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第1章 滴灌技术的意义和作用

第1章 滴灌技术的意义和作用
第1章 滴灌技术的意义和作用

第1章滴灌技术的意义和作用

第1节何为滴灌技术

滴灌是滴水灌溉的简称。它是20世纪60年代塑料工业兴起以后发展起来的一种机械化、自动化灌水新技术,也是一种高度控制土壤水分、营养、盐量及病虫等条件种植行播大田作物、蔬菜、瓜果等作物的一种精准灌溉技术。滴灌技术是集现代农业、高分子材料与加工、精密机械制造、自动化等技术于一体的高科技技术。它的基本原理是:将有压水过滤,必要时连同可溶性肥料(或农药)一起,通过管路系统输送至滴头,以水滴形式,适时适量地向作物根系供应水分和养分。滴灌不仅是一种在缺水、蒸发强烈地区有效利用水资源的灌水方式,而且是现代化精准农业(精准灌溉)的一种主要技术措施。

1.1.1滴灌的施水特点

⑴局部灌溉

只部分地润湿土壤,作物行间保持干燥。与地面灌和喷灌不同,滴灌时,当水滴离开滴头进入土壤后,除了在重力作用下水分垂直向下运动,逐渐湿润深处的土壤外,而且在土壤张力和土壤的基质势作用下作水平运动向四周扩散,逐渐润湿滴头所在位置附近的土壤。

图1-1 滴灌湿润范围图1-2 点水源滴头土壤湿润模式现代先进的滴灌设备,滴头和毛管均一体化在工厂中生产;现代化的果树栽培也在向矮化、密植方向发展;直线型的毛管布设方式已成主流。

毛管上滴头(出水口)之间距离较大时,地表滴灌土壤湿润模式如图1-1、图1-2所示;地埋式滴灌如图1-3、图1-4所示;葡萄地上滴灌和棉花膜下滴灌如图1-5和图1-6所示。

图1-3 地下滴灌土壤湿润模式示意图图1-4 玉米地下滴灌

图1-5 葡萄地上滴灌图1-6 棉花膜下滴灌

⑵高频灌溉

缓慢地、经常不断地(一般每天或隔天灌一段时间,或根据作物需水情况由监测仪表发出指令随时报酬水分)向作物根层供水,使作物主要根区土壤经常保持在最优含水量上下。频繁灌溉的基本特点是保持均衡而小的土壤水分吸力(如图1-8所示),一般情况下土壤对水分的吸力总是低于10kPa。滴灌形成的基质张力小,所以允许具有较高的含盐度或较大的渗透张力,仍不影响正常的栽培活动。

图1-7 不同灌水方法土壤含水量(土壤水分张力)变化图1-8 机采滴灌棉花

⑶低压灌溉

低压管路输水、配水,运行压力低。滴灌灌水器的工作压力大多数在100kPa左右;滴灌带需要的工作压力较低,一般在40~70kPa之间;在小面积上所使用的重力滴灌需要的工作压力更低,有10~20kPa的压力即可。而喷灌系统喷头的运行压力,高压的要求500~800kPa,中压的要求300~500kPa,低压的要求200kPa。

1.1.2滴灌的优点和问题

滴灌的优点和问题是由其施水特点所决定的。目前,地面滴灌技术已相当成熟,优点已被人们充分认识并得到发扬,问题也在被逐步克服之中;地下滴灌技术虽然尚不成熟,但也取得了很大进步并成为国内外研究的热点,有专家预言:未来的滴灌将是地下滴灌。

⑴滴灌的优点

根据国内外大量的实践资料,地表滴灌与地面灌溉和喷灌比较,概括起来具有以下优点:

①增加产量,提高产品品质

滴灌以小流量均匀地,适时、适量地向土壤补充水肥,使作物根系活动取土壤水分经常维持在适宜的含水量水平和最佳营养水平。此外,土壤水分运动主要借助于毛细管作用,不破坏团粒结构,透气性保温性良好,有利于土壤养分的活化。因此,滴灌创造了有利于作物生长发育的水、肥、气、热环境,生长快,抗病能力强,同时改善了对病害的控制,病原体通过水流传播的机会很小,结果必然是产量高、品质好。产量一般较地面灌提高20~30%以上,瓜菜能提前一周上市,果树可提早一年座果。

根据新疆的试验资料,与沟灌比较,棉花平均增产25%,棉花纤维长度和马克隆值均有所增加;大棚黄瓜平均增产65.9%,番茄平均增产43.2%;甜瓜平均增产43.9%,折光糖提高1~2度,维生素含量也相对增加;蔬菜提前上市一周左右,甜瓜早熟7~10天。

②节水、节能,省肥、省工

滴灌只部分地湿润土体,作物行间保持干燥,灌水均匀,同时又没有输水损失,能把棵间蒸发、深层渗漏

和地表流失降低到最低限度并可提高天然降雨的田间利用率,因此,用水省。设计和管理得当的滴灌系统,灌溉定额仅为地面灌的三分之一,喷灌的二分之一。新疆试验示范资料,与沟灌比较,棉花膜下滴灌平均节水53.96%,蔬菜滴灌节水50~70%,甜瓜节水70%左右。

滴灌要求的压力低,与喷灌比较抽水扬程大大降低,从而使抽水能量消耗减少;与喷灌、地面灌比较滴灌用水效率极高,减少了抽水量,从而也减少了能量消耗。一个管理良好的滴灌系统的动力消耗,甚至比采用地面灌时消耗的动力要少。

滴灌可随水将可溶性肥料施到作物耕区,改善了对定位定时施肥的控制,少施勤施,便于作物吸收,充分发挥肥效。同时减少了由于淋溶、杂草生长和流失而造成的肥料损失。根据新疆的试验资料,滴灌较沟灌平均省肥47.5%;膜下滴灌平均省肥53.3%。

滴灌系统每次浇水仅开一下电闸或阀门,极易实现自动控制。此外,滴灌条件下无须平整土地、中耕松土、除草、人工或机械追肥等,同时,灌溉时不影响其他任何农事活动,因此省工。根据新疆生产建设兵团棉花膜下滴灌试验示范资料,通过滴灌技术的实施,每公顷可节省劳动日75~90个,节省劳务50%左右(不含拾花)。

③适应性强

滴灌系利用一系列塑料管道输水配水,管材轻便、结构简单、布设容易,能适应各种复杂地形。对于入渗率很低的紧实土壤,滴灌可以选择小滴量灌水器,使供水速度小于土壤渗吸速度;对于保水力差的沙土,滴灌系统可以采用小水量频繁地灌溉,给土壤补充水肥;对于地形复杂的山丘地和陡坡地,采用压力补偿式滴头。

滴灌所需要的流量小,可以充分利用地面灌和喷灌所不能利用的小水源。

因此,无论是地形复杂的山丘地,或是渗透性极差和极大以及盐碱地等不良土壤,或是小水,均可采用滴灌。

必须强调指出的是国内外利用滴灌技术在治理改造沙漠戈壁方面所获得的成功。无论是以色列或是我国新疆滴灌已成为铁路、公路沿线防风治沙绿化,沙漠、戈壁、盐碱土壤、荒山荒丘进行绿化和种植业开发的关键技术措施。

④可利用咸水灌溉

由于滴灌系统以频繁、小流量方式使作物根区土壤经常保持在较高的含水量状况之下,当利用咸水灌溉时,可使土壤中的溶液浓度低于作物的允许浓度。同时,随着土壤水的毛细运动和土壤蒸发,盐分积累在湿润区的边缘,在设计、操作正确情况下,不会危害作物生长。因此,可以利用咸水进行灌溉。

⑤易于实现自动化

滴灌标志着传统的地面灌水技术走向管道化和有压输水,为灌溉自动化开辟了道路,滴灌系统比其他任何灌溉系统都更容易实现自动化控制。自动化控制可以大大地节省劳力,同时可更有效地控制灌溉,有利于集约化、规模化经营。

⑥不影响其他农事活动

由于滴灌只部分的湿润土体,作物行间保持干燥,人和机器能够随时进入田间打杈、绑蔓、喷药、采收等一切农事活动,大大方便了田间管理。这一优点在园艺作物上意义极大。

⑵滴灌的主要问题

滴灌的主要问题是:

①容易堵塞

一般情况下,滴灌灌水器中的水流孔道过水断面甚小,直径约为0.5~1.2mm,极易被水中的各种固体物质所堵塞。因此,滴灌系统对水质的要求极严,务使水中不含泥沙、杂质、藻类及化学沉积物。为此大大地限制了它的使用范围。

但这一问题已通过水处理技术的不断完善和滴灌设备的不断改进得到解决。

②限制根系发展

由于滴灌只部分地湿润土体,而作物根系有向水向肥性,如果湿润土体太少或靠近地表,会影响根系下扎和发展,果树易被大风刮倒,严寒地区可能产生冻害,此外抗旱能力也弱。但这一问题可通过合理设计和正确布设灌水器加以解决。

③盐分积累

滴灌条件下,土壤盐分积累在湿润区边缘,在半干旱地区如遇小雨,这些盐分可能被带进作物根区引起盐害;在干旱地区,降水极少,土壤盐分的积聚会对中耕作物来年的播种出苗造成危害。前者可通过下雨时开启滴灌系统灌水加以解决;后者,如果降雪量大,溶雪水可起到压盐洗盐效果,不会产生问题。降雪量很少地区,需在秋末冬初进行一次洗盐压盐。

1.1.3关于地下滴灌

地下滴灌是将毛管埋于地下,通过出水口将水或水肥的混合液送到作物根区土壤中,供作物吸收。地下滴灌是人们所期待的一种理想滴灌方式,在国内外均有着悠久的研究和发展历史,由于关键技术、经济问题没有很好解决,至今发展面积很小。面对有限的水资源和日趋恶化的水环境,高效、节水、有利环境保护的地下滴灌技术日益受到重视,己成为近几年世界各国科学家研究的热点,并取得了很大的进展。2000年10月,在南非召开的第6次国际微灌大会上,地下滴灌技术被列为今后微灌发展的方向之一。有专家预言:“灌溉的未来将是地下滴灌”。

⑴地下滴灌的优点

与地表滴灌比较地下滴灌的主要优点是:

①地表始终保持干燥

地下滴灌毛管一般埋设在耕作层以下,地表始终保持干燥,可避免地表蒸发,因此比地表滴灌更省水。地表干燥,高密度栽培作物不易发生病害。

②毛管使用寿命长

地下滴灌的最大优点是由于毛管铺设于地下避免紫外线照射可大大延长其使用寿命,设计、管理良好的地下滴灌系统毛管可以使用10年以上。同时,避免了大田作物滴灌每年的地面管路系统的铺设和拆卸和保管等问题,非常省工。

③作物根系较深

由于作物根系生长的向水向肥性,地下滴灌栽培条件下作物根系生长较深,有利于作物根系发育抗干旱和抗风灾能力较强。

④便于田间机械化作业

地下滴灌田间地面无任何管道和管件等障碍物,非常有利于田间机械化作业,可大大提高田间机械化作业效率。

⑤可用处理后的污水灌溉

可用处理后的污水灌溉作物,有利于环境保护和水资源的再利用

⑵地下滴灌存在的主要问题

①堵塞问题

地下滴灌条件下,灌水器不仅存在和地表滴灌相同原因引起的堵塞——由于灌溉水存在微小颗粒或水质等引起的物理化学堵塞,而且还存在另外两个造成堵塞的诱因:一是灌溉管道停水后,毛管中产生的负压能够将土壤中微小颗粒吸入灌水器的微孔造成堵塞,另一点是植物根的向水性生长,可能使根侵入滴水孔引起堵塞。堵塞对于地下滴灌技术来说,是一个致命的弱点,多数地下滴灌系统的失败都归结于灌水器出口的堵塞。

②灌水均匀度不易控制

地下滴灌系统埋在地下,不能直接观测每个灌水器出流状况,因此,对系统运行的评价和均匀度测定非常困难。地下滴灌的均匀性灌溉不只是像地表滴灌时,受每个灌水器的工作压力均匀性、温度差异和滴头的制造偏差的影响,而且由于灌水器出口直接与土壤接触,受土壤(质地、密实度、导水性能等)的影响较大。另外,地下滴灌的灌水器易被堵塞也是造成灌水不均匀的一个重要因素。

③不利于种子发芽和苗期生长

地下滴灌应用于大田作物的灌溉,为了满足田间耕作的要求,滴灌毛管需要埋在一定深度以下,表层土壤的干燥或供水不充分,将影响种子的萌发和出苗,因此,在作物播种以后,若没有充足的降雨,需要采用另外一种灌溉方式以保证作物整齐出苗,增加了投资。

④盐害问题

地下滴灌由于埋在地表以下35~40cm处,水分的上升是通过土壤毛细管的作用而上升,随着水分的蒸发,地下滴灌条件下盐分向表层的聚集是不可避免的。盐碱危害是干旱农业区最主要的灾害之一,地下滴灌在干旱地区应用的盐分运移规律及其所带来的盐碱积累问题是一个需要深入进行研究的问题。

⑤运行管理要求高

由于地下滴灌系统埋于地下,系统发生故障后,检查、维修时间长,费用高,因此对系统的日常管理要求严格,如定期冲洗支管和毛管。

第2节滴灌的地位与作用

水资源危机不仅已成为全球经济持续发展的中心问题之一,而且也已经成为全球政治问题的中心议题之一。在现代化的节水高效灌溉方法中,由于滴灌所具有的独特优点,其地位日益突出。在国际上,许多国家已将滴灌作为21世纪可持续农业发展和生态环境保护的主要灌溉方法之一。我国是一个水资源不丰富的国家,目前在以最稀缺的水资源和最脆弱的水生态环境,支撑着人类历史上最大规模的人口,负担着历史上最大规模的人类活动,使我们面临着历史上极为严峻的水危机。发展节水农业是我国经济建设的一项基本国策。必须大力发展符合我国国情的节水农业,把“节水灌溉作为一项革命性措施来抓”。滴灌技术是节水灌溉中的一项重要技术,其地位和作用更加突出。

1.2.1现代化农业的重要组成部分

⑴最精准、水分利用效率最高的灌溉技术

滴灌能够有效地控制对每株作物的供水量,是目前世界上最精准的一种灌溉方法,因此水分利用效率也最高,一般可达90%以上,比地面灌节水60%,比喷灌节水30%以上。设计和管理良好的滴灌系统,基本可以做到根据作物的需要按时按量供水和肥料,而且能使作物根系层的水、肥、气、热状况始终保持在最佳水平并改善病虫害发生环境,因此水效益也最高(1.5~2.0kg/m3)。以上特点是其它任何灌溉方法都无法比拟的。

⑵集约化程度最高、最容易实现自动控制的灌溉技术

滴灌是一种集机械化、自动化灌溉有机结合起来的现代农业技术。滴灌标志着传统的地面灌水技术走向管道化和有压输水,为灌溉自动化开辟了道路,滴灌系统比其他任何灌溉系统都更容易实现自动化控制。机械化作业和自动化控制可以大大地节省劳力,同时可更有效地控制灌溉,有利于集约化、规模化经营。滴灌技术带来的是作物种植技术的一次革命性变革。新疆生产建设兵团的生产实践证明,棉花膜下滴灌的大面积迅猛发展,大大地提高了棉花生产的劳动生产效率,节省了劳动力,有力的促进了兵团农业的现代化进程。

1.2.2最适合干旱地区和保护地栽培采用的灌溉技术

⑴滴灌系统设备利用率高

干旱区多为纯灌溉农业区,干旱区的滴灌系统和保护地栽培的滴灌系统在作物生长期内基本上都是要工作的,设计和运行良好的滴灌系统运行小时数一般都在3000小时左右,利用率都是较高的。

⑵滴灌最适应干旱区的自然、气候条件

我国干旱地区的基本特点是:从气候上讲,降雨稀少、蒸发势强、多大风天气;从水资源条件讲,水资源稀缺;从土地资源讲,沙漠化严重、盐碱土面积大、地形复杂;从作物条件讲,特产经济作物多、是我国的主要棉花生产基地等;此外,还是我国主要的石油化工基地。以上条件都极仪宜采用和发展滴灌技术。

美国是当今世界上微灌面积最大的国家。根据有关资料统计,美国干旱地区的微灌面积中,滴灌占98.1%,可以说滴灌将微灌一统天下。我国目前的情况也很类似,以典型干旱区新疆为例,2003年底我国有滴灌面积约26.7万公顷,其中新疆约占73%;新疆2003年的微灌面积为20.39万公顷,其中滴灌约占95%。

特别需要指出的是:膜下滴灌是一种节水抑盐的灌溉方式,对于干旱-半干旱地区节水和防止次生盐渍化的进一步发展具有双重作用。膜下滴灌在节省水源与盐渍土改良与开发方面所具有的优势,为西北地区乃至全国大范围内广泛分布的盐渍土开发利用提供了一个有效对策。

⑶滴灌符合保护地栽培的特殊要求

保护地栽培对灌溉的特殊要求是:其一,对水肥供应的精准性要求较高;其二,必须严格控制室(棚)中的空气湿度以防止病害的发生;其三,地温对于保护地栽培是十分重要的,不能因灌溉而降低地温;其四,室(棚)农事活动比较频繁,灌溉不得影响其它田间作业。只有滴灌能够符合上述要求。

实践证明:温室大棚中使用滴灌,较传统灌溉方法空气湿度可明显降低20度,并能保持地温相应节能30%;能有效地抑制杂草生长、减少病虫害交叉传染;作物行间土壤一直保持干爽,便于行走劳作。特别是采用自动灌溉控制后,灌水变成了一件十分轻松的工作。

1.2.3 环境最为友好的灌溉技术

⑴减少污染

滴灌可以随水精细地施用化肥和农药,提高肥料和农药的使用效率,减少化学物质的施用量,减少农田污染、有效地防止地下水污染。

⑵劣质水利用

滴灌可以利用生活废水(地下滴灌)或微咸水进行灌溉。

⑶改善生态环境

滴灌在防止沙漠化、沙漠化治理、生态改良、荒漠绿洲农业、改善西部生态环境、水土保持等方面也具有重要的作用。

图1-9 塔里木沙漠公路采用滴灌绿化

第3节滴灌发展现状和趋势

以色列从20世纪50年代开始研究滴灌。到20世纪70年代中期,以色列列、澳大利亚、美国、墨西哥、新西兰、南非六国大面积的使用了滴灌技术,滴灌面积约5.7万公顷。由于20世纪80年代初期电子计算机在滴灌系统上的应用,不仅为设计计算提供了重要工具,而且为田间自动控制、配水自动化提供了可靠手段,从此开始滴灌发展进入现代化阶段,到1991年全世界微灌面积达183万公顷,扩大了32陪。据第六届国际微灌大会(南非开普敦,2000年10月)统计:全世界微灌面积为376.72万公顷;微灌面积超过10万公顷的国家有美国、西班牙、中国、印度、澳大利亚、南非、以色列、法国、墨西哥、埃及和日本;微灌面积占灌溉面积比例超过5%的国家有以色列(80%)、约旦(54.7%)、塞浦路斯(45.5%)、南非(16.9%)、西班牙(16.8%)、澳大利亚(12.9%)、法国(8.7%)。至今滴灌仍是微灌中的最主要形式,滴灌中地表滴灌又占绝对优势。以美国为例:微灌中滴灌占76.57%,地表滴灌占70.01%,地下滴灌占6.56%。美国干旱地区微灌中:微喷占1.12%,地表滴灌占98.10%,地下滴灌仅占0.7%。

1.3.1 滴灌发展态势

⑴滴灌面积发展迅猛

近20年,微灌面积平均每年都以33%的速度增长,发展中国家的微灌发展速度惊人。以色列80%的灌溉面积采用滴灌。美国微灌面积已达105万公顷,占世界总微灌面积的27.9%。印度1991~2000年微灌面积增加了372%,已达26万公顷,占世界微灌面积的8%。我国新疆在短短的几年中,滴灌面积从约2万公顷发展到2003年底的20.39万公顷。

使用范围越来越广,作物上,从果树作物向大田作物发展,从产值高的向产值滴的作物发展;地区上,从干旱区向湿润区发展。

⑵滴灌技术日趋完善

近十年来伴随设施农业的发展,滴灌技术和设备更是如虎添翼,已趣完善。滴灌设备近几年有很大突破,形式变少,品种系列化;毛管和滴头由工厂一体化生产(滴灌管和滴灌带);灌水器(滴头)向大流道、低流量、补偿式发展;性能越来越好,价格越来越便宜。

滴灌系统应用向综合利用方向发展。不仅利用滴灌供水,而且利用滴灌系统施肥和施加化学药品(包括杀菌剂、杀虫剂、杀线虫剂和除锈剂)等。

⑶膜下滴灌在我国崛起

采用一次性滴灌带的膜下滴灌技术的成功和迅速发展,对世界滴灌技术的发展,特别是对我国干旱区大田作物灌溉技术的发展意义重大。膜下滴灌是覆膜栽培技术和滴灌技术的有机结合。膜下滴灌技术之所以得到快速推广,关键在于滴灌带国产化方面实现了突破——“天业”开发出了性能较好、价格低廉的一次性滴灌带。“一次性”的优势在于:价格低、堵塞几率小、避免了多年使用滴灌带的老化问题和难度极大的保管和重新铺设问题。膜下滴灌是一种节水抑盐的灌溉方式,对于干旱-半干旱地区节水和防止次生盐渍化的进一步发展具有双重作用。膜下滴灌技术的最大特点是:布管、铺膜与播种一次复合作业完成,特别适用于机械化大田作物栽培。膜下滴灌技术是现阶段促进新疆农业向规模化、机械化、自动化、精准化方向发展的关键技术措施;是具有中国特色、实现新疆农业现代化的必由之路。

⑷设备开发更具针对性

设备开发更具针对性,与本国经济水平相适应的滴灌设备及自动化设备的研制成为各国开发的重点。

1.3.2 滴灌技术研究

⑴地下滴灌技术成为研究热点

地下滴灌是人们所期待的一种理想滴灌方式,在国内外均有着悠久的研究和发展历史,由于关键技术、经济问题没有很好解决,至今发展面积很小。面对有限的水资源和日趋恶化的水环境,高效、节水、有利环境保护的地下滴灌技术日益受到重视,己成为近几年世界各国科学家研究的热点,并取得了很大的进展。2000年10月,在南非召开的第6次国际微灌大会上,地下滴灌技术被列为今后微灌发展的方向之一。有专家预言:“灌溉的未来将是地下滴灌”。

⑵重视田间灌溉管理理论基础和对环境的友好性研究

滴灌设计参数

滴头流量和滴头间距 通过几年来对不同滴头流量,不同土质条件下的土壤水分运动规律研究可以看出,重壤土的土壤水分分布形状如同一个“碗”,滴水点处水分增量最大,越向深处越小,湿润峰的宽深比较大。在一定水量下,流量越大,湿润深度越浅,湿润宽度越大(图1、图2、图3)。当滴头流量达到3升/小时,地表出现径流迹象。对中壤土来说,在滴水量相同时,滴头流量越大,湿润宽度就越大,而湿润深度差别不大( 4、图5、图6)。当滴头流量大于3升/小时,开始出现径流迹象,当滴头流量为4升/小时,径流更加明显。对砂土而言,土壤水分主要以垂直人渗为主,当滴水量达到4升时,砂土湿润深度可达60厘米,此时地表湿润宽度为35厘米左右(图7、图8)}综上所述,重壤土和中壤土滴头流量不宜超过3升/小时,在不产生地表径流情况下取较大值以排盐效果和滴头抗堵效果考虑)。另外,根据土壤湿润峰的变化情况,滴头间距也没必要太小,一般重壤土可选择0.40一0.50米,中壤土可选择0.40米左右。对砂土来说,滴头流量宜选择较大值,可取到3一4升/小时,滴头间距不宜超过0.30米。同时,在有盐碱的土壤上,滴头流量的选择,在不产生地表径流情况下,宜取其上限值,这样有利于在棉花根层形成淡化区,排盐效果较好。 目前,团场普遍赞同采用滴头流量大的滴灌带,主要是由于在实际运行中,实际流量没有达到设计流量。 关于毛管间距确定 在滴灌系统投资中,毛管投资占有相当大的比重。由图9、图10可以看出,在中壤土上,土壤湿润宽度随滴头流量的增加而增大,滴头最大湿润直径可达140厘米。采用一管四行棉花布置毛管,毛管到最边行棉花的距离为55一60厘米,机采棉棉花行距配置(66+ 10厘米)中,毛管到最边行棉花距离只有43厘米。说明在壤土和重壤土类土壤上采用“一管四行”方式布置毛管是完全可行的,这样毛管间距可由原来90厘米,增加到120厘米左右,每亩毛管用量可减少1/3,可充分发挥滴灌系统的效益,有效降低滴灌设施投入。 3关于土壤湿润比 土壤湿润比是指在土壤计划湿润层内,湿润土体与总土体的比值。在田间由于滴头流量和滴水量及土壤质地的变化,其湿润比是有差异的,通过试验和计算分析,三种土壤膜下滴灌棉花花铃期平均土壤湿润比为63%.因此,在滴灌工程设计中,壤土类土壤上棉花花铃期膜下滴灌湿润比取60%一65%较适宜,重壤土取上限值,砂土和砂.壤土取下限值 4最大日耗水强度 根据多年实测资料,在石河子垦区不同土壤膜下滴灌棉花花铃期平均日耗水率为4.50一5.10毫米(表1)因此。在该地区棉花膜下滴灌工程设计中.棉花最大日耗水强度取1.50一5毫米/天较适宜。其它地区棉花最大日耗水强度,可采用当地实测值确定,没有实测资料可参考气候类似地区资料确定,也可用彭曼公式求得5计划湿润土层深度 膜下滴灌不仅湿润区域小,而且湿润深度也远比常规沟灌浅,属于浅层灌溉。根据大量土壤水分监测结果分析,在棉花膜下滴灌合理灌溉制度下,滴灌的土壤湿润深度基本在60厘米以内,而沟灌一般都在100厘米以下。从土壤水分消耗来看,膜下滴灌60厘米土层以内土壤含水量分布有波动(发生变化),60厘米深度以下,土壤含水量几乎没发生变化(图11),说明60厘米以下土层水分没有消耗。因此,膜下滴灌棉花最大计划湿润层深度不宜超过60厘米.一般取50-60厘米较适宜。 土壤适宜含水率上、下限 滴灌设计中所指的上壤适宜含水率上、下限是指满足棉花花铃期需水要求,土壤适宜含水率上、下限值一般用占田间持水率的百分数表示。对常规沟细灌土壤适宜含水率上、下限一般取田间持水率的100%和60%。膜下滴灌是一种控制灌概,可适时适量控制滴灌水量,调节水分含量。通过多年试验,土壤计划润湿层内土壤水分上限控制在80%一85%,下限

地下滴灌技术的优点

地下滴灌技术的优点 1.节水省肥,并能充分利用水肥。由于直接向根系提供水,供水时不会形成地表水,可以有效减少地表水分蒸发,供水稳定,土壤升温快,通气性好,水、肥、热、气协调,利于作物对水分和肥料的吸收利用,并能有效解决水资源短缺的问题。 2.显著提高劳动生产率。不需要每年回收和安装设备,同时还通过相应配套农艺的机械化、自动化实施,极大地提高了劳动生产率和降低了劳动强度。 3.提高作物产量和品质。据有关农业中对地下滴灌研究可知,地下滴灌管埋设在地表下10~40cm处,通过科学及精确地施肥、灌水,使灌溉施肥更有效,与目前的传统耕作相比,节肥30~60%。作物在各个生长环节都能有效地吸收到所需的养分和水分,从而最大限度地提高了作物的产量和品质。有关地下滴灌对草坪的生长影响,国内尚未有相关深入的试验研究和报道.目前,北京林业大学草业科学专业正在做有关的试验研究. 4.有效地防治病虫害。该系统对农药的施用具有独特的作用。利用环保内吸型原液农药及杀菌剂进行滴灌,可对地下病虫害进行触杀、胃杀、熏蒸;可抑杀产于作物根部表土层及作物嫩叶上的虫卵及幼虫,可以对作物根系层土壤的特定病菌进行防病杀菌处理(如有些作物的根腐问题),同时,耕作表土层土壤干燥,可减少杂草生长和病菌感染,便于田间机械操作和防止土壤板结。 5.有效地延长多年生作物的宿根性。由于表土土壤疏松,更有利于作物呼吸和根系发育,其根系更深,对宿根性作物延长生长期更具有作用,在草坪中可延长绿期。 6.系统操作简单易行,可实现全自动水肥轮灌模式。由于地下滴灌系统铺设长度较长,其相应的滴灌支路间距增大,控制阀门也相对减少,从而自控系统和操作更加简易便捷。 7.滴灌管及系统设备使用年限长。由于主管道和滴灌管埋在地下,没有紫外线照射危害,没有回收、铺设和运输的机械破坏,从而使得滴灌毛管使用年限长,机械损坏小,同时也方便大田机械化操作等。 8.能够产生良好的环境效应。地下滴灌技术可以安全有效地将肥料或农药直接输送到作物根系附近,植物根区以下几乎没有深层渗漏和可溶性盐类,减少了对土壤和地下水的污染,在一定程度上保护了环境。这是对高尔夫的环境问题的关注的一个很好的回击。 9.所需的运行压力较小。一般为0.1-0.5MPa。这在很大程度上节约了建造成本。 以上这些优点只是针对地下滴灌在大田作物的长期运用中而总结出来的。高尔夫球场因其具有特殊的实际情况,不可能完全吻合于大田作物。 地下滴灌在高尔夫球场的运用可行性分析 建造的可行性:虽然不同的球场有不同的地形和设计,同一球场的不同的球洞又有不同的地形和设计。可能比较平坦也可能高差相差比较大,但已有的大田滴灌系统对不同的地形

农业灌溉-滴灌的缺点及原理

农业灌溉技术在不断地进步和发展,让我们的农业产量也在不断提升中,从现在的灌溉方式来看, 滴灌的使用还是比较广泛的,其能够有非常后的资源效果,促进土壤更好的吸收养分,对农作物的增产来说有很好的帮助。虽然滴灌的优势比较多,不过在实际使用的过程中要注意的事情还是很多的,要能够了解其会产生的问题,从而能够更好地保障农作物种植效益。 滴灌是迄今为止农田灌溉最节水的灌溉技术之一。但因其价格较高,一度被称作“昂贵技术”,仅用于高附加值的经济作物中。近年来,随着滴灌带的广泛应用,“昂贵技术”不再昂贵,完全可以在普通大田作物上应用。现对大棚滴灌、果树滴灌和棉花滴灌如何布置与施工的技术作一简要介绍,其他宽行作物可参照实施。 滴灌是将具有一定压力的水,过滤后经管网和出水管道(滴灌带) 或滴头以水滴的形式缓慢而均匀地滴入植物根部附近土壤的一种灌水方法。滴灌与其他灌水技术相比较,具有许多不同的特点,其系统组成和其他灌水方法也不同。 滴灌的缺点 1.水的有效利用率高在滴灌条件下,灌溉水湿润部分土壤表面,可有效减少土壤水分的无效蒸发。同时,由于滴灌

仅湿润作物根部附近土壤,其他区域土壤水分含量较低,因此,可防止杂草的生长。滴灌系统不产生地面径流,且易掌握精确的施水深度,非常省水。 2.环境湿度低滴灌灌水后,土壤根系通透条件良好,通过注入水中的肥料,可以提供足够的水分和养分,使土壤水分处于能满足作物要求的稳定和较低吸力状态,灌水区域地面蒸发量也小,这样可以有效控制保护地内的湿度,使保护地中作物的病虫害的发生频率大大降低,也降低了农药的施用量。 3.提高作物产品品质由于滴灌能够及时适量供水、供肥,它可以在提高农作物产量的同时,提高和改善农产品的品质,使保护地的农产品商品率大大提高,经济效益高。 4.滴灌对地形和土壤的适应能力较强由于滴头能够在较大的工作压力范围内工作,且滴头的出流均匀,所以滴灌适宜于地形有起伏的地块和不同种类的土壤。同时,滴灌还可减少中耕除草,也不会造成地面土壤板结。 5.省水省工,增产增收。因为灌溉时,水不在空中运动,不打湿叶面,也没有有效湿润面积以外的土壤表面蒸发,故直接损耗于蒸发的水量最少;容易控制水量,不致产生地面径流和土壤深层渗漏。故可以比喷灌节省水35%—75%。对水源少和缺水的山区实现水利化开辟了新途径。由于株间

膜下滴灌技术在棉花种植中应用

膜下滴灌技术在棉花种植中应用 摘要:膜下滴灌技术是高蒸发量干旱地区发展节水灌溉的主要措施之一,对干旱地区农业生产发展起到了很大的推动作用。本文针对膜下滴灌技术在棉花种植中的应用进行了探讨。 关键词:棉花种植;膜下滴灌技术;应用 abstract: film drip irrigation technology is high evaporation arid region in the development of water saving irrigation, one of the main measures of arid region agricultural production development play a very significant role. aiming at the film drip irrigation technology in the application of cotton cultivation are discussed. keywords: cotton cultivation; membrane drip irrigation technology; application. 中图分类号:s275文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2013) 棉花膜下滴灌栽培技术就是将滴灌技术与覆膜植棉技术有机结 合在一起,将加压的水流经过滤设施滤“清”后,进入输水干管(常埋设在地下)、支管、毛管——铺设在地膜下方的滴灌管(带),再由毛管上的灌水器滴入棉花的根层土壤,供棉花根系吸收。既能提高地温减少棵间蒸发,又能减少深层渗漏,达到一个综合的节水增产效果,是先进的栽培技术与灌水技术的集成。 膜下滴灌技术运用在棉花种植中,每年至少可为农民节省

(技术规范标准)节水灌溉技术规范

节水灌溉技术规范Technical standard for water saving irrigation SL207—98 主编单位:水利部农村水利司 水利部农田灌溉研究所 批准部门:中华人民共和国水利部 网页制作:CWSnet1998-04-04发布1998-05-01实施 目次主页 前言 1 总则 2 工程规划 3 灌溉水源 4 灌溉用水量 5 灌溉水利用系数 6 工程与措施的技术要求 7 效益 8 节水灌溉面积 附录A 名词解释 附录B 有关参数的计算测 定方法 条文说明 前言 基于生产实践的需要和对节水灌溉形势的正确分析,1990年水利部农村水利司布置了节水灌溉标准的研究任务,旨在进行探索,积累经验。1994年又组织全国27个省、自治区、直辖市水为厅(局)就节水灌溉标准问题开展共同研究、讨论,形成规范战雏形,1996年底完成规范编写提纲。1997年初,编制任务正式下达之后,在水利部农村水利司主持下,编写组立即开始工作,1997年4月底完成初稿,经两次征求意见补充修改后,于1997年12月初完成征求意见稿,12月底完成送审稿,并于1998年1月召开审查会议,通过了专家审查。 SL207—98(节水灌溉技术规范》分总则、工程规划、灌溉水源、灌溉用水量、灌溉水的利用系数、工程与措施的技术要求、效益、节水灌溉面积,共8

章40条和2个附录。它既反映中国现阶段水平,又借鉴国外先进技术;既坚持高起点、高要求,又注重实用性与可操作性;既重视水利建设规范的共性,又突出节水灌溉的特点,充分吸收了我国节水灌溉发展中的先进技术和成功经验。 本规范解释单位:水利部农村水利司 本规范主编单位:水利部农村水利司 水利部农田灌溉研究所 本规范参编单位:中国灌溉排水技术开发培训中心 华北水利水电学院北京研究生部 水利部科学技术司 黑龙江省水利厅 广西自治区水利厅 甘肃省水利厅 河北省水利厅 本规范主要起草人:李英能黄修桥沈秀英窦以松赵乐诗王晓玲 李赞堂马济元袁辅恩陈杰臣武福学宋伟 1 总则 1.0.1为了使节水灌溉工程建设有一个合理、可行、统一的衡量尺度,促进节水灌溉事业的健康发展,制定本规范。 1.0.2节水灌溉工程建设必须注重效益、保证质量、加强管理,做到因地制宜、经济合理、技术先进、运行可靠。 1.0.3本规范适用于新建、扩建或改建的大田、菜地、果园、苗圃和草场等节水灌溉工程的规划、设计、施工、验收、管理和评价。 1.0.4承担节水灌溉工程的设计单位必须持有丙级(含)以上水利工程设计资质证书。承担工程的施工安装单位必须持有省级水利行政主管部门颁发的施工安装许可证。节水灌溉工程应选用经过法定检测机构检测合格的材料及设备,不得使用无生产厂家、无生产日期、无产品使用说明的产品。 1.0.5节水灌溉工程应建立健全管理组织和规章制度,切实发挥节水增产作用。 1.0.6节水灌溉工程建设除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。 2 工程规划 2.0.1节水灌溉工程的规划应收集水源、气象、地形、土壤、作物、灌溉试验、能源、材料、设备、社会经济状况与发展规划等方面的基本资料。 2.0.2节水灌溉工程规划应符合当地农业区划和农田水利规划的要求,并应与农村发展规划相协调,采用的节水技术应与农作物品种、栽培技术相结合。

膜下滴灌相关技术分析

膜下滴灌相关技术分析 膜下滴灌措施的使用,促进现代化农业的发展、节省用水用肥等各个方面成本提升农民自身利益,并且对提升国内农业在世界上的地位有着十分重要的影响。文章主要对膜下灌溉措施的特点、留存情况、制造的利益与膜下灌溉措施的发展进行了非常具体的讲述。 标签:膜下滴灌技术;应用;效益 引言 膜下滴灌措施是现在最有用的节约水资源灌溉措施之一。我国最开始使用膜下滴灌措施主要是在新疆等非常干旱的区域。经过结合使用覆膜栽植措施搭配膜下滴灌措施,组建了高效能节约水源的农业形式。 1 膜下滴灌技术及特征 膜下滴灌就是将项目节约用水滴灌措施以及农艺节约用水覆膜栽植两相措施集中为一项的农业节约用水措施,就是把滴灌的毛管埋设在地膜下面,并且移植管道送水等措施,组建大田膜下滴灌体系项目。 1.1 脱盐优良丰收 膜下滴灌是把滴灌所用的毛管埋设在地膜下面,降低了每棵植物之间水分的挥发,并且水分进入到土壤内能够溶解的盐分就会溶解在水里,同时伴随着水分朝附近扩散,盐分就能够分散到湿润带的末端,滴灌位置发展为淡化区域,这样农作物的根系主干能够和淡化区域形成最佳状态,为农作物的成长提供最佳的水分、盐分条件。膜下滴灌能够溶解土壤中可以溶解的盐分,也能够在适宜的时间适当的调节土壤中的空气、水分、肥料、热量等为农作物的成长提供最佳的条件,最大程度的使用光合作用。膜下滴灌能够调节掌控水分肥料盐分气体热量达到最佳状态,能够推动农作物进行光合作用,提升农作物优良产量。 1.2 节水抑盐 在干旱区域内降水量很少,蒸发严重,植物间的无效蒸发能够致使土壤再次形成盐渍化。盐分伴随着水的降落而降落,水分挥发流失盐分却留在原地,这是土壤再次形成盐渍化最关键的原因。膜下滴灌改善了普通条件下土地蒸发水分的环境。在大气层的作用下,土壤盐分普遍体现为何表土累积的过程,不过因为覆膜栽植阻碍了土壤水分以及大气层间的连接,改善了物质上层的环境,进而能够成功阻止土地水分蒸发这一现象。在很大程度上增强了土壤水分的使用价值,还有很明显的节水用途,进而阻止了盐分向上移动降低表面反盐的程序。 1.3 减少深层渗漏

(完整版)节水灌溉的方式

节水灌溉的方式有喷灌、滴灌等,总结一下灌溉技术大概可以分为以下几类:1.漫灌,漫灌是传统的灌溉方式。常要挖沟渠,以前用人工,后来用牲畜、拖拉机,植物在畦和陇沟中排成行或在苗床上生长,水沿着渠道进入农田,顺着陇沟或苗床边沿流入。也可以在田中用硬塑料管或铝管引水,在管上间隔距离开孔灌溉,用虹吸管连接渠道。 2.喷灌。喷灌是由管道将水送到位于田地中的喷头中喷出,有高压和低压的区别,也可以分为固定式和移动式。固定式喷头安装在固定的地方,有的喷头安装在地表面高度,主要用于需要美观的地方,如高尔夫球场、跑马场草地灌溉、公园、墓地等 3.微喷。微喷灌是利用折射、旋转、或辐射式微型喷头将水均匀地喷洒到作物枝叶等区域的灌水形式,隶属于微灌范畴。微喷灌的工作压力低,流量小,既可以定时定量的增加土壤水分,又能提高空气湿度,调节局部小气候,广泛应用于蔬菜、花卉、果园、药材种植场所,以及扦插育苗、饲养场所等区域的加湿降温。 4.滴灌。滴灌是将水一滴一滴地、均匀而又缓慢地滴入植物根系附近土壤中的灌溉形式,滴水流量小,水滴缓慢入土,可以最大限度地减少蒸发损失,如果再加上地膜覆盖,可以进一步减少蒸发,滴灌条件下除紧靠滴头下面的土壤水分处于饱和状态外,其它部位的土壤水分均处于非饱和状态,土壤水分主要借助毛管张力作用入渗和扩散。滴灌是通过不同口径的塑料管,将水直接送到每株农作物的根部,以点滴等方式进行灌溉。现有一块农田共装了600个滴水头,如图所示,总进水管为p,每个满水头为q。设总进水管横截面积s为0.0016m2,平均每分钟每个滴头滴水120滴(每5滴水体积约为1cm3),则总水管p中的水流量是m3/s,p管中水流平均速度是 m/s(流体在每秒钟流过某横截面的体积叫流量Q,它与水管的横截面积s及水流平均速度v的关系是Q=sv)。 5.渗灌。渗灌技术已经在地下水位较高的地方应用许多年了,是人工将地下水位抬高,直接从底下为植物根系供水的方法。 分析对比: 传统农业为漫灌,如我国南方春季播种前即为漫灌,用水将整片农田洇湿,好处:湿润充分,可直接用于育苗。缺点,浪费水资源 畦灌:在田中畦陇处以小水流灌溉。优点,略省水,可育旱作物。缺点:还是费水,且费管理人工 喷灌:公园里草坪可见到,以喷嘴拟人工降雨,优点,省水,缺点:不利于喜水作物,如水稻 滴灌:源于以色列,田间以软管纵横其中,中开小口,水自口出,以滴流的方式进行灌溉,优点:节水。缺点:应用范围有局限。 喷灌、滴灌技术为什么比普通的沟渠灌溉节约用水? 畦灌——在田中畦陇处以小水流灌溉。 优点:略省水,可育旱作物。 缺点:还是费水,且费管理人工。 喷灌——公园里草坪可见到,以喷嘴模拟人工降雨。 优点:省水。 缺点:不利于喜水作物,如水稻。

果树滴灌的优点和技术

果树滴灌的优点 果树滴灌技术,通俗的讲就是滴水灌溉。具体说来就是利用一整套的灌溉设备,把处理好的灌溉水或肥料溶液加压后经过各级管道输送到果园,再通过滴头将水或肥料以水滴的方式湿润果树的根系,使其周围的土壤湿润,含水值一直保持在最佳状态,目的是让果树保持良好的生长状态,并达到增产。 滴灌技术比较适合山地果园的灌溉,但较其他灌溉技术投资会稍微增加,灌溉设备也需从专业的部门购置,还需要注意技术上的管道堵塞问题。但这种技术不受地理位置的限制,具备很多不可比拟的优点。 与其他类型的灌溉技术相比较,滴灌技术更加节约水源。滴灌技术可以具有节制性的按照果树的需求进行滴水滋润,不会造成水资源的无端浪费,同时可以使果树处于最优化的土壤湿度状态,利于果木生长。于此同时,使用滴灌技术,可以随水流将果树所需的肥料和营养直接送达根系,比常规方法更加节约肥料,从而也更加充分的发挥了肥料的作用。与其他灌溉类型相比较,滴灌技术对果树的灌溉更加的均匀,其他的灌溉技术则难以达到同样的效果。这样更加利于提高果树的产品质量和数量,不尽有利于增产,还利于稳产。 利用滴灌技术,其中最明显的一个优点就是可以最大限度的节约灌溉用水。因为它是通过一个封闭的管路将水直接送达果树根部,避免了渠道输送过程中水的流失,同时也避免了田径流失、深层渗透等损失。这种滴灌技术对于高原地区和水资源匮乏地区来说,充分利用有效的水资源进行灌溉具有十分重要的意义。 滴灌技术更利于果树的生长发育。据相关机构实地测验,利用滴灌技术进行灌溉的果树比地面灌溉的果树长势更好,果树新梢的长度、粗度及新长出的叶片数都会增加一到二成。此外,安装灌溉系统的果园,更加省时省力,为果树作业带来了方便与快捷。 节水灌溉可实现适时适量的“精细灌溉”,对促进农业结构调整、农民增收和提升我国农业竞争力以及改善生态环境具有重要的现实意义。现将果树节水灌溉技术总结如下。 1管道灌溉技术 管道输水灌溉技术是世界上农业节水灌溉的一项重要技术。在美国,低压管道灌溉被认为是节水最有效和投资最省的灌水技术,全美近1/2大型灌区实现了管道化灌溉。管道灌溉是指用塑料或混凝土等管道输水代替土渠输水,输配水的利用率可达95%;并能有效提高输水速度,节省土地3%~4%,节省劳力,便于管理,适应各种地形,适合田园化建没。低压管道输水技术在我国北方井灌区已经得到普及。

棉花膜下滴灌技术

棉花膜下滴灌技术 水是农业的命脉,也是整个国民经济和人类生活的命脉,水资源状况和利用水平已成为评价一个国家、一个地区经济能否持续增长的重要指标。随着世界各地面临水资源短缺的困境,发展抗旱节水新技术,已成为人们的当务之急。因此,在水资源条件十分有限的情况下,农村经济的农户要保持稳定发展奔小康,就要必须改变现有的用水方式,用更先进的灌溉技术推动抗旱节水工作的开展,以提高土地 利用率和水资源利用率。从九十年代中期以来,一种覆盖种植技术与滴灌技术相结合的新型节水方式一一膜下滴灌技术,在我国运用而生,显示了非常广阔和良好的推广应用前景,深受各地农户的喜爱和欢迎。 膜下滴灌是覆盖种植与滴灌相结合的一种灌水技术,也是地膜栽培抗旱技术的延伸与深化。它根据作物生长发育的需要,将水通过滴灌系统一滴一滴地向有限的土壤空间供给,仅在作物根系范围内进行局部灌溉,也可同时根据需要将化肥和农药等随水滴入作物根系。作为一种新型的节水灌溉技术,与地表灌溉、喷灌等技术相比,有着其无可比拟的优点,是目前最节水、节能的灌水方式。由于膜下滴灌的配水设施埋设在地面一下,管材不易老化,灌水时土壤表面几乎没有蒸发,又避免了水的深层渗漏和地表径流,使作物对水、肥的利用更直接有效,便于农产田间管理和精确控制水量,达到高效农业用水的目的。 一、棉花膜下滴灌技术的产生 棉花膜下滴灌技术就是将滴灌技术与覆膜植棉技术结合在一起,既能提

高地温减少棵间蒸发,又能减少深层渗漏,达到一个综合的节水增产效果, 是先进的栽培技术与灌水技术的集成。棉花膜下滴灌技术是滴灌技术与覆膜植棉技术的结合,加压的水流经过滤设施滤“清”后,进入输水干管(常埋设在地下)、支管、毛管铺设在地膜下方的滴灌管(带),再由毛管上的灌水器滴入棉花的根层土壤,供棉花根系吸收。 (新疆生产建设兵团(以下简称兵团)试验、应用和推广棉花膜下滴灌技术,至今已取得了突破性的进展。2000 年达到1.665 万h m2(24 . 98 万亩),2001 年猛增到5 .228 万h m2(78 . 42 万亩)。2002年,统计至5月底,又新增6. 107万h m(91 . 60万亩),总面积已达 11 .335 万h m (170 万亩),成为全国大田作物应用滴灌技术规模最大的片区。) 要维持当地经济可持续发展,维护生态平衡,唯一的出路就是节水。由于农业用水量比高达95 %,因此,节水的首要对象是农业节水。 二、膜下滴灌技术设备膜下滴灌是利用灌溉渠道与大田水位差和地面的自然坡降实施自流灌溉的一种节水措施。以首部设备(井灌或经过过滤设施的水库、普通渠道)为中心,铺设主、支管道,农作物播种铺膜与机具铺设铺设滴灌毛管道同时进行,并在播种后连接安装支管和毛管,通过四通管件连接组成管网系统。膜下滴灌通过地表下的滴水器(滴头)施水,灌水 器流量与地表滴灌大致相同。根据滴灌水压的区分,该设施分为 常压式和加压式滴灌系统 1、常压式膜下滴灌系统:该系统是将渠水按原渠系通过渠道引到地头,再通过铺放到地头的管系将水直接引入作物行间的软管(毛管)内,通过阀门控制,进行滴灌。该系统主要包括主管、支管、毛管、铺膜铺管播种机。

滴灌技术的发展现状及研究方向

滴灌技术的发展现状及研究方向 摘要:滴灌是将具有一定压力的水,过滤后经管网和出水管 道或滴头以水滴的形式缓慢而均匀地滴入植物根部附近土壤 的一种灌水方法。滴灌是迄今为止农田灌溉最节水的灌溉技术 之一。但因其价格较高,一度被称作“昂贵技术”,仅用于高附加值的经济作物中。 滴灌的优缺点:1.水的有效利用率高在滴灌条件下,灌溉水湿润部分土壤表面,可有效减少土壤水分的无效蒸发。同时,由于滴灌仅湿润作物根部附近土壤,其他区域土壤水分含量较低,因此,可防止杂草的生长。不产生地面径流,且易掌握精 确的施水深度,非常省水。2.环境湿度低滴灌灌水后,土壤根系通透条件良好,通过注入水中的肥料,可以提供足够的水分 和养分,使土壤水分处于能满足作物要求的稳定和较低吸力状态,灌水区域地面蒸发量也小,这样可以有效控制保护地内的 湿度,使保护地中作物的病虫害的发生频率大大降低,也降低 了农药的施用量。3.提高作物产品品质由于滴灌能够及时适量供水、供肥,它可以在提高农作物产量的同时,提高和改善农 产品的品质,使保护地的农产品商品率大大提高,经济效益高。4.滴灌对地形和土壤的适应能力较强由于滴头能够在较大的工作压力范围内工作,且滴头的出流均匀,所以滴灌适宜于地形 有起伏的地块和不同种类的土壤。同时,滴灌还可减少中耕除草,也不会造成地面土壤板结。5.省水省工,增产增收。因为灌溉时,水不在空中运动,不打湿叶面,也没有有效湿润面积 以外的土壤表面蒸发,故直接损耗于蒸发的水量最少;容易控 制水量,不致产生地面径流和土壤深层渗漏。故可以比喷灌节

省水35%—75%。对水源少和缺水的山区实现水利化开辟了新途径。因而作物与杂草争夺养分的干扰大为减轻,减少了除草用工。由于作物根区能够保持着最佳供水状态和供肥状态,故能增产。6.滴灌系统造价较高。由于杂质、矿物质的沉淀的影响会使毛管滴头堵塞;滴灌的均匀度也不易保证。这些都是目前大面积推广滴灌技术的障碍。目前一般用于茶叶,花卉等经济作物。7由于滴头的流道较小,滴头易于堵塞;且滴灌灌水量相对较小,容易造成盐分积累等问题。 一、我国滴灌技术现状 目前,我国耕地面积为19.5亿亩,其中有效灌溉面积8.38亿亩,占耕地面积的43%。全国有一半以上的耕地面积没有灌溉设施,三分之二的有效灌溉面积还在沿用传统落后的灌溉方法。在节水灌溉面积中,采用现代节水灌溉方式的比例更小,绝大部分还是按低标准初步进行了节水改造,输水渠道的防渗衬砌率不到30%。而且现行的节水灌溉方式和灌溉设备都相对国外落后。 国内引进滴灌技术始于1973年,由于种种原因发展速度缓慢,切面积很小,主要应用在蔬菜、花卉、果树等高经济价值作物上,在大田作物应用较少。其中,摸下滴灌技术史新疆建设兵团形成、发展起来的新型地滴灌技术。它将滴灌技术与地膜覆盖技术有机结合,充分发挥其节水、节肥药、节机力、节水人工增产、增效作用,为干旱地区发展高效节水灌溉技术开辟了一条新路。近年来,新疆建设兵团推广使用一次性滴灌带,并迅速大面积应用于棉花生产的摸下灌溉技术,与常规沟灌相比,摸下灌溉可节水50%左右,增产15%-25%,肥料利

果树滴灌知识谈

一、滴灌的特点 1、灌水量小、灌水周期短。一般滴头的流量为1.5-12升/小时,灌水时间间隔依不同果树种类,一般为7-15天一次。 2、局部湿润土壤。滴灌只湿润作物根部附近的部分土壤,不破坏土壤结构,湿润区土壤水、热、气、养分状况良好,减少土壤表面蒸发,节约用水。 3、工作压力低。滴头的工作水头7-10米。 4、可以结合施肥,将不同时期需肥准确送到根部。 二、滴灌的种类 1、地表滴灌,是通过安装在水管上的滴头,孔口或滴灌带毛灌水器将水一滴滴地,均匀面缓慢地滴入作物根系附近的土壤灌土形成。 2、地下滴灌是将毛管和滴水器埋入地表下20-30厘米,灌溉水从灌水器渗出湿润土壤。这种灌水方式可以减缓毛管和灌水器的老化,防止丢失,方便田间作业。但存在一旦灌水器堵塞,不便查找和清洗的问题。 三、滴灌工程系统 一个完整的滴灌工程系统通常由水源、首部控制枢纽,管网(输配水管道)系统和灌水器四部分组成。 1、水源是很丰富的,河流、湖泊、河渠、井泉都可能滴灌的水源。但含污物过多的不宜作水源,否则将使水质净化设备过于复杂化。甚至会引起滴灌系统的堵塞。 2、首部枢纽。滴灌工种的首部通常包括水泵,动力机、控制阀水质净化装置,施肥装置,测量和保护设备。 3、管网系统。滴灌工程的管网一般由干管、支管、毛管组成。 4、灌水器。灌水器是安装在毛管或通过连接小管与毛管连接。 四、滴灌工程的规划设计时,首先对设计的地区、地块进行勘察,收集相关的资料,如地理、地形、土壤性质、水源条件、气象条件,果树种类,栽培的株行距、树距、产量等情况。以此为依据进行规划设计。系统的布置通常是在地形图上初步布置,然后与实际地势对照比较进行修改。 五、系统的布置 1、首部枢纽的确定首部枢纽的位置选择主要以投资省,便于管理为原则。一般首部枢纽与水利工程相结合。 2、毛管和灌水器的布置毛管和灌水内的布置应根据果树种类栽植株行距。通常有单行毛管直线布置、单行毛管环状管布置、双行毛管平行布置,单行毛管带微管布置。灌水器安装于毛管上。 六、滴灌制度的确定 滴灌制度是指果树全年每次灌水量,灌水时间间隔一次灌水时间、灌水次数的灌水总量。 七、滴灌系统工作制度确定

棉花膜下滴灌示范工程设计总结报告

棉花膜下滴灌示工程设计总结报告

1 工程概况 1.1 项目区基本情况 1.1.1地理位置及交通情况 库车县地处维吾尔自治区中西部,天山南脉却勒塔格山南麓,塔里木盆地北缘,东接轮台,尉犁二县,西连拜城、新和两县,南与沙雅县毗邻,北隔科克铁克山与和静县相望。地理座标东经82°34′~84°25′,北纬40°49′~42°38′,南北长约193km、东西宽约164km,全县总面积14602.95km2。 2012年重点县项目区位于库车县牙哈镇、墩阔坦镇、阿克乌斯唐乡境。牙哈镇位于库车县城东部,距县城23公里,314国道以东,总面积265.6平方公里,下辖24个村委会:麻扎巴格村、牙哈村、兰干村、盖特力克村、艾日克博依村、守努特村、塔尕尔其一村、塔尕尔其二村、玉奇玉吉买村、虽润勒克村、恰其库木村、托克乃村、却勒阿瓦提村、依西提拉村、博斯坦托格拉克村、克日希村、拜什布拉克村、吾斯塘博依村、阿克布亚村、喀让古一村、喀让古二村、喀让古三村、塔格玛克村、若结克塔木村。墩阔坦镇位于库车县东南部,距库车县城29公里,南与阿克吾斯塘乡相连,西与比西巴格乡、阿拉哈格镇、齐满镇相邻,北与乌恰镇、乌尊镇、牙哈镇接壤,总面积597平方千米。下辖19个行政村和1个汉族农场,有71个村民小组。阿克斯塘乡位于库车县城东南,距离县城38公里,阿克斯塘乡东傍墩阔塘镇,南依哈尼哈塔木乡,西邻齐满镇,北靠英达雅河。地理位置优越,交通便利。全乡辖13个行政村、55个村民小组,8所中小学,10个站所。共有农户3653户,人口1.63万余人,党总支1个,党支部25个,党员630人;团委2个,团总支1个,团支部13个。总面积289.827平方千米,耕地面积7.4万亩。 项目区道路基本完善,乡镇与城区公路为沥青路面,乡村道路建设较好,乡镇与各村之间均为沥青路面,村至各田块之间均有土路相通,农牧机械的运行极为灵便。

节水灌溉技术规范

1总则 1.0.1为了使节水灌溉工程建设有一个合理、可行、统一的衡量尺度,促进节水灌溉事业的健康发展,制定本规范。 1.0.2节水灌溉工程建设必须注重效益、保证质量、加强管理,做到因地制宜、经济合理、技术先进、运行可靠。 1.0.3本规范适用于新建、扩建或改建的大田、菜地、果园、苗圃和草场等节水灌溉工程的规划、设计、施工、验收、管理和评价。 1.0.4承担节水灌溉工程的设计单位必须持有丙级(含)以上水利工程设计资质证书。承担工程的施工安装单位必须持有省级水利行政主管部门颁发的施工安装许可证。节水灌溉工程应选用经过法定检测机构检测合格的材料及设备,不得使用无生产厂家、无生产日期、无产品使用说明的产品。 1.0.5节水灌溉工程应建立健全管理组织和规章制度,切实发挥节水增产作用。 1.0.6节水灌溉工程建设除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。 2工程规划 2.0.1节水灌溉工程的规划应收集水源、气象、地形、土壤、作物、灌溉试验、能源、材料、设备、社会经济状况与发展规划等方面的基本资料。

2.0.2节水灌溉工程规划应符合当地农业区划和农田水利规划的要求,并应与农村发展规划相协调,采用的节水技术应与农作物品种、栽培技术相结合。 2.0.3节水灌溉工程应通过技术经济比较及环境评价确定水资源可持续利用的最佳方案。节水灌溉工程的形式应根据当地自然和社会经济条件、水土资源特点和农业发展要求,因地制宜选择。 2.0.4平原区灌溉面积大于100hm2、山丘区灌溉面积大于50hm2的节水灌溉工程,宜分为规划(项目建议书或可行性研究)、设计两个阶段进行。面积小的工程可合为一个(设计)阶段进行。 2.0.5节水灌溉工程规划成果应包括规划报告、概算书及工程布置图。灌溉面积在333hm2(含)以上的工程布置宜绘制在不小于1/5000的地形图上,面积小于333hm2的宜绘制在1/2000~1/5000的地形图上。 2.0.6节水灌溉工程规划应与道路、林带、供电等系统,以及居民点的规划相结合,充分利用已有水利工程设施,并根据需要设置排水系统。 3灌溉水源 3.0.1节水灌溉工程应优化配置、合理利用水资源,发挥灌溉水源的最大效益。 3.0.2节水灌溉应充分利用当地降水。井灌区应防止地下水超采;渠灌区应收集利用灌溉回归水;井渠结合灌区应通过地面水与地下水的联合运用,提高灌溉水的重复利用率。

膜下滴灌技术要求规范[1]

惠农区膜下滴灌标准化生产技术规 一、前言 (一)水源资料 项目区水源为井水。 (二)作物资料 该项目区种植作物为蔬菜,其株行距分别为:0.25m×0.8m和 0.25m×1m。 二、系统选型 项目区确定采用固定式滴灌系统的支管+毛管系统。固定式滴灌系统由水源工程、首部装置、输配水管网以及灌水器四部分组成。 本滴灌系统以井水为水源,通过离心泵抽取加压进入首部。首部枢纽包括过滤装置,施肥装置和测控装置。过滤装置的作用是将水中的固体大颗粒过滤,防止这些污物进入滴灌系统堵塞滴头或在系统中形成沉淀。项目区的过滤装置采用离心+网式过滤器,过流量为50m3/h。施肥设备的作用是使易溶于水并施于根系的肥料、农药、化控药品等在施肥罐充分溶解,然后再通过滴灌系统输送到作物根部,便于作物吸收,充分发挥肥效,同时减少肥料浪费。项目区选用容积为100升和200升的施肥罐。测控装置的作用是方便系统的操作、运行管理、保证系统安全,它包括阀门、压力表、排气阀、逆止阀。输配水管网包括主干管、分干管、支管、毛管及连接管件。 干管起到为滴灌系统输送水量的作用。项目区采用两级干管:主干管和分干管。主干管由一条管线构成,分干管由若干条管线组成。

支管在滴灌系统中起控制滴灌带适宜长度,划分轮灌区的作用。本方案中干管采用0.4Mpa的PVC管以地埋形式铺设。支管采用薄壁纳米改良性PE管铺设于地表。管件的作用是将各部分管道连通为管网。灌水器作用是把末级管道中的压力水流均匀而稳定地分配到田间,满足作物对水分的要求。本系统毛管采用单翼迷宫式滴灌带。 三、水源分析及水源工程规划 (一)、水源分析 项目区为井水滴灌,水质处理以过滤泥砂为主,通过首部离心+网式过滤器处理后,基本达到滴灌水质要求。水中含盐量基本能满足作物灌溉水质要求。 (二)、水源工程规划 项目区滴灌系统的水源为井水,在水量上,完全能够满足滴灌用水要求。而在水质处理方面使用离心+网式过滤器做处理,详见离心+网式过滤器结构图。 四、参数的确定 (一)本滴灌系统基本参数的取值 1、设计保证率:不低于85% 2、灌溉水的利用率:0.90 3、设计系统的日工作小时数:20-22h。 4、滴灌设计土壤湿润比(P):50% 5、设计耗水强度(Ea): 6mm/d (二)灌溉制度

滴灌技术

滴灌技术 滴灌是指以小水滴或是细小水流缓慢地施于植物根层的灌水方法,是灌水作业机械化、自动化的先进技术。目前,世界上滴灌技术应用最广泛的国家是以色列、加拿大、美国和日本等。我国从70年代开始,在东北、华北、西北等地进行滴水灌溉,取得了很好的效果。近年来,作为国家“九五”攻关项目的节水工程,在中科院上海植物生理研究所等科研单位和大专院校的有关专家带领下,在我国的华北地区、上海、浙江、大连、广州等地进行推广试验,从滴灌的技术到机械设备都开展了深入的研究,滴灌技术将成为我国先进的供水技术,大大缓解农业生产中的供需水矛盾。 滴灌供水具有以下几个方面的优点: 省水:滴灌可以防止水分向深层土壤渗漏,也可以减少地表径流和水分蒸发。因此不仅比畦面灌溉省水,而且与喷灌相比较,也能节省一半水量,还能防止土壤盐分积集和土壤板结,有利于土壤通气,能较好地满足作物对水分的需求。在水源缺乏的干旱地区推广更具有其特殊意义。 省力:采用滴水灌溉对土地的平整要求不高,甚至可以在高低不乎的坡地上进行,既不需要修渠,也无需做堰,灌水实现自动化,所需的劳力很少。 高产:滴灌的特点就是连续地或间断地小定额供水,为作物根部创造一个良好的水分、养分和空气条件。作物“头干足湿”,生长一致,病害很少,在大棚栽培中可增产50%~100%,而且品质很好。

在大棚黄瓜滴灌中,产量从对照的(浇灌)983公斤提高到1205.3公斤,增可与肥料、农药及植物激素一起使用:特别是化肥的使用,可使化肥用量减少近一半,提高肥效,降低农业成本。 当然滴灌需要一定的设备和投资,还应有一定的技术,在我国还存在着管道系统及成套设备的生产质量等问题。但随着“九五”攻关的完成,这些问题将很快得以解决。 滴灌技术的应用,首先是从大棚栽培蔬菜开始的,在黄瓜、蕃茄、茄子、辣椒、南瓜、西瓜生产中已取得了很好的经济效益,现已应用于果树(如葡萄、草莓等)、花卉等经济作物和部分粮食作物(如小麦、玉米)的生产栽培中。 滴灌系统通常有下列主要构件;水源、水泵、过滤器、流量和压力调节器、肥料混合水箱、加肥料的注射器、管道系统(干管、支管和毛管)和滴头。 滴头的主要作用是在一定的压力条件下保证以恒定的流量滴水(0.9~9.1升/小时)。主要形式有通过式和端头式两种,共同特点是让水流通过很长很细的管道来消耗其能量,这样尽管作用在滴头上的压力较大(0.35~2.1 2公斤/厘米),但其流出量却很少。滴头一般布于作物根系附近的地面上,一般用硬塑料做成,每株植物周围设1至几个滴头。 毛管一般用掺有煤灰的低密度聚乙烯制成,可防止管内长水草,管径10~20毫米。干管、支管则用30~50毫米的硬聚氯乙烯管。

节水灌溉技术规范[sl207-98]

中华人民共和国行业标准 节水灌溉技术规范 发布实施 中华人民共和国水利部发布

中华人民共和国行业标准节水灌溉技术规范 主编单位水利部农村水利司水利部农田灌溉研究所 批准部门中华人民共和国水利部 年月日

年水利部农村水利司布置了节水灌 溉标准的研究任务年又组织全国 年 年月底完成送审 年 章条和它既反映中国现阶段 又注重实用性与可操作性既重视水利建设规范的共性 本规范解释单位水利部农村水利司 本规范主编单位 本规范参编单位中国灌溉排水技术开发培训中心 华北水利水电学院北京研究生部 水利部科学技术司 黑龙江省水利厅 广西自治区水利厅 甘肃省水利厅 河北省水利厅 本规范主要起草人李英能黄修桥沈秀英窦以松赵乐诗王晓玲李赞堂马济元袁辅恩陈杰臣武福学宋伟 目次 总则 工程规划 灌溉水源 灌溉用水量 灌溉水利用系数 工程与措施的技术要求 效益 节水灌溉面积 附录名词解释 附录有关参数的计算测定方法

承担工程 节水灌溉工程应选用经节水灌溉工程应建立健全管理组织和规章制度 工程规划 经济状况与发展规划等方面的基本资料 节水 平原区灌溉面积大于 灌溉面积在 以上的工程布置宜绘制在不小于的宜绘制在 灌溉水源 用微咸水作为灌溉水源时 在多年平均降水量大于 程规模必须经过论证

水稻灌溉用水量应根据晒灌溉等控制灌溉模式确定 灌溉水利用系数 井灌区采用渠道防渗不应低于 井灌区不应低于 工程与措施的技术要求 渠道防渗工程应符合下列要求 标准冻深大于 中型灌区不应低于 井灌区低压管道输水工程应符合下列要求 田间固定管道用量不应低于 喷灌工程应符合下列要求

草坪灌溉的特点和技术要求

草坪灌溉的特点和技术要求 2010-8-20 草坪灌溉是弥补自然降水在数量上的不足与时空上的不均、保证适时适量地满足草坪生长所需水分的重要措施。以往的草坪绿化工程,很多没有配套完整的灌溉系统,灌水时只能采用大水漫灌或人工洒水。不但造成水的浪费,而且往往由于不能及时灌水、过量灌水或灌水不足,难以控制灌水均匀度,对草坪的正常生长产生不良影响。 现代园林草坪灌溉方法主要有喷灌和微灌技术,如果我们想使整个面积都得到相同的水量,通常用喷灌,如草坪灌溉。如果我们想让某一特定区域湿润而使周围干燥时,可采用微喷灌或滴灌,如灌木灌溉。滴灌有时也用于草坪地下灌溉。园林草坪喷微灌技术以其节水、节能、省工和灌水质量高等优点,越来越被人们所认识。 一、草坪喷灌的特点 草坪灌溉大多采用自动化控制固定式喷灌系统。要求水质和喷洒质量较为严格,特别是对高级观赏植物和高尔夫球场的草皮,要求喷灌均匀度较高,如有漏喷或喷洒过量,都会造成严重损失。 草坪喷灌多数在夜间进行,其原因之一是草坪白天喷灌,蒸发损失大。一般夜晚喷灌时能比白天少消耗10%以上的水量;原因之二是有些草坪白天不允许喷洒,如高尔夫球场进行比赛、公园娱乐区进行文娱活动等。 喷灌系统不能影响草坪的维护作业。草坪需要经常性的修剪、植保、施肥等,这些作业往往由机械完成。因此,需要选择特殊的设备。 喷灌系统在满足草坪需水要求的同时,需充分注意景观和环境效果。精心设计的喷灌系统,通过正确选择喷头和进行喷点的布置,不仅能满足草坪需水,而且在灌水时可以形成水动景观效果。 二、草坪喷灌的技术要求

喷灌系统的设计和管理必须适应草坪的特点,才能满足其需水要求,保证正常生长。 1.喷灌设备的安装不能影响草坪的维护作业。草坪需要经常性的修剪、植保、施肥等,这些作业往往由机械完成。因此,除应选择草坪专用埋藏式喷头外,同时需精心施工,使之避免与草坪上的机械作业发生矛盾。 2.设备选型和管网布置应适应草坪的种植方式。由于景观的需要,园林绿化中草坪的种植地块很多不是规则的形状,如高尔夫球场,且有时同一工程中的不同地块呈零星分布,增加了喷灌系统中设备选型和管网布置的难度。 3.灌水管理应与草坪病害防治结合起来。很多草坪病害,特别是真菌类病害与草坪叶面和土壤湿度关系密切。在灌水管理中,制定合理的灌溉制度,包括灌水周期、灌水时间、灌水延续时间等,对控制草坪病害十分重要。

果园节水灌溉的技术和方法

果园节水技术包括果园节水输水技术和果园节水灌水方法两个方面: 一、果园节水输水技术 1、渠道衬砌与防渗技术渠道灌溉是目前我国果园灌溉的主要方式。传统的土渠在灌溉过程中由于渗漏会造成大量的水分流失,其渗漏损失约占总灌溉引水量的40%~60%。渠道衬砌与防渗技术是目前应用最广泛的节水灌溉措施。 2、低压管道输水灌溉技术低压管道输水灌溉技术是通过机泵和管道系统直接将低压水流引入果园灌溉的新技本,它是以管道代替明渠输水灌溉的一种工程节水新形式。 二、果园节水灌水方法 1、地面灌溉.常见的果园地面灌水方法有:格田灌、沟灌、穴灌等。 2、中深层灌溉. 蓄水坑灌法是在树冠半径1/2处,绕树干挖若干个小蓄水坑,灌溉时将水注入坑内,通过坑壁渗入根区土壤。具有节水、保水、抗旱、增产、施肥方便以及防止水土流失等优点。 3、喷灌喷灌.利用水泵将水加压后送到果园,具有省水、省工、省地、保土、保肥、增产、适应性强和便于实现水利机械化、自动化等优点。 4、微灌微灌.是一种新型的节水灌溉技术,包括滴灌、微喷灌等。该方法具有节水、节能、水肥同步、操作方便、适应性强、挂包水质量高等优点。 5、膜上灌溉技术膜上灌溉是在地膜栽培基础上,把以往的地膜旁侧灌溉改为膜上灌溉,水流在膜上推进过程中,通过放苗孔和附加孔对果树进行灌溉。它是近年来研究出的节水灌溉新技术,具有投资少,操作方便,便于控制水量,灌水均匀度高等优点。 6、小管出流灌溉技术.是利用管网把压力水输送分配到田间,用塑料小管与末级输配水管道连接,使灌溉水流入环绕每株果树的环沟或树行格沟,浸润沿沟土壤,适时适量提供作物所需的水分。它主要有以下优点:不易堵塞,水质净化处理简单,施肥方便节水效果显著,适应性强,对各种地形均适用。 7、渗灌.通过低压管道送达渗水器,慢慢把水分及可溶于水的肥料、药物直接送到作物根部附近。它具有节水、节能、省时、省工、增产、投资少,使用年限长以及改善作物生长环境等优点,但它又存在着管道微孔易堵塞、灌水不均匀等缺点。 果农应根据不同地区的具体情况,因地制宜地选择一批技术上成熟、经济上可行的灌溉方法。

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