自压滴灌技术在农田灌溉中的运用

农业是我国的支柱产业，农作物质量、产量的提升对国家经济发展有着重要影响。据调查，我国每年用于农业灌溉水量约占全国总用水量的60%以上。由此可见，科学的灌溉技术是提升水资源利用率的切实手段，是促进我国农业可持续发展的保障。自压滴灌技术是通过利用水源地与农田之间存在高差产生的自然压力作为输送动力，以此将水源递送至作物根系，不仅实现了水资源的合理利用，还有效节省人力、物力及肥料的施用量。自压滴灌技术应用于干旱地区，能够有效解决水分流失严重、水资源缺乏的问题。为促使自压滴灌技术合理利用于农田灌溉中，先对其存在优势进行讨论，并通过分析其各个组成环节，以期提升农田灌溉效率，降低水资源浪费。

自压滴灌技术具有高效节水、节省肥料、节省人力的特点，通过水源输送滴头，灌溉至作物根部，以此满足其生长需求。自压滴灌系统各项环节的建设需要对农田地形地貌进行全面的观察、分析，根据农作物种植种类及土壤条件，合理规划设计引水渠道、压力前池、首部枢纽、输配水管网，以此保证灌溉作业的有效开展。同时，需要做好水源地保护措施，加强水质管理。通过人工干预合理控制水压，并通过对土壤腐蚀性检测，选取具有耐腐蚀、耐磨损特性的管材，以保证自压滴灌系统的平稳运行。

一、自压滴灌技术在农田灌溉中的应用优势

（一）高效节水

自压滴灌技术应用的优点之一是能够有效节省水分，通过精密设计的滴头，将水分精准输送至农作物根部，促使其健康成长。经过直接输送的方式，有效降低水分在传输过程中的浪费。与传统的灌溉方式相比，自压滴灌技术用水量明显减少，水资源利用率获得显著提升。自压滴灌技术的应用对于水资源匮乏区域具有重要意义，它能够切实避免传统灌溉过程中的水分消耗，降低灌溉时长。同时，自压滴灌技术能够在一定程度上提升农作物的生长环境，其通过水分直达根部的方式，促使农作物可以更好地吸收、利用水分，促进根系的发育。

（二）节省肥料

利用传统的灌溉方式，会在水分流淌下降低肥料转化率，使其出现流失、下渗的问题，不能充分满足农作物的生长需求。因此，农户为加强农作物长势，会适量添加肥料含量。这不仅会增加种植成本，还会对土壤环境造成一定程度的污染，促使土壤出现板结、结晶等现象。通过运用自压滴灌技术，可以有效避免这一状况的产生。农户采用自压滴灌技术进行灌溉，可根据农作物品种、根系深度按照其实际需求肥料施加即可，再通过根系滴灌方式避免肥料流失。相关调查显示，自压滴灌技术的应用能够提升肥料利用率30%～40%，肥料转化率可达到70%。

（三）节省人力

传统农田浇灌需要农户安装水管、水泵等设施进行浇灌，并定期观察水流淌状况，防止浇灌不到位，不仅消耗大量人力、时间，且浇灌效率低下，需要重复多次浇灌。自压滴灌技术利用管道输送水源，再通过设备滴灌作业，农户只需安装滴头即可实现水源浇灌，大幅降低了人力输出、减轻劳动强度，且浇灌效率、质量从根本上获得提升。此外，自压滴灌设备操作简单，维护简便，只需要在建设初期合理规划管道位置，浇水过程中保证滴头安装稳固即可，基本不会出现较大的质量问题。

二、自压滴灌技术的组成部分

自压滴灌技术的运用主要由引水渠道、压力前池、首部枢纽、输配水管网组成。

（一）引水渠道

引水渠道是自压滴灌技术运用的前提，是水源成功输送至农田进行滴灌的重要组成部分。引水渠道的作用是通过合理的设计布局，将水输送至压力前池。渠道的主要构成物质为混凝土，砼浇筑完成后应使用卷材、高分子、聚氨酯等防水材料进行防渗漏处理，以此减少水源输送过程中的消耗，提升水资源利用率，且在混凝土的作用下，能够有效保证水源输送的安全性与可靠性。

（二）压力前池

压力前池是水源储存的中转站，由进水区域、沉淀区域、出水区域三部分构成。设计人员在进行规划时，应结合农田地理形势、水源地的地形地貌，以此保证水源落差及压力能够满足自压滴灌技术运用要求。对于压力前池的建设，仍采用混凝土浇筑形式，并在周壁做好防渗处理，避免储蓄水流失、散发。

（三）首部枢纽

首部枢纽是自压滴灌技术运用的核心，担负取水、沉淀、过滤、送水、配水等多项设备的协调运转。多数情况下与水源工程同时布置，根据地区实际情况合理设置建设位置，使其具备行水功能即可。首部枢纽的主要组成部分为管理站房、施肥罐、过滤器、减水阀及水表等设施。过滤器的存在是为了防止水源中的沙石造成滴灌管道、滴头堵塞，影响滴灌作业，其主要由沙石式过滤器、叠片式、离心分离式等物件构成。过滤器过滤级别应根据水流量综合考虑决定，应保证使用筛网为120目，并且能够通过手动解除冲洗，以方便后期维护。在开展自压滴灌的过程中，发现过滤网及密封圈存在破损、堵塞、老化时，应及时更换清理，避免因水流拥堵而造成滴灌作业停止，对其他设备运转产生影响。压差式施肥罐是首部枢纽配置的农田肥料施加用具，需根据农田占地面积及种植农作物种类合理选用，确保其容积满足使用要求。施肥完成后需及时清洗施肥罐，以防肥料在其内部残留、结块、变质，影响下一次农田施肥。

（四）输配水管网

自压滴灌作业，水源会经过引水渠道输送至压力前池，进而通过首部枢纽传送至主干管，由主干管分流至干管、分干管、支管、毛管，从而达到滴灌目的。输配水管网由主干管、干管、分干管、流量计、压力调节装置、进排气阀等部件连接构成，起着承上启下的作用。在对管道走向进行设置时，需根据田间实际状况基于高线布置，促使各管道之间处于垂直状态。自压滴灌的关键在于合理利用自然压力，因此，对于压力前池的管线布置，应根据等高线垂直安装，以此保证水源输送具有充足压力。毛管的分配需根据田间农作物种植方向设置，使其符合农作物滴灌需求。同时，应在不同干管末端设置排水沟渠，以便在温度下降时清除内部存留积水，防止其在冬季冻结。从我国目前自压滴灌技术的应用来看，其使用管材主要为钢管、球墨铸铁管、玻璃夹砂管、PUV-U管等。农户应根据当地土壤土质、滴灌需求合理配置，以此满足使用需求。

三、自压滴灌技术在农田灌溉中的运用措施

（一）根据农田地形合理规划

对农田地形状况进行分析，是保证在自压滴灌技术运用中自然压力符合灌溉要求的关键。因此，在进行设施建设前，应对农田坡度、高程变化及地势地貌进行全方位的测量及考察。可以利用测绘工具，将农田地形精准绘制、标注，通过采集的数据信息，对农田自然落差位置、高程进行确认，再通过计算分析，获取水源地与各个农田区域之间的最大、最小落差，由此评估自压滴灌系统运用的滴灌能力及水流强度、输送效率，查看其是否满足滴灌需求。对农田地形数据掌握后，可开展自压滴灌系统的整体布局、建设规划。在此阶段，应充分考虑自然压力、水源地水储量、供水速率、输水速率以及耗时等因素，还需要对农田占地面积、种植作物种类进行考察，以此作为条件基础，设计管道走向、位置及数量，使主干管、干管、毛管等管道的布置符合需求。同时，在规划管道走向时，需避开陡峭的山坡或沟壑位置，防止管道使用中出现断裂、漏水等情况。通过对农田地形地貌的详细调查、分析，开展自压滴灌系统的合理规划，确保各项管道功能正常运转，从而利用水源地与农田之间的自然压力实现自压滴灌。

（二）选择适宜管道材料，保证紧密连接

在选取管道材料时，应充分考虑土壤条件，对土壤中酸碱度、盐分含量及微生物活动状况进行检测，获取腐蚀管材物质成分，进而选择适宜的管材。常见的耐腐蚀管材有不锈钢、PUC/PE等，可在恶劣的土壤环境中长久保存。同时，还要考虑管材的耐磨损度，石子、沙砾、农作物根系等会对管材造成磨损，降低其使用寿命。因此，需要根据土壤条件选择适宜管理材料，以减少维护更换次数。管材的采购需长远打算，不可只顾眼前成本输出，长寿命管材可有效降低维护成本，提升使用效益。对于滴头材料的选取应全方位考虑，根据农作物种植种类，合理采用流量充足、工作压力、出水匀速的管材，可促使水分均匀进入植株根系，满足作物生长需求，切实加强滴灌效果。管材的安装应严格按照规范要求执行，确保各个管道之间连接紧密无缝、滴头位置分布均匀，使其能够正常工作。安装人员应根据管道材质使用合适的密封材料以及适宜的连接方式，以此保证管道接口处无漏水现象。管道全部连接完成后，需开展接水检测，以此确认管道连接符合使用要求，系统正常运行满足高效灌溉需求。

（三）根据地形调节水压

自压滴灌系统虽依托自然压力驱水源流动，但在实际使用过程中，需要根据具体情况对水压进行适当调节。农田地形变化较大，部分地区平坦，部分地区凹凸不平，若仅依靠自然压力会导致某些区域无法浇灌。因此，需要通过人工干预，设置压力调节装置，通过控制设备中的阀门调节水压强度，使其能够将水源输送至农田各个部位，完成滴灌作业。水压的调节，应结合农作物种类及其生长阶段合理控制。不同农作物在不同生长阶段对水分需求量存在差异，农户需通过观察农作物长势、土壤水分含量合理分配水资源，使其满足植株生长需求，且不会对作物根系产生不利影响。此外，可将自压滴灌系统与智能控制系统结合使用，以此进一步提升农田灌溉的精确性及效率，可以有效减少水资源浪费。智能控制系统通过感应系统，能够实时监测土壤水分含量，并经过数据信息采集分析、监视农作物生长状况，进而自动控制滴灌压力、时间及频率，以此保证作物获得充足的水分供给，避免出现土壤水分含量过高或过低的现象。

（四）做好水源保护，进行水质处理

水分是农作物生长的必要物质，应做好水资源的管理措施，促使水质符合灌溉要求。

1.保证水资源无污染。需要定期对水源地水质查看，对其内存在的农药瓶、垃圾等及时清理，避免对水源造成严重污染。同时，应对水源地周边可能污染水资源的行为进行禁止。例如，污水排放、堆放废弃物等。可在水源地周边设立标识牌、标语，以起到警示作用。

2.保证水质安全性。灌溉符合要求的水源是保证作物健康成长的关键，可有效避免其受到病虫害侵蚀。由于水源地一般为地表水，其内可能含有有害物质、细菌、病菌、虫卵等杂质，不仅会对农作物根系造成为害，还有可能降低种植经济效益。因此，需要对水质进行消毒、杀菌处理，以此去除水源中存在的有害物质，防止农作物受损。通过对水资源的保护、水质处理，能够切实提升自压滴灌系统的运用效率，加强作物对肥料中营养物质的吸收，提升农作物的质量及产量，减少因水质引发的病虫害问题。

（五）系统维护与检修

定期维护、检修自压滴灌系统是保证其长期稳定运行的关键。不仅关系到滴灌效率，还与作物质量及产量提升具有密切联系。维护、检修时，需要对系统各部位详细检查，尤其对管道部位重点关注。管道是水源输送的关键位置，其能够正常运行与灌溉效率息息相关。及时更换破损、老化的管道，维修接口松动部位，以保证管道之间紧密连接，无渗水现象产生。同时，应注意检查滴头。滴头是与作物根系直接接触的部位，其对作物水分吸收具有重要影响。如果发现滴头存在堵塞、损坏情况，需要及时清理并更换，促使水流在滴头的运作下切实进入土壤。此外，还要检查首部枢纽过滤网状况，以保证不会造成管道堵塞。自压滴灌系统的维护、检修，需要做好详细的检修记录，以便为后续维护、检修提供参考意见，发现问题。维修人员应通过总结经验与教训，不断提升专业技术能力，加强检修质量及效率，促使自压滴灌技术在农业灌溉中获得良好利用，解决水资源浪费严重问题。总之，定期维护、检修是保证自压滴灌系统稳定运行的关键手段，通过对破损元件的更换、维修及清理，不仅可以促进农作物生长，还可以为农业可持续发展提供坚实基础。

四、结语

将自压滴灌技术运用于农田灌溉，可以有效提升水资源利用率，节省肥料及人力，也有助于提高作物的产量和质量。自压滴灌技术需要结合农田地形地貌、农作物种植种类合理运用，通过科学规划布局，保证各项环节的顺利开展。同时，应注意做好系统的维护、检修工作，及时处理管道、滴头存在的问题，避免水资源在灌溉中途流失，降低灌溉效率。自压滴灌技术的科学运用，是保证农业灌溉水资源利用率提升的重要举措，是促进农业可持续发展的坚实基础。

作者简介：朱旭升（1993—），男，甘肃庄浪人，本科，中级工程师，主要从事农田水利研究工作。