虎海波，呂金燕，朱軍保，范洪梅

(四川省攀枝花市農(nóng)林科學(xué)研究院，四川 攀枝花 617061)

微潤灌溉技術(shù)是國際上率先實現(xiàn)仿生型連續(xù)灌溉的新型節(jié)水技術(shù)。為引進(jìn)、示范該技術(shù)，2014年，攀枝花市農(nóng)林科學(xué)研究院與攀枝花市米易縣水務(wù)局合作，在米易縣草場鄉(xiāng)的頂針村建立了微潤灌溉技術(shù)示范點，示范面積20hm2，種植作物是芒果，地形為典型的山坡臺地，坡度在5°～20°之間。微潤灌溉系統(tǒng)由攀枝花市農(nóng)林科學(xué)研究院設(shè)計。到目前為止，系統(tǒng)已運行了3年，現(xiàn)就微潤灌溉技術(shù)在山地果園使用中存在的一些問題進(jìn)行探討。

1 項目區(qū)概況

項目區(qū)位于米易縣草場鄉(xiāng)項針村五社，海撥區(qū)域1387～1451m。系統(tǒng)水源為米易縣晃橋水庫南干渠內(nèi)的水，設(shè)計流量為1.4m3/s,最大流量為1.6m3/s,是米易縣的人飲用水，水源有保障。土壤類型主要為砂壤土和紅壤土。種植作物為芒果，株行距為3m×4m。整個項目區(qū)20hm2，共設(shè)置了61個微潤灌溉小區(qū)。每個微潤灌溉小區(qū)的控灌區(qū)域落差在10m以內(nèi)。毛管布置采用單行布置，即1行芒果樹布置1條毛管，每根Φ16毛管的鋪設(shè)長度控制在150m以內(nèi)。微潤管的布置有豎立布置和圓形鋪設(shè)2種方式。系統(tǒng)的所有管道均采用PE管，均埋設(shè)。

2 系統(tǒng)使用的優(yōu)缺點

2.1 優(yōu)點

通過近3年的使用，微潤灌溉系統(tǒng)的優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下五點：一是省工，系統(tǒng)取水口與調(diào)壓池進(jìn)水均采用了浮球閥控制，灌溉時，只須打開取水口的球閥與各個微潤灌溉小區(qū)的控制球閥，就能對整個芒果園持續(xù)性進(jìn)行灌溉，無需人員看守，實現(xiàn)了微潤灌溉小區(qū)的自動化灌溉，最大限度的節(jié)省了灌水所需的人工；二是延長了系統(tǒng)的使用壽命，地表毛管由裸鋪改為埋設(shè)后，在用割草機(jī)除草時，避免了對毛管的損壞，同時降低了管道的老化速度，延長了管道的使用壽命；三是提高了水肥一體化灌溉的可操作性，每次施肥時，只需將肥料裝入塑料網(wǎng)袋放入調(diào)壓池中或直接將液體肥倒入調(diào)壓池攪均即可；四是灌水器(微潤管)不易堵塞，微潤管是以高分子半透膜為核心材料制造的，具有納米級孔隙，不易堵塞，系統(tǒng)日常維護(hù)主要是清洗過濾器，而不需要查看灌水器是否堵塞；五是微潤灌溉有利于芒果樹的生長，試驗中每年測量試驗區(qū)芒果樹徑粗，結(jié)果顯示微潤灌溉的芒果比常規(guī)灌溉的芒果徑粗粗近11%。

2.2 存在的問題

2.2.1 微潤管豎立安裝方法技術(shù)要求高，后期管理維護(hù)困難 主要表現(xiàn)在：①安裝難度大，要求高。首先微潤管豎立狀安裝時，需要用鉆孔設(shè)備鉆孔，勞動強(qiáng)度大，一般需要2人輪換操作；其次是需要一定的技巧，利用鉆孔設(shè)備將孔內(nèi)的泥土提出來；第三、鉆桿磨損快，需經(jīng)常更換。第四、配件多，安裝費時。每株芒果樹需要用到三通、彎頭、堵頭等配件10個，工作量大，且聯(lián)接件多了，漏水機(jī)率高 。第五、鉆孔回填時，須用細(xì)土回填，以確保鉆孔壁與微潤管間無縫隙。②在恢復(fù)使用時，部分微潤管須排空氣，否則不出水。豎立狀安裝的微潤管因與毛管沒有形成回路，在雨季過后或停水一段時間后，重新使用時，部分微潤管因氣阻現(xiàn)象，管內(nèi)無法流水進(jìn)去，需將聯(lián)接件取下，重新安裝微潤管。③后期清淤困難。因微潤管呈豎立狀安裝，尾端安裝的是一個堵頭，經(jīng)過2年多的使用，部分微潤管內(nèi)淤積嚴(yán)重，需把微潤管從鉆孔內(nèi)撥出來清洗，在清洗完后，須重新對原鉆孔進(jìn)行擴(kuò)孔，才能把它重新裝回孔內(nèi)。

2.2.2 豎狀安裝的微潤管壁易出現(xiàn)爆裂 在設(shè)計安裝時，微潤灌溉系統(tǒng)一般按不超過10m自然落差，即4～5臺地設(shè)1個微潤灌溉小區(qū)，遠(yuǎn)低于微潤管20m的爆破壓力。但是在實際應(yīng)用中，部分豎狀安裝的微潤管易從側(cè)面破裂，造成此現(xiàn)象的原因可能一是產(chǎn)品生產(chǎn)缺陷；二是使用中開啟閥門過快，管道中形成氣錘現(xiàn)象。

2.2.3 管道的布置影響施農(nóng)家肥 微潤灌溉系統(tǒng)所有管道均采用了埋設(shè)，地里到處都是管子，在進(jìn)行穴施、坑施農(nóng)家肥或進(jìn)行窩盤作業(yè)時，非常容易損壞到毛管與微潤管。

2.2.4 系統(tǒng)的過濾器非常容易堵塞 微潤管灌溉是滲灌，出水量小，微潤灌溉系統(tǒng)的管道內(nèi)水流速度慢，細(xì)泥砂會在調(diào)壓池底部慢慢淤積，很快就把微潤灌溉小區(qū)出水口的網(wǎng)式過濾器堵塞，一般1～2d就要清洗1次。

2.2.5 毛管采用旁通閥調(diào)節(jié)壓力，后期使用不便 為調(diào)節(jié)毛管內(nèi)水的流速與壓力，保障各臺地間毛管上微潤管的出水均勻度，設(shè)計中毛管與支管間采用了旁通閥聯(lián)接，在灌水調(diào)試時，技術(shù)人員從下到上，將旁通閥的開關(guān)依次由小到大打開。但在管道埋設(shè)時，旁通閥也埋在了土里，雨季過后，一些旁通閥因堵塞或開啟位置發(fā)生了變化，再次使用時，導(dǎo)致部分管道無水或水小等問題，須將支管小心挖開，重新調(diào)整旁通閥的開啟大小。

2.2.6 靠邊坡過近易出現(xiàn)垮塌現(xiàn)象 微潤灌溉是一種以微量、緩慢、連續(xù)不斷的出水方式，不停地向作物根系提供適量水分。果園灌溉主要是在每年10月至來年的6月使用，經(jīng)過近7個多月的持續(xù)灌溉，田間部分位置的土壤水份已飽合，在雨季來臨時，靠近邊坡在1m以內(nèi)安裝了微潤管的臺地，易發(fā)生邊坡垮塌現(xiàn)象。

2.2.7 磚砌調(diào)壓池易開裂漏水 微潤管的額定工作壓力較小，項目區(qū)須修建大量的調(diào)壓池，同時，調(diào)壓池也是每一個微潤灌溉小區(qū)的供水水源。在微潤灌溉系統(tǒng)中，調(diào)壓池是非常關(guān)鍵的設(shè)施，但是磚砌的調(diào)壓池，在山地果園中，受土壤沉降、水流沖刷、養(yǎng)護(hù)不到位等多種因素，池壁與池底易開裂漏水。

2.2.8 灌水效果受土壤類型因素的影響較大 微潤管的灌溉是通過浸潤方式，在實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，粘性越大的土壤，其浸潤半徑越小，灌溉效果越差，主要原因是土壤將微潤管緊密的包裹在了一起。在推廣微潤灌溉技術(shù)時，最好在砂性土壤中實施。

3 建議與探討

微潤灌溉技術(shù)與普通滴灌技術(shù)相比，具有高效節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)能和節(jié)省人工成本的特點，可以滿足作物所需的水、肥、氣、熱、光五個條件，且與植物的吸水過程在時間上同步、在數(shù)量上匹配，非常適宜于作物的生長。它是對作物灌溉的一種新的方式與新的理念，代表著作物灌溉的一種方向。為了指導(dǎo)今后微潤灌溉技術(shù)在山丘區(qū)的大面積推廣應(yīng)用，針對安裝使用中出現(xiàn)的問題，作如下技術(shù)探討和建議。

3.1 山地果園微潤管宜采用圓環(huán)安裝方法

目前，山地果園微潤管主要采用的是豎立或圓環(huán)安裝方法，通過實際的應(yīng)用，與豎立狀安裝方法相比，圓環(huán)狀安裝方法更適宜。主要表現(xiàn)在：①不需機(jī)械鉆孔，人工挖環(huán)狀溝即可，省工又省事。②灌水器安裝的配件少，只需2個配件，安裝速度快。 ③回填簡單，不需要準(zhǔn)備細(xì)土或砂子。 ④因微潤管與毛管形成了回路，后期使用時，不需對微潤管專門進(jìn)行清洗，只需打開毛管或支管尾端，用水沖洗一遍管道即可。⑤可挖成傾斜的環(huán)狀溝，滿足不同深度的作物須根吸水。⑥不會出現(xiàn)氣阻現(xiàn)象，導(dǎo)致微潤管不出水。同時，在實際安裝中，為避免出現(xiàn)邊坡或田埂垮塌現(xiàn)象，對較窄的臺地或靠邊的樹，可采取半圓環(huán)安裝。

3.2 合理設(shè)置調(diào)壓池的控灌落差

微潤灌溉廠家給出的調(diào)壓池控灌高度在2m，即差不多1～2臺地就須設(shè)一調(diào)壓池。照此施工，工程造價與成本就會上升很多。本方案設(shè)置的調(diào)壓池其控灌小區(qū)高度在自然落差10m以內(nèi)，雖然節(jié)省了成本，但是出現(xiàn)了部分微潤管爆管、首尾臺地間的出水量不均，旁通閥調(diào)節(jié)壓力不易操作等問題或現(xiàn)象。考慮到投資成本與后期的管護(hù)，在山地果園的安裝施工中，調(diào)壓池的控灌高度可調(diào)整到5～6m。

3.3 改進(jìn)調(diào)壓池的制作方法

系統(tǒng)的調(diào)壓池可采用廢舊金屬鐵桶制作，在山地果園中與水泥或磚砌調(diào)壓池相比，采用金屬鐵桶具有明顯的優(yōu)勢：①成本低。②不會因地基沉陷或其它原因出現(xiàn)池底或池壁漏水現(xiàn)象；③安裝簡便、快速、省時。但是，1個廢舊金屬鐵桶制作成2個調(diào)壓池，調(diào)壓池的高度只有近50cm，除去安裝浮球閥的高度，實際上調(diào)壓池的有效蓄水深度不足35cm，因微潤管耗水量小，管道內(nèi)水的流速較慢，泥砂非常易在桶底淤積，使得微潤灌溉小區(qū)的網(wǎng)式過濾器堵塞速度非?？?。最好是將1個廢舊金屬鐵桶改做為1個調(diào)壓池，并把調(diào)壓池的出水口設(shè)置在距桶底1/3，桶底設(shè)一排污閥。但是，在用金屬鐵桶制作時，桶的內(nèi)壁須進(jìn)行防腐處理。

3.4 轉(zhuǎn)變有機(jī)肥的施用方法和觀念

山地果園中有機(jī)肥一般通過坑施或條施2種方式，但這2種方式均易損壞埋設(shè)的管道。而微潤灌溉系統(tǒng)只能施沼液等液體有機(jī)肥，而無法利用沼渣，增加土壤的有機(jī)質(zhì)含量。如要增施含沼渣的有機(jī)肥，必須新建一套施肥系統(tǒng)，利用水泵(管道泵)等加壓設(shè)施或自壓方式，通過施肥槍將發(fā)酵的有機(jī)肥直接注入到作物的根部或以人工澆灌的方式施有機(jī)肥，從而解決這一問題。

4 結(jié)論

微潤灌溉技術(shù)改變了現(xiàn)有的作物灌溉方式，是一種先進(jìn)、高效的節(jié)水技術(shù)，但是與噴灌、滴灌等節(jié)水技術(shù)相比，不僅造價偏高，施工與安裝技術(shù)要求也高，且受土壤種類，水源條件等限制，所以，在山地大面積推廣使用微潤灌溉技術(shù)，一是要加強(qiáng)對管理人員的技術(shù)培訓(xùn)，提高其管理應(yīng)用水平；二是要因地制宜，須慎重，不盲目。