《痕量灌溉技術(shù)》PPT課件.ppt

痕量灌溉技術(shù) 目錄 一 緒論二 技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性三 試驗(yàn)實(shí)例四 結(jié)論 一 緒論 中國現(xiàn)有常用節(jié)水灌溉方法包括渠道防滲 噴灌 微噴灌 滲灌和滴灌等 均為人為控制灌溉時機(jī)和灌水量 屬于 被動式 灌溉模式 滴灌灌水器為了實(shí)現(xiàn)更小流量的灌水以及長距離鋪設(shè) 就必須不斷地減小流道尺寸 由此帶來了流道易堵塞及制造難的問題 痕灌 是受化學(xué)上微量元素與痕量元素概念啟發(fā)而取名 主要指能在超微流量向作物長久供水 痕灌單位時間的出水量可達(dá)到滴灌的百分之一到千分之一 痕量灌溉技術(shù)是灌溉理論的創(chuàng)新 該技術(shù)具有獨(dú)特的設(shè)計(jì)理念 創(chuàng)新性地將膜材料技術(shù)引入控水頭的設(shè)計(jì)中 通過特殊的結(jié)構(gòu)形式使出水末端可實(shí)時響應(yīng)作物需水觸動信號 改變現(xiàn)有的 被動式 灌溉模式 實(shí)現(xiàn)作物實(shí)時適量地 主動式 取水 是灌溉理論的創(chuàng)新 圖1痕量灌溉技術(shù)的設(shè)計(jì)理念 二 技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性 技術(shù)原理 灌溉水由貯水箱依靠水重力輸送到地埋毛管內(nèi) 經(jīng)過毛管中的控水頭自動將水或營養(yǎng)液輸送到植物根系區(qū) 控水頭一端的毛細(xì)管束置于土壤中 利用土壤毛細(xì)力根據(jù)植物生長需要自動吸取水分 以極小的速率 10 200mL h 植物可以連續(xù)不斷地獲得水分或營養(yǎng)液 滿足生長需要 不產(chǎn)生灌溉水地下滲漏 也不產(chǎn)生土壤表面的水分蒸發(fā) 痕量灌溉的技術(shù)核心 控水頭 控水頭功能與微灌技術(shù)中的灌水器類似 是通過利用毛細(xì)管力對水的天然控制作用 在不用耗費(fèi)任何額外能源的情況下 實(shí)現(xiàn)長期 穩(wěn)定控制出水量 圖2滴灌管 滴灌帶及控水頭剖面圖 控水頭 入水口 控水頭腔 出水口 一粗一細(xì)兩層濾膜 納米材料 控水頭工作原理 依靠水分在管內(nèi)的表面張力和毛細(xì)管力 在與土壤接觸后 使控水頭中的水被土壤中的毛細(xì)孔隙自動抽出 水分進(jìn)入土壤后 受到土壤毛細(xì)管力以及重力 土粒中范德華力的作用 保證水分移動 被植物根系吸收 植物根系及土壤的吸水能力隨著植物自身對水量需求的大小而自動調(diào)節(jié) 對于控水頭內(nèi)灌溉水的吸收能力也隨之變化 這樣可以保證連續(xù)不間斷 均勻 適量地向植物根系土層提供有效供水 最大限度地杜絕水資源浪費(fèi) 技術(shù)指標(biāo) 與滴灌相比 1 控水頭比普通滴頭抗堵性強(qiáng) 2 控水頭 滴頭 流量0 2L h 主要是與貯水池水位 土壤濕度 作物生長要求相關(guān) 以一季草莓為例 痕量灌溉用水量為153m hm2 而普通滴灌用水量為281m hm2 比普通滴灌節(jié)水47 也可相應(yīng)節(jié)約肥料 3 毛管鋪設(shè)極限長度可達(dá)600m 而滴灌帶一般在50 100m左右 4 作物產(chǎn)量與滴灌沒有差別 動力設(shè)備 0 5m水位的貯水箱 痕灌與滲灌相比 1 滲灌透水性強(qiáng)的土壤中滲漏損失大 2 淤堵是滲灌所面臨的一大難題 包括泥沙堵塞和生物堵塞 3 它的管道埋設(shè)于地下 水肥可能流入作物根系達(dá)不到的土壤層 造成水肥的浪費(fèi) 工程造價(jià) 痕量灌溉系統(tǒng)由貯水箱 地下毛管 控水頭組成 結(jié)構(gòu)比較簡單 但由于現(xiàn)在痕量灌溉管生產(chǎn)是半機(jī)械化 生產(chǎn)規(guī)模不大 目前價(jià)格較高 痕量灌溉管造價(jià)5 6元 m 滴灌帶0 2 1 0元 m 畝投資是2000 3000元 果樹 4000 5000元 溫室 而滴灌畝投資在600 1000元 經(jīng)濟(jì)性 痕量灌溉系統(tǒng)節(jié)水效果十分明顯 無動力 運(yùn)行費(fèi)用低 不需每年更換毛管 地埋毛管可用5 10年 同時由于系統(tǒng)流量很小 管道沿程水力損失小 主 干 支管徑小 隨著加工工藝改進(jìn) 生產(chǎn)自動化程度提高 痕量灌溉管價(jià)格可降低 畝投資將來可能會有較大的下降空間 灌水模式 痕量灌溉系統(tǒng)在作物生育期需每天24h運(yùn)行 沒有灌水周期 灌溉耗水規(guī)律還正在試驗(yàn)中 三 試驗(yàn)實(shí)例 設(shè)施農(nóng)業(yè)范圍內(nèi)的可行性試驗(yàn)地點(diǎn) 北京小湯山特菜基地作物種類 溫室內(nèi)的青花菜 球莖茴香等面積 62畝試驗(yàn)時間 2007 2011年 試驗(yàn)對痕量灌溉系統(tǒng)的灌水均勻度 土壤含水量 作物生長發(fā)育 生理生化 產(chǎn)量品質(zhì)和水分利用等進(jìn)行了研究 結(jié)果表明 與滴灌相比 痕量灌溉節(jié)水效益明顯 未發(fā)現(xiàn)堵塞現(xiàn)象 1 痕量灌溉田間耗水量減少 青花菜痕量灌溉的田間耗水量比滴灌減少53m hm2 即節(jié)水56 2 球莖茴香痕量灌溉的田間耗水量比滴灌減少42 5m hm2 即節(jié)水49 7 2 痕量灌溉條件下作物產(chǎn)量穩(wěn)定 水分利用效率顯著增加 痕量灌溉條件下青花菜 球莖茴香的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量與滴差異不顯著 但水分利用率比滴灌增加顯著 青花菜增加13 3kg m 球莖茴香增加30 7kg m 3 痕量灌溉利于作物根系發(fā)育 由于痕量灌溉是地下供水且供水速度緩慢 尤其在冬季灌溉時可使到達(dá)植物根系的水分溫度維持在一個更適宜植物根系生長發(fā)育的范圍之內(nèi) 可有效避免低溫對根系的不利刺激 促進(jìn)根系發(fā)育 從而有利于根系對水分和養(yǎng)分的吸收 改善了作物品質(zhì) 提高了作物產(chǎn)量 四 結(jié)論 痕量灌溉的田間生產(chǎn)示范效果良好 以滴灌對