1．技術簡介
在我國農業(yè)耕地面積中干旱、半干旱面積比例很大，干旱面積約占7000萬公頃，占總耕地面積的51．9%，其中北方旱地面積5300萬公頃，南方1700萬公頃，分布于20余省、自治區(qū)和直轄市。作為影響農業(yè)生產的重要因素之一的水資源，由于在地理和時空分布不均，已經嚴重制約著我國農業(yè)產量的進一步提高。我國大部分的中低產田主要集中在干旱地區(qū)，特別是西北地區(qū)，旱地作物種植與有灌溉條件耕地相比，兩者產量每公頃相差1200～3000千克，旱地作物產量明顯低于水澆地。所以，加速推廣旱地集水及節(jié)水灌溉機械化技術已經成為促進我國農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。
旱地集水及節(jié)水灌溉機械化技術主要包括旱地集水保水工程技術和節(jié)水灌溉機械化技術兩部分內容。旱地集水保水工程技術主要指通過工程措施，將降水蓄集起來，并采取有效手段防止集蓄起來的降水被蒸發(fā)蒸騰或滲漏散失，供給農業(yè)生產的需要。傳統(tǒng)的方法主要包括集水窖、蓄水池、土壩與小堰、塘壩塘庫的建設等，現代旱地農業(yè)集水工程技術主要包括采用現代技術對傳統(tǒng)蓄水結構進行改造、采用新型蓄水設施以及人工增雨、積雪和截霧集水技術等，在這里主要指集水區(qū)集水結構、蓄水結構、種植區(qū)的建設。
節(jié)水灌溉機械化技術主要通過合理配套灌溉機械設備，根據作物合理水量要求和土壤滲析速度，維持最佳水分輸送速度，減少各種水分損失的機械化灌溉技術，主要有節(jié)水型地面灌溉、噴灌、滴灌和行走式節(jié)水灌溉技術等。
節(jié)水型地面灌溉包括節(jié)水畦灌、節(jié)水溝灌、膜上灌。節(jié)水型畦灌技術指通過防滲溝渠將灌溉水引入畦田，在田面形成薄水層，水層在沿畦田縱坡方向流動過程中逐漸入滲，以水分濕潤作物主要根層，達到高效用水的目的。該技術主要適用于小麥、谷子等窄行距密播作物；節(jié)水溝灌是在作物行間開挖灌水溝，灌溉水在溝中流動過程中，靠重力和毛細管作用濕潤土壤的灌溉技術，主要適于玉米、棉花寬行中耕作物；膜上灌技術是在地膜覆蓋的基礎上，利用地膜輸水，將膜側流改為膜上流，通過放苗孔和膜側旁滲給作物供水的灌溉技術。
噴灌技術是將水經過加壓，噴射到空中，形成細水滴灑落到地面的一種灌水技術。滴灌是通過安裝在管上的滴頭將水均勻、緩慢地滴入作物根區(qū)附近土壤中的灌水形式。行走式節(jié)水灌溉技術主要以播種灌水機和懸掛式卷管灌溉機為代表的節(jié)水灌溉技術。
2．操作規(guī)程
（l）現代旱地集水技術在集水區(qū)種植區(qū)建設時，應按照以下原則：
一是選擇集水區(qū)地點時，要根據地形、坡度及天然徑流的流向和地質土壤等狀況。一般要有一定的坡度，但不宜太長、太陡，以1.5％～12％為宜，坡度為1.5％的小集水區(qū)的降雨集存效果最好；在坡度2％～5％的緩坡農田上，實行等高帶狀種植；坡度為5％～12％的地帶，可筑等高壟溝或攔水埂，在坡度12％～15％的坡溝地帶，要打梗修壩。
二是集水區(qū)的形狀一般有v字形、梯形和環(huán)狀凹形等，如在集水區(qū)下面修建農用蓄水地則以v字形為佳。
三是對集水區(qū)表層進行處理的方法主要有：對巖石等天然不透水的地表層處理時，只需清除雜物即可，在某些情況下，可在裂縫上填徐水泥，防止水分流失；對壤士和黏壤上進行處理時，先將表層土壤上的石塊和雜草清除，平整夯實土壤，或在夯實地表上鋪棚膜防滲。
四是在集水區(qū)下邊修建水平階地梯田作為種植區(qū)時，應選擇0．5％～1．5％的緩坡地，具有厚層土壤，各梯田應互相平行、寬度相等、保持水平，利于機械化作業(yè)。在修筑水平溝或等高溝時，水平溝寬0．8米，深0．3米，隔坡寬1．6～2．0米。
在集水蓄水結構建設時，修建塑料薄膜防滲水池主要用塑料薄膜、塊石、、細土、碎石等材料修建。挖油時，要使池壁與地底角度在75～85度，池底、池壁與地回外2米處必須平整光滑，鋪設第一個對稱面要有整段薄膜，通過池底并長出池口2米。薄膜鋪兩層，膜與膜接口處重疊30厘米以上，與池壁、池底相賭緊密。兩層薄膜鋪好后，將細土鋪在池底和長出池口的薄膜上，厚20厘米左右。
（2）節(jié)水灌溉機械化技術第～，在進行畦灌時，畦田規(guī)格應根據耕作方向、土壤質地。地面坡度而定。畦田適宜地面坡度為0．1％～0．3％。地面坡度較大時，應適當縮短畦長。人畦單寬流量應以保證灌水均勻不沖刷土壤為原則，一般控制在3～6升咪·秒。土壤透水性差、地面坡度大畦長短的田塊，單寬流量應減少。
第二，在進行溝灌時，灌水溝應沿地面坡度方向布置，適宜坡度為0．3％～0．8％。細流溝灌時，每條溝人溝流量控制在0．l～0．5升o鈔。溝中水深為溝深的1／5～2／5，溝深一般為15～20厘米，溝寬為30～40厘米。
第三，在進行膜上灌時，膜畦長度以70～100米較好，入畦流量以0．6～l升/秒為宜。
第四，在進行噴灌時，噴灌強度不應超過土壤的人滲強度，保證水分及時入滲，避免地表徑流的產生。噴灌時水滴平均直徑不應超過l～3毫米，常用霧化指標來衡量，一般對于糧食作物其指標在3000一4000千帕／毫米之間。
第五，滴灌時，滿頭布置間距取決于土壤質地、滴頭流量和灌水定額。一般情況下，滴頭流量為2～5升/小時，滴頭間距為0．5～1．0米。
第六，在進行行走式灌溉時，以目前常用的卷管式是掛灌溉機為例來說明其操作要點：①調整拖拉機的油門位置，一般放置在中間位置時，使水泵轉速能達到額定轉速。②調整調速皮帶，即在確定噴灌或淋灌方式后，將液壓馬達和減速箱上的兩對皮帶輪上的皮帶撥正到所需要的位置。在淋灌時需要速度較快，因此，三角帶配在液壓馬達的大輪和減速箱的小輪上；在噴灌時則相反。③灌水車輪距和車架高度的調整。根據作物的行距和莖稈高度，松開車架上的兩對蝶形螺母，將伸縮角桿調到需要的位置，鎖緊蝶形螺母即可。④調整噴頭的扇形噴灑角。將噴頭座上的限位環(huán)撥到適當位置，使噴頭在灌水車架前方能旋轉240度左右的扇形噴灑角。調整噴頭搖臂彈簧的松緊度，使搖臂能自然擺動約60～120度，以使噴頭在水平方向的回轉穩(wěn)定。
3．注意事項
（1）現代旱地集水技術集水區(qū)集水結構的設計在環(huán)境方面應注意：①平均雨季雨量必須超過80毫米；②集水結構內的種植地段土壤要有高度貯水能力，土層厚度有1．5～2米；種植地段要勻整，保證水均勻地分配在整個種植面積；③集水結構內的集水地段土壤必須不透水。
（2）水灌溉機械化技術第一，在進行畦灌時，應在田面上水層前鋒距畦尾一段距離時，封閉灌水口，使剩余水流繼續(xù)流至畦尾。停灌后，田面積水繼續(xù)入滲，使田間土壤濕潤均勻。通常在坡度較大、土壤透水性差、灌水定額不大時，可采用七成土封口。在地面坡度大、土壤透水性好。灌水定額較大時，采用八成或九成封口，個別情況下采用滿流封口。
第二，溝灌時，開始放水時流量應大，然后逐漸減少人溝流量。一般在水流達到溝長80％時，停水封口，保證水流到達溝尾時被土壤全部吸收。
第三，膜上灌應保證膜畦首尾灌水均勻，可通過調整膜畦首尾的滲水孔數及孔的大小控制流量，保證較高的灌水均勻度。
第四，在采用懸掛式卷管灌溉機作業(yè)時，使用前準備工作及注意事項包括：①對整機進行全面檢查，包括緊固螺絲、加注潤滑油、油路連接、燃油加注、彈簧松緊、安全裝置等。檢查增速箱中有無潤滑油或油位是否合適。②將灌水車從卷盤上卸下，變成工作位置，即和pe管出口用快速接頭連接，使灌水車架垂直pe管軸線。③規(guī)劃好田間運行方案，將地塊劃分成灌溉條帶。噴灌時寬度應考慮重疊后的噴頭射程距離。④用人工或其他小動力牽引灌水車鋪放pe輸水軟管，直至在卷盤上剩余1～2圈pe管為止。⑤將水泵入口與水源接通，即可啟動拖拉機開始作業(yè)。