沼液滴灌技术在沙土地猕猴桃园应用简报

刘鹏翔 闫春娟

陕西周至境内河流众多，流域内沙化土壤有5万多亩，经复垦改造后的土地土层较薄，土质贫瘠，蓄水保墒能力差，灌溉和施肥后肥水易挥发渗漏，作物吸收利用效率低，导致产量低、商品率低、土地产出率低，经济效益低。目前农民主要采取增加灌溉、施肥次数的传统管理方式，生产成本高，而且遇到干旱年份还是会绝收。

目前集约化养殖场大都建在远离村庄的滩涂地带，养殖场内大中型沼气综合利用工程建成后，每天虽能消化大量畜禽粪污，但生产的沼液沼渣未能得到充分利用。为了使养殖场的沼液沼渣发挥作用，实现养殖场周边滩涂地农作物丰产丰收，周至县农业农村局设立畜、沼、果三结合技术试验小组，在九峪河北岸楼观镇三家庄村，首选沙化土壤猕猴桃园5亩，依托集贤镇赵代常兴畜牧场大型沼气综合利用工程，采取沼肥注灌式滴灌技术进行了畜沼果三结合技术试验。

1 试验材料

试验区位于九峪河北侧，肖司公路东侧，试验园南北沿肖司公路长140 m，东西宽24 m。海沃德猕猴桃园，株行距3 m×2.5 m，南北方向栽植，共392株，占地5亩。7年树龄，盛果期年均亩产2 640 kg。沼液贮存池长6 m、宽2 m、深2 m，混凝土盖顶。

大型沼气综合利用工程位于周至县集贤赵代常兴畜牧场，距试验区5 km，每年可产沼肥9 500 t，其中沼液 8 100 t、沼渣肥 1 400 t。 购置运输沼液的三轮罐车1辆。

2 试验方案

试验区5亩，在地头建设124 m3沼液沉淀池，安装变频管道、高压浑浆泵及管路控制装置1套，安装管路980 m，小管注流式滴灌头395套。

2.1 试验区设计 根据三家庄村猕猴桃园地形，在试验园北侧路边建设24 m3沼液贮存池，池内设置4道过滤装置，池外安装1个变频加压浑浆泵装置，1个加水稀释装置，作为沼液源。系统首部枢纽布置在沼液源池临近肖司公路第1行，用一干管将压力纯净沼液对水1倍输送到3道小管注流滴灌管网。试验成功后，在周边发展小管滴灌式滴灌技术示范园350亩。

2.2 管网布置

1）干管与小管布局。试验区猕猴桃株距2.5 m，行距3 m，南北方向种植。干管从沼液源池南北向布置，与邻路猕猴桃树行平行。6道小管都垂直于干管，南北向排列。每条小管上安装52套注流式滴灌头。

2）控制、调节和保护装置。在浑水泵出口处安装逆止阀。各小管进口处安装控制阀，在干管和小管首端安装进、排气阀，在每条小管末端安装冲洗排污阀。

3）小管滴灌系统的水源工程、首部枢纽和系统管网的布置与滴灌相同。小管和灌水器的布置应依据猕猴桃行距和株距而定，每个注灌口在限定时间内注灌一定量的混合沼液，根据气温调整。

2.3 基本要求

1）工作压力和流量要求。小管滴灌系统的工作压力，应能保证各小管都能正常滴灌沼液。示范区内一条小管所控制的灌水小管的最大工作滴灌头与最小工作滴灌头的差值，不超过其设计工作小管滴灌口的20%。示范区内小管最大滴灌量与最小滴灌量的差值，不超过其设计滴灌量的10%。

2）系统总扬程。 在 H=（H干+H支+h0+△H+h动水位×2）×2 式中：H 为系统总扬程；△H 为混水泵、吸水管及首部设备的小管滴灌口损失，该示范区支流管长度50 m；h动水位为沼液源动水位，落差取1 m。 将以上数据代入上式计算得：H=（1.2+0.6+0.4+1+1）×2=8.4 m

3）稀释沼液注流器选择。根据目前国内稀释沼液注流器的种类和水力性能，拟选用直径D=4 mm的PE管，PE管的流态指数X=0.7，在小管和PE管之间安装稳流器，保证工作小管滴灌口在2～3 m之间时，出水流量为q=50 L/h，小管（PE管）长度L=50 m。沼液对水比例1∶1。

4）加压变频浑水泵选型。根据系统扬程H=8.4 m，注滴流量8.4 m3/h，查浑水泵性能表，选用AS30-2CB型排污潜污泵，电机功率3 W。扬程H=12 m，通过干、小管压力分布分析，可以看出干管和小管管径符合支、小管所需滴灌口，故干管选用Φ90 PVC管材，小管选用Φ50 PE管材，小管选用Φ30 mm PE管材。

2.4 小管滴灌系统组成 沼液小管滴灌系统由沼液池源工程、首部枢纽、输配管网和小管灌注流器以及各种形式的田间工程组成。混合沼液源、首部和输配沼液管网与滴灌、微喷类同，包括浑水泵、动力机、过滤器、施肥装置、调节装置、量测设备和干、支、小管各级管道。灌水器采用内径6 mm、4 mm、3 mm的PE塑料管及管件，呈注流式滴灌。为使沼液滴灌集中于猕猴桃植株主要根区，干、小管道埋于地下(耕作层以下)，小管露出根部，在地平面10～15 cm留1个小管注流器，位置在根部12 cm左右。

2.5 首部枢纽选用和管网选用

1）小管注流滴灌系统首部枢纽设备包括浑水泵、变频调速器、过滤器、沼液注入器、水表、闸阀、逆止阀、进排气阀等，各种设备选择如下：①浑水泵选用AS30-2CB型排污潜水泵，电机功率3 W。②过滤器，选用200目筛网式全塑过滤器。③沼液注入器，采用压差式施肥罐。④水表和压力计，采用容积水表，压力表用弹簧压力表。⑤进排气阀，干管进排气阀采用1.5″，小管进排气阀采用1″。⑥逆止阀，用Φ75 mm。

2）小管注流式滴灌系统管网由干管、小管二级管道组成，小管以上各级管道的首端设置Φ8 mm控制阀，在地埋管道阀门处设置阀门池，在干、小管道首端设置进排气阀，末端设置冲洗排污阀。在干小管拐弯处、末端应设置固定墩。固定塑料管道每隔50 m间距设置伸缩节。干管埋深0.8 m，小管固定于树干距离地面10～15 cm处。

3 试验结论

1）采用小管注流式滴灌，经试验，注流管口朝下堵塞问题小，过滤器只需要200目/英寸以上即可，混合沼液过滤净化是前提。小管注流口朝下，注流无阻力，管内无沉淀，冲洗次数少，管理简便。

2）蓄水、保肥、保墒、耐旱效果好。经试验，在5亩猕猴桃园内安装小管注流式滴灌装置395套，注灌 2小时， 上午 8：00—9：00， 下午5：00—6：00，注流 0.06 m3/小时，日均注流混合沼液 40 kg，亩均 9.48 t（24 kg×395 套），每株树注流 20～28 kg，耗电量 2.1 kW/小时，有效功率达到100%，比地面漫灌节省有机肥60%以上。

3）选择最佳时段进行注流式滴灌。土壤解冻第1周大水漫灌1次。气温8～15℃时，间隔8～10天，滴灌 2小时；气温15～25℃时，间隔5～6天，滴灌3小时；气温 25～35℃时，间隔 3～4天，滴灌3小时；气温35℃以上时，间隔2天，滴灌2小时。

4）根据气温和物候期，滴灌流量可调节大小，注流2小时后，可使树冠下地面潮湿面扩大至树冠直径，使沼液集中于猕猴桃树主要根区。

4 小结及讨论

4.1 经验体会

1）生产费用低，劳动强度小，效率高。每天注流滴灌1～2小时，注灌395株树的运行费用是1.5元/小时。在正常年份，猕猴桃周年期需大水漫灌3次，亩均灌溉、施肥成本65～72元。每天滴灌2小时，可延长保肥保墒5～8天。总体来讲，利用小管注流可降低生产成本40%以上。

2）管理方便，运行费用低。由于主干管网全部埋于地下，小管顺树行平行排列，高出地面10～15 cm，每株树下注流管头朝下，留一出水口，以利于出沼液，管道内不遗留液体，无冻害，无堵塞，维修费用少。小管滴灌的工作小管滴灌口较低，管内压力小，有效功率高。

3）采用该技术方案施工，方法直观，达到了灌溉、保肥的预期效果。经对比，提高水肥利用率63%，降低生产成本40%以上，提高经济效益45%以上。鉴于周至产区目前沙化土壤猕猴桃面积逐年扩展，要达到丰产丰收，必须在沙化土壤区全面推广应用小管注流式滴灌技术。

4.2 注意事项

1）试验田块选址与养殖场沼气工程距离较远，沼液要用专用罐车拉运，成本增高。应选择距沼气工程较近的田块，试验示范效果更加明显。

2）在沼液供给系统源头处要有附属的建筑物保护设备，否则设备容易丢失或损坏。

3）须固定专人管理，明确责任。