多年生牧草加氣地下滴灌技術(shù)規(guī)程

1多年生牧草加氣地下滴灌技術(shù)規(guī)程本文件適用于內(nèi)蒙古自治區(qū)干旱、半干旱地區(qū)多年生牧草地下滴灌灌水加氣技術(shù)。本文件規(guī)定了內(nèi)蒙古自治區(qū)多年生牧草地下滴灌系統(tǒng)、滴灌灌水以及加氣相關(guān)技術(shù)指標(biāo)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T50363節(jié)水灌溉工程技術(shù)規(guī)范GB/T50485微灌工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)GB5084農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)SL334—2016牧區(qū)草地灌溉與排水技術(shù)規(guī)范DB15/T907—2015荒漠化草原紫花苜蓿地埋滴灌技術(shù)規(guī)程3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1多年生牧草perennialpasture一次播種可以生長(zhǎng)多年的牧草，一般每年可刈割一茬或多茬。3.2加氣地下滴灌aeratedsubsurfacedripirrigation灌溉過程中以水為載體，通過專用加氣裝置將空氣或純氧快速溶解于水體并以水氣混合液的形式通過地下滴灌帶上的灌水器緩慢滲入附近土壤，再借助土壤毛細(xì)管作用或重力擴(kuò)散到整個(gè)作物根系層的灌溉技術(shù)。3.3滴灌系統(tǒng)dripirrigationsystem由水源、首部樞紐、輸配水管網(wǎng)和滴頭等灌水器組成的一種微灌系統(tǒng)。23.4首部樞紐controlhead集中安裝在滴灌系統(tǒng)入口處的過濾器、加氣裝置及量測(cè)、安全和控制設(shè)備的總稱，是控制、調(diào)節(jié)整個(gè)滴灌系統(tǒng)的核心部分。3.5灌水定額waterquotaofeachirrigation單位灌溉面積上的一次灌水量或灌水深度。3.6灌溉定額irrigationwaterquotainwholeseason作物播種前及全生育期單位面積的總灌水量或總灌水深度。3.7灌水周期irrigationinterval相鄰兩次灌水的時(shí)間間隔。3.8需氧關(guān)鍵期criticalperiodofoxygendemand作物在生長(zhǎng)發(fā)育過程中最需補(bǔ)充氧氣的關(guān)鍵時(shí)期。3.9溶解氧質(zhì)量濃度dissolvedoxygenmassconcentration水中溶解氧氣含量的濃度，是衡量水體自凈能力的指標(biāo)，單位一般為mg/L。3.10加氣裝置aerateddevices一種將空氣快速轉(zhuǎn)化為能迅速溶解于水的氣泡的裝置，主要有空氣壓縮機(jī)加氣裝置、文丘里空氣射流器加氣裝置、超微米氣泡循環(huán)加氣裝置和微納米氣泡快速發(fā)生裝置。3.11微納米氣micro-nanobubble直徑在數(shù)十微米到數(shù)百納米之間的氣泡，這種氣泡直徑介于微米和納米之間，具有比表面積大、上升速度慢、自身增壓溶解、表面帶電、氣體溶解率高等特性。3.12微納米氣泡水micro-nanobubblewater3溶解有微納米氣的水。4多年生牧草加氣地下滴灌系統(tǒng)4.1水源工程可采用從河道、渠道取水的水庫(kù)、泵站、引水閘壩或抽取地下水的水源井等。取用地表水時(shí)應(yīng)設(shè)攔污柵、沉砂池等輔助設(shè)施。水質(zhì)必須符合GB5084和GB/T50485的要求。4.2滴灌首部應(yīng)包括引水設(shè)備、過濾設(shè)備、施肥（藥）設(shè)備和控制測(cè)量設(shè)備等。應(yīng)根據(jù)水源的供水能力和灌溉面積來確定滴灌首部引水設(shè)備大小和其它配件組成，應(yīng)根據(jù)水質(zhì)情況選擇過濾器，水質(zhì)差的宜增加過濾級(jí)次，采用不同類型過濾器組合進(jìn)行多級(jí)過濾；泥沙含量特高的要建蓄水池和沉沙池，經(jīng)沉淀后方可灌溉。4.3加氣系統(tǒng)加氣裝置將空氣（氧氣）快速轉(zhuǎn)化為能迅速溶解于水的氣溶解于灌溉水中，通過地下滴灌系統(tǒng)的輸配水管網(wǎng)將溶解有氧氣的灌溉水直接輸送到作物根區(qū)土壤供作物吸收。4.4輸配水管網(wǎng)多年生牧草地下滴灌管道一般按干管、支管、輔管、毛管4級(jí)布置，當(dāng)控制面積較大時(shí)可增設(shè)分干、分支管。管道布設(shè)應(yīng)充分考慮多年生牧草種植方向、種植密度、農(nóng)機(jī)作業(yè)等，在保證灌溉均勻度的前提下，要盡可能少布設(shè)地上管道，方便耕作管理。為了保證灌溉均勻度，要求根據(jù)支管道出水口控制面積，以及控制范圍的地形、地貌、坡度、坡向，支管上可安裝排氣閥，減少滴灌帶逆向吸附泥土堵塞滴頭。4.5滴灌帶參數(shù)多年生牧草地下滴灌條件下滴灌帶鋪設(shè)應(yīng)與多年生牧草種植壟向平行，采用1帶控制2～4行多年生牧草，滴灌帶滴頭宜采用貼片式或壓力補(bǔ)償式，滴頭流量宜采用1.0～2.0L/h，滴頭間距適宜采用30cm，滴灌帶壁厚宜不小于0.4mm，滴灌帶埋設(shè)深度宜采用10～20cm，滴灌帶間距適宜采用50～60cm，滴灌帶鋪設(shè)長(zhǎng)度適宜采用60～80m。5多年生牧草地下滴灌灌水技術(shù)5.1多年生牧草地下滴灌需水量多年生牧草需水量可采用水量平衡法直接計(jì)算，也可采用參考作物騰發(fā)量法、需水模系數(shù)法等間接方法計(jì)算。5.2多年生牧草地下滴灌灌溉制度5.2.1土壤含水率測(cè)定方法土壤含水率可采用烘干法、負(fù)壓計(jì)法和TDR法測(cè)定。5.2.2土壤含水率下限控制指標(biāo)4多年生牧草地下滴灌第一年種植宜在6月中旬播種，多年生牧草苗期抗旱能力較弱，土壤含水率下限宜控制在60%，到了拔節(jié)期以后為了促進(jìn)多年生牧草根系的生長(zhǎng)，可使其適當(dāng)受旱，在拔節(jié)期、分枝期和開花期的土壤含水率下限宜控制在55%。多年生牧草種植第二年以后，每年返青期土壤含水率下限宜控制在55%，隨著氣溫的升高，到了拔節(jié)期和分枝期土壤含水率下限宜控制在60%，為了保證多年生牧草品質(zhì)，在開花期土壤含水率下限宜控制在65%。5.2.3灌水定額多年生牧草地下滴灌返青期灌水定額不宜過大，灌水定額宜為10~15m3/667m2，其他生育期灌水定額宜為20m3/667m2。5.2.4灌水周期多年生牧草灌水周期一般為5~7d。在多年生牧草生育期如遇到有效降水，灌水周期可適當(dāng)順延。5.2.5灌溉定額與灌水次數(shù)多年生牧草一個(gè)生長(zhǎng)季內(nèi)干旱年（降雨頻率分別為75％）灌溉定額宜為200~220m3/667m2，全生育期灌水10~11次；一般年（降雨頻率分別為50％）灌溉定額宜為160~180m3/667m2，全生育期灌水8~9次；豐水年（降雨頻率分別為25灌溉定額宜為120~140m3/667m2，全生育期灌水6~7次。6多年生牧草地下滴灌加氣技術(shù)6.1多年生牧草加氣增氧一般要求a）省工省時(shí)原則，多年生牧草加氣地下滴灌增氧灌溉應(yīng)執(zhí)行地下滴灌灌水加氣一體化；b）水氣均衡原則，應(yīng)根據(jù)多年生牧草需水需氧規(guī)律進(jìn)行地下滴灌水氣管理；c）經(jīng)濟(jì)高產(chǎn)原則，應(yīng)充分利用空氣為增氧源將其轉(zhuǎn)化為微納米氣泡從而增加其在灌溉水中的溶解氧質(zhì)量濃度，形成溶解氧質(zhì)量濃度較高的微納米氣泡水，并將其隨灌溉水直接輸送到作物根區(qū)土壤供作物根系吸收，促進(jìn)作物高產(chǎn)。6.2多年生牧草加氣方法多年生牧草加氣方法主要包括機(jī)械加氣、化學(xué)加氧、文丘里空氣射流器加氣或微納米氣泡水快速發(fā)生裝置加氣。機(jī)械加氣是利用空氣壓縮機(jī)對(duì)灌溉土壤進(jìn)行加氣。化學(xué)加氧是利用過氧化氫等化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行加氧。文丘里空氣射流器加氣是通過文丘里空氣射流器的水流在入口段流速變緩、壓力減小而吸入空氣或氧氣進(jìn)行加氣。微納米氣泡水快速發(fā)生裝置加氣是通過微納米氣泡水快速發(fā)生裝置將空氣或氧氣分解成介于微米和納米之間氣泡迅速溶解于灌溉水中進(jìn)行加氣。加氣宜在水流穩(wěn)定后開始加氣，加氣時(shí)間一般持續(xù)至灌水結(jié)束，不宜單獨(dú)加氣。6.3多年生牧草需氧關(guān)鍵期多年生牧草需氧關(guān)鍵期應(yīng)為拔節(jié)期~分枝期。6.4多年生牧草加氣地下滴灌技術(shù)參數(shù)6.4.1地下滴灌加氣溶解氧濃度5加氣溶解氧濃度采用溶氧儀精確測(cè)量，可通過加氣裝置調(diào)進(jìn)行調(diào)節(jié)；多年生牧草地下滴灌微納米氣泡水溶解氧質(zhì)量濃度不宜過低或過高，一般宜選取微納米氣泡水溶解氧質(zhì)量濃度為5.0mg/L。6.4.2地下滴灌加氣日期多年生牧草地下滴灌加氣日期一般根據(jù)其灌溉制度和作物根系有氧呼吸規(guī)律確定；當(dāng)灌水日期和加氣日期不同步時(shí)，應(yīng)以需水或需氧關(guān)鍵期為標(biāo)準(zhǔn)確定灌水和加氣日期。6.4.3地下滴灌加氣頻次多年生牧草地下滴灌1~2a時(shí)每15~20d加氣一次，多年生牧草地下滴灌3~5a時(shí)每10~15d加氣一次；隨著多年生牧草生長(zhǎng)年限的增加，應(yīng)增大加氣頻次，6~7a時(shí)多年生牧草地下滴灌每7~10d加氣一次，此時(shí)由于加氣頻次的增加，應(yīng)適當(dāng)減少每次的灌水定額。6內(nèi)蒙古西部干旱、半干旱地區(qū)多年生牧草地下滴灌土壤含水量下限控制指標(biāo)表內(nèi)蒙古西部干旱、半干旱地區(qū)多年生牧草種植第一年土壤含水量下限控制指標(biāo)見表A.1。表A.1內(nèi)蒙古西部干旱、半干旱地區(qū)多年生牧草種植第一年土壤含水量下限控制指標(biāo)見表A.1生育期多年生牧草第一年種植苗期拔節(jié)期分枝期開花期含水率下限（%）內(nèi)蒙古西部干旱、半干旱地區(qū)多年生牧草種植第二年及以后土壤含水量下限控制指標(biāo)見表A.2。表A.2內(nèi)蒙古西部干旱、半干旱地區(qū)多年生牧草種植第二年及以后土壤含水量下限控制指標(biāo)見表A.2生育期第一茬第二、三茬返青期拔節(jié)期分枝期開花期返青期拔節(jié)期分枝期開花期含水率下限（%）55606065606060657內(nèi)蒙古西部干旱、半干旱地區(qū)多年生牧草地下滴灌灌水定額表內(nèi)蒙古西部干旱、半干旱地區(qū)多年生牧草地下滴灌灌水定額表B.1。表B.1內(nèi)蒙古西部干旱、半干旱地區(qū)多年生牧草地下滴灌灌水定額表B.1生育期第一茬第二、三茬（苗期）返青期拔節(jié)期分枝期開花期返青期拔節(jié)期分枝期開花期適宜灌水定額（m3/667m2）202020202020208內(nèi)蒙古西部干旱、半干旱地區(qū)多年生牧草地下滴灌灌溉制度表內(nèi)蒙古西部干旱、半干旱地區(qū)多年生牧草地下滴灌灌溉制度表C.1。表C.1內(nèi)蒙古西部干旱、半干旱地區(qū)多年生牧草地下滴灌灌溉制度表C.1年份灌水定額（m3/667m2）灌水次數(shù)灌