噴灌、微噴灌、滴灌、滲灌、膜下滴灌、智能化控灌等灌溉方法，是國內(nèi)外發(fā)展和廣泛應(yīng)用的高效節(jié)水灌溉技術(shù)。近20年，這些先進(jìn)的灌溉技術(shù)，尤其是微噴灌、膜下滴灌等灌溉技術(shù)在我國果樹、園林、棉花等作物灌溉中得以推廣應(yīng)用。灌水器是微灌系統(tǒng)的核心技術(shù)和重要出流部件，其結(jié)構(gòu)性能決定微灌系統(tǒng)出流特征和灌溉方式，微灌系統(tǒng)工作的質(zhì)量高低、工作可靠性很大程度上取決于灌水器性能及其工作方式，因而，國內(nèi)外將微灌系統(tǒng)灌水器的防堵塞、灌溉水均勻出流等問題作為研究重點(diǎn)并已解決和應(yīng)用。
隨著經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，新疆特色林果業(yè)面積快速發(fā)展，果樹采用現(xiàn)有微灌技術(shù)面臨新問題，由于果樹不同生長階段需水量和需水規(guī)律的特殊性，成齡果樹采用微灌技術(shù)時(shí)常出現(xiàn)減產(chǎn)、耗能耗水多、灌溉水溫低、運(yùn)行費(fèi)用較高等問題。為此，自主創(chuàng)新出一種蓄流分離式灌溉新技術(shù)，解決了果樹灌溉節(jié)水增產(chǎn)，節(jié)能低耗，用水自控和提升灌溉水溫的技術(shù)難題，同時(shí)為我國節(jié)水灌溉新技術(shù)新產(chǎn)品研發(fā)拓展了空間。
蓄流灌溉及其關(guān)鍵設(shè)備
蓄流分離式灌溉，是我國近年基于果樹類作物需水特性和要求，自主創(chuàng)新研究的一項(xiàng)節(jié)水灌溉新技術(shù)，在探索研究農(nóng)業(yè)節(jié)水增產(chǎn)、節(jié)能降耗、定額用水、提升水溫及灌溉均勻性等關(guān)鍵問題上取得了新進(jìn)展，為我國節(jié)水灌溉領(lǐng)域拓展了新空間。
什么是蓄流灌溉？
蓄流分離式灌溉的基本理念是基于供水與灌溉不連續(xù)、不同步、相互獨(dú)立用水機(jī)理，將田間作物灌溉水量，通過供、輸水方式輸至田間分離式蓄流灌水器之中，作物灌溉用水由灌水器中的水量在自重作用下，自行釋放自流灌溉，即一種供水“蓄”與作物自流灌溉的“流”之間徹底分離的蓄流灌溉方法。可以說，蓄流分離式灌溉突破了灌區(qū)傳統(tǒng)的供水與灌溉用水同步和連續(xù)性方式，是一種創(chuàng)新灌溉模式。
關(guān)鍵設(shè)備：蓄流灌水器
基于蓄流分離式灌溉原理，作物實(shí)施灌溉是由蓄流灌溉系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備———蓄流灌水器實(shí)施自流灌水。蓄流灌水器可視為接納灌溉用水的有壓容器，由管徑較大的進(jìn)水軟管、充水排氣小孔、管徑微小的灌溉導(dǎo)流微管等構(gòu)成。蓄流灌溉運(yùn)行過程中，蓄流灌水器容積內(nèi)的灌溉水流進(jìn)、出表現(xiàn)為由恒定出流向非恒定流變化，當(dāng)蓄流灌水器在水流輸入充滿完成時(shí)為恒定出流，當(dāng)灌水器充水完成并終止供輸水時(shí)，則為非恒定出流。因此，蓄流灌水器的充水與泄空兩個(gè)過程所需時(shí)間是不同的。
優(yōu)點(diǎn)一：節(jié)水增產(chǎn)效果明顯
蓄流分離式灌溉技術(shù)具有明顯的節(jié)水增產(chǎn)效果，因?yàn)榧扔袊姽唷⑽⒐嗟裙喔燃夹g(shù)所共有的節(jié)水方式，也有其灌溉運(yùn)行特點(diǎn)，節(jié)水主要通過以下方式實(shí)現(xiàn)。
首先是管網(wǎng)化供水系統(tǒng)節(jié)水。蓄流灌溉系統(tǒng)的田間均為封閉式管網(wǎng)供水，如同噴灌、微灌等灌溉系統(tǒng)一樣，在供水過程中不會產(chǎn)生輸水滲漏損失浪費(fèi)，系統(tǒng)供水效率高。
再者是細(xì)流滲灌充分節(jié)水。蓄流灌溉與噴、滴灌灌水方式不同，噴灌是以噴灑方式灌水；滴灌是以滴頭滴水的方式進(jìn)行作物根區(qū)局部土壤濕潤灌水。蓄流灌溉則是以分離式蓄流灌水器為條件，灌水器中的水量在自重作用下，通過微管出流導(dǎo)管自行釋放緩慢出流進(jìn)入作物根部灌水入滲器皿中，以細(xì)流灌溉方式滲透作物根系區(qū)域土壤，解決了果樹類作物噴灌過程中水分飄移、蒸發(fā)損失等問題。
還有蓄流灌水器定額水量自控節(jié)水。蓄流灌水器具有作物灌水定額自控及自動出流等功能，果樹等作物用水量多少事先設(shè)計(jì)確定，實(shí)現(xiàn)了作物灌水定額及用水計(jì)量的自控。解決了噴灌、微灌等節(jié)水灌溉工程由于人為管理不當(dāng)而產(chǎn)生的管理過程中浪費(fèi)用水現(xiàn)象。
優(yōu)點(diǎn)二：低水頭灌溉均勻
灌溉水均勻度是微灌節(jié)水技術(shù)的重要指標(biāo)。為滿足作物均勻灌溉需要，供水系統(tǒng)通常以消耗較多的能源而獲得系統(tǒng)較大工作壓力。若是低水頭微灌管網(wǎng)供水系統(tǒng)，很難滿足作物均勻灌溉需要。目前常用方法有：一通過若干個(gè)輪灌區(qū)設(shè)計(jì)，集中使用和消耗有限的供水壓力；二選擇使用性能較好的灌水器。但對于自流灌區(qū)自然低水頭(一般0.5—2.0m)微灌供水系統(tǒng)水頭壓力過小，盡管將灌溉系統(tǒng)劃分成多而小的輪灌區(qū)，但灌溉均勻性仍差，蓄流灌溉解決了這一技術(shù)難題。
以蓄流灌水器為特征的蓄流灌溉方式，對于一個(gè)輪灌區(qū)內(nèi)只要滿足灌水器的充水要求，就能夠?qū)崿F(xiàn)該輪灌區(qū)內(nèi)作物用水量和灌溉水的均勻性要求，解決了灌區(qū)因水頭不足而產(chǎn)生的灌溉不均勻問題，為解決目前微灌系統(tǒng)以高水頭為代價(jià)獲得灌溉系統(tǒng)工程布局和均勻灌溉問題，提供了可行的技術(shù)途徑。
優(yōu)點(diǎn)三：節(jié)能降耗顯著
常規(guī)灌溉系統(tǒng)從供水到某次灌水完成，自始至終連續(xù)、同步持續(xù)供水能耗。為解決能耗過多問題，應(yīng)以減少作物灌水時(shí)間著手，將灌水耗時(shí)及能源供應(yīng)盡可能地向非能源消耗方面轉(zhuǎn)化。蓄流灌溉技術(shù)分三階段為解決這一問題提供了可行的方法。
在灌區(qū)管網(wǎng)獨(dú)立供、輸水階段，開啟輪灌區(qū)供水開關(guān)，向本輪灌區(qū)供水干管、分干管及田間輸水毛管三級管網(wǎng)供、輸水。
在蓄流灌水器充水和管網(wǎng)供、輸水終止階段，當(dāng)管網(wǎng)系統(tǒng)加壓運(yùn)行后，分布在田間輸水毛管上的蓄流灌水器，在供水壓力作用下灌水器容積水量很快充水完成，蓄流灌水器中蓄貯水量即為作物的灌水定額。此時(shí)，關(guān)閉本輪灌區(qū)的供水開關(guān)，表明本輪灌區(qū)供、輸水任務(wù)已經(jīng)完成，意味著能源供應(yīng)結(jié)束。
而在田間灌溉獨(dú)立完成階段，在停止供水非耗能情況下，蓄流灌水器容積水量，在水量自重作用下，自由水能轉(zhuǎn)化為出流，經(jīng)過蓄流灌水器微小導(dǎo)管出流，逐步浸潤作物根系局部土壤，實(shí)施細(xì)流滲水的節(jié)水灌溉方式，這意味著田間灌溉與輪灌區(qū)管網(wǎng)供輸水徹底分離。
蓄流灌溉系統(tǒng)供水在很短時(shí)間內(nèi)相對獨(dú)立的完成供水任務(wù)，作物需水量一次性輸送到田間作物用水處的蓄流灌水器之中，作物灌溉是一個(gè)自行釋放的過程，灌溉耗時(shí)和作業(yè)均自動相對獨(dú)立在田間完成。因此，蓄流灌溉有效地減少灌水歷時(shí)省時(shí)節(jié)能低耗。
蓄流灌溉系統(tǒng)供水在很短時(shí)間內(nèi)相對獨(dú)立的完成供水任務(wù)，作物需水量一次性輸送到田間作物用水處的蓄流灌水器之中，作物灌溉是一個(gè)自行釋放的過程，灌溉耗時(shí)和作業(yè)均自動相對獨(dú)立在田間完成。因此，蓄流灌溉有效地減少灌水歷時(shí)省時(shí)節(jié)能低耗。
優(yōu)點(diǎn)四：提升灌溉水溫效應(yīng)
適宜的灌溉水溫有利于作物正常生長，這對于利用地下水或春季灌溉水溫較低灌區(qū)尤顯重要，而蓄流灌溉模式則具有明顯的灌溉水增溫效應(yīng)。
蓄流灌水器相當(dāng)于一個(gè)天然的太陽能吸熱板，它將供水、貯蓄水、灌溉水出流通過“灌水器吸熱板”連接，以達(dá)到灌溉水升溫效果。
觀測結(jié)果表明，四五月份正值石榴果樹果實(shí)生長初期，果樹生長對灌溉水溫要求敏感，適宜灌溉水溫有利于果實(shí)的生長。
據(jù)該時(shí)段觀測，對照區(qū)提取井水灌溉水溫17℃，采用蓄流灌溉方式灌溉水溫21℃，灌溉水溫增加4℃提高23.5%%，具有明顯提升灌溉水溫作用。
