節水灌溉系統——滴灌系統

滴灌是什么？

滴灌是按照作物需水要求，通過管道系統與安裝在毛管上的灌水器，將水和作物需要的水分和養分一滴一滴，均勻而又緩慢地滴入作物根區土壤中的灌水方法。滴灌不破壞土壤結構，土壤內部水、肥、氣、熱經常保持適宜于作物生長的良好狀況，蒸發損失小，不產生地面徑流，幾乎沒有深層滲漏，是一種省水的灌水方式。滴灌的主要特點是灌水量小，灌水器每小時流量為2-12升，因此，一次灌水延續時間較長，灌水的周期短，可以做到小水勤灌；需要的工作壓力低，能夠較準確地控制灌水量，可減少無效的棵間蒸發，不會造成水的浪費；滴灌還能自動化管理 。

滴灌系統是什么？

滴灌系統由水源工程、首部樞紐（包括水泵、動力機、過濾器、肥液注入裝置、測量控制儀表等）、各級輸配水管道和滴頭等四部分組成，其系統主要組成部分如下：1．動力及加壓設備包括水泵、電動機或柴油機及其他動力機械，除自壓系統外，這些設備是微灌系統的動力和流量源。

2．水質凈化設備或設施有沉沙（淀）池、初級攔污柵、旋流分沙分流器、篩網過濾器和介質過濾器等。可根據水源水質條件，選用一種組合。篩網過濾器的主要作用是濾除灌溉水中的懸浮物質，以保證整個系統特別是滴頭不被堵塞。篩網多用尼龍或耐腐蝕的金屬絲制成，網孔的規格取決于需濾出污物顆粒的大小，一般要清除直徑75微米的泥沙，需用200目的篩網。砂礫料過濾器是用洗凈、分選的砂礫石和砂料，按一定的順序填進金屬圓筒內制成的，對于各種有機或有機污物、懸浮的藻類都有較好的過濾效果。旋流分沙分流器是靠離心力把比重大于水的沙粒從水中分離出來，但不能清除有機物質。

3．水由毛管流進灌水器，灌水器將灌溉水流在一定的工作壓力下注入土壤。它是滴灌系統的核心。水通過灌水器，以一個恒定的低流量滴出或滲出后，在土壤中以非飽和流的形式在滴頭下向四周擴散。滴灌工程實際中應用的灌水器主要有滴頭和滴灌帶兩大類。

4．化肥及農藥注入裝置和容器包括壓差式施肥器、文丘里注入器、隔膜式或活塞式注入泵，化肥或農藥溶液儲存罐等。它必須安裝于過濾器前面，以防末溶解的化肥顆粒堵塞滴水器。化肥的注入方式有三種：一種是用小水泵將肥液壓入干管；另一種是利用于管上的流量調節閥所造成的壓差，使肥液注入干管；第三種是射流注入。

5．控制、量測設備包括水表和壓力表，各種手動、機械操作或電動操作的閘閥，如水力自動控制閥、流量調節器等。

6．安全保護設備如減壓閥、進排氣閥、逆止閥、泄排水閥等。

滴灌的優點？

（1）省水。滴灌系統全部由管道輸水，很少有沿程滲漏和蒸發損失；滴灌屬局部灌溉，灌水時一般只濕潤作物根部附近的部分土壤，灌水流量小，不易發生地表徑流和深層滲漏；另外，滴灌能適時適量地按作物生長需要供水，較其他灌水方法，水的利用率更高。

（2）節能。滴灌的灌水器在低壓條件下運行，一般工作壓力為5~15米水頭（0.5~1.5千克）即可，比噴灌低；又因滴灌比地面灌溉省水，灌溉水利用率高，對提水灌溉來說這意味著減少了能耗。

（3）灌水均勻。滴灌系統能夠做到有效地控制每個灌水器的出水量，灌水均勻度高，均勻度一般高達80%～90%。

（4）增產。滴灌能適時適量地向作物根區供肥，有的還可以調節棵間的溫度和濕度，不會造成土壤板結，為作物生長提供了良好的條件，因而有利于實現高產穩產，提高產品質量。許多地方的實踐證明，滴灌較其他灌水方法一般可增產30%左右。

（5）對土壤和地形的適應性強。滴灌系統的灌水速度可快可慢，對于入滲率很低的黏性土壤，灌水速度可以放慢，使其不產生地表徑流；對于入滲率很高的沙質土，灌水速度可以提高，灌水時間可以縮短或進行間歇灌水，這樣做既能使作物根系層經常保持適宜的土壤水分，又不至于產生深層滲漏。由于滴灌是壓力管道輸水，不一定要求對地面整平。

（6）在一定條件下可以利用咸水資源。滴灌可以使作物根系層土壤經常保持較高含水狀態，因而局部的土壤溶液濃度較低，滲透壓比較低，作物根系可以正常吸收水分和養分而不受鹽堿危害。實踐證明，使用咸水滴灌，灌溉水中含鹽量在2～4克/升，作物仍能正常生長，并獲得較高產量。但是利用咸水滴灌會使滴水濕潤帶外圍形成鹽斑，長期使用會使土壤惡化，因此，在干旱和半干旱地區，在灌溉季節末期應用淡水進行洗鹽。

（7）節省勞動力。滴灌系統不需平整土地，開溝打畦，可實行自動控制，大大減少了田間灌水的勞動量和勞動強度。

滴灌的缺點

（1）易于引起堵塞。灌水器的堵塞是當前滴灌應用中最主要的問題，嚴重時會使整個系統無法正常工作，甚至報廢。引起堵塞的原因可以是物理因素、生物因素或化學因素。如水中的泥沙、有機物質或是微生物以及化學沉凝物等。因此，滴灌對水質要求較嚴，一般均應經過過濾，必要時還需經過沉淀和化學處理。

（2）可能引起鹽分積累。當在含鹽量高的土壤上進行滴灌或是利用咸水滴灌時，鹽分會積累在濕潤區的邊緣，若遇到小雨，這些鹽分可能會被沖到作物根區而引起鹽害，這時應繼續進行滴灌。在沒有充分沖洗條件下的地方或是秋季無充足降雨的地方，則不要在高含鹽量的土壤上進行滴灌或利用咸水滴灌。

（3）可能限制根系的發展。由于滴灌只濕潤部分土壤，加之作物的根系有向水性，這樣就會引起作物根系集中向濕潤區生長。另外，在沒有灌溉就沒有農業的地區，如我國西北干旱地區，應用滴灌時，應正確的布置灌水器。

總之，滴灌的適應性較強，使用范圍較廣，各地應根據當地自然條件、作物種類等因地制宜地選用。