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任务1 膜下滴灌技术特点及构造
1-1膜下滴灌技术概念、特点及应用前景
一、膜下滴灌技术概念
滴灌是利用滴头、滴灌管(带)等设备,以滴水或细小水流的方式,湿润植物根区附近部分土壤的灌水方法。
图1-1 膜下滴灌技术
膜下滴灌是在滴灌技术和覆膜种植技术基础上,使其有机结合,扬长避短、相互补偿,形成的一种特别适用于机械化大田作物栽培的新型田间灌溉方法。其内涵是:①覆膜和滴灌两者缺一不可;②采用性能符合要求、价格低廉的一次性滴灌带;③布管、铺膜与播种一次复合作业完成。
图1-2 膜下滴灌铺设
滴灌的主要特点是灌水量小,灌水器每小时流量为2-12升,因此,一次灌水延续时间较长,灌水的周期短,可以做到小水勤灌;需要的工作压力低,能够较准确地控制灌水量,可减少无效的棵间蒸发,不会造成水的浪费;滴灌还能自动化管理。
二、膜下滴灌的特点
滴灌采用管道输送灌溉水,与传统地面灌溉相比,可以有效减少输水渗漏,提高输水效率。
图1-3 膜下滴灌
1.膜下滴灌的优点
(1)节水、节肥、省工
滴灌属全管道输水和局部微量灌溉,使水分的渗漏和损失降低到最低限度。同时,又由于能做到适时地供应作物根区所需水分,不存在外围水的损失问题,又使水的利用效率大大提高。灌溉可方便地结合施肥,即把化肥溶解后灌注入灌溉系统,由于化肥同灌溉水结合在一起,肥料养分直接均匀地施到作物根系层,真正实现了水肥同步,大大提高了肥料的有效利用率,同时又因是小范围局部控制,微量灌溉,水肥渗漏较少,故可节省化肥施用量,减轻污染。运用灌溉施肥技术,为作物及时补充价格昂贵的微量元素提供了方便,并可避免浪费。滴灌系统仅通过阀门人工或自动控制,又结合了施肥,故又可明显节省劳力投入,降低了生产成本。
(2)控制温度和湿度
传统沟灌的大棚,一次灌水量大,地表长时间保持湿润,不但棚温、地温降低太快,回升较慢,且蒸发量加大,室内湿度太高,易导致蔬菜或花卉病虫害发生。因滴灌属于局部微灌,大部分土壤表面保持干燥,且滴头均匀缓慢地向根系土壤层供水,对地温的保持、回升,减少水分蒸发,降低室内湿度等均具有明显的效果。采用膜下滴灌,即把滴灌管(带)布置在膜下,效果更佳。另外滴灌由于操作方便,可实行高频灌溉,且出流孔很小,流速缓慢,每次灌水时间比较长,土壤水分变化幅度小,故可控制根区内土壤能够长时间保持在接近于最适合蔬菜、花卉等生长的湿度。由于控制了室内空气湿度和土壤湿度,可明显减少病虫害的发生,进而又可减少农药的用量。
(3)保持土壤结构
在传统沟畦灌较大灌水量作用下,使设施土壤受到较多的冲刷、压实和侵蚀,若不及时中耕松土,会导致严重板结,通气性下降,土壤结构遭到一定程度破坏。而滴灌属微量灌溉,水分缓慢均匀地渗入土壤,对土壤结构能起到保持作用,并形成适宜的土壤水、肥、热环境。
(4)改善品质、增产增效
由于应用滴灌减少了水肥、农药的施用量以及病虫害的发生,可明显改善产品的品质。总之,较之传统灌溉方式,温室或大棚等设施园艺采用滴灌后,可大大提高产品产量,提早上市时间,并减少了水肥、农药的施用量和劳力等的成本投入,因此经济效益和社会效益显著。设施园艺滴灌技术适应了高产、高效、优质的现代农业的要求,这也是其能得以存在和大力推广使用的根本原因。
2. 膜下滴灌的缺点
(1)易引起堵塞
灌水器的堵塞是当前滴灌应用中最主要的问题,严重时会使整个系统无法正常工作,甚至报废。引起堵塞的原因可以是物理因素、生物因素或化学因素。如水中的泥沙、有机物质或是微生物以及化学沉凝物等。因此,滴灌时水质要求较严,一般均应经过过滤,必要时还需经过沉淀和化学处理。
(2)可能引起盐分积累
当在含盐量高的土壤上进行滴灌或是利用咸水滴灌时,盐分会积累在湿润区的边缘,若遇到小雨,这些盐分可能会被冲到作物根区而引起盐害,这时应继续进行滴灌。在没有充分冲洗条件下的地方或是秋季无充足降雨的地方,则不要在高含盐量的土壤上进行滴灌或利用咸水滴灌。
(3)可能限制根系的发展
由于滴灌只湿润部分土壤,加之作物的根系有向水性,这样就会引起作物根系集中向湿润区生长。另外,在没有灌溉就没有农业的地区,如我国西北干旱地区,应用滴灌时,应正确地布置灌水器。
三、膜下滴灌技术的应用现状和前景
我国是水资源严重短缺的国家之一,水资源不足已成为制约我国农业和经济发展的“瓶颈”,而我国灌溉水的利用率低,中国占世界耕地的8%、世界水资源的6%,所以为保障国家粮食安全,我国需要大力发展节水农业。而滴灌技术成功解决占世界22%左右人口的粮食和其它农产品的供给问题
我国滴灌技术已趋于成熟。“十一五”、“十二五”是我国滴灌技术推广最快的时期,在西北、东北四省、华北、云南、广西等地区大面积的在经济作物、粮食作物和果树、设施农业等30多种作物上广泛推广应用。据不完全统计,全国滴灌面积达到7
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