大田作物喷灌技术的特点及应用

大田作物喷灌技术的优缺点

3.1   节约水资源

传统的渠灌灌溉在亩次平均用水量可以达到100 m3，甚至在地形复杂的山区甚至可能增加到150 m3。与此相比，运用喷灌技术的田地，亩次用水量仅需约25 m3，喷灌节水效果突出。

3.2   省工省时省力

使用先进的喷灌设备，浇一百亩地，也就三天时间。而原来人工浇地，一人一天也就浇3～5亩地，浇一百亩地，需20多天，按一个人一天60元算，浇一百亩地需1200元。使用喷灌后浇100亩地可省16个工，可省1000元。假如赶在出苗期，人工浇地，一边的苗已出，另一边的地还没浇上水，苗出的晚，势必影响农作物长势。

3.3   大田作物喷灌技术的缺点

购置喷灌设备是一项不小的支出，少则一万，多则几万甚至几十万，对小农户购买带来经济压力。另外喷灌时，容易受气候风力的影响，风力达到4级以上，不利于喷灌，会吹散喷洒的水滴，使水滴随风摇摆，喷酒不均匀，不利于作业。在夏季干燥天气，因水是受压力喷洒而下，会加大雨水的蒸发，影响喷洒效果。

大田作物喷灌技术的应用

4.1   田间布局设计

（1）管道布置和喷灌方式

采用灌溉技术时首先需要考虑到大田的大小和形状，以及地形、水源等诸多因素。通常情况下，为了确保水压均匀，管道铺设会设计成网格状，保证在田间任何一个点置喷灌都能获得足够的水量和水压。在现代喷灌系统中，管道通常采用耐久性强、重量轻、易于安装和拆卸的PVC或HDPE材料。喷头的选择需要考虑水量的分布均匀性、风的影响，以及水滴的大小。

（2) 水源配置及过滤系统

水源配置关键是要确保水源的稳定性和足够的流量。一般而言，喷灌系统的设计流量是根据水源水位差及最高作物蒸散需求确定的，根据地形，作物需水程度调节流量及行走速度。过滤系统是保障喷灌系统正常运行的重要组成部分，其主要作用是去除供水中的悬浮物和沉积物，以防堵塞喷头。在水质良好的条件下，可采用简单的网孔过滤器；若水质复杂或含有更多杂质，则需要安装过滤器甚至更复杂的自清洗过滤系统。过滤效率通常要求去除直径大于喷头孔径五分之一的颗粒。

4.2   智能化喷灌技术 

传感器是智能化喷灌系统收集信息的感官，包括土壤湿度传感器、温度与湿度传感器、光照传感器、风速风向传感器等。这些传感器能实时监控田间环境并收集数据，做出灌溉判断。第一，在农田关键点布置传感器，不同传感器根据监测目标选择合理位置与深度，例如土壤湿度传感器通常放在根区附近，土壤湿度传感器精度±3% VWC（体积含水量）。第二，传感器连接可以采用有线或无线方式，确保数据即时传输。第三，根据所收集的实时数据，如土壤湿度、空气温湿度等，分析决定是否启动灌溉系统[3]。第四，系统根据传感器数据自动调节灌溉时长和水量，确保在不同气候和土壤条件下灌溉的准确性和效率。

4.3   大田作物的喷灌设备的应用

喷灌系统的分类主要基于不同的移动方式和水量控制方法，常见的有中心枢轴喷灌系统、微喷灌系统、固定和移动喷灌系统等。

（1）中心枢轴又名指针式喷灌喷灌系统适用于较大的农田灌溉。该系统通过一个中心塔枢轴供水，喷水臂可以围着枢轴旋转喷洒水分，覆盖较大面积的田地。这种系统可以实现高度自动化和精确控制，灌水量和行进速度都可以根据作物需求进行设定。指针式喷灌它的走向是一个圆圈，而地是四方的，所以造成边边角角喷不上，投资也非常大，不受种粮大户的喜爱。

(2）微喷灌系统是指那些通过小喷头喷洒细小水珠进行灌溉的系统。它最大的优点在于可以用较低的水压实现细致的水量控制，适用于幼苗灌溉、温室作物以及对水量要求非常精细的农作物，它能够显著减少水分的蒸发损失，提高灌溉的均匀性。

(3)固定和移动喷灌系统包括静态喷头和移动喷头两种形式。静态喷头安装于特定位置，一般不移动，固定喷灌系统适用于小块农田和精确灌溉需求更高的场景。如伸缩式喷灌机，需先期埋设地下管，在加上头及配件的支出，成本较大，对于种粮大户来说，地块承包期1～5年不等，埋设的管道，土地到期，带不走，在加上喷头容易堵塞，所以固定的喷灌系统也不怎么被种粮大户采用。

移动喷头可以手动或机械移动到需要灌溉的区域。移动喷灌系统适用于面积大田作物的喷灌，其形式多样，有自走式的、卷盘式的、平移式的，其方便移动作业，作业效率高，随浇随撤，能重复利用，又不影响后期机械作业，在加上投资成本相对较低，维修方便，深受种粮大户的喜爱。

结语

机械化喷灌节水灌溉技术所涉及的设备类型并不是单一的，可以有多种选择，且不同的设备均有其适用的情形。种粮大户在选择喷灌设备时，应根据大田的大小及作物的高度、种植的间距等信息进行实地分析，在结合自己的经济实力及使用效果据此确定使用哪种节水喷灌设备。为了实现大田灌溉的效果，应选择滴灌、喷洒、喷头的组合形式，促进多种灌溉方式的有机结合，提升农作物的灌溉效率。输水的过程也可与施肥同步进行，让输水工程转变为水肥一体化工程，进一步提高作物产量和质量。