滴灌带灌溉优势及滴灌带安装办法
一、滴灌系统的组成
1、供水装置。包括水源、水泵、流量和压力调节器、肥料混合箱、肥料注入器。进入滴灌管道的水必须具有一定压力,才能保证灌溉水的输送和滴出。要获得具有一定压力的水可采取以下方法:
①利用现有水塔。需要计算水塔与灌溉管道的相对高度差,一般要求送水的压力达到0.1-0.2兆帕,相当于要求水塔与灌区的相对高度差达到10米以上。②在机井旁设置压力罐。压力罐容量2-8立方米,机井水抽入以后加压至0.2-0.5兆帕,压力罐应装有自动补水装置,以保证不间断地均匀供水。③简易贮水罐。在温室旁设置简易的贮水罐,如铁桶、水缸、塑料罐、水泥池等,一般容量为0.5立方米。贮水罐的高度要距离地面1.5米左右,使用时用微型水泵不断地把水注入贮水罐中。④微型水泵直接供水。
2、输水管道。是把供水装置的水引向温室等滴灌区的通道。对于温室来说,一般是二级式,即干管和支管,滴灌管直接安装在支管上。滴灌管为高压聚乙烯或聚氯烯管,管的内径有25-100毫米不同的规格。温室外的干管埋入0.8-1米深的冻土层以下。输水管道上引至温室的出水管的内径为37.5-50毫米,输水管道上需要安装过滤器,以防铁锈和泥沙堵塞。过滤器采用8-10目的纱网过滤,同时要安装压力表阀门和肥料混合箱(容积0.5-1立方米)。进入温室后的管道一般置于温室中柱或通道前的地面上。
3、滴水部分。多采用聚乙烯塑料薄膜滴灌带,厚度0.8-1.2毫米,直径有16、20、25、32、40、50毫米等规格,颜色为黑色和蓝色,主要是防止管内生绿苔,堵塞管道。日光温室栽培垄或畦比较短,可选用直径小的软管。滴管带软管的左右两侧各有一排0.5-0.7毫米孔径的滴水孔,每侧孔距25厘米,两侧滴孔交错排列。当水压达到0.02-0.05兆帕时,软管便起到输水作用,将软带的水从两侧滴孔滴入根际土壤中。每米软带的出水量为每小时13.5-27升。
二、滴水软管的布置和安装
日光温室一般采取东西行向种植,支管布置在温室的北侧,滴水软带一般依栽培作物的行(畦)距,呈南北单分式布置。滴水软带与支管的连接有两种方法:一种是用40×25毫米的异径三通连接,其中25毫米的一端套上滴水软带后用绳索或铁丝扎紧,滴水软带的另一端也要扎紧。然后用内径40毫米的黑色半软塑料管,按一定距离将异径三通的两端连接,温室两头的连接管用塑料堵塞紧。用异径三通连接滴水软带,输水量大,流速快,特别适于长度超过50米的温室。如果温室过长,可从温室中部分成东西两组,安装两个阀门,实行分组灌溉;另一种是将输水支管按软带的布设位置打孔,在孔上安装旁通,将滴水软带接在旁通的出水口上并扎紧。旁通价格便宜,安装时比异径三通省事得多。日光温室输水距离小时,一般都采用这种连接方法。
三、使用方法及注意事项
1、使用方法。①输水压力调整。把水压调至0.03-0.05兆帕,压力过大易造成软管破裂。没有压力表时,可从滴水软管的运行上加以判断。若软管呈近似圆形,水声不大,可认为压力合适。若软管绷得太紧,水声太大,说明压力太大,应予调整。②供水量调控。灌溉水量要依作物的不同生育期以及天气情况来确定,一般每亩(1亩=1/15公顷)每次灌水20立方米左右即可,掌握苗期要少,作物生长旺盛期要多,高温干旱时灌水要多。没有流量计显示时,可通过软管供水的时间进行计算,或根据土壤的湿润度来判断。虽然每次灌水的时间要受输水压力、软带直径、软带条数、滴孔大小和密度以及流量等因素的影响,但一般多为2-3小时。采用75-1型土壤湿度计,按作物需要的适宜灌水量供水更为科学。在实际生产中,滴灌的蔬菜往往要比传统灌溉的蔬菜易疯长,所以要适当加以控制,避免影响产量。③施肥技术。利用滴灌系统施肥时,可以购置专用的施肥装置,也可自制。把出液管与滴管软管的支管连接,将溶解好的肥料不断加入施肥装置,或是将化肥用微型泵或喷雾器压入支管中,即可完成施肥。施肥一般在灌溉结束前半小时进行。导入肥料的孔在不使用时应封闭。
2、注意事项。①防止滴孔堵塞。定期清理过滤装置,追肥时一定要溶解好,并清除杂质。②注意水压。压力要适中,避免软带破裂。③肥料营养比例合适。④保管好塑料管材。夏季不用时应将布置在地面的管材和软带收集起来,放到避光和温度较低的地方保存,再用时要检查是否有破裂漏水或堵塞,维修后再重新布设。
温室蔬菜重力滴灌
毫无疑问滴灌是最为节水的一种灌水技术,但它在全国总灌溉面积中所占比例不大,只有在像以色列那样水资源相当匮乏和经济富有的国家所占比例才大,其它的一些发展中国家滴灌所占比例更小,其主要有两个原因:
(1)滴灌系统投资、维修、运行费用太高;特别是当灌溉面积较小时,这时尽管常规的加压滴灌系统可以对小面积的耕地进行设计并运行,但由于供水设备及维护系统正常运行的费用并不随着灌溉面积的减少而成比例地下降,造成系统单位面积的投资比灌溉面积较大时更高,使人望而怯步。
(2)滴灌系统过于复杂、专业化,对于我国大型温室现代化程度较高、管理水平高的温室可以采用滴灌,但对于大多数农民一家一户经营,根本无法使用。因而降低滴灌系统的造价和运行费用,使滴灌技术更容易被农民接受,一直是滴灌工作的奋斗的目标,低能耗是滴灌发展的趋势,低能耗意味着系统运行费用的降低,更有利于其推广和接受。重力既然可以为开敞的渠道提供驱动力,自然也可以为封闭的管道系统提供水运动的驱动力,鉴于以上原因,1985年以色列人GIDEONGILEAD就提出了重力滴灌的想法,以色列EIN-TAL生产的自流式滴灌系统就是在这一想法的启发下出现的。该灌溉系统的灌水器为长流道,迷宫式,流量为0.2L/h,灌水器紧固在“毛管”(4mm)上,系统的工作水头可以降低到0.5m。常规的滴灌系统,滴头的设计工作水头为10m,在传统观念“滴头的工作水头越高,系统的灌水均匀度越高”的指导下,为保证系统的灌水均匀度,一般都以10m水头作为滴头的最低工作压力,因此供水系统的费用较高。与一般滴灌系统相比,同等的流量可灌溉10倍于一般滴灌条件下的面积,大大节省了肥料与水源。它具有特殊的重力过滤器,因此,对水源没有特殊要求,井水、河水、原有的水池、水坑、塑料桶、铅皮桶及溶解多元素化肥的水源均可。它不需要依靠动能运转,不用配备昂贵的压力系统,便能将毛细水流均匀地输送到主水管的任何一端,一般约2~3min便能将水源输送到40米外的田头另一端,大大方便了普通农户的使用。目前重力滴灌系统在温室大棚灌溉中得到了广泛应用,最主要是在一家一户生产方式中。
重力滴灌将世界最先进的灌溉技术与最原始的灌溉条件相结合,使农民在不改变现有的灌溉条件的情况下,使用最先进的设备。例如,一家一户的大棚使用时,只需自备一只汽油桶(棚内如有水池更好),将桶垫高50cm,将过滤器放在桶内,并与主管道连接,后接滴灌管。所有管道都是拼插件连接,如果是大棚较集中的地区,只需在水源附近建蓄水池,将过滤器放入水池中,水过滤后经管道送入各棚内,视情况可在蓄水池处装总阀,统一控制灌溉时间,也可在各棚内装分阀,由各棚主控制灌溉时间。整套系统无需计算机控制,无需大量的土木工程,运行时无需用电、用泵,靠50cm落差的自然大气压就可驱动整套系统运行,非常简单、易行。
但目前,研究生产重力滴灌灌水器的国外公司主要有:以色列的EIN-TAL公司、PLASTRO公司、NATEFIM公司等,国内对于重力滴灌灌水器的厂家几乎没有,所以灌水器价格较高。但首部枢纽和管路价格大大降低,因而广泛地适用于小户经营。
水肥一体化技术节本增效水肥一体化是一项将施肥和灌溉结合进行的技术,是把固体的速效化肥溶于水中并以水带肥的施肥方式。一般在田间将化肥溶解并混合于水池中,以水为载体,灌溉的同时完成了施肥。肥料养分随灌溉水渗入到土壤中,再通过质流、扩散和根系截获等方式到达根表,为作物吸收利用。这种灌溉施肥方式的特点是达到了水肥一体化,施肥效率提高,可以减少施肥总量。每次施肥的多少,要根据作物种类和不同生育期需肥量的差异来配制,并且与所灌的水量相匹配。 这项技术的优点是灌溉施肥的肥效快,养分利用率提高。可以避免肥料施在较干的表土层易引起的挥发损失、溶解慢,最终肥效发挥慢的问题;尤其避免了铵态和尿素态氮肥施在地表挥发损失的问题,既节约氮肥又有利于环境保护。所以水肥一体化技术使肥料的利用率大幅度提高。据华南农业大学张承林教授研究,灌溉施肥体系比常规施肥节省肥料50%~70%;同时,大大降低了设施蔬菜和果园中因过量施肥而造成的水体污染问题。由于水肥一体化技术通过人为定量调控,满足作物在关健生育期“吃饱喝足”的需要,杜绝了任何缺素症状,因而在生产上可达到作物的产量和品质均良好的目标。 水肥一体化是一项综合技术,涉及到农田灌溉、作物栽培和土壤耕作等多方面,其主要技术要领须注意以下四方面: 一、首先是建立一套灌溉系统。在设计方面,要根据地形、田块、单元、土壤质地、作物种植方式、水源特点等基本情况,设计管道系统的埋设深度、长度、灌区面积等。水肥一体化的灌水方式可采用管道灌溉、喷灌、微喷灌、泵加压滴灌、重力滴灌、渗灌、小管出流等。特别忌用大水漫灌,这容易造成氮素损失,同时也降低水分利用率。 二、施肥系统。在田间要设计为定量施肥,包括蓄水池和混肥池的位置、容量、出口、施肥管道、分配器阀门、水泵肥泵等。 三、选择适宜肥料种类。可选液态或固态肥料,如氨水、尿素、硫铵、硝铵、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化钾、硫酸钾、硝酸钾、硝酸钙、硫酸镁等肥料;固态以粉状或小块状为首选,要求水溶性强,含杂质少,一般不应该用颗粒状复合肥(包括中外产品);如果用沼液或腐殖酸液肥,必须经过过漏,以免堵塞管道。 四、灌溉施肥的操作。 1.肥料溶解与混匀:施用液态肥料时不需要搅动或混合,一般固态肥料需要与水混合搅拌成液肥,必要时分离,避免出现沉淀等问题。 2.施肥量控制:施肥时要掌握剂量,注入肥液的适宜浓度大约为灌溉流量的0.1%。例如灌溉流量为50m3/亩,注入肥液大约为50升/亩;过量施用可能会使作物致死以及环境污染。 3.灌溉施肥的程序分3个阶段:第一阶段,选用不含肥的水湿润;第二阶段,施用肥料溶液灌溉;第三阶段,用不含肥的水清洗灌溉系统。 总之,水肥一体化技术是一项先进的节本增效的实用技术,在有条件的农区只要前期的投资解决,又有技术力量支持,推广应用起来将成为助农增收的一项有效措施。 滴灌或是冲施肥的出路
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膜下微灌技术的主要特点是微灌带上留有小孔,没有滴头,水从小孔以低压小流量流出,将灌溉水供应到作物根区土壤,实现局部 灌溉。在膜下作物行间铺设微灌、微喷软管,在一定压力下微流或微喷在作物根部进行灌溉。 优点:每亩比传统畦灌节水60%以上,增产幅度达20%以上;一次性投资少,每亩500元左右,能准确地控制灌水量,对水压和水质要求较低;在灌溉的同时,能实现肥水一体化。适宜于露地蔬菜和大中棚蔬菜产区应用。五、喷灌技术
喷灌是利用专门设备将有压水送到灌溉农田,并喷射到空中散成细小的水滴,象天然降雨一样进行灌溉。 喷灌的优点:其突出的优点是对地形的适应性强、机械化程度高、灌溉均匀、灌溉水利利用系数较高,尤其是适合于透水性强的土壤,并可调节空气湿度和温度。但基础建设投资较高,而且受风的影响大。六、地膜覆盖和高垄栽培技术
地膜覆盖栽培又称护根栽培或促根栽培,是将极薄的塑料薄膜(俗称地膜)紧密地贴于畦面或垄面上的一种栽培方式。优点是:地膜覆盖能够提高作物产量,促进早熟,提高品质,增加效益,防水抗涝,防止土壤板结,提高肥效,改善近地面光照条件,抑制盐碱效应,抑制杂草生长,增强抗逆性等功效。高垄栽培有利于蔬菜生长期间排、灌技术的发挥;同时通过起垄作业,可使活土层增厚,土壤通透性好,使蔬菜根系生长健壮,吸收能力增强,有利于获得高产 。高垄栽培能够有效的防止一些病害的流行,增强蔬菜的抗逆能力。七、抗旱保水剂技术
保水剂是一种高分子聚合物,具有快速吸水,缓慢释放,促进植物吸收的特点,能够增强土壤和基质的保水保肥能力,改善土壤的团粒结构,持续供应植物生长所需要的水分。其主要功能是:1.保水。保水剂不溶于水,但能吸收相当自身重量成百倍的水;保水剂还可有效抑制水分蒸发,土壤中加入保水剂后,在很大程度上抑制了水分蒸发,提高了土壤饱和含水量。2.保肥。保水剂可将溶于水中的化肥、农药等农作物生长所需要的营养物质固定其中,减少了可溶性养分的淋溶损失,达到了节水节肥、提高水肥利用率的效果。 3.保温。保水剂具有良好的保温性能。施用保水剂之后,可利用吸收的水分保持部分白天光照产生的热能调节夜间温度,使得土壤昼夜温差减小。在砂壤土中混有0.1%-0.2%的保水剂,对10厘米土层的温度监测表明,对土温升降有缓冲作用,使昼夜温差减少为11-13.5℃,而没有保水剂的土壤为11-19.5℃。4.改善土壤结构。保水剂施入土壤中,随着吸水膨胀和失水收缩的规律性变化,可使周围土壤由紧实变为疏松,孔隙增大,从而在一定程度上改善土壤的通透状况。