，当气温低于5℃时，应暂停黏接主管，以防黏接强度达不到设计要求。低密度聚乙烯管采用外接式连接件与管道连接，该管材为盘卷包装，施工时按所需长度用钢锯锯断，根据设计需要，与管件连接，连接时，用板锉对管口进行倒角，将锁母、卡箍、O型橡胶圈，依次套在管上，紧即可，必要时，用肱骨和管钳旋紧锁母。

3.4.3 田间球阀

球阀为塑料件，螺纹连接，连接时需在接口螺纹处以顺时针方向缠绕3～10圈生料带，并使阴螺纹与阳螺纹的丝扣对齐以免损伤塑料件的丝扣。

这个谜底到20世纪80年代时才小小的揭开了一角。据张三爷的孙子张家善先生讲，张三爷在世时，每年除夕，必供上张、赵、马三姓牌位，说是自己武功的祖师，并说张、赵、马三位是明末清初人，是明朝武将，明亡后隐居山林，创拳传拳自娱。对于三位祖师，张三爷自己也只知其姓，不知其名。后来张三爷又得过深州李武师、鄚州李武师指点，博采众长，融会贯通，已非是某人某家某派的专一武功了，而张三爷也不想创造新拳，所以对拳种门派就闭口不谈了。这里说句题外话，据我的推测，以张三爷的年龄和当年的江湖地位，出身深州的李姓武师，有资格指点他的，恐怕只有一个——形意祖师李洛能。

3.4.4 滴灌管的安装

滴灌管选用外径16 mm、壁厚1.0 mm流量2 L/h，滴头间距0.75 m的内嵌迷宫式滴灌管，安装时采用专用打孔器在支管上打好孔，插入旁通，将滴灌管的一端插入旁通，另一端沿果树行固定好，滴灌管采用双行布置方式。

3.5 管道冲洗按以下步骤

①打开总控制阀，关闭田间所有支阀门，对干管进行冲洗，直到干管末端出水清洁为止。②打开一个轮灌组的各支管进口球阀和末端排水阀，关闭支管末端阀门，冲洗主管，直到主管末端出水清洁为止，再进行下一个轮灌组的冲洗。③冲洗过程中应随时检查管道情况，并做好冲洗记录。

3.6 系统试运行

试运行过程中要随时观察管道的管壁、管件、阀门等处，如发现渗水、漏水、破裂、脱落等现象，应做好记录并及时处理，处理后再进行试运行，直到合格为止。

3.7 管槽回填

回填前应清除槽内一切杂物，排净积水，回填要高于原地面以上10 cm，并分层轻夯实。

4 工程效益

4.1 经济效益

根据农场近年资料统计，果树现有单产13 500 kg/hm2，采用滴灌措施以后单产为19 500 kg/hm2，增产6 000 kg/hm2，每公斤为1元，增产效益为400元/hm2，增幅44.4%，据分析滴灌作业成本与增收之比为1∶4.83，作业成本与盈利额之比为1∶3.82，同时可以进行林果复硒灌溉，发展特色果品，增加果品品质，经济效益十分显著。