DB 1502∕T 014-2022 干旱半干旱区生态景观林自动化节水灌溉 技术规程

ICS65.020.01

CCSB60

DB1502

包头市地方标准

DB1502/T014—2022

干旱半干旱区生态景观林自动化节水灌溉

技术规程

Technicalregulationsforautomaticwater-savingirrigationon

eco-landscapeforestinaridandsemi-aridregion

2022-05-05发布2022-08-05实施

包头市市场监督管理局发布

DB1502/T014—2022

前  言

本文件依据GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

本文件由包头市林业和草原局提出并归口。

本文件起草单位:内蒙古天龙生态环境发展有限公司、包头市林业和草原工作站、包头市林业和草

原局九原分局、包头市昆都仑区农牧局。

本文件主要起草人:兰再平、鲁存海、李慧敏、吕可、张瑞、马红叶、张文英、任爱琴、李明、

黄志勇、苗培、张必诚、崔宏斌。

I

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干旱半干旱区生态景观林自动化节水灌溉技术规程

1范围

本文件规定了干旱半干旱区生态景观林自动化节水灌溉技术相关的自动化滴灌系统的组成、设计与

安装、自动化滴灌系统的运行与维护、滴灌灌溉制度、滴灌施肥制度、土壤水分监测等内容。

本文件适用于干旱半干旱区山地生态景观林、通道生态景观林和城市园林的节水灌溉和科学施肥。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T50485微灌工程技术规范

SL/T364土壤墒情监测规范

NY/T1107大量元素水溶肥料

3术语和定义

3.1

干旱半干旱区aridandsemi-aridregion

主要包括第二级阶梯的内蒙古高原、塔里木盆地和准噶尔盆地等，面积占全国陆地的30%，年降水

量不到300mm的区域。

3.2

生态景观林ecologicallandscapeforest

以持续发挥景观效果为主要目的，具有美学欣赏价值和优良生态功能的乔木林或灌木林。

注：生态景观林归属于公益林，是风景林的二级林种。

3.3

田间持水量fieldwatercarryingcapacity

在充分灌溉（降雨）后，土壤水因重力自由下渗后，土壤能保持的最大含水量。

3.4

单次有效灌溉时长和灌溉量singledurationandquantityofeffectiveirrigation

采用滴灌管沿树行实施灌溉形成连续湿润带所需的灌溉时长和灌溉量。

1

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3.5

灌溉制度irrigationsystem

用于指导生长季内栽培生态林精准灌溉的方案，包括单次有效灌溉时长和灌溉量以及启动灌溉时的

土壤相对含水量值。

3.6

施肥制度fertilizationsystem

用于指导生长季内栽培生态林精细施肥的方案，包括不同生长发育阶段的施肥配方和施肥量以及施

肥次数、单次施肥量。

3.7

林木营养元素年吸收量annualabsorbingquantityofnutrientelementsbytreeplantation

栽培林木在单个生长季内从土壤中吸收的N、P、K等营养元素的年吸收总量。

4自动化节水滴灌系统的组成、设计与安装

自动化滴灌系统由水源工程、首部枢纽、输配水管网、滴头、自动化控制系统5部分组成。

4.1自动化滴灌系统的组成

4.1.1水源工程

河流、湖泊、水库、井水等均可作为滴灌的水源，为了利用各种水源进行灌溉，往往需要修建引水、

蓄水、提水工程，以及相应的输配电工程，当以含泥沙量较多的河渠为水源时，还应修建沉砂池，这些

统称为水源工程。

4.1.2首部枢纽

滴灌系统的首部枢纽通常由水泵或动力机、控制设备、施肥装置、水质净化装置、测量和保护设备

等组成，其作用是从水源抽水加压，施入肥料液，经过滤后按时按量送进管网。首部控制枢纽是全系统

的调度中心。

a)水泵

如果不是直接取水于有压水源（水塔、压力给水管、高位水池等），需要安装水泵或动力机。

选择的水泵应满足系统总扬程和设计流量要求；

b)过滤器

过滤器是清除水流中各种有机物和无机物杂质，保证滴灌系统正常工作的关键设备。由于滴头

的流道很小，容易堵塞，即使使用清洁的井水作滴灌水源，也应使用过滤器，以保证滴灌系统

的正常运行。过滤器一般安装在施肥装置后面。过滤器的类型较多，根据滴灌的水源和水质情

况正确选用。目前过滤器主要有离心式过滤器、砂石过滤器、叠片式过滤器和筛网过滤器四种

类型。如果滴灌水源中含砂量较大，一般选择离心式过滤器作为初级过滤器；如果滴灌水源富

含有机质和藻类，一般选择砂石过滤器作为初级过滤器。叠片过滤器分为手动冲洗和自动反冲

洗两种类型，其过滤精度高、效率高，初级过滤和终极过滤均可使用。为了减少日常管理维护

2

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工作，建议选择自动反冲洗型叠片过滤器。筛网过滤器多作为末级过滤器使用，其结构简单，

由承压外壳和缠有滤网的内芯构成。筛网孔径大小（即网目数）应根据滴头流道尺寸而定。为

了降低滴头堵塞的风险，滴灌系统一般要安装多级过滤器，确保流入滴头的水中没有杂质；

c)施肥装置

随水施肥是滴灌系统的一大功能，滴灌系统中向压力管道内注入可溶性肥料，溶液的设备和装

置称为施肥装置。通过施肥装置将肥料溶解后注入管道系统随水滴灌到土壤中。

向管道系统注入肥料的方法有两种：压差法和泵注法。利用压差法的施肥装置有文丘里注入器、

旁通施肥罐、胶囊施肥罐三种类型。利用泵注法的施肥装置有注射泵和射流泵两种类型。根据

实际情况和林业生产特点，要正确选择施肥装置。文丘里注入器适合小型滴灌系统，旁通施肥

罐不易控制肥料浓度，射流泵的压力损失大，对水压和供水量变化敏感，因此，建议选择胶囊

施肥罐或注射泵。为了防止滴灌系统水源污染，应注意以下两点：

1)肥料注入装置一定要安装在水源与过滤器之间，以免未溶解的肥料或其他杂质进入滴

灌系统，造成堵塞；

2)水源与注入装置之间一定要安装逆止阀，以防肥液进入水源，造成污染；

d)测量和保护设备

为了保证滴灌系统的正常运行，应在系统中的某些部位安装阀门、流量计、压力表、流量和

压力调节器、安全阀、进排气阀等测量和保护设备。

4.1.3输配水管网

输配水管网由从水源引水和向田间输水的干管、支管、毛管等管件和必要的调节设备组成，其作用

是将压力水或肥料溶液输送并均匀的分配到滴头。

滴灌系统常用的管材主要有两种：聚氯乙烯管(PVC管)和聚乙烯管(PE管)。

4.1.4滴头

滴头是滴灌系统的关键部件，其作用是使毛管中压力水流经过细小的流道或孔眼，减小压力，变成

水滴或微细流而均匀的分配于植物根区土壤。一个滴灌系统工作的好坏，最终取决于滴头性能的优劣。

因此，通常称滴头为滴灌系统的心脏。

选择的滴头应具备以下特点：

a)制造偏差小，一般要求滴头的制造偏差系数Cv值应控制在0.07以下；

b)出水量稳定，受压力变化的影响较小；

c)抗堵性能强，结构简单，便于制造、安装、清洗；

d)坚固耐用，价格低廉。

滴头的类型主要有内镶式压力补偿式滴头、管上非压力补偿式滴头、内镶式滴灌管。三种类型各有

优缺点，管上压力补偿式滴头出水均匀，使用寿命长、方便维护，但价格稍高；管上非压力补偿式滴头

价格低廉，但出水量不均匀，压力适用范围小；内镶式滴灌管安装简便，但不方便维护。生态景观林应

当选择使用寿命长、方便维护、出水均匀的内镶式压力补偿式滴灌管。

4.1.5自动化控制系统

自动化控制系统是由互相独立运行的电磁阀、智能控制/采集器和物联网云服务平台组成。通过手

机APP和电脑IP智能终端为滴灌系统实现自动化控制。根据生态林的耗水量和土壤湿度适时、适量地

灌溉，既能充分满足生态景观林的生长需要，又能最大限度的节约水资源。

4.2自动化滴灌系统的设计与安装

3

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4.2.1自动化滴管系统的设计

按照GB/T50485微灌工程技术规范执行。

4.2.2首部枢纽安装

首部枢纽包括水泵、过滤器、施肥装置和量测保护仪表等，将水泵、过滤器、施肥装置等按照顺序

连接、组装，将进排气阀、远传压力表、流量计等安装在适当位置。

4.2.3干管和支管的布设

输水管宜埋设在距地表40cm深以下，与滴灌毛管相连的支管道应埋设在距地表40cm深以下，以

免整地、除草等机械作业时对其造成损坏。

4.2.4滴灌毛管的选择与布设

应当沿树行铺设滴灌毛管，滴灌管上的滴头间距不宜过大或过小，以40cm～60cm为宜；选用滴

头的流量也不宜过大或过小，以2L/h～4L/h左右为宜。

4.2.5排水与排气装置安装

应在地下主管道的低点处上安装排水设施，以便冬季将地下管道中的水排出，防止主管道被冻裂，

主管路的高点位置安装排气装置，防止空气将管道撑破。

4.2.6自动化控制系统安装

自动化控制系统安装应符合下列规定：

a)选择具有变频、工频、远程三个状态的变频柜，通过物联网和云服务平台实现远程控制水泵的

开启和关停；

b)选择需具备自动和手动开、关功能的直流电磁阀作为轮灌区开、关的阀门；

c)将智能控制/采集器安装在电磁阀附近，并配备支架和太阳能供电装置，用数据线连接电磁阀

和土壤环境传感器，将土壤环境传感器布置在林木吸收根主要分布土层内；

d)在手机上登陆APP或电脑上登陆云服务平台IP--对滴灌系统进行自动化操作以及对土壤含水

量自动化采集。

5自动化滴灌系统的运行

自动化滴灌系统是靠手机APP或电脑IP操作和运行的，操作人员通过手机或电脑直接发出指令，

指挥滴灌系统完成灌溉工作。利用滴灌系统能够做到在整个生长季内持续不断地供给生态景观林生长所

需要的水分和养分，使树木始终处于适宜的生活环境中，从而最大限度地激发出树木的生长潜力。

5.1灌溉

灌溉管理根据运行方式的不同，可分为远程/手动灌溉、远程/制度灌溉和现场/人工灌溉三种方式。

a)远程/手动灌溉

用户通过点击手机APP或打开电脑IP中灌溉控制功能进行查看阀门当前状态，通过操作按钮

的开/关，管理水泵、电磁阀的开启、关闭工作；

b)远程/制度灌溉

4

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用户通过手机APP或电脑IP中的轮灌计划，设定阀门或阀门组的开启、关闭时间和周期，设

置灌溉制度，系统通过设置制度发送给田间控制器后，按照该制度自动进行灌溉任务；

c)现场/人工灌溉

当自动控制系统出现故障时，可人工手动打开和关闭电磁阀，实现浇灌。

5.2施肥

5.2.1肥料

选择运行滴灌系统进行施肥，按照NY/T1107大量元素水溶肥料规范执行。

对肥料有如下要求：

a)完全可溶性；

b)较低或中等的pH值；

c)不含钙、镁、碳酸氢盐或其他可能形成不可溶盐的离子；

d)微量元素是螯合物形式的，而不是离子形式的；

e)根据以上要求，需要选择下列氮、磷、钾肥料用于滴灌施肥：

1)氮肥

尿素因其具备水溶性好，杂质少等优点，是滴灌施肥最常用的氮肥品种；

2)磷肥

滴灌施肥使用的主要磷肥品种是磷酸一铵，其水溶性好，又不易和其他肥料发生化学反应形成

沉淀；

3)钾肥

最适合滴灌施肥的钾肥品种是硫酸钾，但要使用高纯度的硫酸钾，以保证其完全水溶。

5.2.2施肥方法与步骤

运行滴灌系统进行施肥应采取以下方法和步骤：

a)将肥料按比例放入施肥装置内充分混合后，随灌溉进行施肥；

b)要在启动灌溉一段时间后再启动施肥，在完成灌溉的同时正好把肥料施完，具体启动施肥的时

间因施肥量的多少而定，一般来讲，在灌溉停止前1小时左右启动施肥，从而保证所施肥料能

够均匀地分散在灌溉形成的土壤湿润体中；

c)在施肥过程中当施肥装置中的肥料用完时，应继续运行灌溉一段时间，用清水把残留在滴灌系

统管网中的肥料液体彻底输送到田间，同时也能起到清洗作用，以防肥料腐蚀设备。具体冲洗

时间应根据灌溉系统首部到田间末端滴头的管网铺设距离及管材的管径进行计算，一般继续运

行的时间为半小时左右。

6自动化滴灌系统的维护

6.1过滤器维护

6.1.1离心过滤器

离心式过滤器由离心除砂罐和集砂罐组成，集砂罐底部设有排砂口，用来排空罐体内由于离心作用

积存的砂粒，保持集砂罐的正常运行。使用初期可暂定为每两小时排污一次，一般水质的情况下也可以

5

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半天一次，水质较好的井可以达到每天排污一次。每个月要在滴灌系统停止运行时手动清除罐内积攒的

污物一次。

6.1.2砂石过滤器

一般情况下，每两个月要定期打开过滤器罐的顶盖，检查砂石滤料的数量，并与罐体上的标识相比

较，若数量不足应及时补足以免影响过滤质量。若砂石滤料上有悬浮物，须捞出。同时在每个罐内加入

一包氯球，放置半小时后，启动过滤器进行反冲洗2次，每次2分钟，然后打开过滤器罐的盖子和罐体

底部的排水阀将水全部排净。再将过滤器压力表下的选择钮置于排气位置。若罐体表面或金属进水管路

的金属镀层有损坏，立即清锈后重新喷涂。

6.1.3叠片过滤器

如果安装的叠片过滤器具备自动反冲洗功能，能根据时间和压差自动进行反冲洗。一般情况下每个

月要在滴灌系统停止运行时手动清洗一次，如果水源中钙镁含量较多，则需要每半个月手动清洗一次。

清洗方法为，将过滤器中的叠片取出，放入弱酸溶液中浸泡半小时清洗即可。

6.2管网维护

6.2.1日常维护

在启动灌溉的状态下，每个月打开一次滴灌管线的末端，将末端积存的细小微粒冲出，管线须一个

一个地打开，以保证系统内压力正常。

每个季度要依次打开各个轮灌组的末端堵头，使用高压力冲洗主、支管道。

6.2.2除垢维护

对含钙镁离子多的水源，应在夏季和秋季对滴灌系统管网各进行酸洗除垢一次，用浓盐酸以1：1000

的比例在塑料施肥装置中用水稀释，稀释后随灌溉水注入管网，一次处理的时间为20分钟，酸洗除垢

完成后滴灌系统继续运行半小时，将系统中的稀释酸液全部排出。

6.2.3入冬前维护

在树木生长季结束后冬季来临之前要将管网中的水排净，防止管道冻裂。

a)排水底阀

把林间位于主、支管道上的排水底阀或旁通堵头打开，将管道内的水尽量排净，此阀门或堵头

冬季不必关闭；

b)林间阀门

将各阀门的手动开关置于开的位置，设备上安装的球阀要保持在半开的位置，以免冻裂。

6.3压力检测

要定期检查安装在滴灌系统各个设备上的压力表，观察其压力值是否符合系统设计压力范围，判断

滴灌系统是否正常运行，当压力不正常时，应马上停止系统运行进行检修。

7滴灌灌溉制度

灌溉制度是根据林木生长期内的需水要求所制定的灌水次数、灌水时间、灌水量和全年灌溉定额，

灌溉制度可以依据林木需水量的动态变化制定，以实现干旱半干旱生态景观林自动化节水灌溉。

6

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a)单次有效灌溉时长和灌溉量的确定

单次有效灌溉时长（灌溉量）是当沿树行滴灌管形成宽0.8m～1.0m,深40cm～60cm的湿润

带所需的滴灌时长（灌溉量）；

b)轮灌组的划分

根据系统首部的输水量，将不同的灌溉区分组进行灌溉；

c)灌溉周期的确定

灌溉周期是指一次灌溉结束后到下一次启动灌溉的间隔的时间。在一次灌溉结束后，当土壤环

境传感器指示出的土壤含水量数值低于田间持水量数值的70%左右时需启动下一次灌溉；

d)灌溉制度表

灌溉制度表需包含单次有效灌溉时长、灌溉量、轮灌组划分、监测站土壤环境传感器指示出的

启动灌溉土壤含水率等要素，用于指导精准灌溉。

以下为内蒙古包头市昆都仑区大青山自动化滴灌系统养护的生态景观林灌溉制度见表1。

表1生态景观林自动化滴灌系统灌溉制度表

轮轮

株数灌溉量单次灌溉启动灌溉参考

灌灌树种组成参考监测站

(株)(m3/h)时长(h)土壤含水率(%)

组区

1榆树1.5，油松1.5，侧柏7

12油松3，侧柏5，柄扁桃2767692.568区20cm15.71%

4油松4，侧柏6

3油松3，侧柏5，柄扁桃2

25榆树1，油松3.5，侧柏5，柄扁桃0.5778595.668区20cm8.60%

6榆树1，油松5，侧柏3.5，柠条0.5

7榆树1.5，油松3，侧柏5，柄扁桃0.5

38榆树3，油松4，侧柏1.5，柠条1.5745295.6613区20cm8.6%

9榆树1.5，油松7，侧柏1，柠条0.5

10榆树3，樟子松3，侧柏4

411榆树1，油松3，侧柏6530888.2613区20cm8.6%

12榆树1，樟子松4.5，侧柏4，柠条0.5

13榆树1，樟子松4.5，侧柏4，柠条0.5

514榆树3，油松4，侧柏38638102513区20cm8.6%

15榆树2，樟子松5，侧柏3

7

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表1生态景观林自动化滴灌系统灌溉制度表（续）

轮轮

株数灌溉量单次灌溉启动灌溉参考

灌灌树种组成参考监测站

(株)(m3/h)时长(h)土壤含水率(%)

组区

16榆树3，油松3，侧柏4

615986.5619区20cm12.71%

617榆树2，油松1，樟子松1，侧柏6

18榆树1，油松2，樟子松1，侧柏6

19油松7，侧柏3

7618080.2619区20cm12.71%

20榆树0.8，油松4，侧柏5，新疆杨0.2

21榆树6，侧柏4

822榆树1，油松1，侧柏8

618785.9622区20cm13.28%

23榆树1，油松1，侧柏8

24榆树6，油松2，侧柏2

9

25榆树7，侧柏1，爬山虎1，山20cm13.28%

26油松4，侧柏6

27榆树2，油松2，侧柏6

1028榆树1，樟子松2，侧柏710166102.3628区20cm8.04%

29榆树0.5，樟子松2，侧柏7.5

30榆树5，樟子松1，侧柏1，山桃3

1131榆树8，油松0.5，侧柏1，山桃0.51048995.3628区20cm8.04%

32榆树3，樟子松3，侧柏2，山桃2

33榆树3，樟子松2，侧柏5

1234榆树2，樟子松1，侧柏77339103.268区20cm15.71%

35榆树2，樟子松1，侧柏7

注：如轮灌组9，轮灌区24树种组成：榆树6，油松2，侧柏2表示榆树占60%，油松占20%，侧柏占20%。其它类推。

8滴灌施肥制度

制定生态景观林自动化滴灌施肥制度时，主要依据树木生长对N、P、K养分的吸收量来确定施肥营

养元素的配比和施肥量。

a)基准施肥配方与施肥量的确定方法

1)林木营养元素的年吸收量

根据单株各器官N、P、K营养元素的累积吸收量可以计算出单株N、P、K营养元素的年吸收

量，即当年营养元素的累积吸收量减去上一年度营养元素的累积吸收量；

8

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2)林木不同生长发育阶段营养元素的吸收量

林木单株各器官N、P、K营养元素在不同生长发育阶段末的累积吸收量减去上一生长发育

阶段末的累积吸收量；

3)基准施肥配方与施肥量的确定

通常把林木各生长发育阶段以及全年对N、P、K营养元素的年吸收量作为各生长发育阶段

各营养元素的基准施肥配方与施肥量。将林木N、P、K的吸收量换算成N、P2O5、K2O作为

施肥有效成分的标准，选择符合施肥配方和施肥量的氮、磷、钾单体肥料或混合肥料。

b)施肥制度

1)施肥配方与施肥量的确定

在确定栽培林木的基准施肥配方与施肥量后，通常需要开展以基准施肥配方与施肥量为标

准的上浮和下浮几个梯度处理的施肥试验，以确定既能获得最佳施肥效果，又能取得最大

边际效益的施肥量作为生产实践中应用施肥配方与施肥量；

2)施肥频次

利用水肥一体化系统施肥显著提高了施肥效率和降低了施肥成本，能够实现在林木整个生

长季内进行少量多次施肥，以满足林木不同生长发育阶段对养分的差异化需求。通常从春

季萌芽展叶期开始施肥，每间隔2～3周施肥一次，直到生长季末结束施肥；

3)施肥制度表

施肥制度表将生长季内林木总施肥量、单次施肥量和肥料配方，以及施肥频次落实到生态

景观林每个轮灌区和轮灌组，依此编制成施肥制度表用于指导生态景观林在生长季内的滴灌

施肥。

以下为内蒙古包头市昆都仑区大青山自动化滴灌系统养护的生态景观林施肥制度见表2。

表2生态景观林自动化滴灌系统灌溉制度表

轮轮总施肥量Kg单次施肥量Kg

株数

灌灌树种组成磷酸磷酸

(株)尿素硫酸钾尿素硫酸钾

组区一铵一铵

1榆树1.5，油松1.5，侧柏7

12油松3，侧柏5，柄扁桃27676122.437.227.620.46.24.6

4油松4，侧柏6

3油松3，侧柏5，柄扁桃2

25榆树1，油松3.5，侧柏5，柄扁桃0.57785122.438.438.420.46.44.8

6榆树1，油松5，侧柏3.5，柠条0.5

6榆树1.5，油松3，侧柏5，柄扁桃0.5

38榆树3，油松4，侧柏1.5，柠条1.5745212028.828.820164.8

9榆树1.5，油松7，侧柏1，柠条0.5

10榆树3，樟子松3，侧柏4

411榆树1，油松3，侧柏6530897.231.222.816.25.23.8

12榆树1，樟子松4.5，侧柏4，柠条0.5

9

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表2生态景观林自动化滴灌系统灌溉制度表（续）

轮轮总施肥量Kg单次施肥量Kg

株数

Kg

灌灌树种组成磷酸磷酸

(株)尿素硫酸钾尿素硫酸钾

组区一铵一铵

13榆树1，樟子松4.5，侧柏4，柠条0.5

514榆树3，油松4，侧柏38638169.255.240.828.29.26.8

15榆树2，樟子松5，侧柏3

16榆树3，油松3，侧柏4

617榆树2，油松1，樟子松1，侧柏6615912038.427.6206.44.6

18榆树1，油松2，樟子松1，侧柏6

19油松7，侧柏3

720榆树0.8，油松4，侧柏5，新疆杨0.26180130.843.231.221.87.25.2

21榆树6，侧柏4

22榆树1，油松1，侧柏8

8618710832.424185.44

23榆树1，油松1，侧柏8

24榆树