摘 要:滴灌是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種先進(jìn)灌水技術(shù),它是利用水泵將水加壓、過(guò)濾后,通過(guò)管道、滴水器把水均勻滴入植物根部的灌溉方法,和噴灌、管灌相比,節(jié)水、節(jié)能、省工、增產(chǎn)、管理方便等優(yōu)點(diǎn)更加突出。該文簡(jiǎn)要介紹溫室滴灌的設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理。
關(guān)鍵詞:溫室滴灌 果菜 技術(shù) 應(yīng)用
中圖分類(lèi)號(hào):S275 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2013)02(c)-0-01
滴灌是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種先進(jìn)灌水技術(shù),它是利用水泵將水加壓、過(guò)濾后,通過(guò)管道、滴水器把水均勻滴入植物根部灌溉方法,和噴灌、管灌相比,節(jié)水、節(jié)能、省工、增產(chǎn)、管理方便等優(yōu)點(diǎn)更加突出。因而有著廣闊的發(fā)展前景,在溫室果菜種植做了試驗(yàn)推廣,獲得成功。樂(lè)亭縣位于唐山市東南部,東依灤河,南臨渤海,全縣面積1308 km2,人口49.4萬(wàn)人。多年平均降雨量為613 mm,年均水面蒸發(fā)量為1724.3 mm,多年平均氣溫10.6 ℃,無(wú)霜期180 d,最大凍土層深0.8 m。該縣是全國(guó)著名農(nóng)業(yè)大縣之一,近年來(lái)日光溫室技術(shù)在該縣得到了快速發(fā)展,但是溫室節(jié)水灌溉技術(shù)的滯后卻制約了日光溫室的進(jìn)一步發(fā)展。為了改善日光溫室的灌溉模式的問(wèn)題,故選在樂(lè)亭縣龐各莊鄉(xiāng)王莊子村溫室果菜種植集中區(qū)推廣滴灌技術(shù)。
1 滴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.1 典型地塊設(shè)計(jì)
選擇實(shí)驗(yàn)地塊6.2 km2,地塊長(zhǎng)300 m,寬207 m。大棚數(shù)量為30個(gè),大棚規(guī)格長(zhǎng)145 m、寬11.3 m,種植蔬菜品種黃瓜、西紅柿、茄子等果菜作物為主,種植株距30~40 cm,行距80 cm。水源為機(jī)井,動(dòng)水位12 m,出水量40 m3/h。
1.2 系統(tǒng)布置
干管布置在溫室一側(cè),干管與支管、支管與毛管呈骨式布置。
干管埋入地面以下70 cm,末端設(shè)排水閘閥,將余水排入溝渠。
1.3 管網(wǎng)總體布置
(1)棚內(nèi)滴灌帶及支管。滴灌帶順蔬菜種植方向布置,由于蔬菜采用均行種植,則每行布置1條滴灌帶,間距60 cm,滴灌帶沿行向繞壟布置;支管沿棚一側(cè)布置,垂直與滴灌帶并不影響作業(yè),地上或半地下安裝。(2)輸水主管道。棚外輸水主管道采用Ф110PVC管道,垂直支管布置。(3)首部樞紐。灌溉水源為地下水,水源首部安裝二級(jí)過(guò)濾設(shè)備,安裝控制閥、安全閥,由于蔬菜棚區(qū)不可能統(tǒng)一用水,為隨機(jī)方便菜農(nóng)根據(jù)自己所種蔬菜需水要求灌溉,首部設(shè)置變頻控制或采用壓力罐調(diào)節(jié)。除系統(tǒng)首部安以上裝置外,每個(gè)大棚也同時(shí)安裝過(guò)濾、施肥等裝置。
1.4 蔬菜灌溉制度
根據(jù)對(duì)大棚果菜灌溉實(shí)驗(yàn)結(jié)果,代表性的黃瓜、西紅柿用水高峰期日耗水強(qiáng)度不超過(guò)4 mm,由于蔬菜需小水勤灌,則設(shè)計(jì)灌水定額為15 mm,滴灌水的利用系數(shù)按0.9計(jì)算,大棚蔬菜的灌水周期為3.38 d。
1.5 單棚設(shè)計(jì)流量
根據(jù)滴灌帶布置形式,滴頭的設(shè)計(jì)參數(shù),單棚的受水面積,確定每個(gè)棚的入棚流量為9.6 m3/h。
1.6 工作制度
(1)一次灌水延續(xù)時(shí)間為8 h。(2)輪灌組劃分。在滿足蔬菜需水要求的條件下,本典型設(shè)計(jì)共劃分8輪灌區(qū)。(3)灌水周期校核。為了減少系統(tǒng)流量,降低工程投資,本系統(tǒng)采用輪灌工作制度。根據(jù)管網(wǎng)布置分30個(gè)灌水區(qū)。本系統(tǒng)總計(jì)8個(gè)輪灌組,一次運(yùn)行3灌水區(qū)。輪灌組一次工作時(shí)間8.33 h,系統(tǒng)日運(yùn)行21 h,輪灌周期 8×8.33/21=3.17(d),小于設(shè)計(jì)灌水周期,滿足灌水設(shè)計(jì)要求。
1.7 管網(wǎng)水力計(jì)算
(1)設(shè)計(jì)流量確定。根據(jù)輪灌組劃分,該滴灌管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量為9.6 m3/h。(2)水力計(jì)算。①干管沿程水頭損失。干管選用0.6 MPa的Φ110 mmPVC管,每節(jié)長(zhǎng)10 m,按最不利組合計(jì)算,干管水頭損失為6.62 m。②支管水頭損失。支管選用Φ63 mm微灌專(zhuān)用PE管,支管的水頭損失為1.65 m。③首部水頭損失。泵管采用鋼管,經(jīng)計(jì)算首部水頭損失為7.52 m。
1.8 泵型選擇
水泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程H=hd+hp+
hz+△z=34.09 m。選用效率較高的潛水電泵200QJ40-39,電機(jī)功率為7.5 kW。
2 投資情況
該典型地塊控制灌溉面積93畝,30個(gè)大棚,總投資132258.29元,畝投資1422.13元。
3 工程效益
(1)增產(chǎn)增收。溫室蔬菜使用滴灌后比畦灌可增產(chǎn)30%,蔬菜年增產(chǎn)4.95萬(wàn)kg/hm2,年增加效益12.75萬(wàn)元。(2)節(jié)水增效。未安裝滴灌的溫室,一次灌溉需水30 m,而安裝滴灌的溫室一次只需水10 m左右,節(jié)水70%以上,節(jié)水效果非常明顯,大大降低了灌水成本。(3)省肥省藥??扇苄苑柿峡梢酝ㄟ^(guò)施肥器經(jīng)輸水管送到植物根部,提高了肥效,可節(jié)肥34%,節(jié)藥56%。(4)省工省電。該試驗(yàn)地塊比畦灌省電達(dá)75%,省工1050工日/年·公頃。(5)通過(guò)膜下滴灌技術(shù)控制作物生長(zhǎng)。與未安裝滴灌的溫室相比,地溫同比高3 ℃,縮短生長(zhǎng)期,產(chǎn)品可提前上市。
4 運(yùn)行管理
4.1 組織管理
采取統(tǒng)一管理的形式,由村委會(huì)成立領(lǐng)導(dǎo)小組,建立和健全各項(xiàng)規(guī)章制度,委派專(zhuān)人管理,用戶按灌溉面積交納水費(fèi),實(shí)行滴灌產(chǎn)業(yè)化管理,以確保工程運(yùn)行的良性循環(huán)。
4.2 系統(tǒng)的運(yùn)行管理
系統(tǒng)第一次運(yùn)行前需進(jìn)行調(diào)試;每次工作前要先進(jìn)行沖洗;定期巡視管網(wǎng);輪灌時(shí)先開(kāi)后關(guān);運(yùn)行中嚴(yán)格控制壓力表讀數(shù),確保系統(tǒng)在設(shè)計(jì)壓力下運(yùn)行;定期對(duì)地埋管進(jìn)行檢修;施肥罐中注入的固體顆粒不得超過(guò)施肥罐容積的2/3。
5 技術(shù)創(chuàng)新
⑴借鑒農(nóng)村自來(lái)水供水技術(shù),采用壓力罐自動(dòng)控制系統(tǒng),大大減輕群眾的管理強(qiáng)度。⑵在每個(gè)溫室內(nèi)安裝施肥罐一個(gè),單棚自成體系,大大的方便了群眾的生產(chǎn)管理。
6 技術(shù)創(chuàng)新
⑴借鑒農(nóng)村自來(lái)水供水技術(shù),采用壓力罐自動(dòng)控制系統(tǒng),大大減輕群眾的管理強(qiáng)度。⑵在每個(gè)溫室內(nèi)安裝施肥罐一個(gè),單棚自成體系,大大的方便了群眾的生產(chǎn)管理。
參考文獻(xiàn)
[1] 節(jié)水灌溉工程技術(shù)規(guī)范(GB/T 50363-2006).
[2] 微灌工程技術(shù)規(guī)范(GB/T50485-2009).
[3] 張向鋒,王霞.膜下滴灌技術(shù)在棉花種植中的應(yīng)用[J].水科學(xué)與工程技術(shù),2004(1).