浅析小管出流灌溉技术在凤翔县果树生产中的推广及应用

刘 勃 苗晓东

（凤翔县水利局 陕西 凤翔 721400）

水资源紧缺是制约干旱区域农业发展的瓶颈，而精准、节水灌溉是实现旱地农业可持续发展的有效途径。随着我国水资源短缺形势的日益加剧，研究与推广成系统的高效节水灌溉方式将成为我国干旱区未来农业发展的重要方向。近年来，全国各地逐步实施了一大批高效节水灌溉工程，高效节水材料及设备生产也形成了一定规模，其主要以低压管灌、喷灌、滴灌、微灌等方式为主。其中在花卉和果园灌溉中，以小管出流为主要形式的微灌灌溉系统是近几年研推广较为多见且成熟的灌溉方式，其主要是针对传统滴灌和微灌过程中灌水器易堵塞、出流量小等问题而改良，具有流量大、不易堵塞、灌溉用时短等特点。通过对果园小管出流灌溉技术的实验和初步应用，更体现了小管出流高效节水灌溉方式具有节水、节地、省工、节能等诸多优点。因此该灌溉技术在当前水资源形势日益严峻、节水灌溉刻不容缓的形势下，具有非常广阔的推广前景。

1 概况

1.1 县域概况

凤翔县位于陕西省关中西部,县域总面积1179 km2，全县辖12个镇，233个行政村，耕地面积76万亩。是全国优质小麦生产基地、商品粮生产大县和优质苹果生产基地。该县土质肥沃，光热条件好，农业资源丰富，生态环境优良，适宜于种植辣椒、苹果、小麦、玉米等粮经作物。特别是地处全县中、南部的冲洪积扇区和黄土台塬区地势平坦，水资源比较丰富，具有发展规模化果品生产得天独厚的优势。

1.2 县域果树灌溉概况

凤翔县人多地少，水资源紧缺，自然灾害频繁，农田水利历来在县域经济发展中占有十分突出的位置。近年来，在县委、县政府的强力推动下，“北果南牧中菜”战略得到全民响应，范家寨镇荣膺全国优质苹果生产百强乡镇，苹果、辣椒等高效农业已经成为农业增效、农民增收的支撑产业。在凤翔县苹果种植区，传统的灌溉方式还采用费水、耗工、高成本的大水漫灌，在用水高峰期和水源紧张时矛盾尤为突出。据统计，长期以来，采用传统灌溉方式，每户灌溉时在清理渠道、巡渠、浇地时需投用5～6个工日，这无疑增加了灌溉的人力投入。采用大水漫灌时，大量的水没有进入果树根部而浪费掉，灌溉水利用效率很低，且果农对苹果生长各个阶段的需水量和灌水次数等没有科学的规划，使得苹果生产落后、产量低、质量差，严重制约了县域经济作物生产的发展和种植区群众的增收。

2 小管出流灌溉系统概述

小管出流灌溉系统由水源、首部枢纽、输水管网和灌水器等部分组成。水源由水泵、启动等设备组成，首部枢纽包括施肥、过滤、计量和控制等设备，输水管网多采用树状布置，由干管、分干管、支管、毛管组成，灌水器由稳流器和出流小管组成。其灌溉原理为将水源水经首部枢纽过滤，通过管网逐级分配输送至毛管，利用安装在毛管上的出流小管和稳流器，采用压力补偿，将管道有压水以细流的方式灌溉到作物根部地表，再以积水入渗的方式渗到作物根部，实现精准灌溉。小管出流灌溉系统充分解决了滴灌、微灌等灌溉系统流速缓、容易堵塞的的难题，且具有出流量大，流速快、流量均衡等特点，大大缩短了灌水周期，在蔬菜、果树和花卉栽培中应用前景广阔。

3 小管出流灌溉技术的特点

3.1 节水效益明显

小管出流灌溉是一种局部灌溉方式，只灌溉作物根系范围内的土壤，灌水均匀度高，既保证了作物的需水，又不会造成耕地板结和灌溉水浪费，相比渠灌和管灌等方式节水效果明显。小管出流灌溉方式是通过埋设在地面以下的UPVC和PE管道输水，在输水过程中没有渗漏和蒸发的损失，且灌水器出流量适中，流出的灌溉水能很快渗入到作物根部，不会流至附近地块和沟道中，经多地区实验，灌溉水利用率能达到95%，可比传统灌溉方式节水60%以上。

3.2 不易堵塞

在滴灌和微灌灌溉时，遇到的最大问题是出水口易堵塞。小管出流灌溉是通过安装在管道上的4mm的PE小管作为灌水器直接灌水，而滴灌和其他微灌灌水器流道尺寸一般为0.5mm～1.2mm，由于小管出流灌水器的出流小管直径比滴灌灌水器的孔口直径大的多，而且采用大流量出流，大的流道和流速，可以让水中细纱级的固体物通过，也不致由于流速过小而产生沉积。因水质净化处理简单，一般在系统首部安装筛网式过滤器即可，解决了滴灌系统灌水器易堵塞的问题。

3.3 省时省工、科学灌溉

项目 地面砼渠道灌溉 小管出流灌溉 效益增减情况工程建设亩均投入（元/亩） 650 1040 增加390工程年维护及运行费用（元/亩） 310 203 减少107年灌水次数（次/亩） 3 3灌水定额（m3 /亩） 130 50 减少80净灌溉定额（m3 /亩） 91 34.23 减少56.77灌溉人工投入（工日/亩） 14 5 减少9肥料投入（元/亩） 3200 2100 减少1100苹果产量（kg/亩） 4120 4680 增加560每亩收益（元/亩） 20600 23400 增加2800

传统的灌溉方式中，大多数都是渠道输水，在灌溉过程中清理渠道、浇地等都需要大量的人力，灌溉费时费工，且每片果园不同地方灌水量没有办法得到精确的控制，灌水的均匀度不高。小管出流灌溉技术充分解决了灌溉费时费工、无法精确灌水这两个问题，在灌溉时一般最多只需要两个人配合即可完成整片果园灌溉工作，根据果树在每个时期的需水量，只需按要求时间开启灌溉系统，精确控制灌溉水量，灌溉均匀度高，达到了科学灌溉和省时省工的目的。

3.4 水肥一体化灌溉

小管出流灌溉是一种局部灌溉方式，在系统首部枢纽安装一台施肥罐，果树施肥时，可将化肥液注入管道内随灌溉水进入作物根区土壤中，实现了灌水水和施肥同时进行，水肥的利用率也得到提高。灌溉时也可把肥料均匀地撒于导渗沟内溶解，随水进入土壤。特别是施有机肥时，可将各种有机肥理入渗水沟下的土壤中，在适宜的水、热、气条件下熟化，充分发挥肥效，解决了滴灌不能施用有机肥的问题。

4 小管出流灌溉技术推广的必要性

“陕西省水利发展十二五规划”中指出，要从水资源紧缺的省情出发，把建设节水型社会作为缓解水资源供需矛盾的根本措施。水是生命之源，同样也是国家经济发展的主要因素。而如何高效率利用有限的水资源，尽最大能力发挥水资源的效益己经成为看一个全球性极其有待解决的重要课题。凤翔县境内农业资源丰富，土壤气候条件良好，作为水资源极其短缺的地区，水资源的利用率和利用效率低下使水资源在节流方面呈现巨大的挖掘潜力，因此高效节水灌溉成为县域农业水利发展的必然趋势。

5 小管出流灌溉技术推广的可行性

高效节水灌溉方式最近几年在我国发展迅速，处于关中干旱地区的凤翔县有苹果种植面积17万亩，2014年，凤翔县县委下发了《关于加快苹果产业发展的实施意见》，全县上下凝心聚力，2014年春季，全县新栽植苹果1.4万亩，新建百亩以上集中连片示范方17处，千亩示范方2个，新建果园大多在灌溉设施不足的旱塬地区。而已建成挂果的苹果产区灌溉方式大多还是采用七八十年代的渠道灌溉，与果品生产发达地区有很大的距离，在我省其他地方，已建成了小规模的微灌、喷灌灌溉示范区，但大多还没有对果园水肥一体化、科学化灌溉的应用。传统方式对果树的浇灌、施肥等工作都需要靠大量人工来实现，且不能根据作物正常生长所需要的水分来实时进行精确灌溉的一种方式，不利于果木的成长，因此，在苹果种植上急需一种能够根据光照、温度、湿度及作物需水情况，能够及时并精确控制的灌溉系统。

6 小管出流灌溉技术经济效益分析

通过在凤翔县苹果主产区建设和推广小管出流微灌方式，将使县域内的苹果园区实现水肥一体化灌溉、集约化控制果园。凤翔县范家寨镇张家沟村于2013年在苹果园区建设了小管出流灌溉示范点，示范点苹果种植面积53亩，现有农灌机井1眼，笔者通过对该示范点应用成果和周边采用大水漫灌的果园进行简单对比分析，结果显示如下表。

通过以上数据分析显示，果树小管出流微灌可以达到节水60%以上，不仅节水，还能节肥30%左右，节省人工50%～60%，同时实现果品增产15.5%～37.5%，不仅如此，通过精准控制水肥，果品质量也有明显提升。

通过微灌进行灌溉施肥，可以使果园土壤水分达到最适宜状态，一定的灌水量可以形成相应最大湿润半径，而使水的深层渗漏量最小。微灌使土壤水气比例适宜，有利于作物根系呼吸，同时可以调节土温。通过本项目的研究和推广，灌区环境将充分得以改善，林地的面积将进一步扩大，将有利于灌区的生态环境的改善，生态环境效益表现在涵养水源、保持水土，减少风沙灾害，防止泥沙流失，调节气候，改善生态环境、净化空气等效益上。由于采用了节水技术，可有效改善地下水的采补平衡，防止地下水位的持续下降，实现区域水环境的良性发展。

7 结语

微灌技术在发达国家中已得到广泛使用，并取得了高效益。凤翔作为关中地区的苹果主产区，小管出流灌溉技术作为一种现代的高效灌溉技术在凤翔乃至全省一定会得到快速发展。我国微灌技术积累近20年的经验和大量的试验研究成果，已初步形成适合于我国国情实际的微灌技术，特别是微灌设备的技术水平已有了明显提高。随着时代发展，人们的思路更加开阔，更加讲求实效，我国已出现很多制造微灌设备的厂家，这些都为微灌的发展提供了有利条件。可以预料凤翔县将会形成一套适宜的小管出流灌溉技术体系，并作为现代化节水农业不可缺少的技术。陕西水利