农业节水灌溉

节水灌溉介绍

1.定义

国家标准《节水灌溉工程技术规范》(GB/T 50363-2006)中，对节水灌溉(water-saving irrigation)这个名词作了如下解释：“节水灌溉——根据作物需水规律和当地供水条件，高效利用降水和灌溉水，以取得农业最佳经济效益、社会效益和环境效益的综合措施。

2.内涵

节水灌溉的内涵包括水资源的合理开发利用，输配水系统的节水、田间灌溉过程的节水、用水管理的节水以及农艺节水增产技术措施等方面”。由此可知，节水灌溉是一个系统工程，它包含以下几部分内容：一是水源开发与优化利用技术。如雨水集流技术、劣质水利用技术、灌溉回归水利用技术、井渠结合——地表水与地下水互补技术、储水灌溉技术等。二是输配水节水技术，如管道输水、渠道防渗技术等。三是田间节水技术，如先进的喷灌、滴灌、微喷灌等先进技术，先进的地面灌水技术，注水灌抗旱保苗技术。四是灌区水的优化调配、量测和自动监控技术，如土壤墒情监测与灌水预报技术、灌区水系量测及优化调配技术等。五是农业耕作栽培节水技术。如耕作保墒、覆盖保墒技术，调整种植结构，优选耐旱作物品种等。六是节水管理技术。

简而言之，节水灌溉是一种灌溉模式，就是要通过采用水利、农业、管理等多项技术，以最少的水资源消耗，得到最高的农作物产出，取得最佳的经济、社会和环境的综合效益。

微喷灌技术

微喷灌是以低压小流量喷洒出流的方式将灌溉水供应到作物根区土壤的一种先进灌溉方式。微喷灌技术则是与微喷灌这一灌溉方式有关的设备、系统设计、系统配套及运行管理等综合技术的统称。

我国应用微喷灌已有二十余年的历史，主要是应用对象是果树、菜田、花卉和草坪灌溉。实践表明，微喷灌在经济作物特别是果树灌溉中，具有其他灌溉方式所不具备的优点，综合效益显著，受到农民群众的欢迎。

微喷灌与滴灌、喷灌有一些近似之处，但也存在着明显的区别，它具有独自的特点。

1．微喷灌中微喷头在布置上有很大的任意性，除非果树间距非常小，主要以单喷头喷洒为主，属于局部灌溉。在实用中很少用到喷灌中常用的组合均匀度的概念。

2．对微喷头工作特性的要求高。微喷头一般不依靠附近喷头补偿其降水，而且只能在很低的位置以低仰角覆盖一定的范围。同时，对各种不同的喷洒直径要求、不同的降雨强度和土壤都需要在不牺牲均匀度的条件下去逐一满足，这使微喷头在设计上更加复杂。

3．通过对微喷头的合理选择和使用可以进一步提高灌溉水的利用率。一般喷灌的节水在于合理控制灌水深度，减少灌溉水在田间的深层渗漏，强调灌水范围内的洒水均匀性。滴灌的节水在于最大程度地缩小土壤湿润体积，使水分在作物的部分或全部根系活动层内分布。微喷灌作为一种局部灌溉技术，在减少土壤无效含水体积方面同滴灌有相似性，但可利用微喷头的系列标准组合件改善喷头的降水特性，使之与作

物有效根系的自然分布更吻合，在不影响作物根系发育的条件下达到节约灌溉水的目的。

一、微喷灌的优点

1．节约用水，灌溉水的利用效率高。微喷灌的节水主要体现在减少含水土壤面积、控制灌水深度、减少蒸发和渗漏损失。在果园中，湿润面积仅占作物生长总覆盖面积的40%—75%。其次，通过选择微喷头的最适宜降水特性，使土壤湿润体内水的利用率得到进一步的提高。

2．系统组合性能强，使用方便。主要体现在通过调整喷嘴和分水器，形成多种喷洒直径和降雨强度的组合，从而适应了果树从幼树生长为成树的不同需要；某些情况下微喷灌系统还可以很容易地转化成滴灌系统；微喷头可随时调整其工作位置，如树上、行间或株间等。

3．节省能源。微喷头的设计工作压力一般在15—20m水头之间，又是局部供水，与喷灌相比大大减少了系统的供水量和扬程，节省能源的作用十分明显。

4．控制杂草生长。当喷洒水直径不超过树荫覆盖时尤为明显，暴露在阳光下的地面得不到水分供应，杂草相应减少。

5．受风的影响小于喷灌系统。因微喷头工作位置低，喷洒仰角小，在多风季节仍可以作业。

6．降低系统投资。因为采用了低压小流量的供水方式，对系统供水能力的要求降低了，从而使各级管道的口径减小，并降低了管材的压力等级，减少了系统的动力功率，使系统的总投资大大下降。

7．可控制叶面潮湿。对于使用污水和咸水灌溉时，可防止损害作物叶了。相反当需要湿润叶面或改善田间小气候时，可将微喷头移至树冠上，还可用以防止霜冻灾害。

8．有助于开发利用盐碱土壤。对盐碱土壤上的作物，可利用微喷灌在作物根系区创造一个低盐浓度的区域，保证作物的正常生长。

9．对田间作业的干扰小，因管道和微喷头便于移动，不影响田间农机作业。

10．适应于山丘坡地灌溉。因为微喷灌输水管道化，灌水喷洒化，适用于多种地形，特别适应我国的客观情况。

11．可用于施肥、喷洒除草剂等。

12．节约劳力，容易实现自动化。

二、微喷灌的适应范围

微喷灌与其他灌水技术一样，也有一定的适用范围。其最适用的作物是果树等疏植作物。与使用滴灌技术相比，使用微喷灌技术有利于这些作物的根系生长发育，增产效果明显。特别是在干旱、半干旱地区，其优势更加突出。

微喷灌技术在菌类（木耳、蘑菇等）和育苗中前景也很好。在温室大棚中，微喷灌技术只能作为一种降温方式，不能作为一种主要的灌水段。

已有的大田田间试验资料说明，喷灌对田间小气候的影响仅在灌后1h左右，因此，通常把微喷头安装在果树下面的微喷技术，其主要作用不在改善小气候，微喷灌的作用主要是节水，是一种使我国有限

的水土资源可持续发展的高效灌水技术。如果在大田作物上使用微喷技术，投资将会很高，使用也不方便（安装在喷灌机组上的除外），因经，微喷技术的使用范围应界定在“多年生疏植作物和高产值的经济作物”。

滴灌技术

在滴灌系统中，灌溉水通过干管、支管和毛管及时均匀地送到安装在毛管上的滴头，再缓缓地滴到土壤表面或土层中，并扩散到作物根区土壤以满足作物的需要。

一、国外滴灌技术的发展概况

最初，滴灌是从地下灌溉发展起来的。1860年在德国首次利用排水瓦管进行地下灌溉试验，管材是明接头的短瓦管，瓦管的间距5m，埋深0.8m，管上覆盖0.3~0.5m的过滤层。试验结果，作物产量成倍增加。这项试验连续进行了20年。1920年德国在水的出流方面实现了一次突破，采用了穿孔管，使水沿管道输送时从孔眼流入土壤。

1923年原苏联和法国也进行了类似的试验，研究穿孔管系统的灌溉方法。1934年美国研究用帆布管渗水灌溉。自1935年以后着重试验各种不同材料制成的孔管系统，研究根据土壤水分的张力确定管道中流到土壤里的水量。荷兰、英国首先应用这种方法灌溉温室中的花卉和蔬菜。

第二次世界大战以后，塑料工业迅速发展，出现了各种塑料管。由于它易于穿孔和连接，且价格低廉，使滴灌系统在技术上实现了第二次突破，成为今天所采用的形式。当时使用的滴头是绕在管子上的一些