节水技术--喷灌技术

    (一)适用范围 喷灌的适应范围很广，对土地平整要求不高，地形复杂的山岗缓坡地、大小不平的田块都可进行喷灌；大田作物、瓜果蔬菜、经济作物、果树、牧草等都可以采用喷灌。同时，灌溉既可用来灌溉农作物，又可用来喷洒肥料、农药，还可用来防霜冻和防干热风等。
    (二)操作步骤
    1. 准备：
    (1)水源。河、湖、渠、塘、库、井、泉都可作为喷灌系统的水源。
    (2)动力。可根据自身条件，用拖拉机、柴油机、电动机或汽油机等作为喷灌系统的动力，功率大上要与水泵配套。
    (3)水泵。喷灌系统最常用的水泵有离心泵、自吸离心泵、潜水电泵、深井泵等。少数地区，也可利用自然水头。
    (4)输水管网。管道与管件是喷灌系统的重要组成部分。在喷灌系统中，管道的投资往往占设备总投资的50%以上，所以要因地制宜、经济合理地选用管材。目前，固定管道常用的管材有钢管、钢筋混凝土管、石棉水泥管、塑料管等。移动管道常用的有软管和轻质硬管两种。此外，为了连接和控制管道系统，还要配有一定的弯头、三通、四通、闸阀、接头和堵头、压力表、置水装置等。
    (5)喷头。按射程大小可分低压近射程、中压中射程、高压远射程以及微喷头4 大类；按喷嘴多少可分单喷嘴、双喷嘴、多喷嘴喷头；按结构形式可分管孔式、莲蓬式、缝隙式、漫射式和射流式喷头。一般情况下，低压喷头喷水量小、射程近、强度低、水滴小、雾化程度高，适用于喷灌浅根作物，如蔬菜、苗圃、花卉和幼嫩的作物及作物的幼苗期。中压喷头适应多种作物和各种土壤。高压喷头适用于草原、果林喷灌。从土壤性质看，粘性土宜选用低喷灌强度的喷头；砂性土可选用喷灌强度较高的喷头。
    (6)喷灌系统的选择
    ①固定式喷灌系统。除喷头外，所有管道都是固定的。其特点是：生产效率高，运行管理方便，运行成本低，工程占地少，有利于自动化控制和综合利用；但设备利用率低，单位面积投资高。适用于灌水频繁的蔬菜和经济作物及地面坡度陡、局部地形复杂的地区。
    ②移动式喷灌系统。动力机、水泵、干管、支管、喷头都可移动。其特点是使用灵活方便，又能节省大量管材，亩投资较低。但工作条件差，劳动强度大，喷洒质量不够高。
    ③半固定式喷灌系统。动力机、水泵、干管都是固定的，支管和喷头是移动的。其特点是既提高了设备利用率，降低了系统投资，又比移动喷灌操作运用简单、劳动强度低、生产率高，是目前应用最为广泛的一种喷灌系统。
    2. 管道(渠道)布设和连接喷灌的管道布设和连接要根据出水量、输水距离、田块形式、面积等选择适宜的喷灌系统，合理选用适宜的管、喷头。然后根据管材性质、地形条件、喷灌系统特点进行布设。
    (1)梯田喷灌。选择梯田连片的坡面，从坡面上部往下坡数到第二个梯田埂开始，顺着田埂的坡下脚，开挖一条田间主渠道，从地头开始，沿渠道隔150米先修第一个吸水池，接着每隔200米修第二个吸水池；两池之间距离均为200米，两吸水池距地头均为100米，每池可蓄水0.7～1立方米。每隔4个田埂坡面修吸水池同上。横穿田面修小毛渠，通过梯田田埂跌水，将上下池子连接起来；或用小白龙直接将上下吸水池的进出水口连接。每隔几个吸水池布设一台喷灌机。喷灌机的动力和水泵布设在吸水池的上方田埂上。
    (2)软管喷灌
    ①自压喷灌。用于引水导流的管有橡胶软管、锦纶塑料管、聚氯乙烯塑料管、竹管、瓦管、木涧槽等。其中用橡胶管输水进地，直接输送喷头用水，常用的是每根长10～20米的管径为25毫米或43毫米纯胶管和夹皮胶管；胶管之间用加工的竹青、空心木管或铁皮管作内接头直接连接。当一根输水管要分接两根以上支管时，可用白铁皮制作的多头通管作内接头，分接出支管；橡胶管与通管的连接处，可外加管箍扣紧，防止漏水脱落。自压喷灌对水头的要求不高，3米、5米、10米都可以；水头过大可先引水入塘，然后再用胶管从塘中引水喷灌。水源相距较远，可因地制宜开挖沟渠或采用竹、木、瓦材引水，以减少投资。
    ②机动喷灌。利用柴油机、汽油机、电动机、潜水泵、手摇泵等机械动力抽水加压，软管输水喷灌。机具用锦纶塑料管或麻布水龙头带接泵出口，作输水干管。为便于管道的拆装搬运，两管之间用快速接头连接；当有压水流输送到喷灌地块后，根据地块的分布，干管通过多头通管，从一侧或两侧分接橡胶软管喷灌。机具配用的多头通管，常用白铁皮制作，干管输水压力较大时，可用钢管加工制作；连接胶管的一端，可另装阀门，便于控制工作支管的工作压力与出水量。机组分接支管多少，可根据地形、水泵扬程、使用管路长短及选择的喷灌方法而定。机组都是可移动的，也可用钢管作输水干管，根据地形与地块分布，安装成固定的形式。输水干管在不同的高程位置，分级装置多头通管，工作时直接用软管引水喷灌。在灌区最高处可布置调蓄水池，底部装有放水口，工作时利用已造成的水头高水低用。
    (3)微型喷灌。根据灌溉作物的要求，选择不同规格的管材和管件，按材料要求连接。支管以下管路一般埋在地下，支管以下一般为地上部分。
    3. 喷灌方法
    (1)梯田喷灌。喷灌的方法是顺着田埂，把帆布管全部接好，将喷头和支架架在田埂的80米处，可控距离100米，先远后近倒退喷灌。喷头转动的角度为270度，喷头射程可控制上下两梯田田面，喷灌面积12亩以上。
    (2)软管喷灌。软管喷灌是适应山区特点的喷灌法。自压喷灌时，利用水的自然水头压力，使用软管导流，进行高水低用。自压喷灌对水头的要求不高，在2公斤/平方厘米压力以下工作，每根工作管路由两人操作，一人手持管沿墒沟顺行喷水，一人在后整理后路，操作时减少在地面拖拉、扭曲、折叠。每人每天喷灌1～2亩。机动喷灌时，根据地形和机组的扬程大小灵活运用，喷灌地块在水泵扬程范围内，可一次提水直接带动软管喷灌；如地形高或扬程不够则在增加提水工程和田间渠系配置后喷灌。如用172F汽油机带B25～35水泵，提水25～28米及35米后，直接带软管喷灌，亩喷水量16.2～16.8立方米，工效1.1～1.3亩/小时。软管喷灌方式可分为定点喷灌、分行喷灌和全面喷灌3种，由于软管是由人工控制和移动的，从管口喷出的压力水流，可以通过人工或手持式喷头调整，把水流分散成雨点对作物全面喷灌，也可对条播套种作物分行喷灌；还可把水流集中起来，对作物定点喷灌节约用水。根据作物种类、播种方法、不同生长期及山区梯田地块情况，因时因地制宜，灵活掌握。各地土质、气候条件不同，各种喷灌方式需水量也不一致。定点喷灌玉米亩需水5～8立方米，每穴浸润深达40厘米左右，保持土壤湿润6～7天，比全面喷灌省水50%～70%。
    (3)微型喷灌。微型喷灌又叫弥雾灌溉，是一种新型灌水技术，兼备滴灌和喷灌的优点。能准确地控制灌水量，低压、低流量供水，灌水间隔短，只湿润作物根区部分土壤。雾化程度类似牛毛细雨，雨滴直径只有0.5～0.6毫米。比地面灌溉省水75% 。微型喷灌只要根据不同地形把地上软管放置好，即可喷灌。微型喷灌一般应用于瓜菜、果树、花卉、棉花等。
    (三)配套措施
    1. 制定主要农作物的节水灌溉制度通过试验、示范，研究摸索出各地主要作物的灌水量、灌水时期、灌水次数。
    2. 采用节水、高产、高效种植模式采取棉一瓜间套、小麦-芝麻轮作、小麦-大葱轮作和麦-棉-体等多种种植结构模式，可充分利用土地、自然降不和光照资源。棉瓜间套与相同产量水平的棉、瓜单作相比，棉花节水34%，瓜节水20%～30%，棉瓜间套的总产值比单作棉花产值提高90%。麦葱轮作的总产值达1 200元/亩。为了充分发挥灌溉的节水增产作用，喷灌应优先用于经济价值较高且连片种植、集中管理的作物，地形起伏大、土壤透水性强、采用地面灌溉困难的地方，水源有足够自然落差，适合采用自压喷灌的地方，灌溉季节风小的地区。
    3. 引进和筛选节水高产品种，推广农业综合技术推广、引进、筛选优质、高产的抗旱节水品种是夺取高产的前提，其次采取保护性耕作、地膜覆盖、秸秆覆盖、平衡施肥、病虫害防治等配套措施。据实际测定小麦采用地膜、秸秆覆盖全育期可节水50立方米/亩，且增产10%。
    4. 加强用水管理，推广综合服务模式管理措施是实施各种措施的保证，要贯穿于整个技术体系的各个环节。加强灌溉设备的管理，增加设备使用年限，是降低投资成本的有效途径。采取综合服务的方式，按亩灌水次数收取一定的服务费，是目前应用广泛又经济实惠的一种服务方式。
    5. 充分应用信息系统，进行灌水预测预报利用天气预报信息和土壤墒情监测资料，进行灌水量、灌水时间的预测预报，指导喷灌技术向更节水、更有效的方向迈进。
    (四)注意事项
    1. 注重效益喷灌需要设备和大量管材，基建投资较高，尤其是固定式喷灌，要充分考虑种植作物的经济效益。
    2. 风力影响喷灌易受风力和空气湿度影响，在风速超过3.5米/秒时，就应该停止喷灌。
    3. 喷灌系统选择例如软管喷灌设备比较简单，投资较少，就地取材，一次投资当年即可收回，经济简便，适合山区小块地使用。可使零星的小水小塘得到充分利用，晚上蓄水于池中，白天软管一引就可喷灌；开源节流积少成多，山区有限的零星水源就可发挥最大的作用。但也应考虑软管喷灌用管道引水，人力持管喷灌，劳动强度较大，工作效率较低。因此，要因地制宜选择应用喷灌系统。