絞盤(pán)式噴灌與管灌效益對(duì)比試驗(yàn)研究

□蘭 鳳 謝 磊 張克寧

2017-11-17

蘭 鳳，女，漢族，河北省水利技術(shù)試驗(yàn)推廣中心，工程師。

謝 磊，男，漢族，河北省水利技術(shù)試驗(yàn)推廣中心，工程師。

張克寧，男，漢族，河北供水有限責(zé)任公司，工程師。

絞盤(pán)式噴灌機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，在河北省實(shí)際應(yīng)用效果的研究很少，為了正確評(píng)價(jià)絞盤(pán)式噴灌機(jī)的經(jīng)濟(jì)效益，以實(shí)際灌溉為基礎(chǔ)，在同類(lèi)地塊同種作物同時(shí)安排兩種灌溉方式的試驗(yàn)小區(qū)，對(duì)其經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行對(duì)比分析，研究不同節(jié)水灌溉工程的經(jīng)濟(jì)效益。

1.試驗(yàn)區(qū)概況

1.1 地理位置

試驗(yàn)區(qū)位于河北省無(wú)極縣七汲鄉(xiāng)東漢村村南，地處北緯 38°09′45.20″～38°09′56.40″，東經(jīng) 115°04′4.93″～15°04′31.77″，海拔42m。

1.2 基本情況

絞盤(pán)式噴灌機(jī)試驗(yàn)地塊共計(jì)300畝 ，地 塊 南北 寬 300～340m，東西 長(zhǎng)650m。噴灌機(jī)采用山東華泰保爾“雨星”大型噴灌機(jī)TX75-300型，噴灑寬度為50m，行進(jìn)速度設(shè)置為最低檔。為了便于絞盤(pán)式噴灌機(jī)耕作，地塊按照軸線間距50m由西往東依次劃分成13條地，并進(jìn)行編號(hào)。

管灌地塊共計(jì)2畝，地塊南北寬125m，東西長(zhǎng)11m。本地塊只有1個(gè)出水口，位于地塊的最南部中間位置，出水口管徑為ф110，畦田規(guī)格為9m×5m，每次灌溉開(kāi)啟一個(gè)畦田，依次輪灌。

1.3 水資源與灌溉條件

灌溉水源均為地下水，動(dòng)水位埋深28.4m左右，配套水泵流量32m3/h，礦化度小于1g/L。噴灌地塊水泵型號(hào)為200QJ32-117/9，功率為18.5kW；管灌地塊水泵型號(hào)為200QJ32-48/3，功率為7.5kW。

2.試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.1 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)方法采用田測(cè)法，在現(xiàn)有田間種植生產(chǎn)條件下，以田間觀測(cè)方法確定土壤含水量、灌水量、降雨量、人工、能耗等主要觀測(cè)指標(biāo)，作為兩種灌水方式的對(duì)比依據(jù)。

噴灌地塊選擇9個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，分別位于 1#、7#、13#條地的北、中、南部。管灌地塊選擇2個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，分別位于地塊的南部和北部，每次灌溉前后取土監(jiān)測(cè)土壤含水量的變化。農(nóng)戶根據(jù)小麥玉米的生長(zhǎng)狀態(tài)和常年種植經(jīng)驗(yàn)自定灌溉次數(shù)、灌溉時(shí)間。噴灌觀測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)圖1。

2.2 觀測(cè)要求

一是降雨量觀測(cè)。降雨量觀測(cè)采用雨量桶計(jì)量，雨量桶放置在田間，每次降雨形成后，由觀測(cè)人員人工觀測(cè)，灌水時(shí)可作為田間受水量計(jì)算。

二是土壤含水量。土壤含水量觀測(cè)采用取土烘干法。觀測(cè)時(shí)間選在每次灌水前后以及降雨之后，取土深度為1m，每20cm為一層。

三是灌溉用水量。采用水表計(jì)量，每次灌水時(shí)記錄灌溉用水量、灌水時(shí)長(zhǎng)。

四是耗電量及用工量。采用電表計(jì)量，每次灌水時(shí)記錄耗電量，觀測(cè)記錄噴灌機(jī)工作壓力。每次灌水時(shí)記錄用工人數(shù)。

各項(xiàng)觀測(cè)內(nèi)容均在對(duì)照田間同時(shí)開(kāi)展。

3.效益分析

圖1 噴灌地塊觀測(cè)點(diǎn)布置圖

3.1 省工效益

根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄，為了充分灌溉，絞盤(pán)式噴灌機(jī)每次使用回收速度均定位到最低檔，每次灌溉畝均耗電量平均為16度。每次移機(jī)加設(shè)備故障檢修平均耗時(shí)1h，用工2人。試驗(yàn)地塊小麥、玉米共灌溉12次。

對(duì)照地塊每一次灌水耗電量23度，用時(shí)2.75h，用工1人。小麥、玉米共灌溉5次。按照每人每天150元/工日計(jì)算，則兩種灌溉形式下人工費(fèi)和電費(fèi)的消耗情況見(jiàn)表1。

從表中可以看出，采用絞盤(pán)式噴灌機(jī)灌溉比管灌灌溉人工費(fèi)畝均節(jié)省109.41元，可見(jiàn)省工效益顯著。

3.2 節(jié)能效益

從表1中數(shù)據(jù)可以得出，采用絞盤(pán)式噴灌機(jī)灌溉畝均花費(fèi)的電費(fèi)為109.44元；管灌灌溉畝均花費(fèi)的電費(fèi)為34.20元，前者比后者多花費(fèi)了75.24元?？梢?jiàn)采用絞盤(pán)式噴灌機(jī)灌溉在耗能方面要高于管灌。

4.試驗(yàn)結(jié)論

表1 不同灌溉形式費(fèi)用對(duì)比表

采用絞盤(pán)式噴灌機(jī)灌溉比管灌灌溉人工費(fèi)畝均節(jié)省109.41元，可見(jiàn)省工效益顯著。采用絞盤(pán)式噴灌機(jī)灌溉比管灌灌溉所花費(fèi)的電費(fèi)畝均節(jié)省-75.24元，可見(jiàn)采用絞盤(pán)式噴灌機(jī)灌溉在耗能上高于管灌灌溉。

兩種灌溉形式綜合效益進(jìn)行比較，絞盤(pán)式噴灌機(jī)灌溉畝均節(jié)省34.17元。在農(nóng)村務(wù)農(nóng)勞動(dòng)力數(shù)量極具下降的現(xiàn)實(shí)情況下，高出的這點(diǎn)電費(fèi)和人工費(fèi)相比還是可以接受的，絞盤(pán)式噴灌機(jī)在省工方面具有很大的優(yōu)越性和實(shí)用性，在平原風(fēng)小地帶應(yīng)積極推廣使用?！?/p>