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蓄流分离:果树灌溉新技术优点多 节水增产效果明显

发布时间:2010年3月17日 来源:科技新知

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  喷灌、微喷灌、滴灌、渗灌、膜下滴灌、智能化控灌等灌溉方法,是国内外发展和广泛应用的高效节水灌溉技术。近20年,这些先进的灌溉技术,尤其是微喷灌、膜下滴灌等灌溉技术在我国果树、园林、棉花等作物灌溉中得以推广应用。灌水器是微灌系统的核心技术和重要出流部件,其结构性能决定微灌系统出流特征和灌溉方式,微灌系统工作的质量高低、工作可靠性很大程度上取决于灌水器性能及其工作方式,因而,国内外将微灌系统灌水器的防堵塞、灌溉水均匀出流等问题作为研究重点并已解决和应用。


  随着经济结构调整,新疆特色林果业面积快速发展,果树采用现有微灌技术面临新问题,由于果树不同生长阶段需水量和需水规律的特殊性,成龄果树采用微灌技术时常出现减产、耗能耗水多、灌溉水温低、运行费用较高等问题。为此,自主创新出一种蓄流分离式灌溉新技术,解决了果树灌溉节水增产,节能低耗,用水自控和提升灌溉水温的技术难题,同时为我国节水灌溉新技术新产品研发拓展了空间。


  蓄流灌溉及其关键设备


  蓄流分离式灌溉,是我国近年基于果树类作物需水特性和要求,自主创新研究的一项节水灌溉新技术,在探索研究农业节水增产、节能降耗、定额用水、提升水温及灌溉均匀性等关键问题上取得了新进展,为我国节水灌溉领域拓展了新空间。


  什么是蓄流灌溉?


  蓄流分离式灌溉的基本理念是基于供水与灌溉不连续、不同步、相互独立用水机理,将田间作物灌溉水量,通过供、输水方式输至田间分离式蓄流灌水器之中,作物灌溉用水由灌水器中的水量在自重作用下,自行释放自流灌溉,即一种供水“蓄”与作物自流灌溉的“流”之间彻底分离的蓄流灌溉方法。可以说,蓄流分离式灌溉突破了灌区传统的供水与灌溉用水同步和连续性方式,是一种创新灌溉模式。


  关键设备:蓄流灌水器


  基于蓄流分离式灌溉原理,作物实施灌溉是由蓄流灌溉系统中的关键技术设备———蓄流灌水器实施自流灌水。蓄流灌水器可视为接纳灌溉用水的有压容器,由管径较大的进水软管、充水排气小孔、管径微小的灌溉导流微管等构成。蓄流灌溉运行过程中,蓄流灌水器容积内的灌溉水流进、出表现为由恒定出流向非恒定流变化,当蓄流灌水器在水流输入充满完成时为恒定出流,当灌水器充水完成并终止供输水时,则为非恒定出流。因此,蓄流灌水器的充水与泄空两个过程所需时间是不同的。


  优点一:节水增产效果明显


  蓄流分离式灌溉技术具有明显的节水增产效果,因为既有喷灌、微灌等灌溉技术所共有的节水方式,也有其灌溉运行特点,节水主要通过以下方式实现。


  首先是管网化供水系统节水。蓄流灌溉系统的田间均为封闭式管网供水,如同喷灌、微灌等灌溉系统一样,在供水过程中不会产生输水渗漏损失浪费,系统供水效率高。


  再者是细流渗灌充分节水。蓄流灌溉与喷、滴灌灌水方式不同,喷灌是以喷洒方式灌水;滴灌是以滴头滴水的方式进行作物根区局部土壤湿润灌水。蓄流灌溉则是以分离式蓄流灌水器为条件,灌水器中的水量在自重作用下,通过微管出流导管自行释放缓慢出流进入作物根部灌水入渗器皿中,以细流灌溉方式渗透作物根系区域土壤,解决了果树类作物喷灌过程中水分飘移、蒸发损失等问题。


  还有蓄流灌水器定额水量自控节水。蓄流灌水器具有作物灌水定额自控及自动出流等功能,果树等作物用水量多少事先设计确定,实现了作物灌水定额及用水计量的自控。解决了喷灌、微灌等节水灌溉工程由于人为管理不当而产生的管理过程中浪费用水现象。


  优点二:低水头灌溉均匀


  灌溉水均匀度是微灌节水技术的重要指标。为满足作物均匀灌溉需要,供水系统通常以消耗较多的能源而获得系统较大工作压力。若是低水头微灌管网供水系统,很难满足作物均匀灌溉需要。目前常用方法有:一通过若干个轮灌区设计,集中使用和消耗有限的供水压力;二选择使用性能较好的灌水器。但对于自流灌区自然低水头(一般0.5—2.0m)微灌供水系统水头压力过小,尽管将灌溉系统划分成多而小的轮灌区,但灌溉均匀性仍差,蓄流灌溉解决了这一技术难题。


  以蓄流灌水器为特征的蓄流灌溉方式,对于一个轮灌区内只要满足灌水器的充水要求,就能够实现该轮灌区内作物用水量和灌溉水的均匀性要求,解决了灌区因水头不足而产生的灌溉不均匀问题,为解决目前微灌系统以高水头为代价获得灌溉系统工程布局和均匀灌溉问题,提供了可行的技术途径。

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