痕量灌溉技识介绍与讲解.ppt

痕量灌溉技术 目录 一、绪论 二、技术经济特性 三、试验实例 四、结论 一、绪论 中国现有常用节水灌溉方法包括渠道防渗、喷灌、微喷灌、渗灌和滴灌等，均为人为控制灌溉时机和灌水量，属于“被动式”灌溉模式。 滴灌灌水器为了实现更小流量的灌水以及长距离铺设，就必须不断地减小流道尺寸，由此带来了流道易堵塞及制造难的问题。 “痕灌”是受化学上微量元素与痕量元素概念启发而取名，主要指能在超微流量向作物长久供水，痕灌单位时间的出水量可达到滴灌的百分之一到千分之一。 痕量灌溉技术是灌溉理论的创新 该技术具有独特的设计理念，创新性地将膜材料技术引入控水头的设计中，通过特殊的结构形式使出水末端可实时响应作物需水触动信号，改变现有的“被动式”灌溉模式，实现作物实时适量地“主动式”取水，是灌溉理论的创新。 图1 痕量灌溉技术的设计理念 二、技术经济特性 技术原理：灌溉水由贮水箱依靠水重力输送到地埋毛管内，经过毛管中的控水头自动将水或营养液输送到植物根系区，控水头一端的毛细管束置于土壤中，利用土壤毛细力根据植物生长需要自动吸取水分，以极小的速率（10~200mL/h）植物可以连续不断地获得水分或营养液，满足生长需要，不产生灌溉水地下渗漏，也不产生土壤表面的水分蒸发。 痕量灌溉的技术核心——控水头 控水头功能与微灌技术中的灌水器类似，是通过利用毛细管力对水的天然控制作用，在不用耗费任何额外能源的情况下，实现长期、稳定控制出水量。 图2 滴灌管、滴灌带及控水头剖面图 控水头 入水口 控水头腔 出水口 一粗一细两层滤膜 纳米材料 控水头工作原理 依靠水分在管内的表面张力和毛细管力，在与土壤接触后，使控水头中的水被土壤中的毛细孔隙自动抽出。 水分进入土壤后，受到土壤毛细管力以及重力、土粒中范德华力的作用，保证水分移动，被植物根系吸收。 　　 植物根系及土壤的吸水能力随着植物自身对水量需求的大小而自动调节，对于控水头内灌溉水的吸收能力也随之变化。这样可以保证连续不间断、均匀、适量地向植物根系土层提供有效供水，最大限度地杜绝水资源浪费。 技术指标：与滴灌相比 （1）控水头比普通滴头抗堵性强； （2）控水头（滴头）流量0.2L/h(主要是与贮水池水位、土壤湿度、作物生长要求相关)，以一季草莓为例，痕量灌溉用水量为153m³/hm2，而普通滴灌用水量为281m³/hm2，比普通滴灌节水47%，也可相应节约肥料； （3）毛管铺设极限长度可达600m，而滴灌带一般在50－100m左右； （4）作物产量与滴灌没有差别。 经济性：痕量灌溉系统节水效果十分明显，无动力，运行费用低，不需每年更换毛管，地埋毛管可用5－10年，同时由于系统流量很小，管道沿程水力损失小，主、干、支管径小，随着加工工艺改进，生产自动化程度提高，痕量灌溉管价格可降低，亩投资将来可能会有较大的下降空间。 灌水模式：痕量灌溉系统在作物生育期需每天24h运行，没有灌水周期。灌溉耗水规律还正在试验中。 三、试验实例 设施农业范围内的可行性试验 地点：北京小汤山特菜基地 作物种类：温室内的青花菜、球茎茴香等 面积：62亩 试验时间：2007-2011年 试验对痕量灌溉系统的灌水均匀度、土壤含水量、作物生长发育、生理生化、产量品质和水分利用等进行了研究。结果表明，与滴灌相比，痕量灌溉节水效益明显，未发现堵塞现象。 1、痕量灌溉田间耗水量减少 青花菜痕量灌溉的田间耗水量比滴灌减少53m³/hm2，即节水56.2%，球茎茴香痕量灌溉的田间耗水量比滴灌减少42.5m³/hm2，即节水49.7%。 2、痕量灌溉条件下作物产量稳定，水分利用效率显著增加 痕量灌溉条件下青花菜、球茎茴香的经济产量与滴差异不显著，但水分利用率比滴灌增加显著，青花菜增加13.3kg/m³，球茎茴香增加30.7kg/m³。 3、痕量灌溉利于作物根系发育 由于痕量灌溉是地下供水且供水速度缓慢，尤其在冬季灌溉时可使到达植物根系的水分温度维持在一个更适宜植物根系生长发育的范围之内，可有效避免低温对根系的不利刺激，促进根系发育，从而有利于根系对水分和养分的吸收，改善了作物品质，提高了作物产量。 四、结论 痕量灌溉的田间生产示范效果良好，以滴灌对照，其节水效率为43%～58%，经济产量增幅为0～14%，水分利用率增幅为80%～173.2%，省工36.4%～57.9%。 所以痕量灌溉在现代农业技术推广中将有十分广阔的前景，使得高效节水灌溉技术得到更一步的发展。