【摘要】本文就地埋滴灌技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和優(yōu)勢進行了闡述,并詳細介紹了地埋滴灌技術(shù)的設(shè)計步驟和注意問題,為地埋滴灌技術(shù)的推廣提供參考。
【關(guān)鍵詞】地埋滴灌技術(shù);農(nóng)業(yè)種植;設(shè)計與應(yīng)用
我國農(nóng)業(yè)用水量需求巨大,如何提高水資源的利用率成為發(fā)展農(nóng)業(yè)迫切需要解決的問題。隨著人們環(huán)保意識的覺醒,滴灌技術(shù)得到大力推廣,地埋滴灌技術(shù)作為滴灌技術(shù)的一種,在節(jié)水節(jié)肥、增產(chǎn)增收等方面較其它滴灌技術(shù)都具有明顯的優(yōu)勢。地埋滴灌技術(shù)與其它滴灌技術(shù)相比,在設(shè)計、施工、材料選擇、布局上也有明顯的差異,因此只有科學的設(shè)計和施工才能保證這一技術(shù)的優(yōu)勢得到發(fā)揮。
一、地埋滴灌技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
地埋滴灌技術(shù)是由地上滴灌技術(shù)發(fā)展而來的,是對地面滴灌技術(shù)的改進。地埋滴灌技術(shù)是指將灌溉系統(tǒng)最末端的管線直接接入地下靠近植物根系處,屬于低流量、低成本、高效率的局部灌溉方式。當前,地埋滴灌技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各類農(nóng)作物的培育,如樹木、農(nóng)作物、草坪、花卉等。
地埋滴灌技術(shù)的概念最早由美國科學家于1913年提出,但是由于技術(shù)的不成熟及條件限制,該項研究被擱置下來,直到1920年,美國有人申請了多孔灌溉瓦罐技術(shù)的專利,這項技術(shù)才正式進入人們的視野。世界各國對地埋滴灌技術(shù)的推廣開始較早,以色列、美國、澳大利亞等國的農(nóng)業(yè)公司及農(nóng)業(yè)部門對地埋滴灌技術(shù)的推廣和運用已有二十年左右的歷史,美國早在1992年就進行了67萬公頃種植的地埋滴灌技術(shù)實驗,以色列的耐特菲姆公司也于2002年在我國境內(nèi)的新疆兵團地區(qū)進行了333公頃的地埋滴灌試驗示范。我國于1974年引進滴灌技術(shù),直到80年代初才將此項技術(shù)初步應(yīng)用與農(nóng)業(yè)種植上,經(jīng)過多年的發(fā)展,地埋滴灌技術(shù)在我國也被廣泛應(yīng)用。
二、地埋滴灌技術(shù)的優(yōu)勢
通過分析近年來的實際應(yīng)用情況,可以發(fā)現(xiàn)地埋滴灌技術(shù)與其他滴灌技術(shù)相比,具有明顯的優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
第一,節(jié)水節(jié)肥效果良好。地埋滴灌系統(tǒng)將末端灌水器直接接入作物根部,并且通常埋在地表下25到35cm處,地表沒有水源,這就能極大程度的降低水分蒸發(fā)量;此外,由于灌水器接近根部,肥料和水源的利用率都能得到提高,能節(jié)約生產(chǎn)成本。
第二,增產(chǎn)增收效果好。地埋滴灌系統(tǒng)能夠及時供水,能提高土壤的通透性能,這就保證了農(nóng)作物的良好生長態(tài)勢,生產(chǎn)速度和產(chǎn)量自然會隨之提高,能增加農(nóng)戶的經(jīng)濟收入。
第三,操作方便,有利于減輕農(nóng)戶的勞動量。地埋滴灌系統(tǒng)安裝完成以后,操作非常方便,農(nóng)戶可以通過操作系統(tǒng)直接控制灌溉的時間和水量,降低了農(nóng)戶的工作強度和工作時間;同時,由于地表無水,減少了雜草的生長和病蟲災(zāi)害的發(fā)生,減輕了農(nóng)戶除草除蟲的工作量。
第四,節(jié)能環(huán)保,經(jīng)濟實用。地埋滴灌系統(tǒng)使用周期長,使用壽命長達數(shù)十年,無需后期投入,具有非常高的經(jīng)濟實用性。地埋滴灌系統(tǒng)水源直達作物根部,能減少水分蒸發(fā),提高水源的利用率,較長的使用周期也避免了設(shè)備更換造成的廢品污染。
三、地埋滴灌系統(tǒng)的設(shè)計步驟和注意問題
(一)設(shè)計步驟
設(shè)計地埋式滴灌系統(tǒng),應(yīng)當和地上滴灌系統(tǒng)的設(shè)計一樣綜合考慮地表作物類型、滴灌管的選擇及鋪設(shè)位置、過濾器的選擇、工作壓力大小等參數(shù)。首先,在設(shè)計滴灌系統(tǒng)的時候要收集掌握項目建設(shè)地點的地形、土壤、氣象、水源及地表種植作物等因素;其次,要分析收集到的資料,選擇灌水器的種類,作為地埋滴灌系統(tǒng),特別要選擇抗堵塞能力強,抗植物根系纏繞的灌水器;再次,設(shè)計滴灌系統(tǒng)的管道分級,一般由干管、支管、和毛管三部分構(gòu)成;然后,設(shè)計確定灌水定額、灌水周期、灌水時間、輪灌區(qū)數(shù)目及每條毛管的灌溉面積等;最后,設(shè)計供水管網(wǎng)的輸水力、沿程損失阻力、局部損失阻力以及供水管網(wǎng)的縱剖面和整體管網(wǎng)設(shè)計。
(二)設(shè)計中應(yīng)注意的問題
由于地埋滴灌系統(tǒng)的供水管網(wǎng)和灌水器都埋在地下,使用者無法觀察到水流狀況和實際灌溉效果,一旦發(fā)現(xiàn)問題后就要對整個系統(tǒng)進行檢修,會耗費大量的時間及人力、物力和財力。因此要重視地埋滴灌系統(tǒng)的初期建設(shè)工作,尤其要重視“防堵”設(shè)計,要將灌水器的抗堵性能、灌水器的間距、灌水器的埋深、供水水質(zhì)及管網(wǎng)清洗等納入設(shè)計重點。
首先,要選擇符合要求的灌水器。灌水器的大小、厚薄、抗負壓性能、抗堵塞性能都會直接影響到地埋滴灌系統(tǒng)的工作質(zhì)量。由于地埋滴灌系統(tǒng)深埋地下,一旦滴頭出現(xiàn)堵塞,不僅會耗費大量的物資進行維修,更會嚴重影響農(nóng)作物的生長,因此要選擇抗堵塞性能較好、抗植物根系纏繞的滴灌器;滴灌器的滴頭流量范圍控制在1.0-1.5L/H,滴頭的間距要控制在0.3到0.5米之間;出于成本考慮,滴灌器的壁厚只要大于0.3mm即可。
其次,要因地制宜的確定灌水器的間距。灌水器間距的確定除了受到地埋滴灌系統(tǒng)本身流量大小影響外,還與項目建設(shè)地址的天氣條件、地理環(huán)境和種植模式息息相關(guān)。北方地區(qū),土壤干旱,降水較少,因此灌水器的間距要適當縮小,相應(yīng)的,南方地區(qū)濕潤多雨,灌水器的間距可適當拉大;農(nóng)作物種植行間距小的,灌水器間距要小,種植行距大的,灌水器間距要大。
再次,要重視滴灌頭的埋深。滴灌頭的埋深直接關(guān)系到水分的蒸發(fā)量與根系的吸收率,灌水器的埋深通常是由所灌溉作物的根系深度決定的,通常情況下,灌水器的埋深在25cm到35cm最佳。果樹的最佳埋深為35cm,旱地農(nóng)作物因考慮到來年土地深耕、中播等機械操作的深度,最佳埋深為40cm。
最后,要注意對水質(zhì)進行處理。水質(zhì)的好壞直接關(guān)系到作物的生長及整個地埋滴灌系統(tǒng)的使用壽命,最好采用自來水進行灌溉,如果要用地下水進行灌溉,至少對水質(zhì)進行150目以上的二級過濾處理。
四、結(jié)語
地埋滴灌技術(shù)用于農(nóng)業(yè)種植具有節(jié)水節(jié)能、增產(chǎn)增收等好處,值得大力推廣。但是,在進行地埋滴灌系統(tǒng)的設(shè)計和建設(shè)過程中,要注意灌水器和供水管網(wǎng)的物理防堵以及生物防堵性能,以便使地埋滴灌系統(tǒng)發(fā)揮最大的增產(chǎn)效益。
參考文獻:
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