幾種種植節(jié)水灌溉技術(shù)詳解
中國(guó)現(xiàn)有常用節(jié)水灌溉方法包括渠道防滲,、噴灌,、微噴灌,、滲灌和滴灌等,,均為人為控制灌溉時(shí)機(jī)和灌水量,屬于“被動(dòng)式”灌溉模式,。以色列滴灌技術(shù)被公認(rèn)為目前效果最好的節(jié)水灌溉技術(shù),,中國(guó)自上世紀(jì)70年代末引進(jìn)以來(lái),取得了長(zhǎng)足發(fā)展,。但是滴灌灌水器為了實(shí)現(xiàn)更小流量的灌水以及長(zhǎng)距離鋪設(shè),,就必須不斷地減小流道尺寸,由此帶來(lái)了流道易堵塞及制造難的問題,。
一,、渠道防滲
渠道輸水是目前我國(guó)農(nóng)田灌溉的主要輸水方式。
傳統(tǒng)的土渠輸水渠系水利用系數(shù)一般為0.4-0.5,,差的僅0.3左右,,也就是說(shuō),大部分水都滲漏和蒸發(fā)損失掉了,。渠道滲漏是農(nóng)田灌溉用水損失的主要方面,。采用渠道防滲技術(shù)后,一般可使渠系水利用系數(shù)提高到0.6-0.8選自.投標(biāo)書代寫網(wǎng) yipai178.com 5,,比原來(lái)的土渠提高50%-70%,。渠道防滲還具有輸水快、有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)搶季節(jié),、節(jié)省土地等優(yōu)點(diǎn),,是當(dāng)前我國(guó)節(jié)水灌溉的主要措施之一。
根據(jù)所使用的材料,,渠道防滲可分為:①三合土護(hù)面防滲,;②砌石(卵石、塊石,、片石)防滲,;③混凝土防滲;④塑料薄膜防滲(內(nèi)襯薄膜后再用土料,、混凝土或石料護(hù)面)等,。
二、管道輸水
管道輸水是利用管道將水直接送到田間灌溉,,以減少水在明渠輸送過程中的滲漏和蒸發(fā)損失,。發(fā)達(dá)國(guó)家的灌溉輸水已大量采用管道。目前我國(guó)北方井灌區(qū)的管道輸水推廣應(yīng)用也較快,。常用的管材有混凝土管,、塑料硬(軟)管及金屬管等。管道輸水與渠道輸水相比,,具有輸水迅速,、節(jié)水,、省地、增產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn),,其效益為:水的利用系數(shù)可提高到0.95,;節(jié)電20%-30%;省地2%-3%,;增產(chǎn)幅度10%,。目前,如采用低壓塑料管道輸水,,不計(jì)水源工程建設(shè)投資(以下同),,畝投資為100元-150元。
在有條件的地方應(yīng)結(jié)合實(shí)際積極發(fā)展管道輸水,。但是,,管道輸水僅僅減少了輸水過程中的水量損失,而要真正做到高效用水,,還應(yīng)配套噴,、滴灌等田間節(jié)水措施。目前尚無(wú)力配套噴,、滴灌設(shè)備的地方,,對(duì)管道布設(shè)及管材承壓能力等應(yīng)考慮今后發(fā)展噴、滴灌的要求,,以避免造成浪費(fèi),。
三,、噴灌
噴灌是利用管道將有壓噴頭分散成細(xì)小水滴,,均勻地噴灑到田間,對(duì)作物進(jìn)行灌溉,。它作為一種先進(jìn)的機(jī)械化,、半機(jī)械化灌水方式,在很多發(fā)達(dá)國(guó)家已廣泛采用,。
噴灌的主要優(yōu)點(diǎn)如下:
1,、節(jié)水效果顯著,水的利用率可達(dá)80%,。一般情況下,,噴灌與地面灌溉相比,1m3水可以當(dāng)2m3水用,。
2,、作物增產(chǎn)幅度大,一般可達(dá)20%-40%,。其原因是取消了農(nóng)渠,、毛渠,、田間灌水溝及畦埂,增加了15%-20%的播種面積,;灌水均勻,,土壤不板結(jié),有利于搶季節(jié),、保全苗,;改善了田間小氣候和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。
3,、大大減少了田間渠系建設(shè)及管理維護(hù)和平整土地等的工作量,。
4、減少了農(nóng)民用于灌水的費(fèi)用和投勞,,增加了農(nóng)民收入,。
5、有利于加快實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化,、產(chǎn)業(yè)化,、現(xiàn)代化。
6,、避免由于過量灌溉造成的土壤次生鹽堿化,。常用的噴灌有管道式、平移式,、中心支軸式,、卷盤式和輕小型機(jī)組式。
(1)移動(dòng)管道式噴灌通常將輸水主干管固定埋設(shè)在地下,,田間支管和噴頭可拆裝搬移,、周轉(zhuǎn)使用,因而降低了投資,。北京市順義縣全縣數(shù)萬(wàn)畝糧田均采用這種灌溉形式,。10多年來(lái)的實(shí)踐證明:移動(dòng)式管道噴灌除了具有一般噴灌省水、增產(chǎn),、省工,、減輕農(nóng)民負(fù)擔(dān)和有利于農(nóng)業(yè)機(jī)械化、產(chǎn)業(yè)化,、現(xiàn)代化等優(yōu)點(diǎn)以外,,還具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便,、投資低,、對(duì)田塊大小和形狀適應(yīng)性強(qiáng)、一戶或聯(lián)戶均可使用等優(yōu)點(diǎn),,是目前較適合我國(guó)國(guó)情,、可以大力推廣的一種微型噴灌形式,,可適用于大田作物、蔬菜等,,畝投資為200元-250元,。
(2)固定管道式噴灌 固定管道式噴灌是將管道、噴頭安裝在田間固定不動(dòng),, 其灌溉效率高,,管理簡(jiǎn)便,適用于蔬菜,、果樹以及經(jīng)濟(jì)作物灌溉,。但是投資較高(畝投資一般在1000元左右),不利于機(jī)械化耕作,。
(3)中心支軸式與平移式大型噴灌機(jī)只能在預(yù)定范圍內(nèi)行走,,行走區(qū)域內(nèi)不能有高大障礙物,土地要求較平整,。其機(jī)械化和自動(dòng)化程度高,,適用于大型農(nóng)場(chǎng)或規(guī)模經(jīng)營(yíng)程度較高的農(nóng)田。使用國(guó)產(chǎn)設(shè)備,,每畝投資為300元-400元,。
盤式噴灌機(jī) 靠管內(nèi)動(dòng)水壓力驅(qū)動(dòng)行走作業(yè),與中心支軸式及平移式的大型噴灌機(jī)相比,,具有機(jī)動(dòng)靈活,、適應(yīng)大小田塊、畝設(shè)備投資低等優(yōu)點(diǎn),。 目前進(jìn)口設(shè)備每畝投資為,;50元左右, 設(shè)備國(guó)產(chǎn)化后可進(jìn)一步降低投資,,這是一種適合我國(guó)國(guó)情,、有發(fā)展前景的噴灌形式,, 可適用于大田作物,、蔬菜等。卷盤式噴灌機(jī)有噴槍式和析架式兩種,, 后者具有霧化好,、耗能低的優(yōu)點(diǎn)。輕小型機(jī)組式噴灌,,可以手抬或裝在手推車或拖拉機(jī)上,,具有機(jī)動(dòng)靈活、適應(yīng)性強(qiáng),、價(jià)格較低等優(yōu)點(diǎn),,通常用于較小地塊的抗旱噴灌,。每畝投資為100元-200元。
四,、微噴
微噴是新發(fā)展起來(lái)的一種微型噴灌形式,。這是利用塑料管道輸水,通過微噴頭噴灑進(jìn)行局部灌溉的,。它比一般噴灌更省水,,可增產(chǎn)30%以上, 能改善田間小氣候,,可結(jié)合施用化肥,,提高肥效。國(guó)產(chǎn)設(shè)備畝投資一般在500元-800元,。主要應(yīng)用于果樹,、經(jīng)濟(jì)作物、花卉,、草坪,、溫室大棚等灌溉。
五,、滴灌
滴灌是利用塑料管道將水通過直徑約10mm毛管上的孔口或滴頭送到作物根部進(jìn)行局部灌溉,。它是目前干旱缺水地區(qū)最有效的一種節(jié)水灌溉方式,其水的利用率可達(dá)95%,。滴灌較噴灌具有更高的節(jié)水增產(chǎn)效果,,同時(shí)可以結(jié)合施肥,提高肥效一倍以上,??蛇m用于果樹、蔬菜,、經(jīng)濟(jì)作物以及溫室大棚灌溉,,在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。其不足之處是滴頭易結(jié)垢和堵塞,,因此應(yīng)對(duì)水源進(jìn)行嚴(yán)格的過濾處理,。目前,國(guó)產(chǎn)設(shè)備已基本過關(guān),,有條件的地區(qū)應(yīng)積極發(fā)展滴灌,。
接管道的固定程度, 滴灌可分固定式,、半固定式和移動(dòng)式三種類型,。固定式滴灌,其各級(jí)管道和滴頭的位置在灌溉季節(jié)是固定的,。其優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便,、省工,、省時(shí), 灌水效果好,。國(guó)產(chǎn)設(shè)備畝投資約為700元(果樹)-1400元(大棚蔬菜),。半固定式滴灌, 其干,、支管固定,, 毛管由人工移動(dòng)。畝投資為500元-700元,。移動(dòng)式滴灌,,其干、支,、毛管均由人工移動(dòng),,設(shè)備簡(jiǎn)單,較半固定式滴灌節(jié)省投資,,但用工較多,。畝投資為200元-500元。
六,、覆膜灌
用地膜覆蓋田間的壟溝底部,,引入的灌溉水從地膜上面流過,并通過膜上小孔滲入作物根部附近的土壤中進(jìn)行灌溉,,這種方法稱作膜上灌,,在新疆等地已大面積推廣。采用膜上灌,,深層滲漏和蒸發(fā)損失少,,節(jié)水顯著,在地膜栽培的基礎(chǔ)上不需再增加材料費(fèi)用,,并能起到對(duì)土壤增溫和保墑作用,。在干旱地區(qū)可將滴灌管放在膜下,或利用毛管通過膜上小孔進(jìn)行灌溉,,這稱作膜下灌,。這種灌溉方式既具有滴灌的優(yōu)點(diǎn),又具有地膜覆蓋的優(yōu)點(diǎn),,節(jié)水增產(chǎn)效果更好,。
七,、痕灌
2013年2月26日,,華中科技大學(xué)對(duì)外發(fā)布消息,學(xué)校痕量灌溉研究中心歷時(shí)10多年研發(fā)出“痕量灌溉”技術(shù),,一舉打破農(nóng)作物“被動(dòng)式補(bǔ)水”傳統(tǒng)灌溉模式,,改由農(nóng)作物自主吸水,、按需吸水。
“痕灌”是受化學(xué)上微量元素與痕量元素概念啟發(fā)而取名,,主要指能在超微流量向作物長(zhǎng)久供水,,痕灌單位時(shí)間的出水量可達(dá)到滴灌的百分之一到千分之一。
痕灌技術(shù)的核心節(jié)水部件是痕灌控水頭,,由具有良好導(dǎo)水性能的毛細(xì)管束和具有過濾功能的痕灌膜組成,,控水頭埋在作物根系附近,毛細(xì)管束一端與充滿水的管道相連,,另一端與土壤的毛細(xì)管相連,,感知土壤水勢(shì)的變化。作物吸水導(dǎo)致根系周圍的水勢(shì)降低,,即發(fā)出需水信號(hào),,控水頭內(nèi)的水不斷以毛細(xì)管水的形式流向根系周圍,直至作物停止吸水,;控水頭內(nèi)的痕灌膜可防止毛細(xì)管束因雜質(zhì)而堵塞,,保證系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。多年田間試驗(yàn)表明,,痕灌比滴灌節(jié)水50%左右,,即使在滴灌無(wú)法使用的地區(qū)也可推廣應(yīng)用。
痕量灌溉應(yīng)用前景廣闊,。痕灌節(jié)水技術(shù)能耗更少,,節(jié)水更多。尤其是能夠突破在常規(guī)節(jié)水灌溉很少涉及的荒漠化治理,、礦山修復(fù),、城市綠化等領(lǐng)域的發(fā)展,能為解決糧食安全,、生態(tài)保護(hù)和水資源危機(jī)作出貢獻(xiàn),。水利部等有關(guān)部委已表示將進(jìn)一步深入研究此項(xiàng)高效節(jié)水灌溉新技術(shù),積極創(chuàng)造條件進(jìn)行大田試驗(yàn),,不斷積累經(jīng)驗(yàn),,逐步完善技術(shù),使之在更大范圍推廣應(yīng)用,。