喷灌技术

喷灌技术

喷灌是把由水泵加压或自然落差形成的有压水通过压力管道送到田间，再经喷头喷射到空中，形成细小水滴，均匀地洒落在农田，达到灌溉的目的。一般说来，其明显的优点是灌水均匀，少占耕地，节省人力，对地形的适应性强。主要缺点是受风影响大，设备投资高。经过20多年的努力，现在我国已有喷灌面积80多万hm2。喷灌系统的形式很多，其优缺点也就有很大差别。在我国用得较多的有以下几种： 　　1、固定管道式喷灌 　　干支管都埋在地下（也有的把支管铺在地面，但在整个灌溉季节都不移动），这样管理更省人力，可靠性高，使用寿命长，只是设备投资很高，目前使用塑料管道的系统单位造价也有12000～18000元/hm2之间，有的甚至达到22500元/hm2。 　　2、半移动式管道喷灌 　　干管固定，支管移动，这样可大大减少支管用量，从而使得公顷投资仅为固定式的50%～70%，但是移动支管需要较多人力，并且如管理不善，支管容易损坏。为了避免或减少因支管移动带来的费工、易损等不足，近代发明了一些由机械移动支管的方式，可以部分或全部克服这一缺点。 　　3、中心支轴式喷灌机 　　将支管支撑在高2～3m的支架上，全长可达400m，支架可以自己行走，支管的一端固定在水源处，整个支管就绕中心点绕行，像时针一样，边走边灌，可以使用低压喷头，灌溉质量好。自动化程度很高。我国已有产品，在华北和东北已有一定的使用经验，适用于大面积的平原（或浅丘区），要求灌区内没有任何高的障碍（如电杆、树木等）。其缺点是只能灌溉圆形的面积，边角要想法用其他方法补灌。此机在美国应用广泛，也值得我国在大平原地区、大规模农场推广。 　　4、滚移式喷灌机 　　将喷灌支管（一般为金属管）用法兰连成一个整体，每隔一定距离以支管为轴安装一个大轮子。在移动支管时用一个小动力机推动，使支管滚到下一个喷位。每根支管最长可达400m。这种机型我国已有产品，适用于矮杆作物（如蔬菜、小麦等）要求地形比较平坦。 　　5、大型平移喷灌机 　　为了克服时针式喷灌机只能灌圆形面积的缺点，近代在时针式喷灌机的基础上研制出可使支管作平行移动的喷灌系统。这样灌溉的面积就成矩形的。但其缺点是当机组行走到田头时，要专门牵引到原来出发地点，才能进行第二次灌溉。而且平移的准直技术要求高。因此，没有时针式喷灌机使用得那么广泛，我国也已有产品。其适于推广的范围与时针式相仿。 　　6、纹盘式喷灌机 　　用软管给一个大喷头供水，软管盘在一个大绞盘上。灌溉时逐渐将软管收卷在绞盘上，喷头边走边喷，灌溉一个宽度为两倍射程的矩形田块。这种系统，田间工程少，机械设备比时针式简单，从而造价也低一些，工作可靠性高一些。但一般要采用中高压喷头，能耗较高。 适合于灌溉粗壮的作物（如玉米、甘蔗等）。也要求地形比较平坦，地面坡度不能太大，在一个喷头工作的范围内最好是一面坡。该机型我国也已有系列产品。 　　7、中、小型喷灌机组 　　这是我国在70年代用得最多的一种喷灌模式，常见的形式是配有1～8个喷头，用水龙带连接到装有水泵和动力机（多为柴油机与电动机）的小车上，动力功率为3～12马力居多。使用灵活，每公顷投资为固定管道式的20%～60%，移动费劳力大，管理要求高，近年来，发展的规模似有降低的趋势，只适用于中小型的农场和田块。但投资较低，使用灵活以上各种喷灌形式各有利弊，各自适合于不同的条件，因此只能因地制宜地决策选用。 　　喷灌几乎适用于除水稻外的所有大田作物，以及蔬菜、果树等。它对地形、土壤等条件适应性强。但在多风的情况下，会出现喷洒不均匀，蒸发损失增大的问题。与地面灌溉相比，大田作物喷灌一般可省水30%～50%，增产10%－30%。最大优点是使农田灌溉从传统的人工作业变成半机械化、机械化，甚至自动化作业，加快了农业现代化的进程。但在多风、蒸发强烈地区容易受气候条件的影响，有时难以发挥其优越性，在这些地区进行喷灌应该对其适应性进行进一步分析。

温室微喷灌系统的组成

微喷灌系统的组成 微喷灌系统由水源、首部枢纽、输配水管网和灌水器以及流量、压力控制部件和量测仪表等组成。 1、水源     河流、渠道、井、泉等均可作为微灌水源，但其水质需符合微灌要求。 2、首部枢纽  首部枢纽包括水泵、动力机、肥料和化学药品注入设备、过滤设备、控制阀、进排气阀、压力流量量测仪表等。其作用是从水源取水增压并将其处理成符合微灌要求的水流送到系统中去。 微灌常用的水泵有潜水泵、深井泵、离心泵等。动力机可以是柴油机、电动机等。在供水量需要调蓄或含砂量很大的水源，常要修建蓄水池和沉淀池。沉淀池用于去除灌溉水源中的大固体颗粒，为了避免在沉淀池中产生藻类植物，应尽可能将沉淀池或蓄水池加盖。 过滤设备的作用是将灌溉水中的固体颗料滤去，避免污物进入系统，造成系统堵塞。过滤设备应安装在输配水管道之前。肥料和化学药品注入设备用于将肥料、除草剂、杀虫剂等直接施入微灌系统，注入设备应设在过滤设备之前。  流量压力量测仪表用于测量管线中的流量或压力，包括水表、压力表等。水表用于测量管线中单位时间流过的水量或流过的总水量,根据需要可以安装于首部，也可以安装于任何一条干、支管上，如安装在首部，须设于施肥装置之前，以防肥料腐蚀;压力表用于测量管线中的内水压力，在过滤器和密封式施肥装置的前后各安设一个压力表，可观测其压力差，通过压力差的大小能够判定施肥量的大小和过滤器是否需要清洗。过滤器的冲洗有自动及手动两种。 控制器用于对系统进行自动控制，一般控制器具有定时或编程功能，根据用户给定的指令操作电磁阀或水动阀，进而对系统进行控制。  阀门是直接用来控制和调节微灌系统压力流量的操纵部件，布置在需要控制的部位上，其型式有闸阀、逆止阀、空气阀、水动阀、电磁阀等。  3、输配水管网      输配水管网的作用是将首部枢纽处理过的水按照要求输送分配到每个灌水单元和灌水器，输配水管网包括干、支管和毛管三级管道。毛管是微灌系统的最末一级管道，其上安装或连接灌水器。  4、灌水器      灌水器是微灌设备中最关键的部件，是直接向作物施水的设备，其作用是消减压力，将水流变为喷洒状施入土壤。 束向上喷射到一个可以旋转的单向折射臂上，折射臂上的流道形状不仅可以使水流按一定喷射仰角喷出，而且还可以使喷射出的水舌反作用力对旋转轴形成一个力矩，从而使喷射出来的水舌随着折射臂作快速旋转。旋转式微喷头一般由三个零件构成，即折射臂、支架、喷嘴。旋转式微喷头有效湿润半径较大,喷水强度较低。由于有运动部件加工精度要求较高,并且旋转部件容易磨损,因此使用寿命较短。 （2）折射式微喷头       折射式微喷头的主要部件有喷嘴，折射锥和支架。水流由喷嘴垂直向上喷出，遇到折射架即被击散成薄水膜或射线沿四周射出，在空气阻力作用下形成射线或细微水滴散落在四周地面上。折射式微喷头优点是结构简单,没有运动部件,工作可靠,价格便宜。

温室微喷灌系统优缺点及使用 温室、大棚栽培条件与大田栽培具有很多不同点。在覆盖材料的隔离下，其内部环境与外部环境截然不同。某些方面有利于作物生长，某些方面则不利于作物生长，必须实施人工调控。与大田种植相比，能否增产、增值，完全取决于能否人为地创造一个有利于作物生长的环境。     利用微喷灌是调控室内环境非常有用的工具之一，在世界各地广为采用。近年，我国在这方面也取得重大进展。在大量引进国外设备的同时，国内微喷灌产品在质量及数量上也取得了长足进步。 一、微喷灌的优缺点 微喷灌是利用微灌设备组装成微灌系统，将有压水输送分配到田间，是利用直接安装在毛管上或通过一条φ4mm或6mm塑料管与毛管连接的微喷头将压力水以喷洒状湿润土壤的一种灌水技术。微喷头有旋转式及折射式两种，流量一般为20～250L/h。 同滴灌一样，微喷灌也为低压灌溉、局部灌溉。与喷灌比省水且能耗低；微喷雾化好，有利于提高温室湿度。对要求湿度高的叶菜类蔬菜及花卉生长有利。微喷还常常用于温室育苗盘灌溉。微喷可用于夏天降温；缺点是雾化的水滴使得温室湿度太高，不利与瓜果类蔬菜及湿度要求低的花卉生长。资金充足的情况下，温室中常常既安装微喷又安装滴灌。 1、节省劳力，节省用水，使用方便  只要将电源开关一开，水滴象细雨一样落到蔬菜上，可同时进行数十只棚的灌溉，比用皮管浇灌节省人工2倍以上，同时可提高灌溉效果，还能节约用水。 2、喷水均匀缓和，对蔬菜根系没有影响  微喷喷水比较均匀一致，可避免有的地方干，有的地方湿，而且水滴喷到蔬菜上冲击力极小，对蔬菜作物没有影响。 3、土壤不易板结  由于以雨滴状态降落田间，慢慢滋润土壤，因而土壤不易板结，有利蔬菜出苗和生长，同时还有减轻土壤次生盐渍化的作用。 二、微喷灌的使用方法 1、根据不同土壤保水情况，蔬菜作物大小进行微喷，一般在绿叶菜上应用多，茄果瓜豆类上应用少。 2、灌溉时间长短。干旱时开机时间长些，蔬菜作物比较大时需水量大开机时间可长些，一般沟里水流淌时就可停机。一般开机时间在三刻钟到一小时，每隔5—7天喷一次，保水能力差的土壤4—5天就应喷一次水，冬季开机时间和次数明显少于夏秋季。