地埋滴灌在设计、管理中应注意的问题

郑峰

摘 要：地埋滴灌（也称渗灌）是最近几年逐步推广的一种灌溉技术，与当前已普及的地面滴灌（地上滴灌）相比，地埋滴灌的设计及管理具有自身的特殊性。本文主要就新疆库尔勒垦区地埋滴灌在设计、管理方面应注意的问题进行分析和讨论。

关键词：地埋滴灌；设计；管理；问题

地埋滴灌技术就是在灌溉过程中，通过地埋滴灌管上的灌水器将水和作物生长所需要的养分直接、准确地输入到作物根部附近的土壤中，再借助毛细管作用或重力作用缓慢渗入到整个作物根层的灌溉技术。在灌溉过程中除紧靠灌水孔周围的土壤处于饱和状态外，其它部位的土壤均处于非饱和状态，不破坏土壤结构，有利于保持作物根层疏松通透，并能减少水分的蒸发损失。由于土壤表面较为干燥，棵间蒸发量明显下降，有效控制环境湿度、防止杂草生长及作物病虫害的发生，有利于作物的生长，不仅省水、节肥、增产、提高品质，而且自动化程度高，可大量节省劳力和资源；另外滴灌管地埋后便于农田耕作和作物栽培管理，滴灌管抗老化性能和使用寿命也将增强，建成后不需每年投入，年直接运行成本大为降低。该技术也被公认最有发展前途的高效节水灌溉技术之一。

1、设计中应注意的问题

地埋滴灌系统组成与地面滴灌相同，系统设计与地面滴灌设计相比，在设计思路、方法及原理上基本相同。主要不同的是系统要求滴灌管滴头具有抗堵塞和抗负压的功能（即滴头带有小舌片和基台，防止吸泥，滴头本身带有小滤网，提高抗堵能力）。由于滴灌管埋设在地下，人们无法直接观测到灌水器出流状况和灌水效果，当系统出现故障进行检修时，往往要比地面滴灌投入更多的时间，耗费更多的人力物力，其中“防堵”就成为地埋滴灌工程设计中重点考虑的任务之一，在设计中必须重视滴灌管的选用、滴灌管间距及埋深、水质处理、管网冲洗方面的工作。

（1）滴灌管的选用

滴灌管的选择是否合理，直接影响地埋滴灌系统工作质量、可靠性及灌水效果的好坏。滴灌管的选用包括滴头本身的抗堵塞性能、滴头流量和间距、滴灌管的壁厚。

抗堵塞性能：滴灌管埋于地下，滴头一旦堵塞检查困难，只有作物长势不好时才能发现，到发现时已经给农业生产带来不可估量的损失，因此对滴头抗堵塞性能要求较高。目前滴头的抗堵塞主要主要表现在以下两方面：①滴头滤网数目；②滴头出口舌片性能（舌片在内水压力作用下张开，在负压作用下关闭）。选择滴头时应充分考虑这两方面，尽可能提高滴头的抗堵塞性能。特别是滴头滤网数目，一般情况滤网数目越大，抗堵塞性越好。

滴头流量和间距的选择：首先要考虑土壤质地与结构条件，应以灌水过程中不发生因出流过大引起土壤结构破坏或因出流量远大于土壤饱和导水能力造成滴头出流受阻为限，对重质土壤，应选择较小流量滴头，而对轻质土壤，可选择较大流量滴头。新疆库尔勒垦区近几年滴灌管滴头流量选择范围一般在2.8～3.2升/小时之间，滴头间距一般在0.3～0.5米之间。

滴灌管壁厚的选择：土壤在自身重力或外力作用下发生的不均匀沉降以及在埋设过程中的施工作业均对滴灌管产生一定的拉伸力，滴灌管壁薄易被拉长甚至拉断，因此对滴灌管壁厚要有一定要求。一般而言滴灌管在有水压和无水压作用下呈圆柱形和扁平形，而实际上埋设到地下时多为椭圆形，但滴灌管的壁厚选择不是依据是否为圆柱形或扁平形，而是满足一定拉伸力情况下，根据滴灌管的使用寿命来选用，壁厚范围一般在0.3～1.2mm之间，从经济角度考虑，壁厚在0.3～0.65mm之間可满足要求。

（2）滴灌管间距的确定

滴灌管间距的确定除受滴灌管本身流量指标影响外，还受土壤条件影响，土质不同，滴灌管的埋没间距也有所不同，滴灌管间距还与当地气候条件、作物种类，投资有关。

土壤颗粒越细，土壤的吸水能力越强，灌溉水的湿润范围也越大，一般砂质土壤间距较小，而粘土间距较大。对于种植在沙性土壤上或干旱地区的作物，较小的滴灌管间距有助于田间土壤水分的均匀分布，但间距太小会使投资加大，在多雨的湿润地区，可以使用较大的间距。一般较小间距多用于平播密植类作物，如草皮、小麦等，而较大间距多用于蔬菜、棉花、玉米、果树等行播作物。

若考虑农作物结构调整和农作物倒茬，滴灌管的间距一般为0.9～1.1m，若采用定型的种植模式，滴灌管的间距为1.4～1.52m。比如库尔勒垦区灌区棉花种植模式多为机采棉66+10cm的行间距，地埋滴灌管的埋设间距为1.52m（1管4行），效果良好。

（3）滴灌管埋深

滴灌管埋深通常要考虑以下几个因素：一是田间耕作深度，避免因犁翻土壤造成破坏，对免耕作物，可根据土壤和作物根系发育深度等条件确定；二是土壤状况，在透水性较强的轻质土壤中，滴灌管埋深不宜太大，以防产生深层渗漏；对毛细吸水能力较强的重质土壤，则可适当增加埋深，减少无效的蒸发损失；若耕层内含有透水较差的粘土夹层时，滴灌管应埋在夹层以上。另外由于作物根系的生长发育，如果滴灌管埋深太大则不利于作物幼苗生长，埋深太小又会影响作物生育后期对水分的需求。一般果树根系较深，埋设深度较大，大棚蔬菜根系较浅，埋设深度小。滴灌管埋深一般在0.2～0.5m之间最为适宜，果树的最佳埋深一般在0.3～0.5m之间，大田作物则为0.2～0.4m之间。比如棉花根系深度0.6～0.8m，种植耕地深度为0.25～0.3m，棉花滴灌管埋深在0.3～0.35m之间。

2、管理中应注意的问题

（1）埋管作业难以到位

由于滴灌管的埋设质量受施工人员组织、驾驶员素质、机械作业稳定性和土壤质地变化等多种因素影响，田间滴灌管作业深度难以达到一致。以棉花为例，有些区域可以达到0.35m以上，有些区域可能在0.35m以下，而秋季浅耕作业深度难以控制，存在伤及滴灌管的隐患，因此埋管作业可在秋季进行，因为春季播期紧张，埋管作业易使土壤跑墒，对出苗产生不利影响。

（2）滴灌管间距与作物行距的定位

地埋滴灌管间距与现行作物株行距应配套，滴灌管的位置一般应在作物行中间，但播种时易造成地埋管线的位置和作物行间不一致，部分滴灌管并非正好处于作物行中间，导致作物生长不一致，出现高低苗的现象。解决这一问题的办法是在播种前标定滴灌管的准确位置，播种时不断校正，以保证滴灌管位于棉花行的正中间。

（3）采用地埋滴灌减少了深层渗漏，使地下水位大幅度降低，条田防护林带出现受旱早衰现象，为保护林带需采用地面灌增加防护林的灌水量。滴灌管的铺设要考虑林带的影响，经调查在林带阴影范围内，由于林带自身的吸水作用，林带与农作物争水争肥，造成林带影响范围内农作物生长缺水缺肥，为解决此问题，设计时可适当调整林带影响范围内的滴灌管的铺设间距。

3、结语

地埋滴灌系统要实现良性运行，合理的设计是基础，规范的管理是必要条件。做好滴灌管的“防堵”设计和系统水质处理工作，并在系统运行过程中加强管理，使地埋滴灌工程的节水、增产效益充分发挥。

参考文献

[1] 《节水灌溉》.2007.（1）

[2] 《节水灌溉》.2005.（3）