水是生物生存之源，是農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的必要條件，肥料是生物增產(chǎn)高產(chǎn)的重要保障。長期以來缺水與肥料的大量使用是制約我國農(nóng)林持續(xù)健康發(fā)展的重要因素。我國水資源豐富，總量年約2.81萬億㎡，但人均占有量少。近年來隨著各地氣候變暖，干旱加劇，干旱面積不斷擴(kuò)大，全國年均農(nóng)業(yè)受旱面積已有20世紀(jì)50年代的1330萬hm2上升到20世紀(jì)90年代以來的2670萬hm2。全國旱災(zāi)近年平均減產(chǎn)糧食250億kg，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)150-200億元。我國的傳統(tǒng)灌溉方式仍然以渠道灌溉為主，渠道是我國農(nóng)田灌溉的主要輸水工程。但傳統(tǒng)的土渠輸水滲漏損失太大，約占到輸水量的50%-60%，一些土質(zhì)較差的渠道輸水損失高達(dá)70%以上。據(jù)有關(guān)資料分析，全國各渠道滲漏損失量達(dá)1700億m3 /年。我國是肥料生產(chǎn)大國同時(shí)也是消費(fèi)大國，根據(jù)肥料工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)和我國統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，2007年我國化肥使用量已達(dá)到35%左右，且使用量仍以每年3。5%的速度增長。由于施肥技術(shù)、肥料生產(chǎn)、產(chǎn)品不合理等多方面原因?qū)е挛覈姆柿袭?dāng)季利用率低，氮肥為15%-35%，磷肥為10%-20%，鉀肥為35%-50%，均低于日本、美國、英國、以色列等發(fā)達(dá)地區(qū)。肥料的大量與不合理施用導(dǎo)致我國部分土壤結(jié)構(gòu)改變，土壤肥力下降，土壤重金屬污染加劇，土壤鹽化堿化嚴(yán)重，同時(shí)也加劇了地表徑流的水質(zhì)污染導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化、地下水污染、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降等一系列危害。減少化肥使用量，合理施肥，提高化肥利用率已成為我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和保障我國糧食的重要問題。滴灌管材以其高節(jié)水節(jié)肥率得到了大力支持,引起了越來越多有關(guān)專家的關(guān)注。

一、滴灌管材的技術(shù)簡介


       滴灌是指按照作物需水要求，通過低壓管道系統(tǒng)與安裝在毛管上的灌水器，將水和作物需要的養(yǎng)分一滴一滴，均勻而又緩慢的滴入作物根區(qū)土壤中的灌水方法。滴灌不破壞土壤結(jié)構(gòu)，土壤內(nèi)部水、肥、氣、熱經(jīng)常保持適宜于作物生長的良好狀況，蒸發(fā)損失小，不產(chǎn)生地面徑流，幾乎沒有深層滲漏，是一種省水的灌水方式。滴灌適應(yīng)于粘土砂壤土、輕壤土等;滴灌的地面輸水管采用結(jié)構(gòu)簡單，組裝、拆卸較方便，因此適應(yīng)各種復(fù)雜的地形，工程建設(shè)不需做大量的平地工作;滴灌適應(yīng)于大田密集作物棉花、蕃茄、甜菜、葡萄、大棚蔬菜、花卉，日前新疆主要用于棉花、葡萄。

(一)滴灌系統(tǒng)的組成

       滴灌系統(tǒng)的組成：一套完整的滴灌系統(tǒng)主要由水源工程、首部樞紐、輸配水管網(wǎng)和滴水器等4部分組成：

1。水源工程江河、湖泊、水庫、井泉水、坑塘、溝渠等均可作為滴灌水源，但其水質(zhì)需要符合滴灌要求。

2。首部樞紐包括水泵、動力機(jī)、壓力需水容器、過濾器、肥液注入裝置、測量控制儀表等。首部樞紐是整個(gè)系統(tǒng)操作控制中心。

3。輸配水管網(wǎng)系統(tǒng)輸配水管道是將首部樞紐處理過的水按照要求輸送、分配到每個(gè)灌水單元和灌溉水器的。

4。滴水器它是滴灌系統(tǒng)的核心部件，水由毛管流入滴頭，滴頭再將灌溉水流在工作壓力入土壤。水通過滴水器，以一個(gè)恒定的低流量滴出或滲出以后，在土壤中向四周擴(kuò)散。

(二)滴灌的分類

1。根據(jù)不同作物和種植類型，滴灌系統(tǒng)可以分為固定式和半固定式兩類：

1) 固定式灌溉系統(tǒng)

      在固定式灌溉系統(tǒng)中，各級管道和滴頭的位置在灌溉季節(jié)是固定的(干、支管一般埋在地下，毛管和滴頭都固定在地面)，適用于果樹、葡萄、瓜果、蔬菜等作物。

2) 半固定式滴灌系統(tǒng)

       在半固定式滴灌系統(tǒng)中，其干管、支管固定埋在田間，毛管(滴灌管或滴灌帶)及滴頭都是可以根據(jù)輪灌需要移動的。半固定式滴灌系統(tǒng)僅為固定式投資的50%—70%，但增加了移動毛管的勞力，而且易于損壞。半固定式依次移動可灌數(shù)行，這樣可提高毛管的利用率，降低設(shè)備投資，這種類型滴灌系統(tǒng)適用于寬行蔬菜與瓜果等作物。

2、根據(jù)滴灌工程中毛管在田間的布置方式、移動與否以及進(jìn)行灌水的方式不同，可以將滴灌系統(tǒng)分成以下三類：

1)地面固定式

      毛管布置在地面，在灌水期間毛管和灌水器不移動的系統(tǒng)稱為地面固定式系統(tǒng)，現(xiàn)在絕大多數(shù)采用這類系統(tǒng)。應(yīng)用在果園、溫室、大棚和少數(shù)大田作物的灌溉中，灌水器包括各種滴頭和滴灌管、帶。這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是安裝、維護(hù)方便，也便于檢查土壤濕潤和測量滴頭流量變化的情況;缺點(diǎn)是毛管和灌水器易于損壞和老化，對田間耕作也有影響。

2)地下固定式

      將毛管和灌水器(主要是滴頭)全部埋入地下的系統(tǒng)稱為地下固定式系統(tǒng)，這是在近年來滴灌技術(shù)的不斷改進(jìn)和提高，灌水器堵塞減少后才出現(xiàn)的，但應(yīng)用面積不多。與地面固定式系統(tǒng)相比，它的優(yōu)點(diǎn)是免除了毛管在作物種植和收獲前后安裝和拆卸的工作，不影響田間耕作，延長了設(shè)備的使用壽命;缺點(diǎn)是不能檢查土壤濕潤和測量滴頭流量變化的情況，發(fā)生問題維修也很困難。

3)移動式

      在灌水期間，毛管和灌水器在灌溉完成后由一個(gè)位置移向另一個(gè)位置進(jìn)行灌溉的系統(tǒng)稱為移動式滴灌系統(tǒng)，此種系統(tǒng)應(yīng)用也較少。與固定式系統(tǒng)相比，它提高了設(shè)備和利用率，降低了投資成本，常用于大田作物和灌溉次數(shù)較少的作物，適合于干旱缺水、經(jīng)濟(jì)條件較差的地區(qū)使用。

二、下面具體說一下膜下滴灌：


     膜下滴灌，顧名思義，是在膜下應(yīng)用滴灌技術(shù)。它是我國在引進(jìn)國外的滴灌技術(shù)和設(shè)備的基礎(chǔ)上，經(jīng)過多年的試驗(yàn)、研究、改進(jìn)創(chuàng)新，開發(fā)出的一種性能可靠、使用方便的滴灌技術(shù)。它是把工程節(jié)水—灌溉技術(shù)和農(nóng)藝節(jié)水—覆膜栽培兩項(xiàng)技術(shù)集成的一項(xiàng)農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)，也是地膜栽培抗旱技術(shù)的延伸與深化。作為一種新型的灌溉技術(shù)，膜下灌溉技術(shù)與地面灌溉、噴灌等技術(shù)相比，有著其無可比擬的優(yōu)點(diǎn)，是目前節(jié)水、節(jié)能的灌溉方式之一。與其它灌溉方式相比，采用膜下灌溉技術(shù)可獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。首先，采用膜下滴灌技術(shù)具有顯著的節(jié)水、節(jié)肥效果。據(jù)測算，膜下滴灌與溝灌相比，平均產(chǎn)量增加20%以上，節(jié)水40%—50%，化肥的利用率提高20%以上。其次，投工費(fèi)用很低。再次，膜下滴灌技術(shù)從根本上改變了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的用水方式，為進(jìn)行田間管理提供了技術(shù)支撐，提高了土地資源和水資源的利用率。實(shí)施膜下滴灌技術(shù)，可有效改良農(nóng)田的土壤結(jié)構(gòu)，防止土壤次生鹽漬化，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)業(yè)向設(shè)施農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。膜下滴灌技術(shù)適用作物很多，尤其適用于棉花、玉米、番茄、大棚溫室作物、大田蔬菜、果樹、生態(tài)林等作物使用。

三、滴灌技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀


       滴灌管材技術(shù)是目前干旱缺水地區(qū)有效的一種灌溉方式，其水的利用率可達(dá)95%。世界滴灌技術(shù)發(fā)展有代表性的地區(qū)是以色列。在以色列，幾乎所有的果園都用滴灌施肥系統(tǒng)，一般采用壓力補(bǔ)償?shù)喂?，全自動化控制。其溫室種植90%采用滴灌，主要用于高附加值的蔬菜、水果、花卉等作物。以色列溫室滴灌的高水利用率為95%。在以色列的應(yīng)用情況：(1)滴灌管材技術(shù)遍及各個(gè)角落。不論是農(nóng)田、果園，還是公園，乃至城市的林蔭道、居民門前的花盆或一棵樹都鋪設(shè)滴灌，可以說在以色列的滴灌管道無處不見。(2)計(jì)算機(jī)按規(guī)律供給肥水。廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)自動化操作，計(jì)算機(jī)完成實(shí)時(shí)控制，也可執(zhí)行一系列的操作程序，完成監(jiān)視工作，精密、可靠、節(jié)省人力。(3)完善的技術(shù)推廣服務(wù)體系。以色列農(nóng)業(yè)部專設(shè)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)局，工作的核心內(nèi)容是在農(nóng)場、田間、果園完成，針對農(nóng)業(yè)經(jīng)營者的具體生產(chǎn)條件進(jìn)行示范，傳授給農(nóng)民的都是技術(shù)。

      目前我國的水肥一體化技術(shù)主要在一些經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的作物上應(yīng)用。如新疆的棉花膜下滴灌施肥技術(shù)已作為棉花生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)得到大面積推廣，技術(shù)處于水平，目前的應(yīng)用面積近700萬畝。除在棉花上大面積應(yīng)用外，目前已推廣到加工番茄、色素菊、辣椒、玉米、蔬菜、瓜類、花卉、果樹、烤煙等作物。溫室的蔬菜花卉生產(chǎn)中，也廣泛采用滴灌施肥技術(shù)。果樹是經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的作物，也是國外應(yīng)用該技術(shù)面積大的作物。我國水果種類多，面積大，水果生產(chǎn)已成為一些地方的經(jīng)濟(jì)支柱。農(nóng)民迫切需要節(jié)水、節(jié)肥、省工的現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)。一些地方的果農(nóng)自發(fā)地應(yīng)用該技術(shù)，并在生產(chǎn)中研究改進(jìn)(如海南、廣東的蕉農(nóng)普遍采用的噴水帶灌溉施肥法)。從目前的報(bào)導(dǎo)看，我國已在蘋果、柑桔、葡萄、香蕉、荔枝、龍眼、茶葉、甘蔗、馬鈴薯等作物上采用滴灌施肥技術(shù)，取得了很好的效果。水肥一體化技術(shù)主要是在新疆的棉花種植和中西部個(gè)別地方的果樹蔬菜種植方面有所推廣，而在農(nóng)業(yè)覆蓋面積大、灌溉水資源需求大且近年來旱情相對比較嚴(yán)重的華北、東北小麥、玉米種植區(qū)及其他一些邊遠(yuǎn)地區(qū)并沒有得到多少推廣。

四、滴灌管材的優(yōu)缺點(diǎn)


滴灌管材與傳統(tǒng)地面灌溉相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):

1.提高水的利用率：滴灌水的利用率可達(dá)95%。一般比地面澆灌省水30%～50%，有些作物可達(dá)80%左右，比噴灌省水10%～20%。

2.節(jié)省肥料:適時(shí)適量地將水和營養(yǎng)成分直接送到根部，提高了肥料利用率。

3.節(jié)省勞力：灌溉是管網(wǎng)供水，操作方便，而且便于自動控制，因而可節(jié)省勞力。同時(shí)灌溉是局部灌溉，大部分地表保持干燥，減少了雜草的生長，也就減少了用于除草的勞力。

4.灌溉均勻：灌溉系統(tǒng)能夠做到有效地控制每個(gè)灌水器的出水流量，因而灌溉均勻度高，一般可達(dá)80%～90%。

5.便于農(nóng)作管理：灌溉只濕潤作物根區(qū)，其行間空地保持干燥，因而即使是灌溉的同時(shí)，也可以進(jìn)行其他農(nóng)事活動，減少了灌溉與其他農(nóng)作的相互影響。

6.可減少病蟲害的發(fā)生：灌溉可以降低室內(nèi)的空氣濕度，減少蔬菜農(nóng)藥殘留量，提高了蔬菜品質(zhì)。

7.提高農(nóng)作物產(chǎn)量：灌溉可以給作物提供更佳的生存和生長環(huán)境，使作物產(chǎn)量大幅度提高，一般增產(chǎn)幅度達(dá)30%～80%。

8.降低了能耗：灌溉比地面畦灌可減用水量50%～70%，因而可降低抽水的能耗;一般能耗可下降30%左右。

9.提早供應(yīng)市場：使用灌溉系統(tǒng)，一般可早應(yīng)市15～30天。

10.延長市場供應(yīng)期：改善了環(huán)境，可使作物更長時(shí)間內(nèi)保持生長旺盛，從而可延長市場供應(yīng)期，獲得收入。

滴灌管材的缺點(diǎn)：

1.易引起堵塞：灌水器的堵塞是當(dāng)前灌溉應(yīng)用中主要的問題，嚴(yán)重時(shí)會使整個(gè)系統(tǒng)無法正常工作，甚至報(bào)廢。因此，灌溉時(shí)水質(zhì)要求較嚴(yán)，一般均應(yīng)經(jīng)過過濾，必要是還需經(jīng)過沉淀和化學(xué)處理。

2.可能引起鹽分積累：當(dāng)在含鹽量高的土壤上進(jìn)行滴灌或是利用咸水灌溉時(shí)，鹽分會積累在濕潤區(qū)的邊緣，如遇到小雨，這些鹽分可能會被沖到作物根區(qū)而引起鹽害，這時(shí)應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行灌溉。在沒有充分沖洗條件下的地方或是秋季無充足降雨的地方，則不要在高含鹽量的土壤上進(jìn)行灌溉或利用咸水灌溉。

3.可能限制根系的發(fā)展：由于灌溉只濕潤部分土壤，加之作物的根系有向水性，這樣就會引起作物根系集中向濕潤區(qū)生長。另外，在沒有灌溉就沒有農(nóng)業(yè)的地區(qū)，如我國西北干旱地區(qū)，應(yīng)用灌溉時(shí)，應(yīng)正確地布置灌水器。

五、滴灌管材可能遇到的問題


(一) 肥料選擇問題

1.用于滴灌施肥的化肥特性及選擇

        在選擇肥料之前，首先應(yīng)對灌溉水中的化學(xué)成分和水的pH有所了解。某些肥料可改變水的pH，如硫酸銨、磷酸一銨、磷酸二氫鉀、磷酸等將降低水的pH,，而磷酸氫二鉀則會使水的pH增加。當(dāng)水源中同時(shí)含有碳酸根和鈣鎂離子時(shí)可能使滴灌水的pH增加進(jìn)而引起碳酸鈣、碳酸鎂的沉淀，從而使滴頭堵塞。為了合理運(yùn)用滴灌施肥技術(shù)，需要掌握化肥的化學(xué)物理性質(zhì)。在進(jìn)行滴灌管材中，化肥應(yīng)符合下列基本要求：

(1)高度可溶性;

(2)溶液的酸堿度為中性至微酸性;

(3)沒有鈣、鎂、碳酸氫鹽或其它可能形成不可溶鹽的離子;(4)金屬微量元素應(yīng)當(dāng)是螯合物形式;(5)含雜質(zhì)少，不會對過濾系統(tǒng)造成很大負(fù)擔(dān)。

肥料的可溶性

        由于滴灌水器流道較小，因此利用滴灌系統(tǒng)施肥時(shí)，首先要考慮肥料的可溶性。大多數(shù)固態(tài)肥料在生產(chǎn)時(shí)都在肥料顆粒外面包一層膜，以防止吸收水分。市售肥料常用的3種膜質(zhì)材料是：粘土、硅藻土、含水硅土。為了避免這些包膜材料溶解后產(chǎn)生堵塞，建議在施用前制備少量混合物，觀察包膜材料是否沉淀到容器底部，是否會在表面形成泡沫或懸浮在溶液中。如果包膜材料迅速沉到容器底部，就可以制備整批溶液。包膜材料沉淀后，透明液體可注入灌溉系統(tǒng)。應(yīng)該牢記，當(dāng)使用固態(tài)肥料制備肥料溶液時(shí)只能使用100%溶于水的肥料。 “降溫效應(yīng)”帶來的問題是，當(dāng)溶液非常涼時(shí)，肥料的溶解度會變得非常小，進(jìn)而導(dǎo)致同樣數(shù)量的水無法溶解預(yù)計(jì)的肥料。解決這一問題的方法是，把溶液放置數(shù)小時(shí)使溫度升高，或連續(xù)攪拌，直到所有的肥料全部溶解。如果環(huán)境溫度過低而使溶液升溫困難時(shí)好制備低濃度的溶液。在這種情況下，可以調(diào)節(jié)肥料溶液的注入速度(流量)，獲得原來計(jì)劃的施入養(yǎng)分水平。

2)肥料的兼容性

當(dāng)肥料混合時(shí)需要考慮肥料之間的兼容性問題?？扇苄苑柿现瞥傻囊簯B(tài)肥料，當(dāng)由不同營養(yǎng)元素制備肥料溶液時(shí)，應(yīng)考慮以下因素：

(1)制備過程中的安全性;

(2)當(dāng)把不同肥料溶液加入同一儲液罐時(shí)，肥料溶液之間的相互作用;(3)液體肥料在灌溉系統(tǒng)中的反應(yīng);(4)灌溉系統(tǒng)對堵塞和其他問題的敏感性。小劑量測試也是一種有效地方法，所謂小劑量測試是指把肥料倒入一個(gè)裝有灌溉水的小瓶內(nèi)，觀察在1～2h內(nèi)有無沉淀或絮狀物生成。如果確實(shí)有絮狀物生成的話，注入這種溶液有可能引起管線或滴頭的堵塞。如果不同的肥料要同時(shí)注入灌溉系統(tǒng)的話，在小瓶內(nèi)將兩種溶液混合，監(jiān)視肥料溶液或混合肥液的兼容性。小劑量測試需要使用與這些產(chǎn)品注入灌溉系統(tǒng)時(shí)預(yù)計(jì)的大致相同的濃度。例如，欲向灌溉系統(tǒng)中以100L/h的速度注入肥料溶液，灌溉系統(tǒng)的流量為4000L/min，即稀釋比例為1:2400。1L肥料溶液加入2400L水中，濃度就與計(jì)劃向田間的注入濃度相同。

2.肥料的混合以及相互作用

1)肥料混合時(shí)的反應(yīng)

       在配置用于灌溉施肥的營養(yǎng)液時(shí)，需要考慮不同肥料混合后產(chǎn)物的溶解度，一些肥料混合物在貯肥罐中由于形成沉淀而使混合物的溶解度降低。為避免肥料混合后相互作用產(chǎn)生沉淀，應(yīng)在微灌施肥系統(tǒng)中采用兩個(gè)以上的貯肥罐，在一個(gè)貯肥罐中貯存鈣、鎂和微量營養(yǎng)元

素，在另一個(gè)貯肥罐中貯存磷酸鹽和硫酸鹽，確保安全有效的灌溉施肥。

2)肥料溶解時(shí)的溫度變化

      多數(shù)肥料溶解時(shí)會伴隨熱反應(yīng)。如磷酸溶解時(shí)會放出熱量，使水溫升高;尿素溶解是會吸收熱量，使水溫降低，了解這些反應(yīng)對田間配置營養(yǎng)母液有指導(dǎo)意義。如氣溫較低時(shí)為防止鹽析作用，應(yīng)合理安排各種肥料的溶解順序，盡量利用它們之間的熱量來溶解肥料。

3)肥料與灌溉水的反應(yīng)

      灌溉水中通常含有各種離子和雜質(zhì)，如鈣鎂離子、硫酸根離子、碳酸根和碳酸氫根離子等。這些灌溉水中固有的離子達(dá)到濃度時(shí)，會與肥料中有關(guān)離子反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀。這些沉淀易堵塞滴頭和過濾器，降低養(yǎng)分的有效性。如果在微灌系統(tǒng)中定期注入酸溶液(如硫酸、

磷酸、鹽酸等)，可溶解沉淀，以防滴頭堵塞。

4)灌溉用肥料與設(shè)備的反應(yīng)

      因?yàn)榉柿弦ㄟ^微灌系統(tǒng)使用，微灌系統(tǒng)的材料和肥料要直接接觸，有些材料容易被腐

蝕，生銹或溶解，有些則抗性強(qiáng)，可耐酸堿鹽。

3.用于滴灌施肥的有機(jī)肥種類

       有機(jī)肥要用于微灌系統(tǒng)，主要解決兩個(gè)問題：一是有機(jī)肥需要是液體化，二是要經(jīng)過多級過濾。一般易漚腐、殘?jiān)俚挠袡C(jī)肥都適合于微灌施肥;含纖維素、木質(zhì)素多的有機(jī)肥不宜于微灌系統(tǒng)，如秸稈類。有些有機(jī)物料本身就是液體的，如酒精廠、味精廠的廢液。但有些有機(jī)肥漚后含殘?jiān)嗖灰俗鑫⒐喾柿?如花生麩)。漚腐液體有機(jī)肥應(yīng)用于滴灌更加方便。只要肥液不存在導(dǎo)致微灌系統(tǒng)堵塞的顆粒，均可直接使用。一項(xiàng)滴灌系統(tǒng)施用有機(jī)肥滴頭堵塞試驗(yàn)表明，當(dāng)漚腐有機(jī)肥經(jīng)過上述過濾措施、滴施完成后保證15min以上的清水沖洗，滴

頭和過濾器無任何堵塞，滴頭也不會生長藻類、青苔等低等植物。

(二)肥料注入問題

1.自壓注入

       這種方法比較簡單，不需要額外的加壓設(shè)備，肥液只依靠重力作用自壓進(jìn)入管道。缺點(diǎn)

就是水位變動幅度較大，滴水滴肥流量前后不均一。

2.文丘里注肥

      文丘里裝置的工作原理是液體流體流經(jīng)縮小過流斷面的喉部是流速加大，利用在喉部處

的負(fù)壓吸入肥液。

3.壓差式施肥

優(yōu)點(diǎn)：裝置簡單，沒有運(yùn)動部件，不需要額外動力，成本低廉。

4.注肥泵

      按驅(qū)動方式分，注肥泵包括水力驅(qū)動和其它動力驅(qū)動兩種形式。水動力注肥泵是利用一小部分灌溉水驅(qū)動活塞或隔膜將水注入灌溉管道，其優(yōu)點(diǎn)是不需要外加動力，缺點(diǎn)是需要為活塞棄水設(shè)置排水出路。一般排水量與注入的肥液量之比大約為2~4:1。

(三) 堵塞問題

        其中滴頭堵塞的主要原因有人為因素、化學(xué)因素、物理因素、生物因素。

人為因素的堵塞主要是由于

(1)過濾器選擇不正確，甚至根本不用過濾器;

(2)系統(tǒng)調(diào)試前沒有沖洗管道;

(3)滴完肥料后，沒有繼續(xù)滴清水將管道內(nèi)肥料排出，正確做法一般是在用完后繼續(xù)滴清水20-30分鐘。如果滴灌使用間隔時(shí)間過長(如一個(gè)月)，管道內(nèi)生長微生物，滴頭出水口生長藻類等，當(dāng)下次使用時(shí)，管道內(nèi)微生物進(jìn)入滴頭，引起堵塞;(4)沒有定期打開管尾沖洗管道。一般要求一個(gè)月沖洗一次;

(5)鋪設(shè)管道時(shí)

不平整，時(shí)常有折疊情況。解決這一情況主要的手段是要加強(qiáng)使用人員的技術(shù)的培養(yǎng)。

        化學(xué)因素的堵塞問題主要是由于肥料間的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生沉淀而形成的，這種情況下選擇合適的肥料或肥料組合是關(guān)鍵的。解決這一問題的關(guān)鍵就是要嚴(yán)格遵循肥料的選擇原則，當(dāng)產(chǎn)生堵塞問題時(shí)，要根據(jù)不同的堵塞物質(zhì)選則相應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)溶解沉淀以解決問題。例如當(dāng)無水氨或氨水注入到灌溉水中時(shí)，氨很快溶入水，但是水的pH值就會升高，部分氨氣將會逸出揮發(fā)到空氣中，灌溉水的高pH值還會引起水中的鈣、鎂離子形成沉淀。因此在注入這些肥料之前需要確定水的硬度，鈣、鎂的總和應(yīng)在50mg/kg以下，重碳酸鹽應(yīng)在150mg/kg以下，出現(xiàn)沉淀時(shí)應(yīng)注入酸使以溶解。

         物理因素的堵塞主要是由于

(1)肥料的溶解性及水源中固體物質(zhì)的沉淀;

(2)植物根系的侵入;

(3)長時(shí)間使用滴灌設(shè)施導(dǎo)致設(shè)施生銹，從而引起設(shè)施的堵塞;

(4)肥料吸熱。解決以上問題主要是 A。要有針對性的選擇解決方法，水源問題引起的堵塞首先要分析水質(zhì)，檢查水質(zhì)是否清澈，固體雜物是否含量多;其次要檢查過濾器產(chǎn)品是否合格，是否安裝完好，是否工作正常，選擇合適的過濾器是整個(gè)系統(tǒng)長期使用的關(guān)鍵;再次是肥料的檢查，大部分固態(tài)肥料外面都包著一層膜(粘土，硅藻土和含水硅土)，為避免這些包膜材料溶解后產(chǎn)生堵塞，建議在施用前制備少量的混合物，觀察包膜材料是否沉淀到容器的底部，是否會在表面形成泡沫或懸浮在溶液中。如果包膜材料迅速沉淀，則透明液體可以注入灌溉系統(tǒng)。應(yīng)牢記好施用100%溶于水的肥料，好選用無包膜的肥料如液體肥料。B。金屬物質(zhì)的沉淀堵塞主要是由于滴灌系統(tǒng)遭腐蝕而引起堵塞，因此解決這一問題主要的方法是向滴灌系統(tǒng)中注入酸，降低滴灌水中的pH值，但是需要注入的酸的量需要通過實(shí)驗(yàn)來確定。

       因?yàn)樽⑷氲乃徇^多可能會引起滴灌設(shè)備的腐蝕和土壤的酸化，過少則沉淀處理不完全。常用的酸有硫酸、磷酸、檸檬酸和酸性氮肥(如硫酸尿素)但不宜長期使用酸性氮肥來酸化，這是因?yàn)樗梢栽龃箐X的毒性，甚至抑制滴灌器下部土壤的硝化反應(yīng)。硫酸銨、硫酸的腐蝕性極強(qiáng)，由黃銅和青銅制成的噴頭、軸承都會被磷酸鹽腐蝕，因此在用此類肥料時(shí)應(yīng)慎重。C。植物根的防治問題：對一年生作物來說，在生育期內(nèi)避免水分虧缺，生育期結(jié)束時(shí)注入酸殺死根，可以有效地防治根的入侵。對多年生的根可以注入除草劑以殺死根尖。研究表明周期性的注入氯或酸可以殺死侵入灌水器的根毛。D。由于肥料的吸熱導(dǎo)致肥料的溶解度降低和滴灌的冷縮從而可能引起堵塞。解決這一問題的辦法之前已說明4。

       生物因素的堵塞主要是由于粘性菌類、嗜鐵與錳細(xì)菌。為了有效的防治細(xì)菌的繁殖，可以連續(xù)向滴灌系統(tǒng)注入小劑量的氯，也可以在一次灌水完成后，集中注入氯。嗜鐵菌呈紅色，而嗜錳菌呈黑色。這些菌會氧化灌溉水中的鐵與錳。不同的細(xì)菌結(jié)合形成相互絞在一起的長條形鏈，可以在幾周內(nèi)致使滴灌系統(tǒng)完全堵塞。周期性的向水源中注入氯有助于減輕細(xì)菌帶來的危害。另一種處理方法是把井水先抽到蓄水池中曝氣，這樣鐵與錳就會形成沉淀。

(三)滴灌管材在推廣中遇到的一些問題。

1)資金不足使滴灌工程的功能和質(zhì)量降低。

2)施肥設(shè)備功能的不完善造成施肥不便。

3)技術(shù)指導(dǎo)與相應(yīng)培訓(xùn)不到位。

六 、滴灌管材技術(shù)的前景與展望


1.滴灌管材技術(shù)的市場預(yù)測及發(fā)展規(guī)模

       在“九五”期間，全國共投入430多億元用于發(fā)展節(jié)水灌溉?！笆晃濉逼陂g，全國將再投資400多億元用于新增節(jié)水灌溉工程建設(shè)，其一半用于節(jié)水設(shè)備、器材的購買，這意味著節(jié)水產(chǎn)業(yè)市場有著很大的發(fā)展空間。而滴灌管材技術(shù)是將施肥與滴灌結(jié)合起來并使水、肥得到同步控制的一項(xiàng)技術(shù)，它利用灌溉設(shè)施將作物所需的養(yǎng)分、水分低濃度地供給，以此節(jié)約水資源。因而滴灌管材技術(shù)必將得到大力扶植和推廣，發(fā)展前景十分廣闊。

2.滴灌管材向著科學(xué)化方向發(fā)展

1)滴灌管材向著農(nóng)業(yè)、配方施肥的方向發(fā)展

      我國幅員遼闊，各地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展水平、土壤結(jié)構(gòu)及養(yǎng)分間有很大的差別。因此，在未來滴灌管材進(jìn)程中，在選取配料前，應(yīng)該根據(jù)不同作物種類、不同土壤類型，分別采樣化驗(yàn)得出土壤的肥力特性以及作物的需肥規(guī)律，從而有針對性的進(jìn)行配方設(shè)計(jì)，選取合適的肥料進(jìn)行灌溉施肥。另一方面，在施肥前應(yīng)根據(jù)土壤及作物的需水營養(yǎng)狀況，有針對性的控制灌水量、灌水次數(shù)、施肥量和施肥時(shí)間以此來保證作物能夠得到及時(shí)、明確的水分和營養(yǎng)供應(yīng)。

2)未來滴灌管材肥料的選取方向

      一方面，滴灌管材肥料的選取向著滴灌專用肥方向發(fā)展;另一方面，滴灌水肥一體化肥料可能向著液體化肥料發(fā)展。

3)滴灌管材技術(shù)將向信息化發(fā)展

       信息化是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的大趨勢，也是我國產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級和實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、現(xiàn)代化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在灌溉施肥一體化方面，我們不僅要將信息技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)、銷售及服務(wù)過程中，降低服務(wù)成本，而且要在作物種植方面加大信息化發(fā)展。例如在作物種植方面，開發(fā)滴灌管材自動化控制系統(tǒng)，可以利用埋在地下的濕度傳感器傳回土壤濕度的信息，

       以此來針對性的調(diào)節(jié)灌溉水量和灌溉次數(shù)，使得作物獲得佳需水量。還有的傳感系統(tǒng)能通過監(jiān)測植物的莖和果實(shí)的直徑變化，來決定對植物的灌溉間隔。

3.滴灌管材向著標(biāo)準(zhǔn)化體系發(fā)展

1)滴灌管材施肥系統(tǒng)向著節(jié)水器材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化生產(chǎn)

       目前，市場上節(jié)水器材規(guī)格參差不齊，嚴(yán)重制約了我國節(jié)水事業(yè)的發(fā)展。因此，在未來的發(fā)展中，節(jié)水器材技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范和管理規(guī)程的編制，肯定會不斷形成并成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以規(guī)范節(jié)水器材生產(chǎn)，減少因?yàn)楣?jié)水器材、技術(shù)規(guī)格不規(guī)范而引起的浪費(fèi)，以此來提高節(jié)水器材的利用率。

2)滴灌施肥技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化的逐漸形成

       目前的滴灌管材，各個(gè)施肥環(huán)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)沒有形成統(tǒng)一，效率低下，因而在未來的滴灌管材進(jìn)程中，應(yīng)對設(shè)備選擇、設(shè)備安裝、栽培、施肥、灌溉制度等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)范，以此形成技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提高工作效率。

4.滴灌管材向規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展

       當(dāng)前滴灌管材技術(shù)已經(jīng)由過去局部試驗(yàn)示范發(fā)展為大面積推廣應(yīng)用，輻射范圍由華北地區(qū)擴(kuò)大到西北干旱區(qū)、東北寒溫帶和華南亞熱帶地區(qū)，覆蓋了設(shè)施栽培、無土栽培、果樹栽培，以及蔬菜、花卉、苗木、大田經(jīng)濟(jì)作物等多種栽培模式和作物。在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，滴灌管材技術(shù)水平日益提高，涌現(xiàn)了一批設(shè)備配置精良、并實(shí)現(xiàn)了專家系統(tǒng)智能自動控制的大型示范工程。部分地區(qū)因地制宜實(shí)施的山區(qū)重力滴灌施肥、瓜類栽培吊瓶滴灌施肥。

        華南地區(qū)利用灌溉注入有機(jī)液肥等技術(shù)形式使水肥一體化技術(shù)日趨豐富和完善。

另外，滴灌管材技術(shù)的發(fā)展方向還表現(xiàn)在(1)節(jié)水器材及生產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，降低器材成本;(2)解決廢棄節(jié)水器材回收再利用問題，進(jìn)一步降低成本;

(3)新型節(jié)水器

       材的研制與開發(fā)，發(fā)展適用性、普及性、低價(jià)位“二性一低”的塑料節(jié)水器材;(4)完善的技術(shù)推廣服務(wù)體系。

      總之，滴灌管材技術(shù)自橫空出世以來就備受關(guān)注，因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)從傳統(tǒng)的“澆土壤“改為“澆作物”，是一項(xiàng)集成的節(jié)水、節(jié)肥技術(shù)，不僅節(jié)約水資源，而且提高肥料利用率。