幾種種植節(jié)水灌溉技術(shù)詳解
中國現(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機和灌水量,,屬于“被動式”灌溉模式。以色列滴灌技術(shù)被公認為目前效果最好的節(jié)水灌溉技術(shù),,中國自上世紀70年代末引進以來,,取得了長足發(fā)展。但是滴灌灌水器為了實現(xiàn)更小流量的灌水以及長距離鋪設(shè),,就必須不斷地減小流道尺寸,,由此帶來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,,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.投標書代寫網(wǎng) yipai178.com 5,比原來的土渠提高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,是當前我國節(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)達國家的灌溉輸水已大量采用管道,。目前我國北方井灌區(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,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,。目前尚無力配套噴、滴灌設(shè)備的地方,,對管道布設(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。
三,、噴灌
噴灌是利用管道將有壓噴頭分散成細小水滴,,均勻地噴灑到田間,對作物進行灌溉,。它作為一種先進的機械化,、半機械化灌水方式,在很多發(fā)達國家已廣泛采用,。
噴灌的主要優(yōu)點如下:
1,、節(jié)水效果顯著,水的利用率可達80%,。一般情況下,,噴灌與地面灌溉相比,1m3水可以當2m3水用,。
2,、作物增產(chǎn)幅度大,一般可達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)及管理維護和平整土地等的工作量,。
4,、減少了農(nóng)民用于灌水的費用和投勞,增加了農(nóng)民收入,。
5,、有利于加快實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械化、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、卷盤式和輕小型機組式,。
(1)移動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)萬畝糧田均采用這種灌溉形式。10多年來的實踐證明:移動式管道噴灌除了具有一般噴灌省水,、增產(chǎn),、省工、減輕農(nóng)民負擔和有利于農(nóng)業(yè)機械化,、產(chǎn)業(yè)化,、現(xiàn)代化等優(yōu)點以外,還具有設(shè)備簡單,、操作簡便,、投資低、對田塊大小和形狀適應(yīng)性強,、一戶或聯(lián)戶均可使用等優(yōu)點,,是目前較適合我國國情、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, 其灌溉效率高,,管理簡便,,適用于蔬菜、果樹以及經(jīng)濟作物灌溉,。但是投資較高(畝投資一般在1000元左右),,不利于機械化耕作。
(3)中心支軸式與平移式大型噴灌機只能在預(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。其機械化和自動化程度高,,適用于大型農(nóng)場或規(guī)模經(jīng)營程度較高的農(nóng)田,。使用國產(chǎn)設(shè)備,每畝投資為300元-400元。
盤式噴灌機 靠管內(nèi)動水壓力驅(qū)動行走作業(yè),,與中心支軸式及平移式的大型噴灌機相比,,具有機動靈活、適應(yīng)大小田塊,、畝設(shè)備投資低等優(yōu)點,。 目前進口設(shè)備每畝投資為;50元左右,, 設(shè)備國產(chǎn)化后可進一步降低投資,,這是一種適合我國國情、有發(fā)展前景的噴灌形式,, 可適用于大田作物,、蔬菜等。卷盤式噴灌機有噴槍式和析架式兩種,, 后者具有霧化好,、耗能低的優(yōu)點。輕小型機組式噴灌,,可以手抬或裝在手推車或拖拉機上,,具有機動靈活、適應(yīng)性強,、價格較低等優(yōu)點,,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95%,。滴灌較噴灌具有更高的節(jié)水增產(chǎn)效果,同時可以結(jié)合施肥,,提高肥效一倍以上,。可適用于果樹,、蔬菜,、經(jīng)濟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)對水源進行嚴格的過濾處理。目前,,國產(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,、半固定式和移動式三種類型。固定式滴灌,,其各級管道和滴頭的位置在灌溉季節(jié)是固定的,。其優(yōu)點是操作簡便、省工,、省時,, 灌水效果好。國產(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,。畝投資為500元-700元。移動式滴灌,,其干,、支、毛管均由人工移動,,設(shè)備簡單,,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用,,并能起到對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行灌溉,,這稱作膜下灌。這種灌溉方式既具有滴灌的優(yōu)點,,又具有地膜覆蓋的優(yōu)點,,節(jié)水增產(chǎn)效果更好。
七,、痕灌
2013年2月26日,,華中科技大學對外發(fā)布消息,學校痕量灌溉研究中心歷時10多年研發(fā)出“痕量灌溉”技術(shù),,一舉打破農(nóng)作物“被動式補水”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久供水,痕灌單位時間的出水量可達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,,毛細管束一端與充滿水的管道相連,,另一端與土壤的毛細管相連,感知土壤水勢的變化,。作物吸水導(dǎo)致根系周圍的水勢降低,,即發(fā)出需水信號,控水頭內(nèi)的水不斷以毛細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管束因雜質(zhì)而堵塞,保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定工作,。多年田間試驗表明,痕灌比滴灌節(jié)水50%左右,即使在滴灌無法使用的地區(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)保護和水資源危機作出貢獻。水利部等有關(guān)部委已表示將進一步深入研究此項高效節(jié)水灌溉新技術(shù),,積極創(chuàng)造條件進行大田試驗,,不斷積累經(jīng)驗,逐步完善技術(shù),,使之在更大范圍推廣應(yīng)用,。