葡萄根层地下滴灌技术研究

2013-09-03李东

水利规划与设计 2013年9期

李东

(新疆生产建设兵团勘测规划设计研究院新疆乌鲁木齐 830000)

传统农业种植多数依赖于粮油作物，经过长期实践发现该模式仅能满足社会基本的粮食供需，难以为农民种植户创造财富。新农村建设对农产品种植给予了科学的指导，瓜、果、蔬菜成为新一代农业的主打产品，受到了消费者的广泛关注。而地下滴灌技术的运用，不但在农产品种植中发挥了良好的灌溉作用，也显著提高了水资源的利用率。

1 我国地下滴灌技术的运用状况

地下滴灌技术就是灌溉过程中，水通过地埋毛管上的灌水器缓慢渗入附近土壤，再借助毛细管作用或重力扩散到整个作物根层的灌溉技术。第二次世界大战后，塑料工业的发展为滴灌技术应用带来新机遇，地下滴灌技术作为滴灌技术的一种形式开始被采用。地下滴灌管一般采用尼龙或 PVC材质，并在管壁钻孔、扎眼或切口制成灌水器使用。这种地下滴灌系统运行于低水头下，对水质和过滤设备要求较低，应用中面临的主要问题是供水均匀性差，滴孔易堵塞。进入 20世纪 70年代后，伴随着科技进步与发展，地面滴灌设备无论是在滴头类型还是毛管性能方面均得到较大改善。但对地下滴灌系统，除在毛管铺设方法及打孔手段上有所改观外，灌水均匀性差、出水孔易堵塞等问题依旧存在，地下滴灌技术的发展速度远远落后于地面滴灌技术。

从20世纪80年代至今，有关地下滴灌技术及其应用的研究主要集中在改进灌水器质量、优化系统设计参数、研制过滤器和施肥装置等方面。与此相关的大量研究成果陆续涌现，相关人员在1982年提出了地下滴灌系统设计、安装和运行管理指南，这意味着地下滴灌技术开始步入成熟阶段。

中国地下滴灌技术的初步应用始于 20世纪80年代初期，主要用于果树作物。经过10年以上的研究、试验、改进工作，北京、山西等地取得显著成绩。特别是 1993年，河北省石家庄市农业局和辛集市农业综合服务协会及郊区农业局合作，引进日本设备，建成大型地下滴灌工程，包括温室花卉、蔬菜、果园、小麦，取得了节水增收的显著效果，并多次请国外专家进行技术交流和指导，推动了地下滴灌技术在我国的发展。

2 葡萄根层地下滴灌技术的优点

从大范围分析，农业是国民产业的基本构成，每年为国民经济带来了较大份额的收入；从小范围来说，农作物种植是带动农民收入增长的最佳途径。葡萄是农产品市场颇受欢迎的水果之一，其丰富的营养价值受到了消费者的认可。社会主义科学发展观提出后，农产品必须走“绿色环保”种植模式，这样才能保证产品的质量价值，地下滴灌技术运用于葡萄根层具有多方面的优势。

2.1 节水性

农业是我国三大产业之首，长期以来都是国民经济的支撑产业，但国内在农业种植技术上远落后于发达国家。葡萄种植是一项新技术，传统灌溉模式中不仅水资源消耗量大，且最终被农作物吸收的量较低，这就导致了水资源浪费问题的发生。地下滴灌技术采用了全新的灌溉方式，操作时不会破坏土壤结构的完整性，同时降低了水资源的消耗量。

2.2 自动性

地下滴灌技术引入自动化输水系统，种植户按照事先设置好的灌溉方案操作，即可及时输送水资源。此外，输水系统中添加的过滤装置，对传输水源进行了清洁处理，保证葡萄根吸收足够的水分。另外，可以在灌溉渠安装水位检测仪，当蓄水池水量降低后自动调控输水系统完成供应，显著提高了水资源的利用效率。

2.3 广泛性

从种植地区来看，地下滴灌技术适用范围较广，不会因为种植土壤结构的特殊性而影响技术效果。以干旱地区的种植来看，地下滴灌技术既能有效地补充水分，也能控制田间杂草的生长，避免土壤养分被其吸收。除了葡萄种植外，该项技术运用于其它瓜果种植中也发挥了良好的灌溉作用，维持了农作物正常的生长状态。

3 毛管埋深技术需要注意的内容

葡萄根层地下滴灌技术推广于农业种植后，农业部门对农民种植户给予了先进的技术指导，使其能熟练掌握该项技术以提升农作物产量。毛管埋深是地下滴灌技术的关键操作流程，毛管填埋的路径、深度、长度等均会影响地下输水系统的功能发挥，若处理不当则会导致水资源浪费，毛管埋设技术注意事项如图1。

3.1 土层

毛管是用于灌溉输水的介质，将其埋设在农田地下可保持水资源的稳定运输，使葡萄根层有足够的水分促进生长。毛管敷设要注意土层结构，以免后期填埋质量不合格造成的不利影响。一般情况下，操作人员要根据葡萄种植区域的土质状况选择埋管防范，结合种植物地貌特征选择合适的路径。如：土层结构过硬，土壤对葡萄根层的生长不利，在前期勘测中要收集土层的信息资料，为埋管方案的制定提供可靠的依据。

图1 毛管埋深作业

3.2 深度

种植区农田耕作的深度也要严格控制，为地下输水管道的埋设创造有利条件。地下滴灌技术是新型的水利灌溉方式，其对水资源传输的管道要求比较严格，耕作深度的合理控制能避免外界压力对管道造成的不利影响。毛管埋设的深度不宜过浅，否则会受到土壤及外界力的压迫，阻碍了水资源的顺利运输；而深度过深会降低葡萄根层水分的吸收率。根据种植经验判断，毛管埋设的标准深度需控制在50cm为最佳，可根据实际情况适当调整。

3.3 间距

间距决定了毛管分布密度，对大面积种植区域的输水活动有很大影响。为了适应范围灌溉的需要，地下滴灌技术会采取“布网”方式，把毛管按照规划图纸分布在各点。毛管埋设间距需参照葡萄种苗的密集度，以及农田种植的湿润程度而定。具体情况：若葡萄种苗栽植密集，减小毛管间距，让农田水分能均匀地分布到各个位置，使葡萄根层充分吸收水分；若农田周围雨季湿润，可扩大毛管的埋设间距，借助自然雨水灌溉种植。

4 葡萄根层日常养护的措施

科学技术是推动产业经济收入提升的根本动力，农作物种植引入葡萄根层地下滴灌技术对农产品增值也有很大的帮助。综合地下滴灌技术的各项性能，此项技术在水资源输送系统方面的功能优势明显。只需将其科学地分布在灌溉区地表以下，让地面输水系统及地下管道联合运作，提高水资源调配效率的同时创造了收益。地下滴灌技术显著改善了葡萄种植的成活率，为种苗根层提供了足够的水分。毛管埋设操作完成后，技术人员即可完成输水系统的拼接组装，通过添加过滤装置改善水质。作为葡萄种植户，除了在灌溉工程建设中控制各环节的质量外，在后期水资源调度环节也要采取必要的养护措施，以避免降低水资源浪费。如：定期检查输水系统，对输水装置、过滤装置等结构性能详细检查；每隔一段时间观测毛管接头是否紧密配合等，这些都关系着水资源的灌溉效率。