1、1.微灌微灌2.微灌系统微灌系统3.微灌在中国微灌在中国1. 1.微灌微灌1.1定义：定义： 微灌(microirrigation)，是按照作物需求，通过管道系统与安装在末级管道上的灌水器，将水和作物生长所需的养分以较小的流量，均匀、准确地直接输送到作物根部附近土壤的一种灌水方法。1.2.1.2.微灌的优点微灌的优点1.2.1.省水省水 由于微灌是局部灌溉，减少了深层渗漏和地面蒸发。一般比地面灌溉省水1/31/2，比喷灌省水15%25%。1.2.2.节能节能 微观系统采用低压运行，可降低泵站的能耗，一般工作压力为50150千帕，比喷灌低低得多,又因微灌比地面灌省水,对提水灌溉来说意味着减少了能
2、耗。1.2.3.灌水均匀灌水均匀 微灌是精确灌溉，全系统能过做到有效地控制每个灌水器的出流量，灌水均匀度可达80%90%。1.2.4.增产增产 微灌能适时适量地向作物根区供水供肥，使土壤水分保持在最佳水平，便于作物吸收水分和养分；微喷还可调节田间小气候，为作物创造最佳的生长环境，与其他灌水方法相比一般可增产30%左右。1.2.5.对土壤和地形的适应性强对土壤和地形的适应性强 既适用于黏性土壤也适用于沙性土壤，由于是压力管道输水，所以既适用于平地也适用于山坡丘陵地区。1.2.6.在一定条件下可以利用微咸水资源在一定条件下可以利用微咸水资源 实践证明，使用微咸水滴灌，作物仍能正常生长，并能获得较高
3、产量。但在干旱和半干旱地区，在灌溉季节末期应用淡水进行洗盐，避免土壤恶化。1.2.7. 省工省工 微灌是管网供水，操作方便，劳动效率高，而且便于自动控制，因而可明显节省劳力；同时微灌是局部灌溉，大部分地表保持干燥，减少了杂草的生长，也就减少了用于除草的劳力和除草剂费用；肥料和药剂可通过微灌系统与灌溉水一起直接施到根系附近的土壤中，不需人工作业。1.3.1.3.微灌的局限性微灌的局限性1.3.1.易引起堵塞易引起堵塞 灌水器由于出水孔较小，易产生堵塞，严重时会使整个系统无法正常工作，甚至报废。因此，微灌对水质的要求较严，一般均应经过过滤，必要时还要经过沉淀和化学处理。1.3.2.可能限制根系的发
4、展可能限制根系的发展 由于微灌只湿润部分土壤，加之作物的根系有向水性，这样会引起作物根系集中向湿润区生长。1.3.3工程投资相对较高工程投资相对较高 一次性投资较高，与自流灌溉相比运行费用也高，因此影响了此项技术的推广应用。1.3.4.对管理的要求较高对管理的要求较高 由于微灌工程技术含量较高，设备较为复杂，因此对管理人员的要求较高，管理水平将直接影响工程的使用寿命。2. 2.微灌系统微灌系统2.1.微灌系统的组成微灌系统的组成 微灌系统通常由水源、首部枢纽、输配水管和灌水器以及流量、压力控制部件和量测仪等组成。微微灌灌系系统统示示意意图图2.1.1.水源水源 河流、渠道、湖泊、水库、井、泉等
5、均可作为微灌水源，但其水质需符合微灌要求。2.1.2.首部枢纽首部枢纽 首部枢纽包括水泵、动力机、肥料和化学药品注入设备、过滤设备、控制阀、进排气阀、压力流量量测仪表等。其作用是从水源取水增压并将其处理成符合微灌要求的水流送到系统中去。2.1.3.输配水管网输配水管网 输配水管网的作用是将首部枢纽处理过的水按照要求输送分配到每个灌水单元和灌水器，输配水管网包括干、支管和毛管三级管道。毛管是微灌系统的最末一级管道，其上安装或连接灌水器。2.1.4.灌水器灌水器 灌水器是微灌设备中最关键的部件，是直接向作物施水的设备，其作用是消减压力，将水流变为水滴或细流或喷洒状施入土壤。2.2.2.2.微灌系统
6、的分类微灌系统的分类 微灌系统可按水流出流方式和管道布置的不同形式进行分类。2.2.1.2.2.1.按灌水时水流出流方式分类按灌水时水流出流方式分类2.2.1.1.滴灌滴灌 滴灌是通过安装在毛管上的滴头或滴灌带等灌水器的出水孔使水流成滴状进入土壤的一种灌水形式。滴灌水入渗主要借助毛细管力的作用，在作物根部附近形成饱和区，并向周围扩散。滴灌滴灌2.2.1.2.地表下滴灌地表下滴灌 地表下滴灌是将全部滴灌管道和灌水器埋入地表下面的灌水形式。它与地下渗灌和通过控制地下水位的浸润灌溉相比，区别仍然是仅湿润部分土体，故称地表下滴灌。2.2.1.3.微喷灌微喷灌 将水通过微喷头洒在枝叶上或树冠下灌水方法称
7、为微喷灌。它与喷灌的主要区别在于喷头压力低、流量小，一般把水头515m、喷嘴孔径0.82mm、流量小于240Lh的微喷划在微灌的范围内。微喷灌微喷灌2.2.1.4.涌泉灌溉涌泉灌溉 涌泉灌溉是通过安装在毛管上的涌泉器形成的小股水流，以涌泉的方式进入土壤的一种灌水形式。涌泉喷灌涌泉喷灌2.2.2.2.2.2.按毛管在田间布置的方式划分按毛管在田间布置的方式划分2.2.2.1地面固定式微灌系统地面固定式微灌系统 毛管布置在地面，在灌水期间毛管和灌水器不移动的系统称为地面固定式系统。其适用于条播作物和果园灌溉。这种系统安装、清洗、拆卸、检查均较方便，但易损坏、老化和影响农业耕作。2.2.2.2.地下
8、固定式微灌系统地下固定式微灌系统 与地表下滴灌类似，将所有微灌设备与器材埋入地下进行灌溉。优点是不影响耕作，避免了反复的安装、拆卸，延长了设备的使用寿命，缺点是不易检查堵塞状况。2.2.2.3.移动式微灌系统移动式微灌系统 在灌水期间，毛管和灌水器由一个位置灌完后移向另一个位置的灌水系统称为移动式微灌系统。按移动毛管的方式又可分为人工移动和机械移动两种，与固定式系统相比，移动式系统投资较低但运行管理费用较高。2.2.2.4.间歇式微灌系统间歇式微灌系统 又称脉冲式微灌系统，工作方式是每隔一定时间喷水一次，此系统的灌水器流量比普通滴头流量大410倍。因灌水器孔口较大，减少了堵塞，由于间歇灌水，避
9、免了产生地面径流和深层渗漏损失，但灌水器制造工艺要求高，设备成本也高3. 3.微灌在中国微灌在中国微灌技术从20世纪70年代开始商业化应用，根据国际灌排委员会的统计结果，世界微灌面积在过去30年间增加了25倍，2013年达到1 101.9万公顷，占总灌溉面积的5%。目前微灌面积较大的国家有印度、中国、西班牙、美国等。我国的微灌从1974年起步，90年代后引进了国外先进的滴灌带和脉冲微灌设备等生产技术，并在引进、化、吸收和自主创新的基础卜研制开发了灌水器、过滤设备、施肥装置、控制计量装置等，品种、规格日趋样化和系列化。90年代末，薄壁滴灌带的开发成功使微灌系统的投资成本大幅下降，带动了应用面积的
10、快速增加，微灌技术的发展由零星示范转向规模化推广。2010年前后，国家连续出台一系列加快农村水利建设的优惠政策，在持续增加的财政投人和土地流转政策的直接推动下，微灌面积再次快速增长，2008-2013年间年均增加27%，从而进人区域化和规模化的发展阶段。截至2013年底，我国微灌面积已达385.7万公顷，占世界微灌面积的35 %，成为带动世界微灌发展的主要动力。从国内各省区的应用情况来看，微灌规模化应用面积超过1万公顷以上的省市区达17个，其中新疆的微灌面积最大，占全国微灌面积的 6 8 %。通过近几年各界的不懈努力，我国的微灌技术有了长足的发展，在学习国外先进的经验的基础上，我国相继开发出了
11、低压管道灌溉、滴灌、微喷灌、膜下灌等节水灌溉技术及配套设备，同时还引进了一些具有世界先进水平的滴灌、微喷灌、渗灌的生产技术及设备。目前可生产单翼迷宫式滴灌带、内镶式滴灌带和压力补偿式滴灌管等多种产品，各种微灌节水器材的价格均低于国外同类产品的价格水平。我国节水灌溉设备的技术水平迅速提高，为大面积推广节水灌溉技术打下良好的基础，温室节水灌溉技术也由此获得了迅速的发展。目前，虽然国内温室中采用较多的仍然是传统的地面灌溉（漫灌）,但管道灌溉和膜下灌溉已成为温室中常见的节水措施，效果显著的滴灌和微喷灌等先进的节水灌溉技术已在温室中推广了数万公顷。可以说，我国的温室节水灌溉工作虽然起步较晚，但已开始接近先进水平。总之，我国的节水灌溉设备技术水平在不断的提高，正沿着适用、先进、成套、可靠的方向发展。
