将低压水缓慢地直接滴到作物根部附近土壤的灌水方式。其特点是能根据作物生长需要准确地控制灌水量,只湿润作物根区土壤。水的有效利用率高。滴灌是由地下管道灌溉而发展起来的。19世纪20年代开始使用穿孔管进行灌溉,1945年后长流道管式滴头的研制和使用,推动了滴灌技术的迅速发展,到60年代滴灌已经发展成为一种新型灌水技术。
将低压水缓慢地直接滴到作物根部附近土壤的灌水方式。其特点是能根据作物生长需要准确地控制灌水量,只湿润作物根区土壤。水的有效利用率高。
滴灌是由地下管道灌溉而发展起来的。19世纪20年代开始使用穿孔管进行灌溉,1945年后长流道管式滴头的研制和使用,推动了滴灌技术的迅速发展,到60年代滴灌已经发展成为一种新型灌水技术。
滴灌不易产生深层渗漏和地面径流损失,比地面灌溉可省水50~70%,比喷灌省水15~20%左右;要求的工作压力较低,一般只有50~150千帕;能适时适量地供水供肥,使土壤中的水分、养分、空气、温度和微生物活动,经常处在适合于作物生长的最优状态,从而可提高作物产量和品级。
由灌水器、输配水管网和首部控制站组成(图)。灌水器是安装在末级管道上直接向田间作物灌水的装置。输配水管网由干管、支管、毛管、给水栓和安装在各级管道上的压力、流量调节阀门等组成。首部控制站是由水泵、电动机、控制测量仪表、过滤器、施肥装置等组成的滴灌控制枢纽。
滴灌系统示意图
滴灌系统有固定式、移动式和地下式三种形式。固定式系统是把毛管固定布置在地面,施工安装方便,便于检查土壤湿润和灌水器堵塞等情况,但影响其它田间作业,毛管受阳光照射易老化损坏。移动式系统是指毛管在田间移动作业的滴灌系统,可节省设备材料,降低工程投资,适合于对大面积密植行种作物进行灌溉,按毛管移动方式可分为机械移动和人工移动两种。地下式系统把毛管甚至灌水器全部埋在地表下面,管道不易老化,但检查维修不方便。
其作用是将毛管中的压力水流经过消能后均匀而又稳定地分配到田间或每株作物(如果树),以满足作物生长对水分的需要。按出水方式有三种型式:①滴头。压力水流经过滴头消能后,以连续或不连续的方式向土壤灌水。常用的滴头有管式和孔口式两种。②涌水器。压力水流通过涌水器的进水口进入消能室,在消能室减压后以涌水的形式流出涌水器而进入土壤。它具有进出水孔口尺寸较大,需要的工作压力较低,不易堵塞等优点。③滴灌带。又称双壁管或双腔管,由输水腔和配水腔组成。压力水流由输水腔上的供水孔进入配水腔,再通过配水腔上的配水孔流入土壤进行灌溉。它具有把高压小孔出流(输水腔和供水孔)与低压大孔口配水(配水腔和配水孔)两者结合在一起,提高了灌水均匀度,延长滴灌带的长度和减少滴灌系统的投资等优点。
用以清除灌溉水中的污物和杂质,防止系统被堵塞。常用的过滤器主要有:①滤网过滤器。采用金属丝网和尼龙网制成。筒身由抗压耐腐蚀的金属或塑料制成。滤网的目数是根据灌水器的出水口径大小和灌溉水质选定。滤网的孔径是灌水器孔直径的1/7~1/10,滤网可以清除灌溉水中0.075毫米以上的泥沙和水垢等污物,但不能清除灌溉水中的有机污物。②砂过滤器。又称介质过滤器。砂过滤器的罐体采用耐压、耐腐蚀的金属制成。砂床则采用理化性质稳定、清洁的石英或花岗岩碎砂。砂的有效粒径在0.5~1.5毫米左右,均匀系数为1.5。用于清除灌溉水中的水藻、微生物絮团等有机污物。③旋流水砂分离器。又称离心式分离器。当高速水流以切线方向进入过滤器的旋流室后,水流在室中作旋转运动,在离心力和重力共同作用下,质量较大的砂粒向分离器壁面和底部移动,最后沉积下来,净水由分离器顶部的出水口进入供水管道。可清除灌溉水中粒径为0.075毫米以上的泥沙的98%,用作处理含沙量较高的灌溉水的过滤装置。
将化肥和农药溶液注入滴灌管道中的常用设备有:①压差罐。用抗压耐腐蚀的材料制造。将溶于水的化肥和农药装入罐内,接上供水管和输液管,调节控制阀门使阀门两边形成压力差,灌溉管道中的部分水流由供水管进入压差罐,通过输液管后进入下一段灌溉水管送入田间。②文杜里注入器。构造简单,广泛应用于小型滴灌系统中。③注射泵。常用活塞泵、隔膜泵等作肥料和农药的注入装置。使用注射泵能精确地控制施肥或农药的数量,适用于大型滴灌系统。
滴灌设备测试包括灌水器的水力性能测试和其它物理性能测试,如滴头的制造精密度和流态指数、流量和压力变化关系、抗老化和堵塞性能等。滴灌试验主要指在滴灌条件下土壤水分分布和扩散原理,盐分运动规律,作物需水量、作物生理生态变化以及滴灌对作物产量和质量影响等的试验研究。
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