程赟　郭小軍

[摘要]山陽(yáng)縣發(fā)明了錐針刺小孔PE微噴管節(jié)水灌溉技術(shù)，技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)是，把錐子上的針頭換裝成鋼針，用打火機(jī)加熱鋼針，在PE管上手工刺出朝向作物根系的小孔，形成多孔微噴管。該技術(shù)經(jīng)過(guò)核桃園節(jié)水灌溉技術(shù)的實(shí)踐，技術(shù)是成熟的，可以在廣大衣村或通過(guò)院校進(jìn)行大面積推廣。

[關(guān)鍵詞]錐針刺小孔PE微噴管；節(jié)水灌溉技術(shù)，創(chuàng)新與應(yīng)用

[中圖分類(lèi)號(hào)]S275 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B [文章編號(hào)]1672-5158（2013）06-0291-01

一、錐針刺小孔PE微噴管的創(chuàng)新背景

山陽(yáng)縣高壩店鎮(zhèn)寺溝村錐針刺小孔PE微噴管節(jié)水灌溉工程，是利用2010年度省級(jí)農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)項(xiàng)目資金，原由楊凌秦川節(jié)水灌溉設(shè)備工程有限公司按滴灌設(shè)計(jì)，后在施工中因地制宜，創(chuàng)新改進(jìn)為錐針刺小孔PE微噴管節(jié)水灌溉技術(shù)。工程總面積144畝，分布在寺溝村牛房灣組三角下、三組十畝地、吳家垣三處。其中牛房灣組三角下32畝，三組十畝地47畝，吳家垣65畝。種植作物為核桃，行距5m，株距4m，共4630株。水源利用截滲壩收集寺溝季節(jié)溝水和50m³蓄水池，采用重力自壓式微噴管灌溉，主、支管道采用埋地，錐針刺小孔PE微噴管采用水泥混凝土柱架空。埋設(shè)主管道三條DN63PE管總長(zhǎng)3500m，支管道地面明設(shè)DNSOPE管總長(zhǎng)1500m，水泥柱架設(shè)DN32PE管總長(zhǎng)3400m，水泥柱架設(shè)DN25PE管總長(zhǎng)4700m，水泥柱架設(shè)DN20PE管總長(zhǎng)1300m，竣工決算24.7萬(wàn)元。比原設(shè)計(jì)40萬(wàn)元節(jié)省15.3萬(wàn)元。且因改滴灌為PE微噴管，避免了滴灌灌水器易堵塞的缺點(diǎn)。

二、國(guó)內(nèi)外微灌及微噴帶技術(shù)介紹

（一）微灌：是利用微灌設(shè)備組裝成微灌系統(tǒng)，將有壓水輸送分配到田間，通過(guò)灌水器以微小的流量濕潤(rùn)作物根部附近土壤的一種局部灌水技術(shù)。這種灌水技術(shù)，具有以下特點(diǎn)：①灌水流量小，水的利用率高。微灌一般比地面灌溉省水1/3-1/2，比噴灌省水15%～20%。②工作壓力低，節(jié)省能源。微灌一般的工作壓力為0.05-0.15MPa，工作水頭為7-10m。③對(duì)土壤及地形適應(yīng)性強(qiáng)。微灌只是局部濕潤(rùn)，不受地形、土壤條件的限制，灌水均勻，可達(dá)80-90%以上，能有效調(diào)節(jié)土壤中的水、肥、氣、熱狀況，為作物提供良好的環(huán)境。④可結(jié)合灌水施肥，增產(chǎn)明顯。因水肥適時(shí)，一般較其他灌水方法增產(chǎn)30%。⑤適于咸水地區(qū)。

（二）微噴帶：微噴帶又稱(chēng)多孔管、噴水帶、噴灌帶、微噴灌管，是在可壓扁的塑料軟管上采用機(jī)械或激光直接加工出水小孔，進(jìn)行滴灌或微噴灌的節(jié)水灌溉設(shè)備。將每組3個(gè)出水孔、5個(gè)出水孔或更多出水孔的微噴帶直接鋪設(shè)在地面，直射在空中的水流就能形成類(lèi)似細(xì)雨的微噴灌效果。

（三）滴灌帶：滴灌帶發(fā)展較快，各個(gè)廠家有售。滴灌帶特點(diǎn)：迷宮流道及滴孔一次真空整體熱壓成型、粘合性好，制造精度高；紊流態(tài)多口出水，抗堵塞能力強(qiáng)；迷宮流道設(shè)計(jì)，出水均勻，可達(dá)85%以上，鋪設(shè)可達(dá)80m；重量輕，安裝管理方便，人工安裝費(fèi)用低?？衫@垅彎曲鋪設(shè)，操作方便。

三、錐針刺小孔PE微噴管節(jié)水灌溉技術(shù)方案

為什么要發(fā)明錐針刺小孔PE微噴管？在實(shí)施這項(xiàng)工程過(guò)程中，我們做了調(diào)查和考查，并充分論證錐針刺小孔PE微噴管節(jié)水灌溉技術(shù)的可行性、技術(shù)先進(jìn)性：①在工程設(shè)計(jì)和廠家考察中，淘汰了大田噴灌灌水方式，原因是使用水量大，不省水；核桃主要是樹(shù)根需要水，大田噴灌大部分水灑在了不是根系的位置，大量浪費(fèi)水，不屬于局部灌溉技術(shù)，節(jié)水效果相對(duì)較差。還淘汰了微噴灌灌水方式，原因是也有水灑在了不是核桃樹(shù)根的地域，也有浪費(fèi)水之嫌；另有微噴頭易丟失，移動(dòng)式的收拆頻繁，固定式易被破壞。也曾經(jīng)考慮過(guò)滴灌，雖然可以省水，滴灌頭或其它灌水器容易堵塞，滴灌軟管使用壽命短，群眾見(jiàn)不到明水不易接受。綜合以上幾種技術(shù)方案，最終選用市場(chǎng)上較常見(jiàn)的PE管制作多孔微噴管方案為最佳方案。②田間灌水設(shè)施不用廠家的噴灌帶，改塑料軟帶為PE管。我們認(rèn)為購(gòu)賣(mài)國(guó)內(nèi)微噴帶，便宜，微噴帶折徑N45（合DN29）出廠價(jià)0.21元/m；微噴帶折徑N120（合DN76）出廠價(jià)1.8元L/m；使用壽命廠家定為三年，因壓力大小突變次數(shù)多，但實(shí)際在使用一年之后，眼周?chē)衅茡p，軟管個(gè)別地方有縱向破裂，影響使用壽命；PE管埋地使用壽命可達(dá)50年，不埋地受熱脹冷縮和凍融影響，如果固定不動(dòng)，能管十年。但微噴帶一次性投資小使用壽命短，PE管一次性投資大使用壽命長(zhǎng)。使用了PE管，提高了使用壽命，政府投資工程不便于過(guò)兩三年又投資。③噴灌帶在廠家是用機(jī)械或激光在軟帶上打孔的，廣大農(nóng)村PE管制成多孔噴灌管如要成孔，用機(jī)械和激光的話(huà)，技術(shù)難度大。工程技術(shù)人員通過(guò)試驗(yàn)，用上鞋底和鞋幫引針線(xiàn)用的木把錐子，在文具用品店都可以買(mǎi)到，即裝訂帳本用的錐子，下掉原金屬針棒，安裝上小號(hào)縫衣針（即銹花針），用防風(fēng)打火機(jī)加熱，成孔直徑約0.4至1mm，簡(jiǎn)單易行，操作簡(jiǎn)便，一次成型。注意不能用2號(hào)針或1號(hào)針、縫被針，成孔會(huì)太粗，形成股狀水流。④加熱針刺小孔微噴PE管施工時(shí)，針孔因是加熱融化形成，孔周?chē)灰灼茡p，解決了軟帶噴灌帶孔易破損的問(wèn)題。⑤在毛管固定的情況下，有選擇性的加熱針刺小孔，朝向核桃樹(shù)的方向，其它的方向不刺小孔，從而達(dá)到節(jié)水的效果，不需要灌溉的地方不刺孔，這比購(gòu)買(mǎi)的微噴帶具有不可比擬的優(yōu)越性。⑤在施工時(shí)，將帶有微噴PE管的毛管，每隔15m綁扎在離地面1米高的混凝土樁上，保證微噴PE管最低位置高于地面15cm，一是避免霧化水汽太高飛走和蒸發(fā)散失過(guò)多，二是固定不動(dòng)防風(fēng)吹動(dòng)因搖晃降低使用壽命。⑦在本工程中，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)和水力計(jì)算，因單孔流量小，總灌水用水量相對(duì)少，蓄水池下的微唧PE管全開(kāi)，所灌的144畝核桃樹(shù)4630株，三天一個(gè)周期內(nèi)灌完。計(jì)劃濕潤(rùn)層深為1m，用時(shí)72h。

通過(guò)施工，總結(jié)針孔微噴PE管的特點(diǎn)：①針孔PE管微噴灌水技術(shù)，跟微噴帶灌水技術(shù)大同小異，不同的是打眼技術(shù)前者可以讓老百姓自己掌握，便于讓百姓接受；后者是工廠生產(chǎn)，且使用壽命偏短，重復(fù)投資周期短。②針孔PE管微噴灌水技術(shù)，因可靈活靶向刺孔，實(shí)現(xiàn)靶向針刺小孔的噴水方向，可以在不需要灌溉的地方不刺眼。比定型成孔微噴帶省水。③流量小，流量、工作壓力界于微噴灌和滴灌之間。微噴灌的單個(gè)噴頭流量在0.03-0.1m³/h，工作壓力為0.18-0.28MPa，射程2-4m。滴灌工作壓力：0.020-0.250 MPa；流量：0.002-0.003 m³/h。針孔PE管微噴灌，工作壓力為0.1-0.2MPa上下，流量：0.00014 m³/m_h。④對(duì)土壤及地形適應(yīng)性強(qiáng)。局部濕潤(rùn)，灌水均勻，可達(dá)80-90以上，能有效調(diào)節(jié)土壤中的水、肥、氣、熱狀況，為作物提供良好的環(huán)境。⑤省水、省工、節(jié)能。還可以通過(guò)灌水系統(tǒng)施肥。⑥可以像微噴灌和滴灌那樣進(jìn)行水力計(jì)算。

四、結(jié)論與建議

錐針刺小孔PE微噴管節(jié)水灌溉技術(shù)，工作壓力、用水量大小、適用范圍、灌水方法屬于微灌的微噴灌和滴灌之間。施工時(shí)在PE管上用防風(fēng)打火機(jī)加熱銹花針，手工稍用力刺小孔形成多孔微噴管的節(jié)水灌溉技術(shù)，還可以把使用范圍推廣到所有適用微噴灌和滴灌的范圍，適用多種蔬菜、花卉、草坪、果樹(shù)、小麥等作物的灌溉，和用于大棚降溫、場(chǎng)所防塵等。因靶向給水，不同作物比微噴灌省水60%以上。綜合考慮給出如下建議：（1）、每延米DN20管針刺小孔PE管比同樣粗細(xì)折徑32的軟管微噴帶造價(jià)會(huì)高出，倍以上，但DN20管針刺小孔PE管一次性投資可管10年，而軟管微噴帶10年內(nèi)需更換3次，造價(jià)幾乎相當(dāng)或略高些。（2）、外露PE管可適當(dāng)考慮在不是灌溉季節(jié)包裹起來(lái)，可以延緩使用壽命。（3）、打火機(jī)加熱針刺小孔PE管微噴管灌水技術(shù)，經(jīng)過(guò)核桃園節(jié)水灌溉技術(shù)的實(shí)踐，是成熟的技術(shù)，可以在廣大農(nóng)村或通過(guò)院校發(fā)展推廣。