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灌系统设计与及日常运行、管理和维护(以马铃薯为例)

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灌系统设计与及日常运行、管理和维护(以马铃薯为例)

发布日期:2019-06-11 作者:郑州农人灌溉科技有限公司 点击:


滴灌的15大优点

1、水分利用效率最大——节水农业的主要技术措施,国家大力推广的技术。

2、保持根系分布区域内较高的土壤水势。

3、部分土壤湿润(局部灌溉), 无农技措施的干扰;杂草少,除草剂使用减少。

4、叶冠不湿润,避免发生病害。

5、利于劣质水(如含盐水)的利用。

6、由于保持一定程度的淋洗,对含盐水灌溉不敏感,且土壤水势高。

7、土壤不结壳,即便在坡地上也无径流产生。

8、可在大风条件下作业。

9、肥料、农药的使用十分方便。

10、适用于边缘土地,如沙地、戈壁、盐碱土壤等。

11、适用于保护地栽培(温室、大棚)。

12、水肥一体化,灌溉和施肥同步,并显著提高肥效。

13、对水头压力的要求较低(<20m),节约能源。

14、对地形的适应能力强(不规则小地块、山坡地、喷灌圈边角地等)。

15、易于进行自动化控制(未来的方向)。

滴灌存在的问题归纳

一、种植户对滴灌技术掌握不到位,管理粗放,效益有待提高。

1、不熟悉操作规程。

2、不懂划分轮灌面积的大小。

3、不懂施肥罐的使用方法。

4、不清楚何时灌水、灌多少水?

5、该怎样进行滴灌追肥?该选什么肥料、用多少量?

6、整年的系统该怎么维护?包括使用前、中、后的维护。

二、工程设计施工不合理。

7、系统整体规划不周密,水泵压力、流量不够、轮灌面积划分不合理。

8、工程量大、工期拖延,不能顺利按时播种。

9、滴灌管出水不均匀(尤其是山坡地、地埋滴灌管)。

10、地埋管爆破、滴灌管堵塞破损。

11、材料不达标或是遗漏部件(滴灌管的厚度、空气阀大小、电控箱)。

三、传统的农艺操作和滴灌技术不配套。

12、培土填埋滴灌带、拖拉机碾压输水支管。

13、种植行距大、滴灌水肥难吸收,出苗差;膜下滴灌放苗不及时烧苗 。

14、轮作倒茬作物的灌溉。

15、滴灌带铺设及回收 。

滴灌系统的设计、维护

泵房的建设

(1)泵房要用水泥砂浆砌牢固、打水泥地面,普通的泥砌墙基易被泵房积水冲坏,不安全。预留排水口,保持干燥。开窗采光,安装电灯照明,同时做到整洁美观。

(2)水泵选择比理论设计的压力流量参数大25%;注意深井泵、加压泵的电控箱保护(如低压、过载、雷电、漏电等)。

(3)布线规范,安全用电。电箱、电线和开关需钉牢在墙上,防踩踏、浸水漏电、造成触电事故等。

(4)建一小水池,安装备用水源接口,用于清洗过滤器,操作人员洗手。

(5)悬挂操作说明,方便学习和正确使用。

首部系统的运行和维护

(1)空气阀的正确安装和使用

——安装的位置、大小合理

(2)过滤器的使用和清洗

——用大不用小,自动反冲洗好

(3)各阀门开关的使用维护

——慢开慢关,先开后关

空气阀(进排气阀)工作原理

进排气阀能够自动排气和补气。在灌溉系统中主要安排在管网系统中最高处或局部高地。当管道开始输水时,管中空气受水的挤压向管道高处集中,当空气无法排出时,就会减小过水断面,还会造成工作压力数倍的压力冲击(水锤现象)。安装进排气阀后,可将管中空气及时排出。当停止供水后,由于管道中水流向低处逐渐排出时,会在高处管内形成真空,进排气阀能及时补气,使空气随水流的排出而及时进入管道。

空气阀安装位置及要求

1、空气阀尺寸——进气面积是主管的1/4

2、安装位置——在泵房管道的最高处、施肥罐顶部、田间管道局部高处、轮灌区出水阀后面

空气阀的应用

不使用空气阀的后果

过滤装置

因为堵塞会导致滴灌管报废而不能多次使用,需要过滤将水源中的杂质处理成符合系统要求。过滤器不合格,因水和肥料的杂质导致滴头逐渐堵塞,影响水肥到位和均匀度,从而降低产量。堵塞在田间难被发现。

分类

①筛网过滤器;②叠片过滤器;③砂石过滤器;④水砂分离器。

沉砂池——水的预处理

从河道或渠道中取水时,取水口处应设置拦污栅。对于从多泥沙水源取水时,应修建沉沙池。

水砂分离器——水的初级过滤

利用旋流使水和砂粒分离的设备,也称离心过滤器。一般用于含砂量较多的水源,但作为初级过滤,下游还必须安装其他过滤器。

筛网过滤器——粗过滤

叠片式过滤器——精密耐压

砂石过滤器

用砂粒对灌溉水进行过滤的设备,适用于各种水质。

组合过滤器

过滤器选型

过滤器应根据水质状况和灌水器的流道尺寸进行选择。应能过滤掉大于灌水器流道尺寸1/10~1/7粒径的杂质。

过滤器的过流量应根据微灌系统设计流量、工作水头、水质及冲洗周期的要求选择。

过滤器不合理的安装

常洗过滤器,保证运行压力和流量

什么时候该洗过滤器?

(1)肉眼观察(如感觉田间流量少了,直接打开过滤器观察)。

(2)观察过滤器两端压力表的变化。

施肥方法设计

施肥罐的设计

(1)容积的大小

——根据最大灌区面积的最大施肥量所需

如轮灌区为30亩,一亩追肥6公斤,则需180公斤肥料,肥罐最小要200升。

(2)立式卧式选择

——泵房空间够,选择卧式,容易加肥

(3)进水管和出肥管的口径和材质

——25或32mm,钢丝管,耐压防腐蚀老化,不锈钢卡箍旋紧,口径和压力差决定施肥速度

(4)空气阀、密封

——罐顶需加装空气阀,密封盖手柄旋紧式、密封胶垫用整片式,和盖一样大小

(5)排污口

——连接管,排向泵房外

罐体示意图

压差施肥罐是目前田间和大棚应用最广泛的施肥设施↓↓↓

立式和卧式施肥罐的比较↓↓↓

注肥口密封装置的差别↓↓↓

少量多次,水肥一体化追肥要点

①肥料必须溶解在水中,才能被根系吸收。不溶解的肥料没有效。

②逢干必浇水,浇水必施肥。

③浇水施肥必须注意均匀性,养分搭配注意平衡。

④追肥采取少量多次,提高利用率,减少浪费,降低成本。

⑤第一次要浇透,第二次以后的肥水控制在有效根际范围内(40公分内),不淋失。

按轮灌区面积计算单次肥料量

如:每次开5个阀门,每个阀门控制5亩地,则这轮灌面积为25亩。每亩设计下乡喜状根肥5公斤,这个轮灌区则需要125公斤乡喜壮根肥。

田间管道设计、管理和维护

(1)地埋主管

①地埋深度

最大冻土层以下,一般为1.8米以下。

②连接牢固,胶垫不松脱或变形、不漏水。

③冬天排水口的设计

局部低处藏水处安装,井圈。

④空气阀和取水口的安装

局部高处和最高处,主管末端。

(2)地表支管

①软带——使用安装方便,价格低。问题是不耐压、容易漏水、难维修。限制系统运行压力和滴灌管铺设长度、出水均匀问题等、特别是地埋滴灌管后期末端的出水。

②取水阀门——平行地面安装、不会被埋。

③末端安装排污球阀,不用管堵。

④影响打药机和起垄机的操作。

⑤每年需重新安装(考虑用PVC地埋、地表PE输水管)。

(3)滴灌管

①流量的选择(1.0L/H)

——0.5L/H,流量过小,灌溉时间过长,影响施肥的安排和均匀(40min首尾差别),沙地扩散快,水肥苗期到不了根区,双垄种植的受影响。

土质沙性大,选择大流量,2.0L/H;

土质壤性好,选择中流量,1.3L/H;

土质粘性大,选择小流量,1.0L/H以下。

②滴头间距(20-30cm)

不同质地土壤水滴扩散示意图—流量选择依据↓↓↓

壤土滴水扩散图↓↓↓

③铺设长度

——不能取最大理论长度,取80%为宜,特别是低压系统和地埋使用情况下。

④连接配件的配套(直通和旁通)

⑤地埋滴灌管的利弊权衡

——运行压力高

——后期虫咬漏水严重

——土壤溶液倒吸导致堵塞滴水不均匀

——薯块膨大积压堵水,末端不出水

——封行后难于发现漏水问题、维修难

——收获回收难

田间管道——管理和维护

(1)修补漏水的管件

(2)输水主管、滴灌管的清洗

田间补漏

种植的一些问题

小行距过宽45公分,水分下漏,根系接触不到水分和养分,影响破土出苗、影响壮苗。

方法:播种时,调整小行距为30公分。

水肥不到位

田间问题:

肥水不均匀,产量没保障

流量与灌溉均匀度、肥水浓度的监测

在田间不同位置(如离水源最近和最远、管头与管尾、坡顶与坡谷等位置)选择几个滴头,测量在一定时间内滴头的流量(一般两分钟,要求不同位置流量的差异越小越好)。喷灌圈的均匀度也可以按单位面积内的喷水量测定。

浓度的定量检测

合理的浓度,不烧苗,不伤叶片,喷灌圈里把握施肥浓度重要(使用电导率仪,可判断施肥浓度及施肥时间)。

滴头灌溉区域内盐分积累的示意图(肥料过大,蒸发量大)↓↓↓

设备的问题:滴灌管不在正常工作压力,前后出水不均匀。

办法:减少灌溉面积,清洗过滤器。

提高均匀度,肥水到位的方法

①水泵出水量符合要求,压力在0.3MPa以上(30米)。

②毛管入口压力在0.05 MPa以上(5米),硬邦邦。

③毛管铺设长度在70米内。等高线顺拉,不要逆坡顺坡拉。

④轮灌区不要开过大。压力不够,关少一个阀门。

⑤毛管不能深埋,培土上提。

⑥漏水的地方修补好。

⑦过滤器要定时清洗。(前后压力差不大于5米)

培土的问题:地埋过于深,影响末端出水,需往上提。

办法:浅埋5公分内,薯块不积压,出水均匀。改良培土机,牵引管上提。

培土的问题:滴灌管不在正确位置。

改进办法:浅埋5公分内。

滴灌往上提装置-中耕成型盖板上出来滴灌管

如何避免中耕及打药机械对地面支管的碾压?

锡盟多伦县农技推广站的经验:土袋垫管两侧

支管置于地块边沿,垫土袋

主管支管安装在地表边沿

支管地埋

主、支管地埋

滴灌管的回收及重复利用

滴灌管回收根据成本核算来定。用新管比回收重复用便宜,则每年用新管。

轮灌区面积计算方法:

滴头流量1.3升每小时,滴头间距30公分;

90公分高垄滴管,一亩滴灌管为667除以90公分为741米;

一亩滴头总量为741除以30公分2470个;

一亩的总流量为2470乘以1.3升等于3.2方;

水井水泵出水流量为50方每小时,则轮灌面积,也是一次最大灌溉的面积为50除以3.2等于15.6亩;

若一个阀门控制5亩地,则一次性开3个阀门。

轮灌区单次灌溉浇水时间计算:

①根据土壤下渗速度来确定,正常轮灌区浇水,土壤下渗到地表下40公分为灌溉时间长度。

②用铲挖开剖面观察湿润范围来确定。内蒙一般情况下不要超过6小时。

有效根系左右、上下30-40厘米(凉城后旗红)↓↓↓

每个轮灌区灌水周期确定:

①上次浇水停止后,直到根系范围土壤水分不足,需要浇水。这段时间为灌水周期。土质、天气、作物蒸腾因素等影响。

②内蒙一般建议6天一次灌水。

水分监测手段

(1)看:中午2点,叶片不萎焉。

(2)挖:根系范围土壤湿润。

(3)测:自动化水分张力计。


本文网址:http://www.nrggkj.com/news/420.html

关键词:灌系统设计,园林灌溉工程,河南农业智能灌溉

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