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小管出流节水灌溉技术在凤翔县果业生产中的应用效果探讨

2021-04-03许小荣

地下水 2021年5期
关键词:凤翔县毛管小管

罗 定,许小荣

(陕西省宝鸡市凤翔区水利工程建设工作队,陕西 宝鸡 721400)

1 凤翔县果业生产环境概况

凤翔县地处关中西部的渭北平原上,属暖温带大陆性季风气候,半湿润半干旱地区。多年平均气温11.4℃,多年平均降水量625 mm,年蒸发量1 339 mm,无霜期209 d。全年四季分明,冬夏长春秋短,雨热同季,有利于农作物生长。全县水资源总量1.4亿 m3,其中地表水0.31亿 m3,地下水1.09亿 m3,属资源型严重缺水地区,果园灌溉水源主要以抽取地下水为主。

为实现县域“北果中菜南牧”的农业农村发展战略构想,已完成各种果业栽植建园面积200万亩。要实现果业增产果农增收农村发展的目标,就要有一个坚实的水利灌溉设施来保证果业生产的良性发展。凤翔县域目前有限的水资源还要满足人民群众的生活用水,工业生产用水,农业基本口粮田灌溉用水,生态环境用水。所以要保证果业生产不缺水,必须走农业果业灌溉节水化的路径。小管出流节水灌溉是一种局部精准灌溉模式,也是目前最适合果园灌溉的节水灌溉形式。

2 小管出流节水灌溉技术优点

果园小管出流节水灌溉技术是利用压力官网把灌溉水流输送到田间,用PE管道与末级输水管道毛管连接,在末级输水毛管上每隔一定距离(该距离为果树株距),安装小管出流灌水器及稳流器,使得灌溉水流流入环绕每棵果树根部的环形沟槽或顺行格沟,湿润果树根部环沟土壤,适时适量提供果树所需水分。这种灌溉方式也称为小管出流环沟灌。环绕树沟和顺行格沟的作用都是灌溉水流均匀湿润果树根区土壤。因此,它是一种适时适量局部精准灌溉模式。小管出流节水灌溉与管灌、滴管、喷灌相比较具有得天独厚的优势。

2.1 灌水器出口不容易堵塞

小管出流灌溉系统采用较大尺寸流道出流,出口流道尺寸一般不小于4 mm,灌水器也都是大流量出流,一般在30~150 L/h之间。通过实践最适宜的最佳出水流量为30~80 L/h。如果采用地下水作为水源一般不需要进行过滤,水流可直接进入灌溉管网进行灌溉。如果采用地表水灌溉,可在系统首部加装60~80目/英寸的筛网式过滤器即可。如果是滴灌则需要80~120目/英寸的筛网式过滤器。滴灌的灌溉效率没有小管出流灌溉高,主要是由于滴灌灌水器的流量一般为10 L/h。

2.2 适用范围比较广

小管出流节水灌溉不仅适应果园,还适应园林绿化、蔬菜大棚等的灌溉。另外,小管出流节水灌溉对地块的适应性也极强。不管平地、坡地都可以进行灌溉。

2.3 节能效果明显

小管出流节水灌溉灌水器的工作压力一般在0.05~30 MPa就可正常工作。相比较滴灌、喷灌最低工作压力要小得多。滴灌滴水口的工作压力至少要达到0.1 MP以上。喷灌出水口的工作压力也要达到0.2 MPa以上。所以小管出流灌溉节能优势是十分明显的。

2.4 水利用率高,节水成效显著

小管出流灌溉是一种果树根部周围局部精准节水灌溉,它直接把水流送到了果树的根部,主要灌溉果树根部半径50 cm的区域,而且灌水量可以根据需要进行灌溉,需要多少就灌多少,水量损失几乎没有。每棵树每次的灌水量一般控制在200 L左右,相对大水漫灌要节水80%以上。

2.5 日常管理方便,可实现水肥一体化

小管出流灌溉在灌溉系统运行时,一般有2~3人管理即可。一般每6~7 h开启下一组阀门,关闭上一组阀门。其他时候一般不需人为操作,只需在灌溉前在果树树冠周围打一圈土垄,使得灌溉水流主要湿润根部周围土壤。由于小管出流灌溉技术每亩每次灌水量相对较少,极大限度的节省了劳力,节能效果也十分明显。另外,小管出流灌溉时人可在田块内做务,互不影响。大水漫灌时人就无法进行田间做务,需等几天后才能进地劳作。可见小管出流是一个非常适宜果园灌溉的一种灌溉形式。

3 小管出流灌溉节水技术在凤翔县果业生

产中的存在问题分析

(1)大多数果园未能形成合作社规模化种植经营,节水灌溉运行管理难度大,未能充分发挥效益。目前凤翔县县域果品主产区大多数园子,从外观看起来集中连片很有规模,但都是一家一户投资栽植的散户,最少的栽植3亩,最多的栽植8亩左右。小管出流灌溉一次启动一个轮灌组,基本上要达到10亩左右。而10亩果园需由3~4家果园组成。果农们的团结精神不强,往往由于所栽品种不同,你想浇灌他不愿灌溉,导致系统很难运行,以至于先进的节水管溉技术不能发挥它的优势。

(2)由于宣传培训不到位,先进的节水灌溉技术不被果农认可,以至于投资的大部分灌溉设施不能有效利用。目前,集中连片的散户果农由于缺乏认识,对小管出流这种先进的节水灌溉形式缺乏深入了解。思想上对传统的大水漫灌模式根深蒂固,总觉得大水漫灌把地浇的透,灌水多,耐旱时间长。而小管出流灌溉出流小,看着心急,灌溉时间长,一次要几家联合起来灌溉,果农根本不接受这种灌溉模式,但是他们也没有认识到这样一个问题,就是大水漫灌一次灌水量大,容易导致土壤板结,由于要形成径流,水量深层渗漏大,所以田间灌溉水利用系数不能有效提高。另外,导致水肥一体化这种先进灌溉技术也不能实施。

(3)有些地块,缺乏科学规划,灌水均匀度较差。有些地块,比如属于台阶地块,由于平整度较差,缺乏科学设计,毛管的铺设没有在同一等高线,或者因为毛管铺设长度超过极限长度,导致远端部分出水口出流达不到要求或者不能出水。

4 解决对策分析

(1)对于集中连片栽植的散户苹果园,不能充分发挥作用的。可一般要求一户栽植最少都在3亩以上,大约400棵树,施工时可以采用80 L/h的灌水器(设计一眼井的出水量32 m3/h),在每一户的地头安装一个控制阀,这样可以解决一家一户的单独灌溉问题。并可根据每户面积及栽植的棵数来推算灌水器的流量,选择适宜流量的灌水器,解决群众不愿合伙灌溉的问题。此外,可采取先进技术手段,在系统首部加装一套变频设备,修建一座200 m3地上蓄水池作为水肥一体化的肥料搅拌池,选择可以充分溶解的肥料。按照两用一备要求在施肥池后面安装变频设备,根据灌溉系统的需水量自动调节水量,达到既定效果。

(2)目前水资源十分短缺,要把有限的水资源用到刀刃上。针对群众大水漫灌旧思想根深蒂固,不认可小管出流灌溉模式的现状,政府应牵头组织群众代表去参观节水灌溉技术成熟的地区现场观摩,自己亲自感受,听取人家的先进经验,直观的了解小管出流灌溉的优越性。对他们进行灌溉管理程序流程培训,使群众明白小管出流灌溉的基本原理是细流式润湿土壤,不会使土壤板结。使群众在现实中理解大水漫灌是一种灌溉水利用率较差的灌溉方式,今后一定要摒弃。使群众逐步接受小管出流节水灌溉技术。

(3)针对规划不科学和灌溉均匀度差问题,应在规划阶段尽量将毛管布置在同一等高线上,毛管上的出流口的最大与最小水头差值不得大于3 m。而对于毛管的铺设长度,一般由计算得出株距在2.5 m的果园毛管布设长度不超过75 m,株距在1.5 m的果园毛管控制在55 m左右,并且必须保证通过灌水器的水头压力在0.05 MPa以上,最大在0.3 MPa左右。

5 结语

总之,小管出流是一种节水、节能、节省劳力的一种精准局部节水灌溉技术。这种灌溉技术缓解了农业灌溉用水与工业用水、人民生活用水、绿化环境用水相互竞争的矛盾,实现了农业灌溉节水化。对于水资源相对较匮乏的渭北平原地区来说,推广使用小管出流灌溉技术尤为重要。小管出流节水灌溉将对凤翔县农业增产增收以及农村经济发展腾飞起到了积极地促进作用。

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