浅议膜下滴灌技术应用

滴灌是当今先进的节水灌溉技术之一。它是利用滴灌系统设备，按照作物需水要求，通过低压管道系统与安装在末级管道上的滴头，将作物生长所需的水分和养分以较小的流量均匀、准确地直接输送到作物根部附近的土壤表面或土层中，使作物根部的土壤经常保持在最佳水、肥、气状态的灌水方法。

一、膜下滴灌的工作原理简介

压力水流经滴灌首部枢纽净化处理后，进入输配水管网，管网包括干管、支管、辅管、毛管（滴灌带或滴灌管），一般情况干管为地埋管，支管、辅管、毛管铺设于地面。压力水流经过管网到达毛管后，再由毛管上的灌水器灌入作物的根系层供作物吸收，灌水器在毛管上的间距可根据作物及灌水需求等实际情况选择。毛管铺设在地膜下方，在联合播种机播种时，毛管随薄膜同时铺入膜下。

二、滴灌工程的组成

1、 首部工程。

滴灌首部系统包括动力机、水泵、过滤装置、施肥装置、安全保护装置、量测控制设施。其作用是从水源取水加压并注入肥料及农药，经净化处理后按时按量输送进管网至灌水器。首部担负着整个滴灌系统的加压、供水、过滤、量测和调控任务，是全系统的控制调配中心。

在首部系统中，过滤设施的作用极其重要，它承担着滤除水中砂石、杂质及有机物的重任，如果过滤设施缺少或过滤后水质达不到要求，有堵塞毛管的危险，毛管是最终给作物供水的环节，如果毛管堵塞，将对作物的生长产生严重的危害。目前，在井灌区中常用的首部过滤设施有旋流水砂分离器+筛网过滤器。旋流水砂分离器可以有效的滤除水中大颗粒高密度的固体颗粒，当水流再经过筛网过滤器时，大于滤网孔径的杂质将被拦截下来，以保证整个系统的安全性。过滤设施的选择应满足系统过流能力以及滴灌水质指标的要求。

施肥设施也是首部设施的重要组件之一，滴灌施肥（药）采用随水施肥（药），可溶性肥料（药）通过施肥设施注入滴灌管网后，随灌溉水一起到达作物的根系供作物吸收。施肥设施通常使用压差式施肥罐，可根据系统的面积选择不同容积的施肥罐，选择施肥罐时可根据下式计算，

V=FAC0

式中：V为施肥罐体积，L、F为单位面积上一次施肥量，Kg/亩；A为一次施肥面积，亩；C0为施肥罐中允许肥料溶液最大浓度，Kg/L。

安全保护措施用来保证系统系统在规定压力范围内工作，一般有进（排）气阀、安全阀、逆止阀、泄水阀等。量测设施主要指流量、压力测量仪器，用于首部枢纽及管道中的流量、压力测量，一般有水表、压力表等。

2、 输配水管网。

压力水流经过首部系统净化处理后，进入输配水管网系统，输配水管道包括干管、支管、辅管 、毛管，根据情况干管有时分为主干管和分干管，主干管承担整个系统的总流量，分干管承担其控制范围内的输配水任务，干管一般为地埋管。在干管、分干管上设出地管，地面的支管就与出地管连接。辅管平行支管布置，毛管垂直辅管布置。当然，管网的合理布局需根据规划经过详细的计算来合理选择管道管径进行合理的布置。

干管一般为UPVC材质，一般埋设于冻土层以下。支管大多为PE管，平铺于地面。辅管和毛管一般采用聚氯乙烯管。

3、 灌水器。

灌水器是直接向作物供水的设备，其作用是把由毛管输送来的压力水流均匀、稳定的送到作物根系层。灌水器种类很多，性能不一，选择是否恰当直接影响灌水质量，灌水器的选择受到多种因素制约和影响，主要包括以下几种因素：种植种类和种植模式、土壤性质、工作压力范围、流量压力关系、灌水器制造精度、对温度变化的敏感性、对堵塞、淤积、沉淀的敏感性、成本与价格等。

三、滴灌工程的运行与管理

滴灌系统运行时，正在运行管路处于压力流的状态下，一处水力状态发生变化，将使全系统的水力状态发生变化，在进行灌溉时，应按照设计的轮灌工作制度进行操作。一般在水力计算时是按照选定的轮灌制度进行计算系统水力的，在这种轮灌顺序下可满足低头工作压力及灌水均匀度的要求，若不按照轮灌制度灌溉，易造成部分灌水器不在工作压力范围内工作，局部压力升高时会使滴灌带爆管的几率增大，压力分布不均匀也会造成灌水的不均匀，同一轮灌组中压力高的地方灌水多，压力小的地方灌水少于作物需水量，这将直接对作物的生长造成严重危害。

在管理中，对滴灌系统的各操作组件，应按照设计和产品的使用说明规范操作，只有正确的操作才能保证设备的安全并延长设备的使用寿命。

4、结论

膜下滴灌是大庆节水灌溉比较成功的技术之一，可起到节水增产的效果，根据实验研究和生产调查，与地面灌溉相比，膜下滴灌玉米可增产20%～50%，节约灌溉水20%～50%，并能减轻病害发生，防止次生盐渍化，节省了大量人力。

滴灌是一种高效节能省水增产的微灌灌溉技术，适合我国的国情，具有很强的推广优势，而且很方便实现灌溉的全自动控制，滴灌将成为二十一世纪发展我市节水灌溉的重点，是加速我市农业实现节水灌溉、精准农业和设施农业的有效途径，将更好的促进我市农业的现代化！

（作者单位：163518 黑龙江省大庆市大同区祝三乡政府）