滴灌技术:滴灌技术:节水、高产、优质节水、高产、优质赖赖 伟伟抚州市微雨润灌溉设备有限公司董事长抚州市微雨润灌溉设备有限公司董事长 1灌溉技术简介灌溉技术简介传统地面灌溉技术传统地面灌溉技术-土渠输水土渠输水,大水漫灌;大水漫灌;-渠道衬砌渠道衬砌,畦灌或沟灌;畦灌或沟灌;-低压管道输水,畦灌或沟灌低压管道输水,畦灌或沟灌现代灌溉技术现代灌溉技术-喷灌;喷灌;-微灌:微喷、滴灌、涌泉灌微灌:微喷、滴灌、涌泉灌2各种灌溉技术节水效率比较各种灌溉技术节水效率比较-土渠输水土渠输水,大水漫灌大水漫灌:效率极其低下效率极其低下,大约在大约在10-25%.-渠道衬砌渠道衬砌,畦灌或沟灌畦灌或沟灌:比大水漫灌、土渠输水比大水漫灌、土渠输水可提高用水率可提高用水率15%-20%-低压管道输水,畦灌或沟灌可比衬砌渠道水水低压管道输水,畦灌或沟灌可比衬砌渠道水水提高用水效率提高用水效率15%-20%3现代农业节水灌溉技术现代农业节水灌溉技术喷灌喷灌:用水效率可达用水效率可达80-85% 不可避免的损失有不可避免的损失有:飘移、蒸发、渗漏;飘移、蒸发、渗漏; 适合于:大田作物。
如小麦,玉米,土适合于:大田作物如小麦,玉米,土 豆、大豆、蔬菜等豆、大豆、蔬菜等滴灌滴灌:用水效率可达用水效率可达90-95% 适合于:土适合于:土 豆、蔬菜、瓜果、花卉、林木、苗豆、蔬菜、瓜果、花卉、林木、苗 圃、棉花、果园、防风林带等经济作物及宽行距圃、棉花、果园、防风林带等经济作物及宽行距 作物 4适合于大田灌溉的喷灌设备:适合于大田灌溉的喷灌设备: 管道输水、全面积湿润,适合于管道输水、全面积湿润,适合于窄行距作物根系分布特性,易于窄行距作物根系分布特性,易于满足需水要求用水效率可以达满足需水要求用水效率可以达到到85%85%与传统大水漫灌比,可与传统大水漫灌比,可节水节水40-50%40-50%但仍有无法控制但仍有无法控制的漂移损失及难于控制的深层渗的漂移损失及难于控制的深层渗漏损失5 微灌技术:微喷、滴灌技术微灌技术:微喷、滴灌技术 微灌是利用微灌设备组微灌是利用微灌设备组装成微灌系统,将装成微灌系统,将有压有压水输送并水输送并均匀均匀地分配到地分配到田间,通过灌水器田间,通过灌水器( (微喷微喷头、滴头)以头、滴头)以微小的流微小的流量量湿润作物根部附近土湿润作物根部附近土壤的一种壤的一种局部灌水技术局部灌水技术。
6滴灌技术优势滴灌技术优势节水节水::与传统灌溉技术相比,灌水效率可提高与传统灌溉技术相比,灌水效率可提高40-50%,即可节水,即可节水40-50%原因有:滴头出水流原因有:滴头出水流量小,一般在量小,一般在1-8升升/小时,不易产生深层渗漏及小时,不易产生深层渗漏及地面径流;滴灌为局部灌溉,只湿润作物根区,不地面径流;滴灌为局部灌溉,只湿润作物根区,不易产生无效灌溉;采用滴灌技术很容易实施频繁灌易产生无效灌溉;采用滴灌技术很容易实施频繁灌溉,很容易控制过量灌溉;很容易实施灌溉自动化,溉,很容易控制过量灌溉;很容易实施灌溉自动化,实施智能灌溉、精准灌溉;与喷灌比,不受风的影实施智能灌溉、精准灌溉;与喷灌比,不受风的影响,无漂移损失;蒸发损失小响,无漂移损失;蒸发损失小节肥节肥:通过滴灌系统施肥,称作灌溉施肥滴灌施肥的通过滴灌系统施肥,称作灌溉施肥滴灌施肥的肥料必须是全溶性肥滴灌水的利用率高,则施肥肥料必须是全溶性肥滴灌水的利用率高,则施肥的利用率也高氮肥利用率可高达的利用率也高氮肥利用率可高达70%,比传统,比传统施肥方法高施肥方法高30-70%可溶肥料直接施到作物根可溶肥料直接施到作物根部部7可可溶溶性性肥肥料料直直接接输输入入到到根根区区8节能节能:滴头工作压力在滴头工作压力在1公斤左右即可,而喷灌的公斤左右即可,而喷灌的 工作压工作压力常常在力常常在2公斤以上。
因此,同样灌溉面积下,滴灌公斤以上因此,同样灌溉面积下,滴灌系统的首部工作压力常常比喷灌系统低;滴灌用水量系统的首部工作压力常常比喷灌系统低;滴灌用水量小,总用电量比喷灌小小,总用电量比喷灌小节工:节工:同样灌溉面积下,滴灌系统需要的灌溉管理人员比同样灌溉面积下,滴灌系统需要的灌溉管理人员比传统灌溉系统需要的人少的多传统灌溉系统需要的人少的多省力:省力:手动阀门或自动阀门控制,操作省力,简单手动阀门或自动阀门控制,操作省力,简单节地节地:通过管道输水,管道常常埋在地下,不占用耕地通过管道输水,管道常常埋在地下,不占用耕地节约劳务成本节约劳务成本:管理人员少,大大减少劳务成本管理人员少,大大减少劳务成本9环保:环保:不易产生深层渗漏,化肥对地下水的污不易产生深层渗漏,化肥对地下水的污染少;采用滴灌后,土壤湿度小,保护地栽染少;采用滴灌后,土壤湿度小,保护地栽栽培时棚内空气湿度低,病虫害滋生少,农栽培时棚内空气湿度低,病虫害滋生少,农药用量少药用量少10滴灌技术的缺点滴灌技术的缺点((1):):容易产生堵塞:由于滴头的流道断面小,出容易产生堵塞:由于滴头的流道断面小,出水孔小,很容易被水中的有机、无机杂质堵塞,这水孔小,很容易被水中的有机、无机杂质堵塞,这种堵塞叫物理堵塞;如果水中的阳离子,如钙、镁种堵塞叫物理堵塞;如果水中的阳离子,如钙、镁等含量高,容易在流道中结晶,堵塞滴头,这种堵等含量高,容易在流道中结晶,堵塞滴头,这种堵塞叫化学堵塞;此外,滴头流道中有时会滋生绿苔,塞叫化学堵塞;此外,滴头流道中有时会滋生绿苔,堵塞滴头,这种堵塞叫生物堵塞。
堵塞滴头,这种堵塞叫生物堵塞 采用过滤器可防止物理堵塞;采用酸洗的办法可以采用过滤器可防止物理堵塞;采用酸洗的办法可以预防化学堵塞;采用注氯气的办法可以预防生物堵预防化学堵塞;采用注氯气的办法可以预防生物堵塞2))管理要求高:防虫咬、防鼠咬、防损伤、放堵管理要求高:防虫咬、防鼠咬、防损伤、放堵塞、防爆管塞、防爆管……11微灌灌水器微灌灌水器微喷头微喷头管管上上内镶滴头内镶滴头管上滴头管上滴头12滴灌管、滴灌带滴灌管、滴灌带边缝式滴灌带边缝式滴灌带贴片式滴灌带贴片式滴灌带贴片式滴灌管、带贴片式滴灌管、带内镶柱状滴灌管内镶柱状滴灌管13微喷头微喷头多用于:果园、蔬菜、花卉、温室降温及加湿、苗圃育苗多用于:果园、蔬菜、花卉、温室降温及加湿、苗圃育苗14温室、苗圃育苗、花卉采用微喷效果不错温室、苗圃育苗、花卉采用微喷效果不错15盆花滴灌设备盆花滴灌设备滴箭滴箭16蔬菜:喷、滴灌混合蔬菜:喷、滴灌混合17181920212223242526微灌条件下生产的萝卜产量高,品质好微灌条件下生产的萝卜产量高,品质好27果园、防风林带等宽行距果园、防风林带等宽行距作物用滴灌作物用滴灌管或管上滴头管或管上滴头内镶片式内镶片式内内镶镶柱柱状状28适合窄行距作物:蔬菜、棉花适合窄行距作物:蔬菜、棉花边缝式边缝式贴片式贴片式29滴灌灌水器重要性能:压力补偿与滴灌灌水器重要性能:压力补偿与非补偿非补偿 根据滴头特性,滴头分为压力补偿滴头和非压力补根据滴头特性,滴头分为压力补偿滴头和非压力补偿滴头。
偿滴头 -压力补偿滴头内装流道调节膜片当压力高时减压力补偿滴头内装流道调节膜片当压力高时减小过流断面以减小出水量当压力高时扩大过流断小过流断面以减小出水量当压力高时扩大过流断面以增加出水量压力补偿滴头出水均匀可延长面以增加出水量压力补偿滴头出水均匀可延长滴灌管铺设长度,可提高滴灌均匀度,可更好地满滴灌管铺设长度,可提高滴灌均匀度,可更好地满足植物需水、需肥要求足植物需水、需肥要求 -非压力补偿滴头流道内无膜片出水量随滴头处压非压力补偿滴头流道内无膜片出水量随滴头处压力变化而变化不利于植物生长力变化而变化不利于植物生长 如果毛管铺设短,滴头压力变化不大,可以考虑采如果毛管铺设短,滴头压力变化不大,可以考虑采用非压力补偿滴头,以便节约投资用非压力补偿滴头,以便节约投资30补偿与非补偿性能补偿与非补偿性能 柱状内镶压力补偿滴头柱状内镶压力补偿滴头扁平内镶压力补偿滴头扁平内镶压力补偿滴头31柱状内镶压力非补偿滴头柱状内镶压力非补偿滴头32关于补偿性能参数:流态系数关于补偿性能参数:流态系数X 衡量滴头补偿性能的参数叫流态指数流态指数的范围为衡量滴头补偿性能的参数叫流态指数。
流态指数的范围为0-1流态指数与流态指数与补偿性能的关系可以从下面所示滴头流量压力公式中反映出来:补偿性能的关系可以从下面所示滴头流量压力公式中反映出来: q=khX 式中:式中: q—滴头流量;滴头流量; h—滴头工作压力;滴头工作压力; k—流量指数(常数);流量指数(常数); x—流态指数流态指数 流态指数流态指数x反映滴头的流量对压力变化的敏感程度:反映滴头的流量对压力变化的敏感程度:-当滴头内水流为全层流时,流态指数当滴头内水流为全层流时,流态指数x等于等于1,即流量与工作水头成正比;,即流量与工作水头成正比;-当滴头内水流为全紊流时,流态指数当滴头内水流为全紊流时,流态指数x等于等于0.5;;-当流态指数当流态指数x等于等于0,即出水流量不受压力变化的影响,这种状,即出水流量不受压力变化的影响,这种状 叫做全压力补偿状态其它各种形式的灌水器的流态指数在叫做全压力补偿状态其它各种形式的灌水器的流态指数在 0~1.0之间变化之间变化33微灌系统首部基本组成微灌系统首部基本组成34地下滴灌简介地下滴灌简介35o滴灌管可以铺设在地面,也可埋于地下。
将滴灌管可以铺设在地面,也可埋于地下将滴灌管、带埋于地下称之为地下滴灌滴灌管、带埋于地下称之为地下滴灌 o 地下滴灌可以大量减少蒸发损失,水、肥的地下滴灌可以大量减少蒸发损失,水、肥的利用效率更高而且可以有效控制杂草生长,利用效率更高而且可以有效控制杂草生长,减少农药用量高温及干旱地区采用地下滴减少农药用量高温及干旱地区采用地下滴灌效果非常好多风地区也应考虑采用地下灌效果非常好多风地区也应考虑采用地下滴灌o总的讲,地下滴灌技术是新兴技术,并不完总的讲,地下滴灌技术是新兴技术,并不完善正在不断完善过程中正在不断完善过程中36地面滴灌易于管理、维护地面滴灌易于管理、维护地下滴灌则要求较高的设计、地下滴灌则要求较高的设计、安装、维护技术及较高的过安装、维护技术及较高的过滤配置新疆有些地区开始试验地新疆有些地区开始试验地下滴灌,但效果不很理想,下滴灌,但效果不很理想,系统出现堵塞现象大部分系统出现堵塞现象大部分是由于不合理的设计、安装、是由于不合理的设计、安装、维护及设备配置所致维护及设备配置所致37o 地下滴灌埋藏深度因土壤质地及植物根系密地下滴灌埋藏深度因土壤质地及植物根系密集层深度确定。
必须先做试验,然后推广集层深度确定必须先做试验,然后推广规律是:粘土深,沙土浅,壤土居中浅根规律是:粘土深,沙土浅,壤土居中浅根系浅埋,深根系深埋;系浅埋,深根系深埋;o对于壤土地棉花、果树,埋藏深度可在对于壤土地棉花、果树,埋藏深度可在20-40厘米之间厘米之间38o滴灌管、带铺设间距也要通过田间试验确定:滴灌管、带铺设间距也要通过田间试验确定: 沙土地:沙土地:60公分公分-100公分;壤土:公分;壤土:80-120公分;粘土:公分;粘土:120-150公分公分39土豆浅埋滴灌(土豆浅埋滴灌(3-5厘米埋深)厘米埋深)40 地面滴灌土壤水分分布图地面滴灌土壤水分分布图41 地下滴灌土壤水分分布图地下滴灌土壤水分分布图除了向下及向滴头两侧除了向下及向滴头两侧入渗,地下滴灌滴头出入渗,地下滴灌滴头出水还在土壤毛细管作用水还在土壤毛细管作用下向上湿润下向上湿润 42地下滴灌初期湿润图地下滴灌初期湿润图43地下滴灌后期湿润图地下滴灌后期湿润图44地地埋埋滴滴灌灌管管铺铺设设机机4546西瓜苗移栽西瓜苗移栽47西西瓜瓜苗苗移移栽栽后后48西瓜苗移栽后滴灌西瓜苗移栽后滴灌49多多季季滴滴灌灌带带回回收收5051回回收收的的滴滴灌灌带带,,下下季季继继续续使使用用52滴灌生产出的红薯滴灌生产出的红薯53软带输水软带输水国内喷灌用软带的多,滴灌应用不多,国外普遍采用。
优点:价低,易国内喷灌用软带的多,滴灌应用不多,国外普遍采用优点:价低,易移动(适合倒茬),易回收,不怕机器压,安装方便移动(适合倒茬),易回收,不怕机器压,安装方便54干、支管连接干、支管连接“阀门阀门”5556支管上的简易木板支管上的简易木板“阀阀”:经济、方便:经济、方便57进排气阀进排气阀集水管集水管泄水阀泄水阀进排气阀进排气阀地埋滴灌管地埋滴灌管支管支管58o 地下滴灌的弱点除了设计、安装、维护难度大外,还有地下滴灌的弱点除了设计、安装、维护难度大外,还有可能会出现植物根系侵入滴头出水孔,堵死滴孔的情况可能会出现植物根系侵入滴头出水孔,堵死滴孔的情况 通常的做法是每季注一次特氟灵除草剂,以杀死滴头附通常的做法是每季注一次特氟灵除草剂,以杀死滴头附近根毛,防止堵塞发生近根毛,防止堵塞发生此外,通过频繁灌溉也可避免此外,通过频繁灌溉也可避免根毛堵塞现象一次性滴灌带基本不会出现根毛堵塞根毛堵塞现象一次性滴灌带基本不会出现根毛堵塞o深埋地下滴灌系统必须在支管上安装自动泄水阀,以自深埋地下滴灌系统必须在支管上安装自动泄水阀,以自动清洗管道中可能的杂质在适当位置安装进排气阀,动清洗管道中可能的杂质。
在适当位置安装进排气阀,以破除真空,避免水击及产生负压吸土滴灌管、带末以破除真空,避免水击及产生负压吸土滴灌管、带末端通常接集水管,集水管末端接泄水阀,定期或自动排端通常接集水管,集水管末端接泄水阀,定期或自动排除管中积水除管中积水59o地下滴灌带易发生虫咬应当采用壁厚带:地下滴灌带易发生虫咬应当采用壁厚带:0.3mm 以上以上60微灌首部过滤系统微灌首部过滤系统-微喷、滴灌必须安装过滤系统,以防泥沙、有微喷、滴灌必须安装过滤系统,以防泥沙、有机杂质堵塞喷嘴、流道;机杂质堵塞喷嘴、流道;-易堵塞是微灌的先天不足微灌设备的抗堵塞易堵塞是微灌的先天不足微灌设备的抗堵塞 性能好坏只是相对而言没有不加过滤绝对不性能好坏只是相对而言没有不加过滤绝对不堵塞的设备;堵塞的设备;-无论如何强调过滤系统的重要性都不为过;无论如何强调过滤系统的重要性都不为过;-没有万能的过滤器适合的就是最好的没有万能的过滤器适合的就是最好的-必须根据水源、水质、灌水器流道尺寸等精心必须根据水源、水质、灌水器流道尺寸等精心选择过滤器选择过滤器 61 -砂石过滤器:有效过滤地面水有机杂质有效过滤地面水有机杂质, , 常做一级过滤设备常做一级过滤设备; ;-砂分离器:有效过滤无机杂质有效过滤无机杂质, , 常做一级过滤设备常做一级过滤设备; ;-网式过滤器:水质较好时单独采用水质较好时单独采用, ,常做常做 二级过滤设备二级过滤设备; ;造价低廉造价低廉. .-叠片过滤器:水质较好时单独采用水质较好时单独采用, ,常做常做 二级过滤设备二级过滤设备; ;造价低廉造价低廉, ,易冲洗易冲洗 62 处理河、湖水有机杂质最有效的砂石过滤器处理河、湖水有机杂质最有效的砂石过滤器不锈钢砂不锈钢砂过滤器过滤器文丘里施肥器文丘里施肥器过滤器自动反冲洗控制器过滤器自动反冲洗控制器灌溉控制器灌溉控制器自动泄压阀自动泄压阀进排气阀进排气阀水水泵泵63手动冲洗网式过滤器网式过滤器网式过滤器64吸力自清洗网式过滤器吸力自清洗网式过滤器65砂分离器-常用于井水水质处理出水口进水口集砂室66砂分离器剖面及原理砂分离器剖面及原理67叠片过滤器内部结构叠片过滤器内部结构易于手动冲洗,适合水质较好水源易于手动冲洗,适合水质较好水源及二级配套过滤及二级配套过滤68自动冲洗叠片过滤器自动冲洗叠片过滤器价格较高,价格较高,适用水质较好适用水质较好水源或二级配套水源或二级配套6970田田间间叠叠片片过过滤滤系系统统软带作支管软带作支管滴灌带滴灌带71滴灌施肥-施肥罐施;施肥罐施;-文丘里管吸飞器;文丘里管吸飞器;-活塞施肥泵活塞施肥泵72压差式施肥罐压差式施肥罐73文丘里施肥器文丘里施肥器截止阀控制压差截止阀控制压差逆止阀防止逆止阀防止化肥倒流化肥倒流下接过滤系统下接过滤系统肥肥料料罐罐溶溶解解化化肥肥74电动注肥系统电动注肥系统下接过滤系统下接过滤系统截止阀截止阀逆止阀逆止阀注肥泵注肥泵肥肥料料罐罐75田间过滤施肥系统田间过滤施肥系统767778水力驱动活塞注肥泵水力驱动活塞注肥泵79控制设备控制设备 -手动控制设备;手动控制设备;-半自动控制设备;半自动控制设备;-全自动控制设备全自动控制设备80 手动阀:常用球阀、闸阀,蝶阀;手动阀:常用球阀、闸阀,蝶阀; 自动控制器及电磁阀自动控制器及电磁阀 81 灌溉自动控制分类灌溉自动控制分类-半自动控制: 有手动成分的控制为半自动控制;定时间定量控制有手动成分的控制为半自动控制;定时间定量控制器控制,实际为半自动控制。
因为灌溉制度:灌水器控制,实际为半自动控制因为灌溉制度:灌水时间(什么时候灌溉),灌水延续时间(灌多长时间)时间(什么时候灌溉),灌水延续时间(灌多长时间)、灌水周期(间隔多长时间灌一次)均由人工确定灌水周期(间隔多长时间灌一次)均由人工确定合理与否,取决于管理人员知识、经验等合理与否,取决于管理人员知识、经验等全自动化控制:控制过程无须手动参与由自动气象站、流量传感器、控制过程无须手动参与由自动气象站、流量传感器、土壤水分传感器、温度传感器、雨量传感器、电导率土壤水分传感器、温度传感器、雨量传感器、电导率传感器、传感器、PHPH传感器等反馈植物生长各种环境信息给传感器等反馈植物生长各种环境信息给中央计算机,计算机通过计算、判断,编制灌溉制度,中央计算机,计算机通过计算、判断,编制灌溉制度,实施灌溉实施灌溉82全自动化灌溉控制的优点:全自动化灌溉控制的优点:-高度节水,与半自动系统比,可节约高度节水,与半自动系统比,可节约20-30%;;-充分满足植物需水,改善植物生长质量;充分满足植物需水,改善植物生长质量;-可以将多个系统集中控制,达到区域性节水,建立节水可以将多个系统集中控制,达到区域性节水,建立节水节水型社会;节水型社会;-实施智能化管理,精准灌溉,精准施肥实施智能化管理,精准灌溉,精准施肥-确保灌溉系统安全运行;确保灌溉系统安全运行;缺点:缺点:-要求管理人员高素质;要求管理人员高素质;-初期投资略高。
但如果系统大,与半自动系统相比,初期投资略高但如果系统大,与半自动系统相比,单位面积额外投资不会超过单位面积额外投资不会超过10%83中控灌溉与自动定时中控灌溉与自动定时/定量控制器灌溉相比:定量控制器灌溉相比: - 中控可依每日实际蒸发蒸腾量编程灌溉,最大限度满足植中控可依每日实际蒸发蒸腾量编程灌溉,最大限度满足植物需水,精确灌溉物需水,精确灌溉 - 中控系统还可外接许多传感器,如:雨量传感器、流量传中控系统还可外接许多传感器,如:雨量传感器、流量传感器、感器、 温度传感器器、温度传感器器、 土壤水分传感器等,对灌溉系统土壤水分传感器等,对灌溉系统 程序实时监控、修正与自动控制器程序实时监控、修正与自动控制器 控制相比,控制相比, 节水节水30%左右左右84传感器传感器施肥器施肥器肥料搅拌器肥料搅拌器水泵水泵过滤器过滤器电磁阀电磁阀灌水器灌水器典型全自动化控制灌溉系统典型全自动化控制灌溉系统计算机计算机 VS VS控制器连接控制器连接 - -通讯电缆;通讯电缆; - -无线;无线; - -线线传感器传感器 VS VS控制器连接控制器连接 - -通讯电缆通讯电缆 - -无线无线控制器控制器85灌溉系统中央计算机自动控制指标-依作物水分状态为指标实施控制:叶面温度、叶水势、树干直径变化、树干温度…-依土壤水分状态为指标实施控制:土壤水分、土水势;-依蒸发、蒸腾量(ET)控制:通过气象因素确定86谢谢大家!!!87谢谢 谢!谢! 放映结束 感谢各位的批评指导!让我们共同进步88。