观众朋友们大家好,今天我们讨论一下膜下滴灌技术。膜下滴灌是将地膜种植覆盖技术,与灌溉技术相结合的一种高效的节水灌溉技术。滴灌是利用管道系统供水,是灌溉水从滴状缓慢、均匀、定时、定量的湿润到作物的根系发育区域,使作物主要根系区域的土壤,始终保持在最优含水状态,地膜覆盖在进一步减少了作物棵间水分的蒸发。
滴灌和传统的大水漫灌,有一个本质的区别,那就是小流量,高频率,长时间,小流量是针对大水漫灌来说,每一次灌溉用水一亩地,之需三方到五方水,高频率,就是说灌溉的间隔时间会非常短,是二到三天。
膜下滴灌在我国发展非常迅速,特别是在新疆地区,和设施农业发达的地方,据不完全统计,到2005年底,仅在新疆地区膜下滴灌面积,就已经达到了160万亩,居于世界的第一位。
滴灌有很多优点,第一个就是省水,节能,省水,它的浇灌溉水,只送到作物的根系区域,那么减少了它的深层渗漏。节能,我灌溉水量小了,那么我水泵提水的耗电,耗能,都会相应减少。
第二个是增产,增产就是说在作物的根系,一直保持一个水分、肥料、空气非常好的状态,那么作物自然长势非常良好,会产生一种丰产。试验统计,增产效果能达到10%到15%。
第三个省工,省地,省肥,省工,传统漫灌,我需要是人去看着,不断地浇水,用滴灌只需要把阀门打开,这个人可以去干别的事情,到了时间它就会停止;省地,我以前是利用渠道疏水,那么这个渠道就要占一部分的土壤,占一部分的地,我用管道来疏水的时候,管道可以埋入地下,不影响我的工作,这个地就会省;省肥,肥量只是送到作物的根系,减少了它的深层渗漏,减少了浪费,就能省肥。省肥统计到能做省到40%左右。
第四个优点就是可以利用咸水灌溉,有些地区水质比较硬,传统的漫灌作物不会生长非常良好,那么利用滴灌来说,可以作物非常正常的去生长。
第五个优点就是操作简单,易于实现自动化。
第六保护环境和保持生态环境,它不会产生污染,不会对深层地下水产生一种危害。
那么它也不可能光有优点,它也有缺点,它的第一个缺点就是,整个系统的投资比较高,第二个就是如果管理不当的时候,特别容易堵塞,对管理技术有一定的要求。
滴灌,它的整个的组成由水源工程、首部控制枢纽,输配水管路和灌水器,这几部分来组成。
水源工程,滴灌系统的水源可以是机井、泉水、水库、渠道、江河、湖泊、池塘等等,这些水都可以用,但是水质必须符合灌溉水质的要求。灌溉系统的水源工程一般是指从为水源取水进行滴灌而修建了拦水、引水、蓄水、提水和沉淀工程以及相应的输配电工程。
首部枢纽,首部枢纽包括动力机、水泵、施肥、施药装置、过滤设施和安全保护及量测控制设备,其作用是从水源取水加压注入到肥料泵里,经过过滤后,按时按量输送到管网,担负着整个系统的驱动,量测和调控任务,是全系统的控制调配中心。
滴灌常用的水泵有潜水泵、离心泵、深井泵、管道泵等等,水泵的作用是将水流加压,到系统所需的压力的时候,将其输送到输水管网,动力机可以是电动机,柴油机,如果水源是自然水头,比方说水塔,高位水池,压力给水灌,满足灌溉系统压力要求,则可省去的水泵和动力设备。过滤设备就是将水流过滤,防止各种污染物进入到滴灌系统而造成堵塞灌水器,或者在系统中形成一个沉淀,过滤设备主要有拦污栅、离心过滤器、砂石过滤器、网式过滤器、叠片过滤器等,当水源为河流,水库等,水质较差的水源时,就需要建造一个沉淀池。
施肥装置的作用呢?是使易溶于水并适于根施的肥料,农药、除草剂、化控药品等,在施肥罐内充分的溶解,然后再通过滴灌系统,输送到作物根系,流量、压力测量仪、仪表,用于管道中的流量及压力测量,一般有压力表,水表等等,安全保护装置是用来保证系统,在规定压力范围内工作,消除管路中的气阻和真空等,一般有控制器、传感器,电磁阀,水动阀,空气阀,这些控制装置一般包括各种阀门,比方说闸阀、球阀、蝶阀,其作用就是控制和调节滴灌系统的流量和压力。
输配水管网,它的作用就是将首部枢纽处理过的水,按照要求数分配到每个灌水单元和灌水器中,包括干管、支管、毛管以及所需的连接的管件,和控制、调节设备。由于滴灌系统的大小及管网布置的不一样,那么管网等级的划分也有所不同。
第四是灌水器。灌水器是滴灌系统中最关键的部件,是直接向作物施水施肥的设备,它的作用就是,利用灌水器的微小流道,或者孔眼消能减压,使水流变成水滴,均匀地施入作物根系区的土壤中。
过滤设施,滴灌系统中灌水器的水流孔径,一般都很小,要求灌溉水中不含有会造成灌水器堵塞的污物和杂质,而实际上任何的水源,如湖泊水、池塘、溪流及井水中,都不同程度地含有各种污物和杂质。因此对灌溉水源进行严格的净化处理是必不可少的,是保证系统正常运行,延长灌水器使用寿命,和保证灌水质量的关键的措施。
过滤设备主要有沉淀池,拦污栅,各种过滤器,各种过滤器既可以单独的使用,也可以根据水源水质的情况,而组合使用。
这种过滤器是一个离心过滤器,它的主要作用就是,除去井水中的砂子。这种是砂石过滤器,它的主要作用就是除去这个湖泊、池塘、水库,这种地表水源的一些杂质。
这是是叠片过滤器,叠片过滤器主要是用在二级过滤,它的主要作用就是,除去水中的一些杂质。
网式过滤器,它的作用和叠片过滤器是一样的,只不过是构造不一样。
这种就是一种组合过滤器,是一个离心过滤器,加上网式组合过滤器。
这一种也是一种组合过滤器,是一个砂石过滤器和网式过滤器的组合。
施肥和施药装置。
向系推的压力管道内注入可溶性的肥料,或者农药溶液的设备,称为施肥施药装置,为了确保滴灌系统,在施肥施药时运行正常,并且防止水源污染,必须要注意以下几点。
第一,化肥和农药的注入装置,一定要放置在水源和过滤器之间,肥料溶液或者是药液,先经过过滤器之后,再进入到灌溉管道里边,使未溶解的化肥和其他杂志,能够被清除掉,以免堵塞管道及灌水器。
第二个,施肥和施药后必须利用清水把残留在系统内的肥料和溶液全部清洗干净,防止这种设备被腐蚀。
第三,在化肥和农药输出口和水源之间一定要安装一个逆止阀,它的作用就是防止这个肥料溶液或者药液,进入到水源里边去,对水源造成一个污染,更为严禁的是,直接把肥料或者农药加入到水源,而造成污染。
常见的施肥装置有文丘理式的、压差式和施肥泵三种形式。肥料罐要求安装在过滤器的前面,以防止对系造成堵塞。
第一幅图片是文丘理式的施肥装置,文丘理式的施肥装置,它就是利用文丘理里面的管道,那个流道设置,而造成在流道中产生一定的负压,把肥料吸入到管道里边去,那么这种装置一般来说,价格比较昂贵,在使用的时候,不是很容易控制。
第二个图片是压差式的施肥装置,压差式的施肥装置,它是利用施肥阀两端的压力差,而使水进入到肥料罐里面去,在肥料罐里面产生压力以后,把肥料或者是药液,带入到管道系统里边来,在使用起来是非常简单。
第三张图片是施肥罐,施肥罐应该说是最精确的一种施肥装置,它可调比例,肥料的浓度或者药液的浓度可以控制,而前面两种都是不能控制的,但是相对来说,它这一个成本要比前两种要昂贵很多。
再一个就是输配水管网,滴灌系统的输配水管网,以后有干管、支管、毛管所组成。它的作用就是向各级管道输水,目前咱们所用的管道大部分为塑料管,它的基本要求、规格、质量和检测标准有下面几种要求。
第一个,能够承受一定的水压力,如果我这一条管道不能承受一定的压力,那么我滴灌系统里边,就会对它造成管道的一种破裂。还有一个要是抗老化性比较强,因为有很多管道是露天放置,这个时候就是说太阳的紫外线会对它产生一定的老化作用,辐射,必须在管道里边加入一定的抗老化剂。
第三个,要求他它的规格和型号必须是多样化,系列化的,我有管道,必须说是各级管道,各种型号的都有,整个的管件必须是很全面的。
第四,就是它的规格尺寸和公差必须符合技术标准,这个管道不能说同样一级管道,做的有粗有细,那么壁厚也都不一样,那么这个时候就会对安装起来造成一定的困难,而造成整个的系统,会产生那种跑冒滴漏现象比较多的。
第五,就是价格要低廉一些,因为这个滴灌都是针对咱们老百姓来用的,这如果价格太昂贵,那就更安装不起。
第六个,它要便于运输和施工安装。为什么会选择这个塑料管呢?塑料管因为它的运输和安装,都非常简单,它的重量比较轻,用车来运的时候比以前的铁管要轻很多,那么它的施工安装有两种,有一种是那个重插口的,拿胶圈直接往上插的;还有一种是用那个胶粘的,比咱们传统的铁管,我去套丝或者是去焊接,相对来说是非常简单的。
这个灌水器,咱们灌溉系统里边的水,经过各级管道以后,进入到这个毛管系统里边来,这个灌水器就经过它对这个水流进行一定的效能,减压及一些调节作用,使这个水能均匀的、稳定地分配到田间,满足这个作物生长对水分的需要。
灌水器是滴灌系统中最重要的设备,其性能、质量的好坏,直接影响到整个滴灌系统工作的可靠性及灌水质量的优劣。滴灌系统常用的灌水器有三种,一种是迷宫式的,一种是内镶式的,还有一种就是压力补偿式的。
这个迷宫式大部分来说,为一次性的塑料滴灌带;内镶式可为滴灌带或者是滴灌管;压力补偿式滴头,一般是安装在这个皮管上,根据在流水线上安装,可以在施工现场安装。
几种灌水器的基本要求、质量及其检测标准也是有下面几个要求。
第一个,它的出流量要小,要均匀,要稳定。对压力变化的敏感性要小。就是说我这个压力不稳定的时候,我这个流量的变化不是很大;另外一个,滴灌是一种局部的灌溉,它要求在这个地表不产生径流,因此灌水器的流量一定要小。
灌水器要随着这个压力系统的变化而改变,为了保证它灌水器的流量均匀稳定,那么就要求灌水器具有一定的调节能力,在灌水器压力变化而引起的流量变化,要非常非常的小,这种就是说,这个压力补偿式滴头做得非常好,我的压力在0.5公斤到2公斤的时候,那么它的流量变化几乎是一条直线。
另外一个就是要它的抗堵塞性能要比较好,抗堵塞性能比较好的灌水器,它不但能够保证系统的正常的运行,而且它可以使过滤设备去简化,过滤设备简化以后就可以说是,降低整个成本的费用。
第三,它的结构要简单,要便于制造、铺设和安装,如果这个结构非常复杂,你在生产的时候也非常麻烦,那么它的价格就会显得比较昂贵,铺设起来和安装起来都非常费劲,那么我在安装的时候,这个人工的投入也是非常大的。
第四就是要价格低廉,滴灌带占滴灌系统总投资的30%到40%左右,咱们这个滴灌系统用户都是老百姓,咱们中国的农村经济相对来说比较落后,农业的产值也比较低,农民的经济承受能力是比较弱的,因此你只有开发那种价格非常低廉,让农民用得起的产品,你才能有这个推广前景,如果价格非常昂贵,我这个滴灌带一旦坏了,农民他换不起,那么也是没有前景的。
第五就是要求这个制造精度要比较高,灌水器的灌水均匀度除了受系统压力的影响外,还受这个制造精度的影响,如果你这个制造偏差比较大,那么你无论采用哪一种措施,不管你是压力控制得非常好,采用变频设备,那么都不能保证它的灌水器的出水的均匀性。
这种滴灌带就是一种内镶式的滴灌带,那么它的滴头是一次注塑成型,流量偏差比较小,并且它的滴头自带过滤窗,它的水流呈全稳流,扁平滴头与管在线一体挤压成型,使用起来非常方便,价格也比较低廉,属于一种经济型的滴灌带。在田间的布置和回收,都是相对来说比较简单的。
另外一个它这个滴头的间距,还可以根据用户的要求来调整,我可以调成十公分一个,二十公分一个,三十公分一个,甚至是一米一个,那么它的主要适用在哪儿?大田的作物,温室蔬菜以及花卉林木等的种植里面。
这一种是一种迷宫式滴灌带,它主要适用于这个大田作物,温室蔬菜、花卉果木等的种植里面,这种滴灌带就是一个压力补偿式的滴头,它以后是安装在皮管上,根据现场
下面来说一下咱们这个滴灌灌溉的方法。
灌溉的方法大体来说有两种方式:第一种就是我们每一次的灌水量是一定的,我根据土壤水分的状况,来确定这个灌溉时间,比方来说我每一次滴灌,就是开一个半小时,到点就关,然后我中间根据这个土壤水分状况,来确定我两天灌一次,三天灌一次,或者是一天灌一次。这种方式是非常适用的一种方式,对于老百姓来说,也是比较好控制的一种方式。
还有一种方式就是,我灌溉的频率一定,就是说我每隔两天灌一次,那么我灌多少水呢?我根据这个作物的需水量来进行确定。这种就是说,时间可以好控制,那么这个需水量,我每一次灌多少水,我就开一个小时还是一个半小时,这一个必须有一些很精密的设备,去测出来,去换算出来,才能去做。在使用起来,不是非常的方便。
下面再把这个膜下滴灌一些常见的问题,及去解决的一些方法来讨论一下。
灌水器很容易被堵塞,这个原因主要是这个水泵突然停泵了,那么它管道里边的水被排出来,而在滴灌带里边产生一种负压,产生了真空,这个杂物就从灌水器的这个出水口被吸入到这个灌水器里边来,那么它的解决方式,就是在管道里边装真空排气阀,当管道里边的水被排出的时候,那么这个空气会从排气阀里边进入到管道系统里边去,而就组织了这个空气从灌水器的出水口进去。
还有一种就是这个根系,会扎入到这个灌水器里面去,这个作物根系都有一个向水性,那么它哪有水,它就会往哪儿走,出现这种情况的时候,就是说你这个土壤太干,那么这个时候就需要增加这个灌水量,或者是增加这个灌溉频率。
还有一种就是说,在这个水里边加入一定的化学药品,去防止这个根在这周边上生长,另外一个问题就是灌水器,被一些脏东西给堵了,这个灌水器被堵了以后,主要是指我这个管道里边有一些赃物,那么它的原因是什么呢?就是这个过滤系统没有过滤好,这个时候,就需要检查这个过滤系统,过滤系统是不是被堵塞了,或者是不是安装的时候,就没有满足这个设计的要求,就需要来清洗过滤器,或者是改进过滤设备。
还有一种问题就是这个滴灌带被一些蚂蚁和一些昆虫给咬坏了,那么这一种就是说在滴灌带上,有很多非常小的小洞,或者是这个洞会咬得比较大一些,那么这种情况主要出现在这个0.4毫米以下的滴灌带上,这个滴灌带比较薄的时候,这个昆虫就会很容易去咬坏,如果滴灌带比较厚,它咬都咬不动。那么它的解决方法是什么呢?就是说我喷洒一些杀虫剂,或者是在这个滴灌系统里面,我加入一些杀虫剂,那么它就不会去咬。
另外一个就是被一些动物要咬坏了,比方说被老鼠去咬坏了,那么它有两种解决方法,第一种就是说,我把这个滴灌带埋入到土里边去,你这个老鼠就咬不着。还有一种就是我放一些老鼠药,或者是利用它的一些天敌。
另外就是在这个安装的时候,咱们在新疆地区,大面积的铺设滴灌带的时候,不是人工一条条去拉的的,而是利用这个机械一铺,我就可以铺好多条,那么这个机械去安装的时候,就要求你这个机械里边,非常的光滑,运行得非常的正常,一旦你这个机械上面有一些毛刺呀,就是安装滴灌带这一块,你处理得不是很合理的时候,那么他就很容易把这个滴灌带戳破了,或者撕破了,或者刮破了,一旦出现这种情况的时候,那么就要去检查你这个安装的设备,是不是非常的合理,该有毛刺的地方,该把它打磨掉就打磨掉。
另外一个就是在更换的时候,这个滴灌带容易被堵塞,这个问题主要有两个方面,第一个就是我这个作物换季的时候,换茬,我一换茬,我需要把这个滴灌带跟这个管路都拆下来,这个时候种完菜以后,我再去进行安装,那么在安装的时候,就有可能进入一些脏的杂质,杂物呀,都进去了。一些土呀,一些树叶呀,菜叶都进去了。
还有一个就是我们冬季,滴灌带不用的时候,我可能会把它收起来,把它给贮存起来,到了春天再用,那么这个问题解决的方法是什么呢?就是我每一次在这个滴灌带重新铺设以前,我把这个主管路和滴灌带逐节的进行清洗,把主管路清洗干净了,我再去清洗这个支管,再清洗干净了,把滴灌带装上,把滴灌带也冲洗一遍,都冲洗干净了以后,那么我就再把这个滴灌带装上,照常规的去使用就行。
那么今天的讲座到此结束,谢谢大家,再见。