微喷灌技术在大田作物中的应用

李冰心

（邹平市农业农村局，山东邹平 256200）

0 引言

大田农作物简单来说就是一片田地上种植的植物，像小麦、高粱、玉米等作物都可以称作为大田农作物。我国幅员辽阔，地跨五个恒温带，因此这就导致不同环境适合生长的农作物也不同。我国传统的灌溉技术就是简单地将大量的水资源灌溉在农作物上，这种灌溉方式不仅会浪费大量的水资源，还会加重水土流失的问题。随着近些年来人们环保意识的不断加强，传统的灌溉技术已经无法满足当下社会发展的要求，微喷灌技术也因此应运而生。相较于传统灌溉技术来说，微喷灌技术在实现节能省水的同时，还能有效解决不同地区土质、坡度以及农作物种植密度影响灌溉质量的问题。目前，微喷灌技术在我国农作物灌溉上得到了广泛的应用，简单来说就是通过管道将水资源运送到农作物附近，然后通过高压将水资源经由喷头均匀地喷洒到植物的根部以及枝叶上，能够使水资源被更好地吸收利用。这种喷洒方式不仅具有针对性强的特点，而且更符合当代农业发展的需求。

1 大田农作物微喷灌形式

将微喷灌技术应用到大田农作物中，可以实现将水资源均匀运输到田地的各个部位，再通过灌水器对农作物进行有针对性的浇灌。根据灌水器出水形式的不同，微喷灌技术又可以被分为四大类，分别是滴灌、小管出流、微喷灌以及渗灌技术。

1.1 滴灌

滴灌技术简单来说就是通过安装在水管上的滴头将水资源运送到土壤上。可以根据农田作物的具体情况，对管道施以不同的压力，压力较大时滴头会形成细小的水流，而压力较小时滴头会形成水滴。根据管道放置的位置不同，可以分为地下滴灌和地表滴灌两种。

1.1.1 滴灌技术的优点。省水：由于滴灌的灌溉方式是对农作物进行局部灌溉，所以可以精准地对农作物进行补水，并且滴灌这种灌溉方式是以水滴的形式进行灌溉，水流的速度较慢，农作物可以对水资源充分吸收，所以这种灌溉方式非常省水且不会造成水土流失的问题。部分大田农作物的省水率甚至可以高达80%左右，滴灌的浇灌方式比喷灌技术还要省水10%～20%。

灌水均匀：滴灌技术能够通过控制水管压力而控制每个滴头的出水量，所以相对来说滴灌浇水的方式均匀度较高。

节能：采用滴灌技术对农作物进行浇灌所使用的压力要比喷灌方式低得多，因此滴灌的技术更加节能高效，再加上滴灌的浇灌方式要比喷灌更为省水，总的用水量减少也使滴灌技术更为节能。

对土壤地形适应性强：滴灌这种技术几乎可以应用在任何地形上，由于滴灌技术是通过管道对农作物进行有针对性的浇灌，所以即使在乱石滩上种的植物，也可以采用滴灌这种浇灌方式。除此之外，滴灌的浇灌方式水流速度较慢，所以即使渗透率低的土壤也可以吸收水分，对地形和土壤的适应性很强。

省工：采用滴灌这种技术不仅能够实现浇水，而且还可以用来施肥以及喷洒农药，这种自动化的控制不仅非常便捷，而且节省了大量的劳动力。

增产：滴灌技术可以长时间对农作物进行浇灌，所以有助于保持土壤湿度，提高土壤的耐盐能力。结合实际情况适时使用滴灌技术对农作物进行施水、施肥，能够有效减少土壤板结等问题的发生，给农作物的生长提供更好的环境，从而实现增产增收。

1.1.2 灌溉技术的缺点。由于滴灌技术是局部有针对性地对农作物进行浇灌，所以相对来说滴灌技术需要投入大量的资金，并且由于滴灌喷头的出水量较少，所以很容易在浇灌的过程中出现堵塞的问题，增加维修成本。除此之外，在对黏性土壤进行浇灌的过程中，滴灌这种浇灌方式很容易由于水压控制不稳的问题，在对黏土土壤进行浇灌的过程中会造成地表径流以及水洼等问题的发生，影响浇灌质量。因此滴灌技术一般应用在果林、蔬菜等农作物种植地区以及地形较为复杂的地区。

1.2 小管出流

小管出流简单来说就是将灌溉器与毛管（一种塑料管）进行连接，这样水资源能够以细流的方式对周围的土壤进行灌溉，采用小管出流这种灌溉方式需要对出水量进行严格把控，通过对当地环境进行科学合理的分析，从而确定合适的出水量[1]。

1.2.1 小管出流的优点。不易堵塞：由于小管出流的喷灌器要比滴灌以及微喷灌的口径都要大，所以这种浇灌方式不容易堵塞管道，很好地解决了堵塞所造成的后期维修成本增加的问题。

节能：采用小管出流这种浇灌方式出水量相对较大，所以水压对过滤器以及喷头的压力较小，这样可以有效提高过滤器以及灌水器的使用寿命。

节水：小管出流灌溉方式主要是对农作物根部区域进行灌溉，属于一种局部灌溉的方式，所以相对来说更为高效省水。

适应性强：小管出流的灌溉方式相对来说适应性较强，在各种地形、土壤中都可以使用。

1.2.2 小管喷流的缺点。小管喷流也与滴灌有一样的缺点就是投资成本高，并且由于小管喷流的管道是铺设在地表上的，所以这也增加了田间管理的成本，在工作的过程中需要避开小管喷流的管道进行操作。除此之外，小管喷流也具有后期维修成本高的缺点。

1.3 微喷灌

微喷灌技术简单来说就是将喷头直接安装在毛管上，然后再利用水压将水均匀地撒到土壤中。目前我国常用的微喷灌技术主要有固定式和旋转式两种。固定式的微喷灌方式相对来说射程较小，所以水流的压力较小，水滴也较小，而旋转式的喷头喷射范围更广泛，水滴也比较大。由于微喷灌技术所能灌溉的面积相较于其他微喷灌技术来说较大，所以喷头和喷头之间的距离也比较大。

1.3.1 微喷灌技术的优点。灌水质量高：虽然微喷灌技术不能将水分均匀地输送到整个区域内，但是它可以将水直接运送到植物的根部，从而满足植物的用水需求，并且由于微喷灌技术覆盖范围较大，所以能够有效提高灌溉的质量和效率。微喷灌技术贴近于地面对农作物进行灌溉，所以这种灌溉方式大大减少了水分蒸发以及输水过程中造成的损失，从而有效提高了灌溉的质量。

适应性强：微喷灌技术和滴灌技术都是通过管道对农作物进行局部灌溉，所以其都是将水资源运送到农作物附近，所以微喷灌技术相对来说是可以适应各种地形。微喷灌技术即使是在对黏土土壤进行浇灌也能很好地避免地表径流以及水洼等问题的发生，对土壤的适应性好[2]。

防堵塞性能好：微喷灌的喷头比滴灌的喷头出水量大且孔径也比较大，所以在浇灌的过程中不容易堵塞，对水质的要求较低，因此也有效降低了浇灌的成本。

增产：微喷灌的方式也可以结合植物的具体需求对农作物进行施肥喷药。由于微喷灌喷头的作用，所以在喷水的过程中雾化程度比较高，这样可以有效提高农作物的湿度，起到调节温度的作用。除此之外，微喷灌的浇灌方式还具有较高的观赏性，所以目前微喷灌技术经常应用到城市园林绿化以及果树栽培等环境中。

1.3.2 微喷灌技术的缺点。微喷灌技术前期投入成本较高，而且后期维修也需要投入大量的资金。除此之外，微喷灌技术也是通过管道的方式对水资源进行运输，所以也增加了田园管理的难度。

1.4 渗灌

渗灌技术又被称为地下灌溉，其简单来说就是在地下30 cm的地方设置渗水毛管，利用压力将水资源通过毛管运送到植物根系周围。

1.4.1 渗灌技术的优点。节能节水：渗灌技术是一种地下灌溉的方式，因此通过这种方式，水资源几乎不会发生渗漏的问题，并且通过对土壤进行分析可以了解到土壤中的含水率，然后结合植物的具体需求来对供水量进行控制。除此之外，由于渗灌技术是通过地下补水的方式，所以即使在补水的过程中，土壤表面也始终处于干燥的状态，这样有助于减少水分的蒸发，使更多的水资源被植物所吸收利用，相对来说渗灌技术更为节水节能[3]。

提高肥料农药的利用率：传统的浇灌技术需要大量的人力物力支持，而渗灌技术可以用于喷洒农药和肥料，这样不仅有效降低了人工施肥的成本，而且是将农药均匀地撒入土壤中，减少了农药成分的挥发和淋失，有效提高肥料和农药的作用并降低人力成本。

改善土壤结构：采用渗灌技术的浇灌方式，土壤表面较为干燥，这样能够有效抑制杂草的生长，并减少农作物天敌的影响。除此之外，采用渗灌技术对大田农作物进行浇灌，浇灌前后的土壤表面温度变化相对不大，这样能给农作物生长提供一个相对稳定的环境。渗灌技术渗水的速度非常缓慢，有助于水资源一点点地浸湿土壤，这样就不会破坏土壤的结构，防止板结、干裂等问题的发生，确保土壤的透气性，有助于肥料的分解利用，更有助于农作物生长。

1.4.2 渗灌技术的缺点。虽然采用渗灌技术有很多优点，但是在实际使用的过程中由于管道的出水口小，出水口的大小也不均匀，所以很容易发生堵塞的问题。并且在浇灌的过程中，为了确保浇灌的质量，对水资源的质量要求也比较高。渗灌技术属于地下隐蔽工程，即使渗灌管道出现问题也不容易被发现，长此以往会严重影响灌溉的质量和效率。

2 微喷灌技术在大田农作物中的应用

2.1 大田作物种植土壤环境调查

为了有效提高微喷灌技术的应用质量和效果，在具体使用技术之前就需要对大田作物种植的土壤环境进行详细的勘察，从而获得准确的土壤数据，对大田土壤调查主要包括以下几点：

2.1.1 田间持水量测定。为了测量田地间泥土的含水量，通过挖掘0.4～0.6 m深度范围内的土壤，对这部分土壤进行多次测量求取平均值，从而确定泥土的含水量。

2.1.2 确定土壤湿润层深度。在使用微喷灌技术的过程中，需要将微喷灌技术安装在特定的位置上，只有这样才能持续不断地给农作物提供所需要的水分和肥料，因此就需要对土壤湿润层深度进行确定。

2.1.3 作物种植环境适宜性。为了确保农作物种植的效果，就需要结合当地的气温、天气等变化选择合适的农作物。

2.2 灌溉喷头的选择

为了确保灌溉的质量，首先就需要结合具体环境选择合适的喷头。目前大部分微喷灌的喷头都安装在毛管上，通过毛管的水压，将水均匀地喷洒在农作物上，而微喷灌的喷头也有不同的形式，目前常用的微喷灌喷头主要有固定喷头和可调节喷头两种。

2.3 微喷灌管道的安装

在对微喷灌管道进行安装的过程中，需要结合农作物的具体情况，选择合适的微喷灌带。通过将流量调节器安装在微喷灌带上，这样能加强对喷头水流的控制，从而使水流能够均匀地喷洒在整个土地上，这样不仅能够节省水资源而且还能降低造价。一般来说在选择微喷灌带的过程中，优先选择直径为6.4 cm，长度为60 cm的微喷灌带。根据土壤的具体情况，在微喷灌带上设置相应的小孔，微喷灌带上面小孔一定要确保对称性，这样能够确保微喷灌带两侧的压力相同，并且水可以通过小孔流入特定的位置，从而确保微喷灌溉的质量和效率。

2.4 灌水定额的有效确定

由于我国不同地区种植的农作物种类不同，所以农作物的灌溉时间、灌溉量都不尽相同，再加上由于当地地势、土壤以及气候的影响，所以不同地区农作物所需要的用水量也各有不同。针对这种情况就需要结合当地的具体情况以及天气预报来制定详细的灌溉量计划，从而确保灌溉的水量能够满足农作物的需求。在确定完农田所需要的用水量之后，还需要针对用水量确定喷洒的时间，结合农田的喷灌面积、微喷灌毛管的长度以及每小时的用水量，计算出灌溉所需要的最终时间，通过精密的计算，能够有效确保灌溉的质量和效率。

3 微喷灌技术的应用前景

传统的灌溉技术不仅需要耗费大量的人力，而且浪费大量的水资源，而微喷灌技术在大田农作物中的应用则可以很好地解决这些问题。采用微喷灌技术，可以有针对性地对农作物进行浇灌，这样不仅能够做到出水量均匀而且还能使水分均匀地分布在农作物的根系发育层，而且水分更容易渗透到土壤中，从而使土壤达到满足农作物生长的最佳含水量，实现增产增收。相较于传统浇灌方式来说，微喷灌技术可以实现每亩灌水量减少50%甚至更多，从而发挥节水节能的作用。微喷灌技术见效较快且技术较为简单，农民很容易就掌握到核心技术，因此，微喷灌技术在大田农作物中应用有很好的推广前景。

4 结语

综上所述，在大田作物中使用微喷灌技术可以解决灌溉不够均匀带来的负面影响，使用微喷灌技术可以更好地提升灌溉面积，让水分能够释放在作物的生长层，提升农作物所需的水分含量。结合微喷灌技术实际使用情况进行分析，微喷灌技术优势相对较大，其节水效果非常明显，在使用微喷灌技术对大田农作物进行灌溉的时候，不但能够节省支出，还能节省人力，其推广前景相对较好。