微喷补水灌溉技术在兰州百合种植中的应用前景分析

杨 森，刘 凯

（兰州市农业科技研究推广中心，甘肃 兰州 730010）

2019 年世界非政府组织资源研究所发出的最新报告显示，目前世界上已经有17 个国家处于水资源极度匮乏状态，而这些水资源缺乏国家的人口总量却超过了世界总人口的1/4。这一报告表明人类面临着严峻的水资源缺乏问题，节约水资源、保护人类共同赖以生存的家园成为每个国家的紧急任务。我国作为人口第一的国家，全国水资源存在着地域分布不均、季节分布不均、人均占有量不足的情况，且水资源集中分布在东南一带。我国西北地区黄土高原是世界上水土流失最为严重地区，近年来由于生态恶化，加剧了该地区水资源匮乏的境况，该地区的农业可持续发展面临着前所未有的挑战。在这种背景之下，国家提出农业、工业节水战略，在农业方面大力倡导绿色种植、节水灌溉技术。特别是在我国西北部干旱、半干旱地区，更要将节水灌溉落到实处。研究微喷补水灌溉技术在兰州百合种植中的运用对兰州地区农业节水灌溉技术的发展有着重要的指导意义。

1 微喷补水灌溉技术

1.1 系统简介

微喷灌是利用折射式、旋转式或辐射式微型喷头将水均匀地喷洒到作物枝叶等区域的灌水形式。微喷补水灌溉系统主要有水泵、流量计、压力表、化肥罐、阀门、冲洗阀、过滤器、干管、流量调节器、支管、滴头、分水毛管、毛管、微喷头、水阻管等构成。

1.2 应用优点

微喷补水灌溉技术是农业节水灌溉措施之一，它能够根据作物生长需水量补给水分，其灌溉补水的水珠体积小，对农作物伤害小，同时还具有改善空气湿度和调节田间小环境气候的作用。

1.2.1 省地省工

微喷灌系统的水管布设在地表之上，科学的灌溉方法提高了水肥的利用率，促进了农作物健康生长，农业种植的产量转化为土地利用率，其利用率可提高7%～10%。同时，由于微喷补水灌溉系统均为机械化、自动化的管理方式，其操作方便简单，节省了大量的劳动力。有数据表明，微喷补水灌溉技术省工率高达25%～40%。

1.2.2 保持水土和防止次生碱化。

微喷补水的原理是使土壤表层保持较高的含水量，因此不存在农业灌溉导致的水量持续性向土壤深层下降，可防止地下水位上升导致土壤发生的次生盐碱化。

1.2.3 适应性强

微喷补水灌溉系统对地形要求不高，同时适合水肥一体化管理，对多种地形有着较好的适应性。这给山地、丘陵等坡度较大的水果、蔬菜等多种农作物种植节水灌溉提供了技术支撑。

1.2.4 节水

微喷补水灌溉技术的水资源利用率高，相对于传统的地面灌溉，节水率可达30%～50%。这一比例随着农业自动化程度的提高还在不断地上升。因此，在干旱地区，微喷补水灌溉技术明显优于漫灌、高杨程灌溉、滴灌等方式。在地区性水资源有限的情况下，采用微喷补水灌溉技术，相同的水量可以灌溉更大的农作物种植面积[1]。

2 微喷补水灌溉技术在兰州百合种植中的应用

2.1 兰州地理概况及百合种植情况

兰州位于黄土高原西部，北纬32°11'～42°57'，东经92°13'～108°46'，属温带大陆性气候，年降水量327 mm，降水量少、温差大。辖区内多丘陵、山地、盆地，境内有黄河及支流湟水河、大通河等多条地表径流河，河流流量相对稳定，四季不冻，为农业灌溉奠定了良好的基础。

兰州地区种植百合的历史已经超过400 年。截至2019 年，兰州百合的种植面积已经超过了0.67×104hm2，产量超过4×104t，参加百合种植及加工的企业超过两百家。目前已经建立了完整的百合种植、加工、销售生态链。随着兰州百合种植生态链的构建，兰州百合市场销路已经全面打开，远销国内外。在这种态势下，兰州百合种植的经济效益相比过去得到显著提高。这预示着未来兰州百合种植面积有望再扩大。

2.2 百合特性及种植要求

百合喜凉耐寒、喜干、怕涝，适合在土质肥沃疏松的砂质土壤中生长。根据过去兰州百合种植的经验，百合在高温年份的产量和质量有所下降，在多雨年份长势较差，而降水量稳定且气温适宜的年份长势好、产量高、质量好。这要求百合种植过程中应该合理地控制水量。传统的灌溉方式不仅浪费水源，也无法满足百合生长对水量的需求。按照百合喜干怕涝，同时在生长期对水量需求较大的特性，兰州百合种植中积极推广了微喷补水灌溉技术[2]。

2.3 百合种植中的微喷补水灌溉技术

2.3.1 水源

兰州百合微喷补水灌溉的水源主要取河流径流。通过水渠将河流径流引向山腰，再由分布的水渠、水管等引向田间地头。偏远山区利用集水窖收集雨季的地表径流，用作微喷补水灌溉的水源。

2.3.2 水压

水压由水压泵提供，一般采用汽油机或柴油机作为水泵的动力源，通过加压的方式补水灌溉。

2.4 微喷补水灌溉系统布置

2.4.1 系统安装

微喷补水灌溉的管道（即微喷带）采用可压扁的LDPE 聚乙烯软管，喷头采用多喷水孔头，按照百合种植分布情况不设主管、次管、控制阀及水盆，喷头设置在靠近饱和根的土壤附近。喷头密度根据百合种植密度及地势布设。通常情况为2～2.5 m 的次管道设置一条微喷带。微喷带管应采用管壁较厚的管道。管壁较薄会影响使用时的压力，导致压力不足问题的出现。微喷带前安装子阀门控制水压及喷洒高度。百合微喷的高度应控制在1.2 m 左右。微喷孔方向朝上，尾部应采用绑带扎紧。单根主管带的喷灌长度应控制在60 m 之内，且要保持管带平整通畅。主管向次管连接的多向分水转换接头必须采用密封措施，不允许存在漏水、漏气等问题[3]。

2.4.2 使用方法

每次使用前先检查水压、微喷大小。控制阀在微喷补水灌溉前应该全部打开。水压不足的情况下可适当关闭几个支管阀，分批次灌溉，以免水压不足影响微喷灌溉喷洒面积及供水流量。每年灌溉结束后应及时清理微喷孔，将微喷带拆卸后自然通风晾干收入库房。拆卸过程中注意主管与分水转接头不可拆卸[4]。

2.5 应用效果

微喷补水灌溉技术在科学供给水肥的情况下，还能够调节田间地头的小气候，降低气温，稳定适宜的温度、湿度和较大的温差为兰州百合生长提供了良好的条件。应用微喷补水灌溉技术，兰州百合种植产量相对于传统的漫灌、浇灌等灌溉方式提高了15%以上，同时收获的百合肉厚饱满、质量更好、市场认可率更高。

3 结语

在当前世界水资源紧缺的状态下，开展绿色节水农业是维持农业健康可持续发展的有效途径。节水灌溉措施作为一种根据作物生长需水规律及地区性供水条件向作物供水的方式，它符合地区农业生产的方式和绿色农业发展的理念。兰州地区拥有相对丰富的径流水源，采用加压水泵布置微喷补水灌溉系统，对百合种植地进行灌溉，能够使百合种植田始终保持适合百合生长的湿度，使土壤表层保持疏松透气的状态，一方面满足了百合生长期间对宁旱不涝和较大需水量的双重要求，另一方面雾面微喷节约了水资源，有助于调节田间小气候，增加空气湿度[5]。通过应用微喷补水灌溉技术，有助于提高百合种植的产量和质量，提升百合种植的农业经济效益。微喷补水灌溉技术同样适用于兰州地区其他果蔬、花卉、药材等种植田。鉴于其在农业种植中应用的优势，建议兰州地区加大对微喷补水灌溉技术的应用推广。