旱田节水灌溉技术——喷灌

夏云林

（新疆伊犁花城勘测设计研究有限责任公司，新疆 伊犁 835000）

旱田节水灌溉技术
——喷灌

夏云林

（新疆伊犁花城勘测设计研究有限责任公司，新疆 伊犁 835000）

在一些干旱地区，常常存在着十年九旱的说法，每年由于干旱问题造成的粮食减产使百姓经济损失惨重，干旱问题已经成为阻碍农业发展的重要因素。在水资源的稀缺以及土地干旱的客观条件下，旱田节水灌溉技术的推行迫在眉睫，节水灌溉技术已经成为旱田农业得以发展的重要条件。所谓的旱田节水灌溉技术，指的是通过一定的技术手段及设备，在对旱田进行灌溉的同时尽量节约水资源，并对水资源进行高效的利用。在这其中，较为普遍实用的莫过于喷灌技术。喷灌指的是运用高压力的输水管道，将水通过喷头喷到空中，形成细小的雨滴，然后均匀的洒在地面上，使作物充足的吸收水分。本文将着重探究旱田节水灌溉技术中的喷灌技术。

旱田；节水灌溉；喷灌

旱田节水灌溉技术不仅属于农田水利的基础设施建设，也属于一种重要的农业生产技术，是集农田水利建设与农业技术建设于一身的综合性工程技术。节水灌溉技术的应用，可以有效地节约农业用水，还可以提高水资源利用率、土地的产出率以及劳动生产率，进而在一定程度上起到了促进农民增产增收及农业经济增长的作用。作为节水灌溉技术的代表，喷灌技术有着其独特的优越性。自七十年代初至今，喷灌技术在我国经历了前所未有的快速发展。如今，随着我国农业水资源的日渐紧缺，农业对于现代化的要求日益强烈。作为高效的节水灌溉技术，喷灌技术将对我国未来农业现代化发展起到决定性的推动作用。

1 喷灌的基本概念

1.1 喷灌的概念及特点

所谓喷灌就是利用压力管道进行输水，水经过喷头被喷到空中，想成细微的雨滴，以类似于降雨的方式对农田进行灌溉。其独特的灌溉方式有助于提高农作物的产量，因为以雨水的形式进行灌溉不会破坏土壤本身的结构，可以增加农田附近的空气湿度并起到降温的效果。喷灌还可以节约灌溉用水量，使水资源的利用率得到提高。喷灌还具有一定的适应性，适用于各种作物及土壤，受地形限制小。除此之外，还可以提高土地的利用率，减少了沟渠和田埂占用的土地面积，进而提高了土地产出率，而且在一定程度上减少了人力劳动。

1.2 喷灌系统的组成与分类

喷灌系统的组成相对简单，可以分为四个部分，即水源、机泵、压力管道及田间喷灌设备。水源只需满足基本的灌溉要求即可，除了含沙量高的水和劣质水外都可以作为喷灌水源。机泵通常可以采用离心泵、潜泵或者深井泵。喷灌管主要可以分为干管和支管，干管用于输水，支管用于田间工作。田间喷灌设备可以分为喷头、支架管、竖管三种。喷灌系统也可以大致的分为三种类型，固定式、半固定式以及移动式喷灌。固定式喷灌是指干管与支管固定不动，田间工作设备固定或者移动。半固定式喷灌是指干管固定，支管与田间工作系统固定在一起，按照需要进行移动。移动式喷灌还分为移动管道式喷灌及喷灌机组，移动管道式喷灌除了水源和机泵外都是共同移动的。喷管机组则指喷灌系统是一个整体。

2 我国喷灌技术的不足

我国是一个水资源比较匮乏的国家，也是一个农业大国。种种因素决定了我国喷灌技术的发展必然经历漫长的蜕变过程。图 1为 06年至 10年，我国喷灌土地覆盖率同美国以及世界平均水平的对比图。不难看出，我国远远落后于美国，接近全球平均水平，覆盖率还是比较低的。

图1 喷灌土地覆盖率对比图

2.1 国情决定了喷灌设备机型的推广

如图 2所示，从上个世纪九十年代后期直到本世纪初，随着我国经济、国情等的变化，轻小型喷灌机以及管道式喷灌系统的喷灌总面积从百分之九十降为百分之八十，大型喷灌机则恰好相反，从百分之六升为原来的二倍。美国的变化如图 3。两图充分验证了国情决定了喷灌机机型的推广。

图2 我国喷灌设备机型发展变化（70年代中期至今）

图3 美国喷灌设备机型发展变化（1998～2008年）

2.2 喷灌设备的质量有待提高

由于我国生产制造喷灌设备的企业多数属于小型企业，技术水平有限，生产工艺较差，致使生产的喷灌设备频繁地出现质量问题。比如，塑料喷头耐水压不高、喷嘴缺乏互换性等。种种质量问题导致了喷灌工程无法正常发挥作用，甚至完全报废。不仅造成了金钱上的浪费，也削弱了农民使用喷灌设备的积极性。很多发达国家对于设备的研发趋于系列化，使之满足不同的需求。而我国一味的仿造致使设备的研发和生产缺乏规范的系列化分类。

2.3 喷灌设备的合理性有待完善

在部分灌区，并没有根据该地区的地形条件和经济发展水平以及农民的接受能力来对节水灌溉设备进行配置。还有些地区，在未经事实论证的前提下，不征求农民的意见，对喷灌设备进行统一化的配置，使农民产生抵触情绪，劳民伤财，同时并没有在一定程度上增加土地收益。究其根源，在于对喷灌设备的应用缺乏合理性。

3 喷灌未来发展之路

综合了解喷灌技术的基本概念、特点以及现状后，将理论联系实际，结合我国社会的发展现状和发展制度，提出适应我国喷灌技术长远可持续发展的可行性办法。

3.1 喷灌技术的发展要做到因地制宜

尽管喷灌技术有着比较广泛的适用范围，但也需要遵循一定的原则。我国地域广袤，气候条件、地域水平、经济条件等都有着较大的差别。喷灌技术有其一定的适宜范围。因此，在喷灌技术的发展过程中要注重因地制宜。对水资源匮乏的旱地和水资源丰富的湖泊地区要有针对性地选择适宜的喷灌技术。

3.2 将喷灌设备尽快产业化，并做好管理工作

鉴于上文提到我国喷灌设备在生产制造上容易出现的质量问题，笔者建议可以尽量地实行喷灌设备产业化。而重建轻管一直以来也是我国喷灌技术发展过程中的一大阻碍。因此，还需注意对喷灌技术的管理工作，尽量将喷灌工程的建设交由农民自主完成，进而减少贪腐现象和劳民伤财现象的发生。

3.3 适当的引进国外先进技术，提高自主研发能力

当前，喷灌技术在我国的很多领域都得到了广泛的推广和应用，并且收获了显著的成效。但我国的喷灌技术同发达国家比较，仍存在着一定差距。这就需要我们在引用发达国家先进技术的同时还应注重自主研发，研发出适应我国生产特色的技术设备。既不能完全的依赖西方的技术也不能陷入闭门造车的绝境。

4 喷灌技术发展的适宜性因素

喷灌技术的发展除了受到自身条件的制约外，还受到很多客观因素的影响。从以下三个方面介绍喷灌发展需要的适宜性因素。

4.1 需要适宜的“硬件条件”

所谓的硬件条件是指适宜的工程设计、适宜的施工安装、适宜的水源以及土壤条件等。

适宜的工程设计是指要根据不同的土地面积、作物种类、水源等选择合适的水泵和管道长度等。适宜的施工安装是指根据不同地区的客观条件，按设计要求将设备进行有效的组装。适宜的水源是指含沙量相对较低的河流、地下水等，如果无法满足条件可以对水源进行过滤处理。广义上说喷灌适合任何的植物和土壤，但不同的条件要采取不同的喷灌措施。

4.2 需要适宜的“软件条件”

所谓适宜的“软件条件”是指要有适宜的管理机制与管理队伍。因为喷灌相对于其他灌溉方式来说具有一定的操作难度和相应的技术要求。需要保障管理与作业的任何环节都不能出现失误，因为任何一个环节的失误都会影响整个系统的正常工作。因此，在管理机制与管理队伍上，需要设定客观的考核标准。经过实践发现最好的团队管理模式是私人经营模式，因为私人经营模式在人员管理上更加的高效客观。

4.3 需要适宜的市场价格与种植结构

由于季节的不同、市场价格的不同以及种植结构的不同，会直接影响喷灌技术的发展。因为作物种类不同会影响喷灌的时间和喷灌的高度等，会给喷灌的具体操作带来一定的困难。除此之外，受市场价格的影响，人们会考量喷灌的成本，致使部分人放弃喷灌。综合以上因素考量，笔者提出三种改良方法。第一，可以在单元工程内进行统一倒荐轮作，将种植统一步调。不仅有利于喷灌作业还有利于实现农业的机械化。第二，可以在对高杆作物喷灌时直接进行地上管灌。三是，适当的调整种植结构，种植市场价值较高的作物，进而有效的增加收益。

5 结语

水资源的匮乏是制约经济发展的重要因素，而在这其中，农业用水量占水资源总量的比例较高。尤其在干旱地区，水资源显得尤为重要，如果对日常生活所需水量的供应都难以满足的话，农业用水就显得更为匮乏。节约用水已经成为农业可持续发展的必经之路。旱田节水灌溉技术必将成为节约农业用水的重要手段。而喷灌技术作为旱田节水灌溉技术的代表，更加值得深入研究和推广。笔者希望通过此文能够对喷灌技术有一个全方位的了解，有利于喷灌技术的推广和发展。

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S275.5

A

1672-2469（2015）08-0042-03

DO I：10.3969/j.issn.1672-2469.2015.08.014

夏云林（1980年—），男，工程师。