噴灌是一種具有節(jié)水、增產(chǎn)、節(jié)地、省工等優(yōu)點的先進節(jié)水灌溉技術(shù)。它是利用專用設(shè)備把水加壓，使灌溉水通過設(shè)備噴射到空中形成細小的雨點，象降雨樣濕潤土壤的一種方法。
一、噴灌技術(shù)的優(yōu)點及適用范圍
1．節(jié)約用水，增加灌溉面積由于噴灌基本上不產(chǎn)生深層滲漏和地面徑流，灌水比較均勻，且管道輸水損失少，所以灌水有效利用系數(shù)高。比地面灌水省水30％—50％，對于透水性強、保水能力差的沙質(zhì)土地則節(jié)水效果更為明顯，用同樣的水能澆灌更多的土地。
2．保持水土噴灌的水滴直徑和噴灌強度可根據(jù)土壤質(zhì)地和透水性大小進行調(diào)整，能達到不破壞土壤的團粒結(jié)構(gòu)、保持土壤的疏松狀態(tài)、不產(chǎn)生土壤沖刷、使水分都滲入土層內(nèi)、避免水土流失的目的。對于可能產(chǎn)生次生鹽堿化的地區(qū)，采用噴灌的方法，可嚴格控制濕潤深度，消除深層滲漏，防止地下水位上升和次生鹽堿化。
3．節(jié)地采用噴灌不僅可大大減少土石方工程，而且還能騰出占總面積3％—7％的田間溝渠占地，用于種植作物，提高土地利用率。
4．節(jié)省勞動力噴灌的利用提高了灌溉機械化程度，大大減輕灌水勞動強度，節(jié)省勞動力。
5．適應(yīng)性強 噴灌是通過噴灑的方式灌水，不受地形坡度和土壤透水性的限制，在地面灌水方法難于實現(xiàn)的場合，都可以采用噴灌的方法。
6．提高產(chǎn)量噴灌可以采用較小的灌水定額進行淺澆勤灌，便于嚴格控制土壤水分，保持土壤肥力，既不破壞土壤團粒結(jié)構(gòu)，又可促進作物根系在淺層發(fā)育，有利于充分利用土壤表層的肥分。同時噴灌可以調(diào)節(jié)田間的小氣候，增加近地表空氣濕度，在空氣炎熱的季節(jié)起到調(diào)節(jié)葉面溫度的作用，并能沖洗葉面塵土，有利于植物的呼吸和光合作用，達到增產(chǎn)的效果，大田作物可增產(chǎn)20％，經(jīng)濟作物可增產(chǎn)30％，蔬菜可增產(chǎn)1倍~2倍，并可同時改變產(chǎn)品品質(zhì)。此外，噴灌系統(tǒng)還可噴灑農(nóng)藥、防霜凍、防暑降溫等。
噴灌的適用范圍較廣，幾乎適用于灌溉所有的旱作物，例如谷物、蔬菜、香菇、、木耳、藥材等。從地形上看，既適用于平原也適用于地形起伏的山丘地區(qū)；從土質(zhì)上看，既適用于透水性大的土壤，也適用于人透率較 低的土壤。噴灌不僅可用于農(nóng)作物的灌溉，而且也可用于園林草地、花卉灌溉，同時可兼作噴灑肥料、噴灑 農(nóng)藥、防霜凍、防暑降溫和防塵等。但噴灌也存在著受風影響大、蒸發(fā)和漂移損失大、設(shè)備投資高、表層濕潤多、深層濕潤不足等問題。因此，在下列情況用噴灌時應(yīng)注意。
1．受風的影響大。噴灌時刮風，會吹走大量的水滴，增加水分的損失。風力還會改變噴嘴水舌的形狀和噴射的距離，降低噴灌的均勻度，風力在3級”4級時應(yīng)停止噴灌。
2．蒸發(fā)損失大。由于水噴灑到空中，比地面灌時的蒸發(fā)量工大。尤其是在干旱季節(jié)，空氣相對濕度較低，蒸發(fā)更大，水滴降低到地面之前可以蒸發(fā)掉10％。因此，可以在夜間風力小時進行噴灌，減少蒸發(fā)損失。
3．可能出現(xiàn)土壤底層濕度不足的問題。在噴灌強度過大、土壤入滲能力低的情況下，會出現(xiàn)土壤表層很濕潤而土壤底層濕潤不足的問題。采用低強度噴灌，使噴灌強度低于土壤的人滲速度，并延長噴灌的時間，可使灌溉水充分滲入到下層土壤，且不產(chǎn)生地面積水和徑流。
從70年代初，我國開始發(fā)展噴灌技術(shù)，到1998年底，全國的噴灌面積約160萬hmz，占灌溉總面積的3．1％。其中，輕、小型噴灌機組的灌溉面積占75％，大中型噴灌機的灌溉面積占lo％，半固定式占15％。
二、噴灌的類型及選擇
按設(shè)備的種類可分為管道式噴灌、機組式噴灌兩大類；按管道的安裝使用情況可分為固定式噴灌、半固定式噴灌及管道全移動式噴灌；按機組控制的面積大小可分為：
1．大型噴灌機組(控制面積可達67hm2)如平移式自走噴灌機、大型搖滾式機等。
2．中型噴灌機組，卷管式[自走]噴灌機、雙懸臂[自走]噴灌機、滾移式噴灌機和縱拖式噴灌機。
3．小型噴灌機組，在我國主要是手推式或手臺式輕小型噴灌機組；按照噴灑狀態(tài)可分為行噴式噴灌機(噴灌機一邊走一邊噴灑，如中心支軸式噴灌機)及定噴式噴灌機(噴灌機在一個位置上噴灑完后再移動到新的位置上噴灑，如半固定移動式噴灌機組)。
在選擇何種噴灌形式時也須因地制宜。在耕地比較分散、水管理比較分散的地方宜發(fā)展輕、小型移動式噴灌機組；在干旱草原、土地連片、種植統(tǒng)一、缺少勞動力的地方宜發(fā)展大、中型噴灌機組；在種植經(jīng)濟作物和城郊蔬菜區(qū)可發(fā)展固定式噴灌；在一般經(jīng)濟水平的糧、棉地區(qū)可發(fā)展半固定式噴灌。
三、對噴灌的技術(shù)要求
1．適時適量地給作物提供水分要做到這一點， 必須制定合理的灌溉制度，保證干旱年或半干旱年作物正常生長對水分的要求。即噴灌工程的設(shè)計標準必須滿足灌溉保證率不低于85％，按這個標準配套容量合理、工程結(jié)構(gòu)可靠、運行安全方便、各部分的設(shè)計規(guī)格能保證噴灌灌溉制度實施的水源工程。
2．有較高的噴灌均勻度噴灌均勻度指的是組合均勻度，它與單個噴頭的傾斜度、地面坡度、風速、風向等因素有關(guān)。要求在設(shè)計風速下，定噴式噴灌系統(tǒng)的組合均勻系數(shù)不低于75％，行噴式噴灌機的組合均勻系數(shù)不低于85％。
3．有適宜的噴灌強度指組合噴灌強度，影響其數(shù)值大小的主要因素與影響組合均勻度的因素相同。要求噴頭的組合噴灌強度不得大于當?shù)赝寥赖脑试S噴灌強度。對于行噴式噴灌系統(tǒng)的噴灌強度可以略大于土壤的允許噴灌強度，在噴灑的過程中允許地面出現(xiàn)當時滲不下去而過后能很快滲入的小水洼，但不得出現(xiàn)地面徑流。
4．有適宜的霧化程度噴灌水是以模擬天然降雨的形式落在田間的，為了避免土壤板結(jié)或損壞作物，要求噴灑水滴對土壤和作物的打擊強度要小。但是水滴霧化要消耗能量，霧化過度不僅不經(jīng)濟，而且因細小水滴容易被風吹散、漂移，蒸發(fā)損失加大。因此，應(yīng)根據(jù)作物種類，以不損壞作物為度，選用具有適宜霧化指標的噴頭。
四、噴灌的技術(shù)三要素
噴灌的技術(shù)特征：要求灌溉水必須均勻地分布在所灌溉的土地上；同時噴灑后地表不產(chǎn)生徑流和積水，沒有灌溉水的二次再分配；此外，噴灑水滴不得破壞土壤的團粒結(jié)構(gòu)，也不得傷害作物，造成減產(chǎn)。為了使噴灌達到上述的技術(shù)要求，規(guī)定了噴灌的技術(shù)“三要素”，即噴灌強度、噴灌均勻度和噴灌霧化指標。任何噴灌過程只有當這三項技術(shù)指標的值不低于國家標準要求時，才能達到噴灌的省水、增產(chǎn)、保土、保肥、提高作物品質(zhì)的效果。
1．噴灌強度
噴灌系統(tǒng)的設(shè)計噴灌強度不得大于土壤的允許噴灌強度。噴灌強度指單位時間內(nèi)噴灑在單位面積上的水量，一般用mm／h表示。
噴灌強度包括點噴灌強度只和平均(面)噴灌強度嚴兩個概念。點噴灌強度指在一定時間t噴灑到某點土壤表面的水深h，用下式表示：pi=h/t
平均噴灌強度尸指在一定的面積上的各點，在時間t內(nèi)的噴灌水深平均值ho，用下式表示。 - p=h。/t
國家標準gbj85—85(噴灌工程技術(shù)規(guī)范)規(guī)定，對于定噴式噴灌系統(tǒng)，不同質(zhì)地的允許噴灌強度可按表1要求。當?shù)孛嫫露却笥?％時允許噴灌強度應(yīng)按表2進行折減。
表1 各類土壤的允許噴灌強度
土壤類別 允許噴灌強度（mm/h） 土壤類別 允許噴灌強度（mml/h）
砂土 20 壤粘土 10
砂壤土 15 粘土 8
壤土 12
注：有良好覆蓋時，表中數(shù)值可提高20％。
表2 地面坡度（%） 允許噴灌強度降低（%） 地面坡度（%） 允許噴灌強度（%）
5~8 20 13~20 60
9~12 40 >20 75
2．噴灌均勻度
是指噴灌面積上水量分布的均 勻程度。用噴灌均勻系數(shù)計算式表示。 cu=1-△h/h
式中：cu——噴灌均勻系數(shù)； h—噴灑水深的平均值(mm)； △h—噴灑水深的平均離差(mm)。
按國標規(guī)定：在設(shè)計風速下，噴灌均勻系數(shù)不應(yīng)低 于75％，但對于行噴式噴灌系統(tǒng)，不應(yīng)低于85％。
3．霧化指標
噴灑水滴的直徑大小稱為霧化程度，一般用噴頭 的工作壓力水頭hp與噴頭噴嘴直徑d之比，即hp／d 表示。按國標規(guī)定如表3：
表3 種類 hp/d
蔬菜及花卉 4000~5000
糧食作物、經(jīng)濟作物及果樹 3000~4000
牧草、飼料作物、草坪及綠化林木 2000~3000
五、噴灌系統(tǒng)的組成
(一)噴灌系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成
作為一項為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的工程措施，噴灌系統(tǒng)主要由水源工程、首部裝置、輸配水管道系統(tǒng)和噴頭等部分構(gòu)成。
1．水源工程。包括河流、湖泊、水庫和井泉等都可以作為噴灌的水源，但都必須修建相應(yīng)的水源工程，如泵站及附屬設(shè)施、水量調(diào)節(jié)池等。
2．水泵及配套動力機。 噴灌需要使用有壓力的水才能進行噴灑。通常是用水泵將水提吸、增壓、輸送到各級管道及各個噴頭中，并通過噴頭噴灑出來。噴灌可使用各種農(nóng)用泵，如離心泵、潛水泵、深井泵等。在有電力供應(yīng)的地方常用電動機作為水泵的動力機。在用電困難的地方可用柴油機、拖拉機或手扶拖拉機等作為水泵的動力機，動力機功率大小根據(jù)水泵的配套要求而定。
3．管道系統(tǒng)及配件。管道系統(tǒng)一般包括干管、支管兩級，豎管三級，其作用是將壓力水輸送并分配到田間噴頭中去。干管和支管起輸、配水作用，豎管安裝在支管上，末端接噴頭。管道系統(tǒng)中裝有各種連接和控制的附屬配件，包括閘閥、三通、彎頭和其他接頭等，有時在干管或支管的上端還裝有施肥裝置。
4．噴頭。噴頭將管道系統(tǒng)輸送來的水通過噴嘴噴射到空中，形成下雨的效果撤落在