这是关于如何决定是否使用雨棚内洒水器或在桁架杆高度或中心枢轴以上的洒水器的三部分系列文章的第三部分。这篇论文最初发表在2018年中原灌溉大会并被改编成《麦田守望者》。在本课题中，第三部分将讨论冠层内和冠层上洒水器的区别，并讨论冠层内洒水器的设计注意事项。第一部分解决了中心支点的水分流失问题，以及何时更换现有的洒水装置第二部分重点介绍了洒水喷头的基本包装设计。

相对于作物高度，喷洒装置的最佳高度已经争论了一段时间，最近又重新浮出水面。一些人已经决定将桁架杆高度的设备重新放置到枢轴管道的顶部，因为现在正在种植高玉米品种。还有一些人选择在屋顶上安装洒水装置，试图“节约”用水。请记住，蒸腾作用很小，因为蒸发发生在冠层。此外，生产者可以通过选择新的洒水装置来减少蒸发，这种装置会产生大或中等大小的水滴，然后在土壤上留下一些作物残渣，以防止表面密封。通过保持洒水器的湿润直径尽可能小而不产生径流，可以实现进一步的缓解。因此，对于给定的区域、特定的位置和你的供水系统，应该总是比较设计最好的洒水装置——无论是树冠上方还是树冠内。

当洒水器安装在作物的树冠上(图1)．间距需要很近，5英尺或以下是最好的，但不超过7.5英尺。现在很多人都在外面的三到五跨上使用30英寸的间距。增加的洒水装置将增加整套设备的成本，并且需要更小的喷口。如果水中有砂粒或杂物，应在进入有小孔的支点前进行过滤，防止堵塞。

用于灌溉玉米和大豆等较短作物的支点在确定洒水高度时有一个额外的挑战，因为高度和冠层结构有很大的不同。

树冠内洒水装置的优点

作物冠层内的洒水装置比冠层以上的洒水装置具有优势，因为它减少了蒸发和风漂的损失。需要考虑的因素包括:

• 大多数风漂浮物降落在田间，但更多的冠层保持湿润，这增加了冠层净蒸发损失。
• 在灌溉过程中，冠层可能会保持干燥，这将减少但不是消除冠层蒸发损失，因为当洒水器穿过冠层时，它们倾向于垂直喷水，经常使冠层的大部分湿润(图2)．
• 位于东部高原区(即。因为这里的湿度更高，年用水量也更少。
• 由于蒸发损失的增加和灌溉需求的增加，随着高原西部和南部更加干旱的环境，这种优势将会增加。
• 低容量系统的优势更大，因为它们每年需要运行更多的时间，增加了净冠层蒸发和漂移的机会。径流对这些系统也不太重要。
• 如果水源是来自管道的温水而不是来自井中的冷水，那么这种优势会更大。
• 如果系统容量或水资源分配足够低，蒸发减少将增加产量，而不仅仅是在大多数年份降低抽水成本，那么经济优势将更大。
• 如果频繁使用的小应用程序比不频繁使用的大应用程序更受青睐，那么优势将更大。
• 在平地上，由于冠层阻挡水射流而增加了水的施用量，因此冠层内包是最可行的。径流更有可能发生在坡度显著的农田。
• 一些经销商和农民不喜欢在顶部安装高铁水的洒水器，因为枢轴染色和可能的问题与校准连接在塔。
• 免耕通常导致较高的入渗率和减少径流潜力。

天篷内洒水器的缺点

设计在作物冠层上操作的洒水包与冠层以上的洒水器相比有几个缺点:

• 更紧密的间隔设备和更长的滴度增加的成本。
• 洒水装置会拖回雨棚，导致洒水装置垂直喷水，而不是按设计水平喷水，导致雨棚大部份湿润(图2)．洒水器也会与雨棚纠缠在一起，经常在支点横向移动几次时卡在一个位置上。当支点塔移动时，该装置简单地提升，但该装置保持在同一径向点上。在几次塔式移动之后，这些装置就会从塔顶上脱落下来，在支点横向下方摆动，跳过几英尺(有些情况下高达6英尺)。然后在下一个位置重复这个过程。数据不存在量化这个行动应用程序一致性和径流的影响问题,但其影响是显著的,可能影响作物产量或需要更多的注入也充分灌溉crop-especially沙土上横向水流减少,土壤水。一些农民使用气泡模式的喷雾头间隔30英寸，以减少雨篷的湿润，但径流需要密切监测。
• 以一圈一圈的方式种植有助于将设备保持在树冠内，但许多农民更喜欢直排种植。
• 井水比空气的露点温度更低，当水滴第一次从洒水装置中移动时，会导致空气中的水凝结。液滴在飞行过程中会升温，但在大部分飞行过程中可能会凝结。这一增幅很小，可能只有1%，但这表明液滴蒸发在这些条件下是不重要的。
• 在负荷控制下运行的电力系统经常在一天中最高的风和蒸发时间关闭。这一点并不是冠层内洒水器的缺点，但它确实降低了冠层上洒水器的损失。
• 极大地增加了径流潜力，特别是在容量较高的系统中。
• 较小的湿润半径将大大增加坡地的径流潜力。
• 一些有活动部件的洒水器可能会被植物材料堵塞。
• 洒水装置和洒水装置的维护成本可能会更高，因为它们在作物的树冠上拖来拖去，而且在淡季时，它们会被风吹得四处乱飞，导致它们撞在一起，撞进支点塔。
• 这些设备都不在视线范围内，因此很难在这个季节监测问题。
• 为了喷洒杀菌剂，洒水器需要湿润整个树冠。
• 如果牛群在牧场上吃草，整个支点都应该用栅栏隔开。长水滴增加了击剑的重要性。
• 树冠内的洒水装置可能需要更多的管理才能达到预期的效果。

天篷内洒水装置的设计考虑

根据我们的观察，有几种做法可以帮助提高洒水器安装在树冠上的成功率:

• 通过将管夹在桁架杆上，在枢轴的左右两侧交替下落管，可有效降低施用量，有助于减少径流潜力。
• 将垂管夹在桁架杆上似乎有助于将设备固定在天篷内。
• 考虑将系统容量限制在每英亩4到5加仑，以帮助防止径流。
• 外部40英寸或更小的空间洒水器3到5个跨度。通常使用具有气泡能力的喷头，喷头间距较小。
• 管理孔板尺寸是设计密距封装的重要组成部分。良好的设计将使用第一跨度更大的间距(90至120英寸)和洒水装置安装在桁架杆高度,然后在未来一两个跨度直到60英寸的孔大小可以实现几乎没有可能塞当间距缩小到30英寸。除了第一个跨度外，洒水装置通常安装在两到五英尺的地方。许多设计师不喜欢使用比3/32英寸喷嘴更小的喷嘴来防止堵塞。
• 使用更流线型、直径更小的洒水器，以提高通过雨棚的运动。
• 考虑一下振动的洒水器，比如轨道器，它似乎可以减少缠结，并有助于将设备保持在伞下。
• 使用额外的重量，并将它们安装在尽可能靠近洒水器底部的位置，以帮助将设备保持在顶棚内。
• 考虑使用可移动的喷洒垫而不是固定的喷洒垫，因为它们似乎能更好地渗透到雨棚中。
• 避免在玉米穗高度的树冠最密集的地方安装洒水器，这将使水很难分配到相邻的行。
• 为短密度作物(如大豆)设置足够高的洒水装置安装高度，使其保持在树冠上方。考虑至少5英尺。

总结

安装在冠层内的喷淋包对提高中心支点和横向移动灌溉系统的应用效率具有一定的潜力。然而，实现可接受的用水均匀性和防止导致水向低洼地区或田间车轮轨迹移动的局部径流的挑战大大增加。