南疆果树套作高效节水灌溉系统分析探讨.pdf

2023 04节水农业JIESHUINONGYE摘要：本文根据这几年在南疆做果树套作水肥一体化项目，分析研究南疆果树套作高效节水灌溉系统最优管网模式，提出南疆气候条件下果树及农作物套种灌溉及施肥制度，为当地果农套作特色产业快速健康发展提供科技支撑和示范样板，有力提高南疆农业基层高效节水技术管理水平，发挥农业技术辐射带动作用，适度扩大果农套作生产规模，为南疆林果产业增效、农户增收提供经济适用的技术方案。关键词：果树套作；滴灌；灌水器；管网模式果树套作作物一般都在果树幼龄期的前三年，南疆多地发展了不同类型果树和作物的套作模式，通过合理间作、套种模式与高效农田技术综合集成相结合，使资源配置最优化，从而达到单位面积土地产出率最大化的高效种植制度，有效合理利用土地，力争一块地两份收获，兼具经济和生态效益，围绕乡村振兴战略，不断抓好粮食生产和重要农产品供给，提升土地复种指数。1果树套作种植模式在南疆果树套种作物种植模式主要有三大类，有果树和粮食作物套种、果树和经济作物套种、果树和饲料作物套种3种模式，其中果粮套种主要有红枣+小麦、苹果+小麦、核桃+小麦、杏子+小麦、核桃+玉米、巴旦木+小麦等模式。果经套种以红枣+棉花、巴旦木+棉花、核桃+洋葱、杏子+棉花、巴旦木+花生等模式为主。果饲套种以核桃+苜蓿、红枣+甜菜、杏子+苜蓿等模式为主，经过调查对比分析，红枣套种小麦及红枣套种棉花在南疆应用面积相对较大，经济价值相对较高，农户种植积极性相对较高。2果树套作灌水器的选择随着高标准农田建设面积的增大，高效节水灌溉技术在果树上的应用也越来越广泛，南疆果树套作选用灌水器类型也比较多，没有统一的规范要求，农户会根据自己的作物种植情况自行选用比较合适的灌水器。目前市场上果树套作所选用的灌水器有4种情况，第一种是果树采用滴灌+套种作物采用滴灌，第二种是果树采用涌泉灌溉套种+作物采用微喷，第三种是果树采用滴灌+套种作物采用微喷带灌，第四种是果树采用涌泉灌溉+套种作物采用滴灌带灌。通过在南疆做相关试验的对比分析，果树采用涌泉灌，作物采用滴灌带进行灌溉是最经济最优化的灌水器配套模式，果树套作灌水器铺设模式见图1，涌泉灌可以根据果树大小确定流量大小，作物一般选用单翼迷宫式滴灌带，滴头流量大小根据土壤及作物需水量确定。涌泉灌滴灌带间作小麦间作小麦枣树0.552.900.550.552.900.5544图1果树套作灌水器铺设模式（单位：m）3果树套作地面管网模式南疆果树套作作物地面管网模式一般有2种，一种是支管+辅管模式，一种是双支管模式；支管+辅管模式主要是用辅管接滴灌管及滴灌带，一条辅管浇灌果树，一条辅管浇灌作物，用辅管上的球阀来控制灌溉，但是用的最多的还是双支管模式，一个出水栓出来接4条支管，同侧的2条支管用来灌溉果树，另外的2条支管用来灌溉作物，灌水用支管球阀控制，浇果树不浇灌作物，浇灌作物不浇灌果树，但共用一个首部及地下管网系统。“支管+辅管+毛管”模式。“支管+辅管”的模式又被称为天业模式，系统地面部分根据不同地块和用户要求由63PE+32PE或者75PE+40PE南疆果树套作高效节水灌溉系统分析探讨*苟陕妮1，2，林萍1，2，岳绚丽1，2（1.国家节水灌溉工程技术研究中心（新疆），新疆石河子832000；2.新疆天业节水灌溉股份有限公司）收稿日期：20230316*基金项目：兵团财政科技计划项目，项目编号：2021DB012。642023 04JIESHUINONGYE节水农业管组成，63或75 的 PE 管又有纳米管和厚壁PE管两种。该系统模式灌溉面积较小，但经济实用、控制灵活、可随时小面积补水、灌水均匀度较高，缺点是开启球阀较多，用工量大，不利于灌溉管理及维护。双支管模式，系统地面部分根据不同地块条件及设计要求由双63PE或75PE管或90PE管+毛管组成，一个出地桩出来接4条支管，2条短支管和2条长支管，长的支管浇灌果树，短的支管浇灌作物，薄壁 PE 管采用纳米 PE 管或厚壁管两种，采用专用的按扣三通连接毛管。毛管果树一般选用直径16 20 mmPE滴灌管上安装一定流量的稳流器通过直径4 6 mmPE管来浇灌枣树，每颗枣树安装1个稳流器，稳流器的流量根据果树需水量大小一般设置10 20 L不等，每行枣树铺设1条滴灌管，套种作物的一般选用普通迷宫滴灌带及高强抗堵滴灌带，滴灌带内径均为16 mm，滴孔间距0.2 0.3 m，滴头流量为1.2 2.8 L/h，额定工作压力10 m。浇灌果树和浇灌作物共用一个首部系统及地下管网，但浇灌果树和浇灌作物互不影响，靠支管球阀来控制灌溉，轮灌时间及轮灌制度不同。通过近两年对果树套种作物管网系统模式进行田间试验对比分析，双支管系统模式（见图2）和辅管系统相比灌水施肥均匀度更高，更便于田间管理及浇灌，作物及果树产量高、品质好，是最优化最经济的管网系统模式，也受到农户的一直认可。1234果树果树作物作物滴灌带滴灌带+稳流器图2果树套作双支管管网系统模式4果树套作灌溉系统首部对比分析果树套作灌溉系统首部一般分为固定式和移动式首部两种。移动式首部系统是相对固定式首部而言，其系统模式有它特殊的适应性。所谓移动式首部，就是水泵、过滤器、施肥罐连为一个整体，不设泵房，不需要电力，通过小四轮柴油机动力带动首部系统运行，可一个系统单独使用，也可多个系统共用，灌溉完一个系统，在系统控制面积相差不大的情况下移动到下一个系统使用，节省了首部的投入。通常一个系统控制面积从3 20 hm2不等，现在市场上使用的移动式首部有50 m3、100 m3、150 m3等几种规格。由于系统控制面积小，移动式首部系统大部分地块主干、分干均采用 PE软管铺设在地表，无地埋管网，采用支管+辅管+毛管形式或者支管+毛管形式组成地面输水系统，在系统控制面积相差不大的情况下，在相邻的几个系统首部间来回移动使用，这种纯地面管网模式造价低且安装方便，但不利于田间耕作。固定式首部，一个系统控制面积在10 hm2左右，或者30 40 hm2拥有1个系统，可以是几个小的首部系统并连起来使用，这种滴灌系统，田间管网由地下管、地面管和毛管组成，而首部在整个作物生育期内并不移动，灌溉系统稳定，固定式与移动式首部比较投入相对较高。5存在的问题及建议（1）南疆果树套种无论是果树还是作物，套作模式种类繁多，没有统一的标准，对于同一种果树及作物，没能形成大面积的推广模式；（2）市场缺少果树套种作物高效节水灌溉专用的灌水器及高效的水肥一体专用设备；（3）农户在果树套作应用中缺少对应的果树套作水肥一体化相关灌溉施肥制度及管理措施，因此会影响果树及作物的产量，影响农户种植积极性；（4）现有农业生产经营模式制约下的用户意识不高，多数还停留于浇地，不够精准的利用水肥一体化设备进行果树及作物灌溉；（5）果树套作作物灌溉系统施工与运行管理不规范，90%以上低压运行；（6）建议针对果树套种作物，研究细分市场，开发果树专用的微灌产品和系统，提升器材设备性能和质量；（7）建议完善用水管理服务体系，加强职工培训，提高作物用水管理水平；（8）建议大面积推广最优的果树搭配作物种植模式，提高种植管理技术，利用水肥一体化灌溉系统有效地提高果树及作物产量，从而提高单位面积土地产出率。参考文献1孙红滨，陈彤.南疆三地州粮棉果高效种植模式综合效益评价J.新疆农业科技，2013，50（12）：1937-1945.2石怀镜.节水灌溉在新疆特色林果业发展中的应用探讨J.绿色科技，2017，11（21）：87-88.3叶新华，魏玉强，龙朝宇.阿克苏枣园套种花生高产栽培技术J.农村科技，2016（4）：26-27.4鲜开梅，江伟，王柏柯.新疆南疆四地州果树间套作种植情况分析J.北方园艺，2016（12）：209-210.65