滴灌帶常見(jiàn)的堵塞原因及如何解決

滴灌水分通過(guò)滴頭直接灌入作物根部附近的土壤，在作物根區(qū)形成一個(gè)橢球形或球形濕潤(rùn)體。灌水器是滴灌系統(tǒng)中的重要設(shè)備元件，它保證實(shí)現(xiàn)點(diǎn)滴灌水，滴頭好壞直接影響灌溉質(zhì)量，它是滴灌系統(tǒng)的核心部件，滴頭是滴灌系統(tǒng)中最重要的設(shè)備，其性能、質(zhì)量的好壞直接影響到滴灌施肥系統(tǒng)的可靠性及滴水、施肥的優(yōu)劣。

但是滴灌帶經(jīng)常會(huì)由于物理化學(xué)生物等原因發(fā)生堵塞，影響灌溉水的均勻性和施肥的效率。根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織給出的建議，當(dāng)灌水器的實(shí)際流量低于額定流量的 75%時(shí)即認(rèn)為灌水器發(fā)生了堵塞（ISO/TC 23/SC18/EG5 N4 2003）。灌水器一旦堵塞，會(huì)引起灌溉區(qū)域配水不均勻、系統(tǒng)運(yùn)行性能下降，嚴(yán)重時(shí)甚至造成整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，這樣就不得不耗費(fèi)大量人力和財(cái)力來(lái)排除堵塞或重建系統(tǒng)。

滴灌帶堵塞的原因有哪些？

灌溉水原因引起的堵塞。

1、物理堵塞。物理堵塞是指灌溉水中所含有的有機(jī)或無(wú)機(jī)懸浮物，如生物殘?bào)w、砂、淤泥和粘粒等引起的堵塞，也包括地下滴灌系統(tǒng)負(fù)壓吸泥造成的堵塞。

2、化學(xué)堵塞?；瘜W(xué)堵塞一般指原本溶解在灌溉水中的可溶性鹽類(lèi)等化學(xué)物質(zhì)，例如碳酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽、氫氧化物、鐵離子、錳離子、鈣離子、硫化物等，在一定條件下會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、生成不溶性沉淀物質(zhì)，沉積在灌水器內(nèi)部流道內(nèi)，引起灌水器堵塞。碳酸鹽含量大于 5mmol/L 時(shí)，灌溉水中更容易出現(xiàn)碳酸鈣沉淀，引發(fā)灌水器化學(xué)堵塞。

特別注意的是北方地區(qū)，當(dāng)水源中同時(shí)含有碳酸根和鈣鎂離子時(shí)可能使滴灌水的pH增加進(jìn)而引起碳酸鈣、碳酸鎂的沉淀，從而使滴頭堵塞。

3、生物堵塞。生物堵塞是指灌溉水源中的生物質(zhì)，例如藻類(lèi)、浮游動(dòng)物、細(xì)菌粘質(zhì)等，進(jìn)入滴灌系統(tǒng)后不斷生長(zhǎng)繁殖，在滴灌管網(wǎng)系統(tǒng)和灌水器流道內(nèi)壁面附著生長(zhǎng)，形成生物膜等堵塞灌水器。

（二）施肥原因引起的堵塞。

施用形成滴灌系統(tǒng)堵塞的原因主要有四個(gè)方面：

肥料中本身水不溶物較大引起的堵塞。部分固態(tài)肥料在生產(chǎn)時(shí)都在肥料顆粒外面包一層膜，以防止吸收水分。市售肥料常用的3種膜質(zhì)材料是：粘土、硅藻土、含水硅土。為了避免這些包膜材料溶解后產(chǎn)生堵塞，建議在施用前制備少量混合物，觀察包膜材料是否沉淀到容器底部，是否會(huì)在表面形成泡沫或懸浮在溶液中。如果包膜材料迅速沉到容器底部，就可以制備整批溶液。包膜材料沉淀后，透明液體可注入灌溉系統(tǒng)。

另外，目前市場(chǎng)上的一些含量較低的磷酸一銨、硫酸鉀等均含有水不溶物；同時(shí)很多農(nóng)戶(hù)將磷酸二銨、過(guò)磷酸鈣等溶解性較差的產(chǎn)品用到滴灌中，會(huì)直接堵塞滴灌系統(tǒng)。

2、肥料與灌溉水發(fā)生反應(yīng)，堵塞滴灌系統(tǒng)。

灌溉水中鈣等陽(yáng)離子與磷酸根、硫酸根等陰離子反應(yīng)，產(chǎn)生不溶物或者微溶物，堵塞滴頭。另外，新疆地區(qū)的水質(zhì)偏堿，大部地區(qū)引天山雪水進(jìn)行農(nóng)田進(jìn)行滴灌，雪水在流動(dòng)分配過(guò)程中會(huì)吸收流經(jīng)地的土壤鹽分，造成水中的鹽分增高，這時(shí)選擇硝酸鈣、硝酸銨鈣、硝酸鈣鎂這些肥料進(jìn)行滴灌，就會(huì)使肥料中的鈣鎂離子與水中的鹽分離子進(jìn)行反應(yīng)生成沉淀，時(shí)間長(zhǎng)容易堵塞滴灌系統(tǒng)，導(dǎo)致整個(gè)一體化系統(tǒng)癱瘓。

3、肥料配合不當(dāng)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀。

由于農(nóng)戶(hù)在肥料配合時(shí)候?qū)⒘追驶蛘吡蛩徕浥c中微量元素肥料（無(wú)機(jī)）混合施用，或者硝酸鈣等肥料與磷酸鹽一起滴灌引起化學(xué)沉淀。

4、生物肥料不當(dāng)施用引發(fā)的滴灌帶中微生物滋生，堵塞滴灌帶。

很多有機(jī)微生物肥料的施用時(shí)間和施用方法存在問(wèn)題，尤其在出苗水中由于滴灌時(shí)間短，往往滴灌帶內(nèi)有微生物制劑和有機(jī)物殘留，同時(shí)滴灌帶內(nèi)濕度較大，隨著溫度增加，微生物大量滋生，形成生物膜堵塞滴灌帶。

如何解決常見(jiàn)堵塞問(wèn)題。

針對(duì)上面由水肥引起的三個(gè)方面的七中堵塞情況，歸納起來(lái)就是物理、化學(xué)、生物三個(gè)方面的原因，也是三個(gè)方面的對(duì)策。

1、灌溉水和肥料引起的物理堵塞解決方案。過(guò)濾是解決堵塞的核心。滴灌系統(tǒng)過(guò)濾器的主要類(lèi)型有：離心過(guò)濾器，砂石過(guò)濾器，疊片式過(guò)濾器和網(wǎng)式過(guò)濾器四種，這四種過(guò)濾器除離心過(guò)濾器不能獨(dú)立應(yīng)用以外，其他三種可獨(dú)立也可組合搭配成過(guò)濾系統(tǒng)。大顆粒可以考慮離心式過(guò)濾器，漂浮物可以考慮砂石過(guò)濾器，網(wǎng)式過(guò)濾器和疊片式過(guò)濾器可有效攔截灌溉水中的泥沙顆粒等懸浮雜質(zhì)，也可以采用兩種或者兩種以上過(guò)濾器混合使用。

2、化學(xué)反應(yīng)引起的滴灌系統(tǒng)堵塞解決方案。引起滴灌系統(tǒng)化學(xué)堵塞的物質(zhì)復(fù)雜且種類(lèi)多樣，且由于化學(xué)沉淀對(duì)水體環(huán)境的敏感性，導(dǎo)致化學(xué)堵塞的機(jī)理性研究難度更大。目前，針對(duì)化學(xué)堵塞的預(yù)防措施主要是酸化處理灌溉水、添加生物菌劑、適宜的運(yùn)行策略等緩解灌水器化學(xué)堵塞。

結(jié)合灌溉水的水質(zhì)及離子含量，綜合考慮肥料類(lèi)型及其最高濃度，避免發(fā)生水中鈣等陽(yáng)離子與磷酸根、硫酸根等陰離子反應(yīng)，產(chǎn)生不溶物或者微溶物，堵塞滴頭。

另外"降溫效應(yīng)"帶來(lái)的問(wèn)題是，當(dāng)溶液非常涼時(shí)，肥料的溶解度會(huì)變得非常小，進(jìn)而導(dǎo)致同樣數(shù)量的水無(wú)法溶解預(yù)計(jì)的肥料。解決這一問(wèn)題的方法是，把溶液放置數(shù)小時(shí)使溫度升高，或連續(xù)攪拌，直到所有的肥料全部溶解。

3、生物堵塞的解決方案。生物堵塞的控制預(yù)防措施也主要從控制微生物生長(zhǎng)的角度出發(fā)。滴灌系統(tǒng)周期性的加氯沖洗等措施是控制滴灌系統(tǒng)生物堵塞常用的方法。加入不同濃度的次氯酸、乙醇或氯氣等，對(duì)滴灌系統(tǒng)的抗堵塞作用效果不同。 當(dāng)然也要注意滴灌系統(tǒng)沖洗。

綜上所述，目前滴灌系統(tǒng)堵塞的原因有灌溉水質(zhì)問(wèn)題也有肥料施用不當(dāng)?shù)膯?wèn)題，但是滴灌系統(tǒng)堵塞不外乎就是物理、化學(xué)和生物三個(gè)方面原因引起的，解決方案也是從泵前過(guò)濾和滴灌帶前過(guò)濾、酸化灌溉水、合理配合肥料及處理灌溉系統(tǒng)等方面著手解決問(wèn)題。

作者：新疆農(nóng)墾科學(xué)院梁飛。