1.滴灌 1.1滴灌的特點及適用范圍滴灌是將具有一定的壓力水，過濾后經(jīng)滴灌系統(tǒng)及滴水器均勻而緩慢地滴人植物根部附近土壤的局部灌溉技術(shù)。滴灌具有以下特點：
(1)省水：滴灌是局部灌溉方法，它可根據(jù)作物的需要精確地進(jìn)行灌溉，用管道輸水，非常省水，一般比地面灌省水30％-50％，有些作物可達(dá)80％左右，比噴灌省水10％-20％。
(2)灌水均勻：滴灌可有效控制每個滴頭的出水量，灌水均勻度高，一般可達(dá)80％-90％。
(3)節(jié)能：滴灌工作壓力要比噴灌低得多，節(jié)能，灌溉水利用率高，所以減少了抽水量，相應(yīng)也減少了抽水的能量，這在高揚(yáng)程灌區(qū)效果更明顯。
(4)土壤和地形的適應(yīng)性強(qiáng)：滴灌幾乎可以適應(yīng)任何復(fù)雜的地形，甚至在亂石灘上種的樹也可滴灌。滴灌的灌水強(qiáng)度低，可以適應(yīng)人滲率低的粘性土壤，又由于灌水時間長，勤澆勤灌，即使在透水性很大的砂性土壤也不會造成嚴(yán)重的深層滲漏。在一定條件下，滴灌還可適應(yīng)于微咸水灌溉。
(5)增產(chǎn)：保持穩(wěn)定的土壤濕度，提高作物產(chǎn)量，增強(qiáng)耐鹽能力，滴灌能適時適量地向作物根區(qū)供水施肥，不會造成土壤板結(jié)，為作物生長提供了良好的水分、養(yǎng)分條件，可同時提高產(chǎn)品品質(zhì)。
(6)省工：滴灌便于自動控制，節(jié)省勞動力，滴灌還可用來施肥和噴灑其它農(nóng)藥，即省肥(藥)，又省力，非常方便。
(7)方便田間作業(yè)：滴灌田塊大部分地面是干燥的，便于在灌水的同時進(jìn)地進(jìn)行其它農(nóng)事操作。滴灌的主要缺點是投資較高，容易堵塞，對水質(zhì)要求高。它主要適用于果樹、蔬菜、花卉、溫室大棚等經(jīng)濟(jì)作物和水源極缺的地區(qū)、高揚(yáng)程抽水灌區(qū)及地形起伏較大地區(qū)的灌溉，同時對透水性強(qiáng)、保水性差的砂質(zhì)土壤和咸水地區(qū)也有一定的發(fā)展前景。
1.2滴灌系統(tǒng)的組成滴灌系統(tǒng)一般由水源、首部樞紐；輸水管道和滴頭組成。
(1)水源：各種符合農(nóng)田灌溉水質(zhì)要求的水源，只要含沙量較小及雜質(zhì)較少，均可用于滴灌，含沙量較大時，則應(yīng)采用沉淀等方法處理。
(2)首部控制樞紐：首部控制樞紐一般包括水泵、動力機(jī)、過濾器、化肥罐、調(diào)節(jié)裝置等?；使抻糜诠嗨┓适┧?，常用的化肥罐有壓差式、開敞式、文丘里注入式和注射泵等四種形式，肥料罐一般安裝在過濾器之前，以防造成堵塞。過濾器對滴灌十分重要，目前過濾器一般有篩網(wǎng)過濾器，旋流砂石分離器、砂過濾器、疊片式過濾器四種。 篩網(wǎng)過濾器：是將尼龍或不銹鋼網(wǎng)固定在支架上。篩網(wǎng)孔徑一般以不超過滴頭水流通道直徑10％一20％，它適用于過濾無機(jī)物質(zhì)，有機(jī)或生物雜質(zhì)易于堵塞。旋流水砂分離器：是將壓力水流沿切線方向流入園形或圓錐形過濾罐，作旋轉(zhuǎn)運動，在離心力作用下，比水重的雜質(zhì)移向四周，逐漸下沉，清水上升，水砂分離，砂石過濾器可以連續(xù)過濾高含沙量的滴灌水，但是與水比重相近或較輕的雜質(zhì)，過濾作用不明顯，一般田干初級討浦.其構(gòu)造見圖3-18。砂過濾器：是在過濾罐放置1.5-4mm的砂礫石，水在礫石中流動時，清除雜物，它主要適用于有機(jī)物雜質(zhì)的過濾。疊片過濾器：一般是將帶槽的園片疊加壓緊而成，水在疊片槽中流動時除去雜質(zhì)，并可松開疊片除去清洗雜質(zhì)，它適用于有機(jī)質(zhì)和混合雜質(zhì)過濾。
(3)輸水管網(wǎng)：滴灌系統(tǒng)的輸水管網(wǎng)一般由干支毛三級管網(wǎng)組成，干支管一般為硬質(zhì)塑料管(PVC/PE)，毛管用軟塑料管(PE)。
(4)滴水器：它是在一定的工作壓力下，通過流道或孔口將毛管中的水流變成滴狀或細(xì)流狀的裝置，其流量一般不大干12 l/小時。按滴水器的構(gòu)造方式不同，滴水器通常分滴頭和滴灌管兩大類。滴頭通常有長流道型滴頭；孔口型滴頭、渦流型滴頭等多種形式。滴頭與毛管采用外連接。注意選用抗堵塞性強(qiáng)、性能穩(wěn)定的滴頭。滴灌管是將滴頭與毛管制造成一整體，見圖3-20。分內(nèi)鑲式滴灌管和薄壁式滴灌管兩種。其滴頭孔口直徑為0.5-0.9mm，流道長度為30-50cm；管直徑為10-16mm；管壁厚為0.2-1.0mm；工作壓力為50-100KPa，孔口出流量為1.5-3.0 l／小時·m。滴灌管同時具有輸水和滴水兩項功能，使用方便。缺點是孔口較小，鋪設(shè)于地面上的滴灌管妨礙田間其它農(nóng)事操作。隨著滴灌技術(shù)的發(fā)展，為了提高滴灌的灌水均勻性，減小管道壓力變化而造成滴頭出水流量變化，目前采用壓力補(bǔ)償技術(shù)改變灌水器流量，使灌水器出流更為均勻。 滴灌設(shè)計選擇滴頭形式時，應(yīng)根據(jù)土壤及種植作物灌溉制度及經(jīng)濟(jì)等情況。根據(jù)滴頭工作壓力和流量選擇合適的滴頭。
2.微噴灌 2.1微噴的特點及適用范圍微噴灌是介于噴灌與滴灌之間的一種灌水方法。微噴灌主要具有以下優(yōu)點。
(1)節(jié)水、灌水質(zhì)量高：微噴雖然在整個田塊灌水并不均勻，但它把水直接輸送到作物的根部，滿足作物全部需水要求，灌水質(zhì)量高。而且微噴灌采用管道輸水，靠近地面噴灑，大大減少了蒸發(fā)損失和輸水過程中的損失。加之微噴是局部灌溉，減少了部分土壤無效耗水，因而節(jié)水。
(2)對土壤、地形和作物的適應(yīng)性強(qiáng)：微噴灌是一種管道輸水的局部灌溉，水一直送到作物附近，它幾乎適應(yīng)各種復(fù)雜地形。與滴灌相比，由于微噴灌濕潤面積比滴頭大得多，避免大流量滴頭在粘土土壤中發(fā)生地表徑流和形成水洼及透水性很大的沙土的深層滲漏問題，對土壤的適應(yīng)性好。
(3)防堵塞性能好：微噴頭的孔徑比滴頭大得多，防堵塞性能好，對水質(zhì)過濾要求要低，相對也降低了成本。
(4)增產(chǎn)：微噴灌還可以結(jié)合作物葉面施肥、噴藥等使用，噴水時霧化程度較高，可以增加作物濕度，調(diào)節(jié)土壤溫度，且對作物打擊強(qiáng)度小，具有顯著增產(chǎn)作用，這對一些花卉、木耳等對溫、濕度有特別要求的作物更為明顯。同時微噴灌還具有獨特景觀。 微噴灌的適應(yīng)性強(qiáng)，可用于各種地形、土質(zhì)下的果樹、花卉及苗圃、城市園林綠化等。
2.2常用微噴頭形式按照工作原理，常用微噴頭有射流式、離心式、折射式和縫隙式四種。射流式有運動部件，又稱旋轉(zhuǎn)式噴頭，后三種又稱固定式微噴頭。
(1)折射式微噴頭：壓力水從孔口噴出并碰到孔頂部擴(kuò)射時，水流受阻折射并形成薄水層后向四周射出，在空氣阻力和內(nèi)部形成渦流被粉碎，形成水滴灑落在地面進(jìn)行灌溉，其工作壓力通常為 100-350KPa，射程為1.0-7.0m，流量為30-250 l/小時。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，沒有運動部件，工作可靠，價格便宜，適用于果園、苗圃、溫室、花卉等的灌溉。
(2)射流式噴頭：是通過曲線型的導(dǎo)流槽使水流以一定的仰角向外噴水，利用水流的反作用，使搖臂帶著水作快速旋轉(zhuǎn)，使水 分均勻的灑在地面上。其工作壓力一般為1000-1500KPa，噴灑半徑為1.5-7.0m，流量為45-2501/小時。適用于果樹、溫室、苗圃和城市園林綠化的灌溉，特別適合于全面噴灑灌溉與密植作物、透水性較強(qiáng)的沙土和透水性弱的粘土等。
(3)離心式微噴頭：是水流從切線方向進(jìn)入離心室，繞垂直軸旋轉(zhuǎn)后，從離心室中心射出，在空氣阻力作用下粉碎成水滴灑灌在微噴頭四周。這種微噴頭的特點是工作壓力低，霧化程度高。
(4)縫隙式微噴頭：水流經(jīng)縫隙噴出，在空氣阻力下粉碎散成水滴。同滴頭類似，微噴頭的性能主要是工作壓力、額定流量、射程等。
3.涌流灌（小管出流灌溉）
3.1灌水技術(shù)的特點小管出流灌水是針對國產(chǎn)微灌系統(tǒng)使用過程中，灌水器易被堵塞的難題和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理水平不高的現(xiàn)實，打破微灌灌水器流道的截面尺寸(一般直徑為0.5-1.2mm)，而采用超大流道，以3、4和6的PE塑料小管替代滴頭，并輔以田間滲水溝，形成一套以小管出流為特色的微灌系統(tǒng)。
(1)不易堵塞：灌水器的流道直徑比滴頭、微噴頭的流道或孔口的直徑大得多，采用大口徑大流量的灌水器解決了滴灌系統(tǒng)灌水器易于堵塞的難題。
(2)節(jié)能：由于流道相對較大，過濾器及灌水器的局部水頭損失小，因此運行過程中所需的工作壓力較低。
(3)節(jié)水：小管出流灌水系統(tǒng)只濕潤滲水溝和兩則作物根系活動層的部分土壤，仍是一種局部灌溉技術(shù)，節(jié)水效果高。 (4)適應(yīng)性強(qiáng)：對各地形、土壤的果樹和寬行蔬菜及大田作物均可適用。
3.2.小管出流田間灌水系統(tǒng)的組成小管出流田間灌水系統(tǒng)包括干管、支管、毛管、灌水器（流量調(diào)節(jié)器）及滲水溝。 該產(chǎn)品目前在新疆、北京、甘肅、江西、海南、四川等全國大部分省區(qū)的節(jié)水灌溉工程得到普遍的應(yīng)用推廣，用戶普遍反映流量調(diào)節(jié)器的性能可靠，適應(yīng)性強(qiáng)；設(shè)計簡單，抗堵塞性能較好,對水質(zhì)要求不高；價格適中，非常適合中國的國情。
3.3.小管出流的應(yīng)用流量調(diào)節(jié)器是滴灌和涌泉灌的關(guān)鍵部件,它的過流斷面大,抗堵塞性能好；在工作壓力60～500Kpa的范圍內(nèi),水壓的變化對其出流量幾乎沒有影響,目前主要在四個方面使用：
（1）在日光溫室大棚滴灌系統(tǒng)的毛管進(jìn)口處安裝流量調(diào)節(jié)器，提高整個溫棚的灌水施肥均勻性。日光溫室一般東西走向較長（50～100米），南北較短（一般10米以內(nèi)）而且多為南北行向種植，配水支管較長，使其上下游的水壓力差較大，直接影響支管上下游毛管的配水量。在每條毛管進(jìn)口處安裝流調(diào)器后，使各條毛管的的進(jìn)水量基本相等，同時可使支管的管徑由原來的D40～D32降低到D32～D25，明顯降低整個工程投資的10％。目前，這種形式在甘肅省酒泉市金塔縣、河南、山東等地使用廣泛。
（2）安裝在微噴頭的上游，提高整個地塊的噴灑均勻度?？墒姑茕佋O(shè)長度增長，保證灌水均勻，并減少支管用量而降低造價。流調(diào)器流量與單個微噴頭的流量相匹配。該形式在甘肅引大入秦工程、三峽移民工程及許多國家級、省級高科技農(nóng)業(yè)示范園區(qū)建設(shè)中應(yīng)用效果良好。
（3）安裝在涌泉灌的出水口處，使各出水點配水均勻。涌泉灌灌水器因其流道較大，流量適中，既可適用于地表水和高含沙水以減少堵塞，減少微灌系統(tǒng)對水質(zhì)的特殊過濾要求，提高工程安全性和保證率，又可適于地形變化較大的坡地灌溉，大大減少設(shè)計工作量。目前，利用流調(diào)器作為涌泉灌的出水口已在新疆、北京等地區(qū)的果樹灌溉得到大面積推廣，用戶反映良好。
（4）毛管級流量調(diào)節(jié)器與各種滴灌帶配套使用，可提高整個系統(tǒng)的灌水均勻度和安全性能。滴灌帶由于管璧較薄，一般額定工作壓力在100Kpa以下，在發(fā)生水擊等偶然破壞性因素，或在丘陵地區(qū)由于壓力過大容易發(fā)生管道破裂時，如在毛管進(jìn)水首部安裝配套流量的流調(diào)器，則可避免產(chǎn)生管道破壞現(xiàn)象,延長工程的使用壽命。該方式在中國農(nóng)科院科技示范縣---唐河縣等地得到大面積應(yīng)用。
3.4脈沖微灌脈沖式微灌系統(tǒng)是美國 INTRTEC公司在80年代研究開發(fā)成功的一項全新節(jié)水型灌溉設(shè)備，它是一種微灌技術(shù)，具有灌水均勻度高、抗堵塞、系統(tǒng)灌水流量和工作壓力可以調(diào)節(jié)、灌水器位置可調(diào)、抗老化、防凍裂和獨特的景觀效果等優(yōu)點。脈沖式微灌系統(tǒng)由脈沖器總成、供水干管、支管、灌水毛管、噴水器總成以及連接、控制件組成。