摘要:現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量應(yīng)用了農(nóng)業(yè)新技術(shù)、新科技,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉中,滴灌和微灌技術(shù)被廣泛地應(yīng)用到全國各地各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中。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。微灌是按照作物需求,通過管道系統(tǒng)與安裝在末級管道上的灌水器,將水和作物生長所需的養(yǎng)分以較小的流量,均勻、準(zhǔn)確地直接輸送到作物根部附近土壤的一種灌水方法。
關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè);生產(chǎn);滴灌;微灌;對比
一、滴灌與微灌的定義
(一)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,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(jìn)行嚴(yán)格的過濾處理。
(二)微灌是按照作物需求,通過管道系統(tǒng)與安裝在末級管道上的灌水器,將水和作物生長所需的養(yǎng)分以較小的流量,均勻、準(zhǔn)確地直接輸送到作物根部附近土壤的一種灌水方法。與傳統(tǒng)的全面積濕潤的地面灌和噴灌相比,微灌只以較小的流量濕潤作物根區(qū)附近的部分土壤,因此,又稱為局部灌溉技術(shù)。
二、滴灌與微灌的優(yōu)缺點
(一)滴灌的優(yōu)缺點。滴灌具有以下幾個優(yōu)點:
1節(jié)水、節(jié)肥、省工。滴灌屬全管道輸水和局部微量灌溉,使水分的滲漏和損失降低到最低限度。灌溉可方便地結(jié)合施肥,即把化肥溶解后灌注入灌溉系統(tǒng),由于化肥同灌溉水結(jié)合在一起,肥料養(yǎng)分直接均勻地施到作物根系層,真正實現(xiàn)了水肥同步,大大提高了肥料的有效利用率,同時又因是小范圍局部控制,微量灌溉,水肥滲漏較少,故可節(jié)省化肥施用量,減輕污染。滴灌系統(tǒng)僅通過閥門人工或自動控制,又結(jié)合了施肥,故又可明顯節(jié)省勞力投入,降低了生產(chǎn)成本。
2控制溫度和濕度。滴灌屬于局部微灌,大部分土壤表面保持干燥,且滴頭均勻緩慢地向根系土壤層供水,對地溫的保持、回升,減少水分蒸發(fā),降低室內(nèi)濕度等均具有明顯的效果。由于控制了室內(nèi)空氣濕度和土壤濕度,可明顯減少病蟲害的發(fā)生,進(jìn)而又可減少農(nóng)藥的用量。
3保持土壤結(jié)構(gòu)。在傳統(tǒng)溝畦灌較大灌水量作用下,使設(shè)施土壤受到較多的沖刷、壓實和侵蝕,若不及時中耕松土,會導(dǎo)致嚴(yán)重板結(jié),通氣性下降,土壤結(jié)構(gòu)遭到一定程度破壞。而滴灌屬微量灌溉,水分緩慢均勻地滲入土壤,對土壤結(jié)構(gòu)能起到保持作用,并形成適宜的土壤水、肥、熱環(huán)境。
4改善品質(zhì)、增產(chǎn)增效。由于應(yīng)用滴灌減少了水肥、農(nóng)藥的施用量以及病蟲害的發(fā)生,可明顯改善產(chǎn)品的品質(zhì)??傊^之傳統(tǒng)灌溉方式,溫室或大棚等設(shè)施園藝采用滴灌后,可大大提高產(chǎn)品產(chǎn)量,提早上市時間,并減少了水肥、農(nóng)藥的施用量和勞力等的成本投入,因此經(jīng)濟效益和社會效益顯著。設(shè)施園藝滴灌技術(shù)適應(yīng)了高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的要求,這也是其能得以存在和大力推廣使用的根本原因。
滴灌的缺點有以下幾點:
1易引起堵塞。灌水器的堵塞是當(dāng)前滴灌應(yīng)用中最主要的問題,嚴(yán)重時會使整個系統(tǒng)無法正常工作,甚至報廢。引起堵塞的原因可以是物理因素、生物因素或化學(xué)因素。如水中的泥沙、有機物質(zhì)或是微生物以及化學(xué)沉凝物等。因此,滴灌時水質(zhì)要求較嚴(yán),一般均應(yīng)經(jīng)過過濾,必要時還需經(jīng)過沉淀和化學(xué)處理。
2可能引起鹽分積累。當(dāng)在含鹽量高的土壤上進(jìn)行滴灌或是利用咸水滴灌時,鹽分會積累在濕潤區(qū)的邊緣,若遇到小雨,這些鹽分可能會被沖到作物根區(qū)而引起鹽害,這時應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行滴灌。在沒有充分沖洗條件下的地方或是秋季無充足降雨的地方,則不要在高含鹽量的土壤上進(jìn)行滴灌或利用咸水滴灌。
3可能限制根系的發(fā)展。由于滴灌只濕潤部分土壤,加之作物的根系有向水性,這樣就會引起作物根系集中向濕潤區(qū)生長。另外,在沒有灌溉就沒有農(nóng)業(yè)的地區(qū),如我國西北干旱地區(qū),應(yīng)用滴灌時,應(yīng)正確地布置灌水器。
(二)微灌的優(yōu)缺點
微灌可以非常方便將水施灌到每一株植物附近的土壤,經(jīng)常維持較低的水應(yīng)力滿足作物生長要求。微灌還具有以下諸多優(yōu)點:
1省水:微灌按作物需水要求適時適量地灌水,僅濕潤根區(qū)附近的土壤,因而顯著減少了灌溉水損失。
2省工:微灌是管網(wǎng)供水,操作方便,勞動效率高,而且便于自動控制,因而可明顯節(jié)省勞力;同時微灌是局部灌溉,大部分地表保持干燥,減少了雜草的生長,也就減少了用于除草的勞力和除草劑費用;肥料和藥劑可通過微灌系統(tǒng)與灌溉水一起直接施到根系附近的土壤中,不需人工作業(yè)。
3節(jié)能:微灌灌水器的工作壓力一般為50~150kPa,比噴灌低得多,又因微灌比地面灌省水,對提水灌溉來說意味著減少了能耗。
4灌水均勻:微灌系統(tǒng)能夠做到有效地控制每個灌水器的出水流量,因而灌水均勻度高,一般可達(dá)85%以上。
5增產(chǎn):微灌能適時適量地向作物根區(qū)供水供肥,為作物根系活動層土壤創(chuàng)造良好的水、熱、氣、養(yǎng)分環(huán)境,因而可實現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),提高產(chǎn)品質(zhì)量。
6對土壤和地形的適應(yīng)性強:微灌采用壓力管道將水輸送到每棵作物的根部附近,可以在任何復(fù)雜的地形條件下有效工作。
但是,微灌系統(tǒng)投資一般要遠(yuǎn)高于地面灌;灌水器出口很小,易被水中的礦物質(zhì)或有機物質(zhì)堵塞,如果使用維護(hù)不當(dāng),會使整個系統(tǒng)無法正常工作,甚至報廢。
三、滴灌與微灌的分類及類型
(一)滴灌的分類及類型
1根據(jù)不同的作物和種植類型,滴灌系統(tǒng)可分為固定式和半固定式兩類。
固定式滴灌系統(tǒng)是指全部管網(wǎng)安裝好后不再移動,適用于果樹、葡萄、瓜果、蔬菜等作物。
半固定式滴灌系統(tǒng)干、支管道為固定的,只有田間的毛管是移動的,一條毛管可控制數(shù)行作物,灌水時,灌完一行后再移至另一行進(jìn)行灌溉,依次移動可灌數(shù)行;這樣可提高毛管的利用率,降低設(shè)備投資,這種類型滴灌系統(tǒng)適用于寬行蔬菜與瓜果等作物。
2根據(jù)控制系統(tǒng)運行的方式不同,可分為手動控制、半自動控制和全自動控制三類。
手動控制系統(tǒng)的所有操作均由人工完成,如水泵、閥門的開啟、關(guān)閉,灌溉時間的長短,何時灌溉等等。
半自動控制系統(tǒng)中在灌溉區(qū)域沒有安裝傳感器,灌水時間、灌水量和灌溉周期等均是根據(jù)預(yù)先編制的程序,而不是根據(jù)作物和土壤水分及氣象資料的反饋信息來控制的。
全自動控制系統(tǒng)不需要人直接參與,通過預(yù)先編制好的控制程序和根據(jù)反映作物需水的某些參數(shù)可以長時間地自動啟閉水泵和自動按一定的輪灌順序進(jìn)行灌溉。
(二)微灌的分類及類型
1地表滴灌是通過末級管道(稱為毛管)上的灌水器,即滴頭,將壓力水以間斷或連續(xù)的水流形式灌到作物根區(qū)附近土壤表面的灌水形式。
2地下滴灌是將水直接施到地表下的作物根區(qū),其流量與地表滴灌相接近,可有效減少地表蒸發(fā),是目前最為節(jié)水的一種灌水形式。
3微噴灌是利用直接安裝在毛管上,或與毛管連接的灌水器,即微噴頭,將壓力水以噴灑狀的形式噴灑在作物根區(qū)附近的土壤表面的一種灌水形式,簡稱微噴。
4涌泉灌管道中的壓力水通過灌水器,即涌水器,以小股水流或泉水的形式施到土壤表面的一種灌水形式。