在我國,農田灌溉用水量占總用水量的70%~80%,而大田作物(小麥、玉米、地瓜等)的用水量占農田灌溉用水的50%~60%,因此農業節水的重點應放在大田作物上。目前,大田作物的灌溉方式以管灌、渠灌為主,其中渠灌仍占有很大比重。管灌與渠灌相比,雖然在節水上邁出了重要一步,但僅是提高了渠系水利用率,而田間水利用率并無大的提高。固定式噴灌與管灌相比,雖然節水效果有很大提高,但由于與傳統的耕作方式不協調,不能大面積推廣。半固定式、移動式噴灌由于操作、管理不便,也很難大面積應用。為探討大面積作物的最佳節水灌溉模式,肥城市自1996年以來,投資150多萬元,引進具有國際先進水平的卷盤式噴灌機10余臺,應用于大田作物,控制面積333公頃,取得了很好效果。
一、卷盤式噴灌機的型號、性能
肥城市引進的卷盤式噴灌機有法國產、奧地利產兩種,均為膠囊式噴灌機。法國產品型號有超Ⅰ型(SUPERI)伸縮膠囊式、小型(MINⅠ)伸縮膠囊兩種,聚乙烯燃管(直徑70毫米)長300米、160米不等,噴嘴直徑12毫米~22毫米,流量18.2立方米~23.9立方米/小時,噴槍壓力350kPa~550kPa,射程28.5米~42.5米,噴車行走速度16.0米~20.0米/小時,噴水量20毫米。奧地利產品型號有TX65/300、TX75/350兩種,直徑65毫米、75毫米的聚乙烯管長分別為300米、350米,噴嘴直徑18毫米~20毫米,入口壓力806kPa,射程40米左右,噴車行走速度19.0米~21.8米/小時,降水量20毫米,每小時噴灑面積0.133公頃。
二、卷盤式噴灌作業區的規劃設計
1.動力配套根據噴灌機所需的流量、入口壓力選擇適宜的水泵型號。
2.土地規劃科學規劃土地是適應這種先進設備的前提。為合理利用設備,對控制范圍內的土地重新進行了規劃和種植結構調整,把項目區的種植方式、作物品種、生產環節統一起來。為盡量減少矛盾,便于操作和灌溉,按照噴灌機射程,垂直作物種植方向留出工作道,使受益戶在占地上達到勻衡,為設備的運行打下良好基礎。
3.田間工程配套設計
①水渠配套。在工作道與生產路交匯點設置蓄水池,蓄水池容積按噴灌機噴水量設計,一般在20立方米左右。為防止蓄水池溢水,用管道把蓄水池串聯成長藤結瓜系統,管道出入口設置在距池底5厘米處。
②機泵配套。為適應噴灌機不斷移動的特點,在實踐過程中采用了機泵一體的柴油機水泵車,即利用拖拉機動力帶動與之一體的加壓泵。
③PE管牽引方式,為減少PE管彎曲阻力,確保均勻回收,防止PE管彎繞錯位,采取動力固定式牽引方式,即將裝配小型卷揚機的拖拉機停放在工作道的末端,與噴灌機相對應,然后拉出鋼絲繩至卷盤端,掛在PE管牽引至預定地點,然后裝上噴頭車,開始作業,這一牽引方式的優點是避免了拖拉機軋苗軋地,PE管保持直線,彎曲度小,操作方便。
三、應用效果
卷盤式噴灌機運行以來,為大旱之年奪取農業豐收發揮了重要作用,取得了顯著的經濟效益:
①節水效益。與渠灌相比節水47%,與管灌相比節水9%。
②增產效益。與渠灌相比增產25%,與管灌相比增產6%。
四、管理方式
國際上公認,節水灌溉潛力的50%在管理方面,為管好噴灌機,使其發揮最大效益,組建了節水灌溉公司,賦予獨立的法人地位,獨立承擔民事及法律責任,實行企業化管理與經營,自負盈虧。公司以為群眾提供優質服務、保本微利、造福于民為經營原則,每次作業與受益戶簽訂協議,嚴格按照協議提供服務,作業收費只收取能耗、人工及設備折舊費三部分,其他費用概不收取。公司制定了嚴格的管理細則,加強了內部管理,確保公司能不斷積累,逐步發展。
卷盤式噴灌機具有節水、節能、增產、省地、省工等效益,受益作物可以不留畦埂,使土地利用率提高10%,可適用于小麥、玉米、大豆、蔬菜等大田作物,有利于農業集約化生產和經營,是大田作物比較適宜的灌溉模式,適宜大面積推廣。