微灌技术在草坪灌水的应用

我国自2021年首次从墨西哥引进滴灌技术，迄今已走向快速生长的轨道。微灌的方式也从较初单一的滴灌生长成为包罗滴灌、微喷灌、涌流灌和渗灌等多种方式的灌水技术，重要应用于温室大棚、果园和经济作物及草坪的浇灌上；部门干旱缺水地区利用窑窖蓄水在大田粮食作物浇灌上也使用滴灌技术。

微灌水器的品种规格显著增添，部门产品开始形成系列化，重要产品有：离心式微喷头、折射式微喷头、微管式滴头系列及组合式滴头、大流量迷宫式滴头、孔口滴头系列、补偿式滴头、双上孔滴灌带、双腔管微灌带、单腔管微灌带、内镶式滴灌带、迷宫式滴灌带、脉冲式滴灌管及各种材质的渗灌管等。近几年来，随着节水浇灌技术的生长，一些微灌装备生产企业从外洋引进生产工艺、配方、模具或生产线，提高了微灌装备的质量和性能。

1.滴灌

1.1滴灌的特点及实用范围

滴灌是将具有一定的压力水，过滤后经滴灌系统及滴水器均匀而缓慢地滴人植物根部周围土壤的局部浇灌技术。滴灌具有以下特点：

(1)省水：滴灌是局部浇灌方式，它可根据作物的需要正确地举行浇灌，用管道输水，非常省水，一般比地面灌省水30％-50％，有些作物可达80％左右，比喷灌省水10％-20％。

(2)灌程度均：滴灌可有用控制每个滴头的出水量，灌程度均度高，一般可达80％-90％。

(3)节能：滴灌工作压力要比喷灌低得多，节能，浇灌水利用率高，以是削减了抽水量，相应也削减了抽水的能量，这在高扬程灌区效果更显著。

(4)土壤和地形的适应性强：滴灌险些可以适应任何庞大的地形，甚至在乱石滩上种的树也可滴灌。滴灌的灌水强度低，可以适应人渗率低的粘性土壤，又由于灌水时间长，勤浇勤灌，纵然在透水性很大的砂性土壤也不会造成严重的深层渗漏。在一定条件下，滴灌还可适应于微咸水浇灌。

(5)增产：保持稳定的土壤湿度，提高作物产量，加强耐盐能力，滴灌能适时适量地向作物根区供水施肥，不会造成土壤板结，为作物生长提供了良好的水分、养分条件，可同时提高产品品质。

(6)省工：滴灌便于主动控制，节约劳动力，滴灌还可用来施肥和喷洒其它农药，即省肥(药)，又省力，非常利便。

(7)利便田间作业：滴灌田块大部门地面是干燥的，便于在灌水的同时进地举行其它农事操作。

滴灌的重要缺点是投资较高，容易堵塞，对水质要求高。它重要实用于果树、蔬菜、花卉、温室大棚等经济作物和水源极缺的地区、高扬程抽水灌区及地形升沉较大地区的浇灌，同时对透水性强、保水性差的砂质土壤和咸水地区也有一定的生长前景。

1.2滴灌系统的组成

滴灌系统一般由水源、首部枢纽；输水管道和滴头组成。

(1)水源：各种相符农田浇灌水质要求的水源，只要含沙量较小及杂质较少，均可用于滴灌，含沙量较大时，则应采取沉淀等方式处理。

(2)首部控制枢纽：首部控制枢纽一般包罗水泵、动力机、过滤器、化肥罐、调治装置等。化肥罐用于灌水施肥施药，常用的化肥罐有压差式、开敞式、文丘里注入式和注射泵等四种形式，肥料罐一般安装在过滤器之前，以防造成堵塞。过滤器对滴灌十分重要，现在过滤器一般有筛网过滤器，旋流砂石星散器、砂过滤器、叠片式过滤器四种。

筛网过滤器：是将尼龙或不锈钢网牢靠在支架上。筛网孔径一般以不跨越滴头水流通道直径10％一20％，它实用于过滤无机物质，有机或生物杂质易于堵塞。

旋流水砂星散器：是将压力水流沿切线偏向流入园形或圆锥形过滤罐，作旋转运动，在离心力作用下，比水重的杂质移向周围，逐渐下沉，清水上升，水砂星散，砂石过滤器可以延续过滤高含沙量的滴灌水，但是与水比重临近或较轻的杂质，过滤作用不显著，一般田干低级讨浦。

砂过滤器：是在过滤罐放置1.5-4mm的砂砾石，水在砾石中活动时，清除杂物，它重要实用于有机物杂质的过滤。

叠片过滤器：一般是将带槽的园片叠加压紧而成，水在叠片槽中活动时除去杂质，并可松开叠片除去洗濯杂质，它实用于有机质和夹杂杂质过滤。

(3)输水管网：滴灌系统的输水管网一般由干支毛三级管网组成，干支管一般为硬质塑料管(pvc/pe)，毛管用软塑料管(pe)。

(4)滴水器：它是在一定的工作压力下，通过流道或孔口将毛管中的水流酿成滴状或细流状的装置，其流量一般不大干12l/小时。按滴水器的组织方式不同，滴水器通常分滴头和滴灌管两大类。

滴头通常有长流道型滴头；孔口型滴头、涡流型滴头等多种形式。滴头与毛管采取外毗邻。注重选用抗堵塞性强、性能稳定的滴头。

滴灌管是将滴头与毛管制造成一整体，见图3-20。分内镶式滴灌管和薄壁式滴灌管两种。其滴头孔口直径为0.5-0.9mm，流道长度为30-50cm；管直径为10-16mm；管壁厚为0.2-1.0mm；工作压力为50-100kpa，孔口出流量为1.5-3.0l/小时?m。滴灌管同时具有输水和滴水两项成果，使用利便。缺点是孔口较小，铺设于地面上的滴灌管故障田间其它农事操作。

随着滴灌技术的生长，为了提高滴灌的灌程度均性，减小管道压力变化而造成滴头出水流量变化，现在采取压力补偿技术改变灌水器流量，使灌水器出流更为均匀。

滴灌设计选择滴头形式时，应根据土壤及栽植作物浇灌制度及经济等情况。根据滴头工作压力和流量选择合适的滴头。

2.微喷灌

2.1微喷的特点及实用范围

微喷灌是介于喷灌与滴灌之间的一种灌水方式。微喷灌重要具有以下优点。

(1)节水、灌水质量高：微喷虽然在整个田块灌水并不均匀，但它把水直接运送到作物的根部，满足作物所有需水要求，灌水质量高。而且微喷灌采取管道输水，靠近地面喷洒，大大削减了蒸发损失和输水历程中的损失。加之微喷是局部浇灌，削减了部门土壤无效耗水，因而节水。

(2)对土壤、地形和作物的适应性强：微喷灌是一种管道输水的局部浇灌，水一直送到作物周围，它险些适应各种庞大地形。与滴灌相比，由于微喷灌湿润面积比滴头大得多，阻止大流量滴头在粘土土壤中发生地表径流和形成水洼及透水性很大的沙土的深层渗漏问题，对土壤的适应性好。

(3)防堵塞性能好：微喷头的孔径比滴头大得多，防堵塞性能好，对水质过滤要求要低，相对也降低了成本。

(4)增产：微喷灌还可以结合作物叶面施肥、喷药等使用，喷水时雾化程度较高，可以增添作物湿度，调治土壤温度，且对作物打击强度小，具有显著增产作用，这对一些花卉、木耳等对温、湿度有特别要求的作物更为显著。同时微喷灌还具有怪异景观。

微喷灌的适应性强，可用于各种地形、土质下的果树、花卉及苗圃、城市园林绿化等。

2.2常用微喷头形式

根据工作原理，常用微喷头有射流式、离心式、折射式和裂缝式四种。射流式有运动部件，又称旋转式喷头，后三种又称牢靠式微喷头。

(1)折射式微喷头：压力水从孔口喷出并碰着孔顶部扩射时，水流受阻折射并形成薄水层后向周围射出，在空气阻力和内部形成涡流被破坏，形成水滴洒落在地面举行浇灌，其工作压力通常为100-350kpa，射程为1.0-7.0m，流量为30-250l/小时。其优点是结构简单，没有运动部件，工作可靠，价格便宜，实用于果园、苗圃、温室、花卉等的浇灌。

(2)射流式喷头：是通过曲线型的导流槽使水流以一定的仰角向外喷水，利用水流的反作用，使摇臂带着水作快速旋转，使水 分均匀的洒在地面上。其工作压力一般为1000-1500kpa，喷洒半径为1.5-7.0m，流量为45-2501/小时。实用于果树、温室、苗圃和城市园林绿化的浇灌，特别适合于全面喷洒浇灌与密植作物、透水性较强的沙土和透水性弱的粘土等。

(3)离心式微喷头：是水流从切线偏向进入离心室，绕垂直轴旋转后，从离心室中心射出，在空气阻力作用下破坏成水滴洒灌在微喷头周围。这种微喷头的特点是工作压力低，雾化程度高。

(4)裂缝式微喷头：水流经裂缝喷出，在空气阻力下破坏散成水滴。同滴头类似，微喷头的性能重要是工作压力、额定流量、射程等。

3.涌流灌(小管出流浇灌)

3.1灌水技术的特点

小管出流灌水是针对国产微灌系统使用历程中，灌水器易被堵塞的难题和农业生产管理程度不高的现实，打破微灌灌水器流道的截面尺寸(一般直径为0.5-1.2mm)，而采取超大流道，以3、4和6的pe塑料小管更换滴头，并辅以田间渗水沟，形成一套以小管出流为特色的微灌系统。

(1)不易堵塞：灌水器的流道直径比滴头、微喷头的流道或孔口的直径大得多，采取大口径大流量的灌水器解决了滴灌系统灌水器易于堵塞的难题。

(2)节能：由于流道相对较大，过滤器及灌水器的局部水头损失小，因此运行历程中所需的工作压力较低。

(3)节水：小管出流灌水系统只湿润渗水沟和两则作物根系活动层的部门土壤，仍是一种局部浇灌技术，节水效果高。

(4)适应性强：对各地形、土壤的果树和宽行蔬菜及大田作物均可实用。

3.2.小管出流田间灌水系统的组成

小管出流田间灌水系统包罗干管、支管、毛管、灌水器(流量调治器)及渗水沟。

该产品现在在新疆、北京、甘肃、江西、海南、四川等天下大部门省区的节水浇灌工程得到普遍的应用推广，用户普遍反映流量调治器的性能可靠，适应性强；设计简单，抗堵塞性能较好,对水质要求不高；价格适中，非常适合中国的国情。

3.3.小管出流的应用

流量调治器是滴灌和涌泉灌的下午部件,它的过流断面大,抗堵塞性能好；在工作压力60～500kpa的范围内,水压的变化对其出流量险些没有影响,现在重要在四个方面使用：

(1)在日光温室大棚滴灌系统的毛管入口处安装流量调治器，提高整个温棚的灌水施肥均匀性。日光温室一般器械走向较长(50～100米)，南北较短(一般10米以内)而且多为南北行向栽植，配水支管较长，使其上下游的水压力差较大，直接影响支管上下游毛管的配水量。在每条毛管入口处安装流调器后，使各条毛管的的进水量基真相等，同时可使支管的管径由原来的d40～d32降低到d32～d25，显著降低整个工程投资的10％。现在，这种形式在甘肃省酒泉市金塔县、河南、山东等地使用普遍。

(2)安装在微喷头的上游，提高整个地块的喷洒均匀度。可使毛管铺设长度增进，保证灌程度均，并削减支管用量而降低造价。流调器流量与单个微喷头的流量相匹配。该形式在甘肃引大入秦工程、三峡移民工程及许多国家级、省级高科技农业树模园区建设中应用效果良好。

(3)安装在涌泉灌的出水口处，使各出水点配程度均。涌泉灌灌水器因其流道较大，流量适中，既可实用于地表水和高含沙水以削减堵塞，削减微灌系统对水质的特殊过滤要求，提高工程平安性和保证率，又可适于地形变化较大的坡地浇灌，大大削减设计工作量。现在，利用流调器作为涌泉灌的出水口已在新疆、北京等地区的果树浇灌得到大面积推广，用户反映良好。

(4)毛管级流量调治器与各种滴灌带配套使用，可提高整个系统的灌程度均度和平安性能。滴灌带由于管璧较薄，一般额定工作压力在100kpa以下，在发生水击等有时损坏性因素，或在丘陵地区由于压力过大容易发生管道破碎时，如在毛管进水首部安装配套流量的流调器，则可阻止发生管道损坏现象,延伸工程的使用寿命。该方式在中国农科院科技树模县---唐河县等地得到大面积应用。

3.4脉冲微灌

脉冲式微灌系统是美国 intrtec公司在80年月研究开发乐成的一项全新节水型浇灌装备，它是一种微灌技术，具有灌程度均度高、抗堵塞、系统灌水流量和工作压力可以调治、灌水器位置可调、抗老化、防冻裂和怪异的景观效果等优点。

脉冲式微灌系统由脉冲器总成、供水干管、支管、灌水毛管、喷水器总成以及毗邻、控制件组成。