果园喷灌sprinkle irrigation in orchard

利用机械和动力设备将水射至空中， 形成细小水滴来
灌溉果园的技术措施。喷灌又称人工降雨。喷灌的基本原理， 是水在压力下通过管道， 经由喷头进入一个有快速接头的轻便型可移动管路， 管路上按一定间距装有喷头。喷头类型很多， 可根据需要选择适合各种压力、间距、流量、配水方式和水流特性的喷头， 从而使这种灌溉方式能适应于各种不同的果园条件。从传统的地面灌溉发展到喷灌， 是灌溉技术的一个重大进步， 可以作到适时适量向土壤供水。30年代起， 喷灌只在较小范围内应用， 50年代以来， 世界各国已广泛应用。在喷灌系统的改进上有了很大发展， 诸如喷头及其结构与水力学特性不断改善； 快速连接的轻便水管更耐用； 接头在广泛的压力范围内可以更安全可靠地工作；水泵的设计更适合于系统的水力学特性。已有适用于各种环境条件下的果园喷灌系统。
技术指标 喷灌的主要技术指标是喷灌强度、水滴直径和喷灌均匀度。❶喷灌强度。单位时间内喷洒在单位面积上的水量， 或单位时间内喷洒在灌溉土地上的水深， 以毫米/分、或厘米/小时表示。喷灌时，应该不产生地表径流， 才能保护土壤团粒结构和不致冲刷土壤。因此， 必须使喷洒到地表的水能及时渗入到土壤中去，即平均灌溉强度应与土壤透水性相适应，喷灌强度不应超过土壤的渗吸速度， 这是喷灌的一个重要技术要求。
❷水滴直径。喷洒在地面或果树叶面上的水滴大小， 以毫米为单位。水舌在空气阻力和内部涡流作用下， 分散成水滴的过程， 是逐渐变化和不均匀的。水滴太大， 易破坏土壤表层团粒结构， 造成土壤板结； 水滴太小， 在空中损耗大，且易受风的影响。因此， 必须根据果树种类、树龄大小和土壤性质， 通过调节工作压力和喷头类型，来选择恰当的水滴直径，一般以1～3毫米为宜。
❸喷灌均匀度。喷灌面积上水量分布的均匀程度，用均匀系数K表示。K值越大，水量分布越均匀， K的最大值为1时， 各点喷灌强度完全一样。喷灌均匀度与喷头结构、工作压力、喷头排布形式、喷头间距、喷头转速的均匀性、竖管倾斜度、地面坡度和风速风向等因素有关。一般以选择适当的喷头或喷头组合排列形式来调节均匀系数。
喷头按其工作压力和射程大小可分为3种： ❶低压喷头（近射程喷头）。工作压力1～3千克/厘米2, 喷水量小于10米³/小时，射程20米以内；
❷中压喷头（中射程喷头）。工作压力3～5千克/厘米2, 喷水量10～40米³/小时， 射程20～40米；
❸高压喷头（远射程喷头）。工作压力5千克/厘米2以上，喷水量40米3/小时以上，射程大于40米。低压喷头和中压喷头因耗能少，而且喷灌质量高， 应用最多。
果园喷灌系统 由水源、进水管、水泵站、输水管道、竖管、喷头（或喷嘴）等组成（见图）。整个喷灌系统分固定式、半固定式、移动式3种类型。水泵从水源取水并加压， 经由压力输水管道系统(由干管、支管、竖管以及管道附近等组成)送到果园， 由喷头将水喷射到空中， 散成细小水滴， 像降雨一样均匀洒布在灌溉地段上。按喷头的结构形式与水流的形状， 又可分为旋转式、固定式和孔管式3种。

果园喷灌系统（固定式）示意图

喷灌经济效益 主要有： ❶省水。单位面积上用水量约为地面灌溉的1/4;
❷保土。喷灌强度可以控制， 减少地面径流引起的土、肥流失现象， 避免渍水和盐碱化，有利于保护土壤结构；
❸调节果园小气候。霜前喷灌，可利用湿土热容量防止晚霜对果树的危害；花前3～4个星期连续喷灌， 可使果树延迟开花， 避免晚霜的影响； 夏季喷灌， 可降低叶温、气温和土温，避免高温对果树的伤害， 不仅能提前采收果实， 而且可促进果实着色和提高产量；
❹经济利用土地， 节省劳力。可省去田间灌溉渠道， 充分利用土地， 且便于机耕， 利于实现果园机械化， 还可把果园喷灌与喷药结合进行， 从而大大节省劳动力， 在相同条件下， 喷灌所需劳动量仅为地面灌溉的1/5～1/4。喷灌设备的投资虽比传统灌溉方式高， 但从喷灌取得的效益， 却是传统灌溉方式所不及的， 从发展来看， 喷灌具有广阔前途。