《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(guó)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(shí)機(jī)和灌水量 屬于 被動(dòng)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(zhǎng)距離鋪設(shè) 就必須不斷地減小流道尺寸 由此帶來(lái)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(zhǎng)久供水 痕灌單位時(shí)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(shí)響應(yīng)作物需水觸動(dòng)信號(hào) 改變現(xiàn)有的 被動(dòng)式 灌溉模式 實(shí)現(xiàn)作物實(shí)時(shí)適量地 主動(dòng)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(dòng)將水或營(yíng)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(zhǎng)需要自動(dòng)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(yíng)養(yǎng)液 滿足生長(zhǎng)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(duì)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(zhǎng)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(dòng)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(dòng) 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(duì)水量需求的大小而自動(dòng)調(diào)節(jié) 對(duì)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(zhǎng)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(zhǎng)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(dòng)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(jiǎn)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(wú)動(dòng)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(shí)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(dòng)化程度提高 痕量灌溉管價(jià)格可降低 畝投資將來(lái)可能會(huì)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(shí)間 2007 2011年 試驗(yàn)對(duì)痕量灌溉系統(tǒng)的灌水均勻度 土壤含水量 作物生長(zhǎng)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(shí)可使到達(dá)植物根系的水分溫度維持在一個(gè)更適宜植物根系生長(zhǎng)發(fā)育的范圍之內(nèi) 可有效避免低溫對(duì)根系的不利刺激 促進(jìn)根系發(fā)育 從而有利于根系對(duì)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(duì)