滴灌是按照作物需水要求,通過管道系統(tǒng)與安裝在毛管上的灌水器,將水和作物需要的水分和養(yǎng)分一滴一滴,均勻而又緩慢地滴入作物根區(qū)土壤中的灌水方法。滴灌不破壞土壤結(jié)構(gòu),土壤內(nèi)部水、肥、氣、熱經(jīng)常保持適宜于作物生長的良好狀況,蒸發(fā)損失小,不產(chǎn)生地面徑流,幾乎沒有深層滲漏,是一種省水的灌水方式。滴灌的主要特點是灌水量小,灌水器每小時流量為2-12升,因此,一次灌水延續(xù)時間較長,灌水的周期短,可以做到小水勤灌;需要的工作壓力低,能夠較準(zhǔn)確地控制灌水量,可減少無效的棵間蒸發(fā),不會造成水的浪費;滴灌還能自動化管理 。
滴灌系統(tǒng)是什么?
滴灌系統(tǒng)由水源工程、首部樞紐(包括水泵、動力機、過濾器、肥液注入裝置、測量控制儀表等)、各級輸配水管道和滴頭等四部分組成,其系統(tǒng)主要組成部分如下:1.動力及加壓設(shè)備包括水泵、電動機或柴油機及其他動力機械,除自壓系統(tǒng)外,這些設(shè)備是微灌系統(tǒng)的動力和流量源。
2.水質(zhì)凈化設(shè)備或設(shè)施有沉沙(淀)池、初級攔污柵、旋流分沙分流器、篩網(wǎng)過濾器和介質(zhì)過濾器等。可根據(jù)水源水質(zhì)條件,選用一種組合。篩網(wǎng)過濾器的主要作用是濾除灌溉水中的懸浮物質(zhì),以保證整個系統(tǒng)特別是滴頭不被堵塞。篩網(wǎng)多用尼龍或耐腐蝕的金屬絲制成,網(wǎng)孔的規(guī)格取決于需濾出污物顆粒的大小,一般要清除直徑75微米的泥沙,需用200目的篩網(wǎng)。砂礫料過濾器是用洗凈、分選的砂礫石和砂料,按一定的順序填進(jìn)金屬圓筒內(nèi)制成的,對于各種有機或有機污物、懸浮的藻類都有較好的過濾效果。旋流分沙分流器是靠離心力把比重大于水的沙粒從水中分離出來,但不能清除有機物質(zhì)。
3.水由毛管流進(jìn)灌水器,灌水器將灌溉水流在一定的工作壓力下注入土壤。它是滴灌系統(tǒng)的核心。水通過灌水器,以一個恒定的低流量滴出或滲出后,在土壤中以非飽和流的形式在滴頭下向四周擴散。滴灌工程實際中應(yīng)用的灌水器主要有滴頭和滴灌帶兩大類。
4.化肥及農(nóng)藥注入裝置和容器包括壓差式施肥器、文丘里注入器、隔膜式或活塞式注入泵,化肥或農(nóng)藥溶液儲存罐等。它必須安裝于過濾器前面,以防末溶解的化肥顆粒堵塞滴水器?;实淖⑷敕绞接腥N:一種是用小水泵將肥液壓入干管;另一種是利用于管上的流量調(diào)節(jié)閥所造成的壓差,使肥液注入干管;第三種是射流注入。
5.控制、量測設(shè)備包括水表和壓力表,各種手動、機械操作或電動操作的閘閥,如水力自動控制閥、流量調(diào)節(jié)器等。
6.安全保護(hù)設(shè)備如減壓閥、進(jìn)排氣閥、逆止閥、泄排水閥等。
滴灌的優(yōu)點?
(1)省水。滴灌系統(tǒng)全部由管道輸水,很少有沿程滲漏和蒸發(fā)損失;滴灌屬局部灌溉,灌水時一般只濕潤作物根部附近的部分土壤,灌水流量小,不易發(fā)生地表徑流和深層滲漏;另外,滴灌能適時適量地按作物生長需要供水,較其他灌水方法,水的利用率更高。
(2)節(jié)能。滴灌的灌水器在低壓條件下運行,一般工作壓力為5~15米水頭(0.5~1.5千克)即可,比噴灌低;又因滴灌比地面灌溉省水,灌溉水利用率高,對提水灌溉來說這意味著減少了能耗。
(3)灌水均勻。滴灌系統(tǒng)能夠做到有效地控制每個灌水器的出水量,灌水均勻度高,均勻度一般高達(dá)80%~90%。
(4)增產(chǎn)。滴灌能適時適量地向作物根區(qū)供肥,有的還可以調(diào)節(jié)棵間的溫度和濕度,不會造成土壤板結(jié),為作物生長提供了良好的條件,因而有利于實現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),提高產(chǎn)品質(zhì)量。許多地方的實踐證明,滴灌較其他灌水方法一般可增產(chǎn)30%左右。
(5)對土壤和地形的適應(yīng)性強。滴灌系統(tǒng)的灌水速度可快可慢,對于入滲率很低的黏性土壤,灌水速度可以放慢,使其不產(chǎn)生地表徑流;對于入滲率很高的沙質(zhì)土,灌水速度可以提高,灌水時間可以縮短或進(jìn)行間歇灌水,這樣做既能使作物根系層經(jīng)常保持適宜的土壤水分,又不至于產(chǎn)生深層滲漏。由于滴灌是壓力管道輸水,不一定要求對地面整平。
(6)在一定條件下可以利用咸水資源。滴灌可以使作物根系層土壤經(jīng)常保持較高含水狀態(tài),因而局部的土壤溶液濃度較低,滲透壓比較低,作物根系可以正常吸收水分和養(yǎng)分而不受鹽堿危害。實踐證明,使用咸水滴灌,灌溉水中含鹽量在2~4克/升,作物仍能正常生長,并獲得較高產(chǎn)量。但是利用咸水滴灌會使滴水濕潤帶外圍形成鹽斑,長期使用會使土壤惡化,因此,在干旱和半干旱地區(qū),在灌溉季節(jié)末期應(yīng)用淡水進(jìn)行洗鹽。
(7)節(jié)省勞動力。滴灌系統(tǒng)不需平整土地,開溝打畦,可實行自動控制,大大減少了田間灌水的勞動量和勞動強度。
滴灌的缺點
(1)易于引起堵塞。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,滴灌對水質(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)正確的布置灌水器。
總之,滴灌的適應(yīng)性較強,使用范圍較廣,各地應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀粭l件、作物種類等因地制宜地選用。
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