《滴灌技术应用》PPT课件.ppt

滴灌技术应用,30年前中国开始引进滴灌技术,党和国家高度重视节水灌溉工作，在“十五”大报告中指出要把节水灌溉做为一项革命性措施来抓。,“水 是 不 可 再 生 资 源”,com,我国年径流总量与有关国家比较单位：万亿立方米,Farmland Irrigation Research Institute,我国耕地平均占有水资源量与有关国家对比单位：立方米/公顷,中国,Farmland Irrigation Research Institute,我国人均水资源量与有关国家比较单位：立方米人,中国,Farmland Irrigation Research Institute,全国人均水资源量地区分布,全国平均2260,严重缺水边缘2000,起码要求1000,严重缺水的以色列370,Farmland Irrigation Research Institute,世界微灌面积调查情况,万公顷,各支持技术的功能与作用,1GPS-Global Positioning System,全球卫星定位系统:农田信息采集与3维动态空间定位（可提供分米级）。可用于农村和土地果园、林业规划测量资源管理、环境监测、定位调度服务等。2GIS-Geographical Information System,地理信息系统:作为用于存儲、分析、处理和表达地理空间信息的计算机软件平台，技术成熟。地理空间信息管理和数据处理。用于建立农田土地管理土壤数据、自然条件、农作物土壤商情、苗情、展趋势、产量空间分布等统计处理、图形转换与表达，为分析差异性和实施调控提供处方信息。,3RSS-Remote Sensing System,遥感系统:未来大量地理空间数据的更新与墒情测报、估产、土地资源调查与监测等4SS-Simulation System,模拟系统:环境土壤水分和养分与长势、产量的模拟模型，为辅助决策支持系统。5ES-Expert System,专家系统:同行专家处理技术问题的智慧综合的计算机软件。为辅助决策支持系统。6DSS-Decision Support System,决策支持系统:将SS、ES等形成管理技术决策。7ICS-Intelligence Control System,智能控制系统:设施环境自动控制。,农业高效用水技术发展趋势,1、输配水技术2、田间灌溉节水技术3、农艺节水技术4、节水管理技术,1、农业输配水系统,（1）渠道输配水技术 发达国家不断推出新材料、新工艺，施工自动化程度越来越高。（2）管道输配水技术 管网系统向大型化，管理向自动化发展。,2、田间灌溉节水设备,（1）喷、微灌技术 国外喷、微灌技术的发展趋势是朝着低压、节能、多目标利用、产品标准化、系列化及运行管理自动化方向发展。（2）地面灌水技术 开发引进先进技术，如波涌灌，利用激光平地进行水平畦田灌等。,3、农艺节水技术,农艺节水与工程措施和管理措施相结合，加强水、肥耦合机理的研究，注重发挥整体效益。,4、节水管理技术,软件与硬件相结合，不断改进与提高管理设备的性能与质量和自动化水平，同时注重利用合理的水价体系促使采用节水技术。,滴灌的定义,滴灌是利用滴灌系统设备按照作物需水要求，通过低压管道系统与安装在尾部（末级管道上）的特制灌水器，将作物生长所需的水和养分以较小的流量均匀、准确地直接输送到作物根部附近的土壤表面或土层中，使作物根部的土壤经常保持在最佳水、肥、气状态的灌水方法。滴灌的特点是灌水流量小，一次灌水延续时间长，周期短，需要的工作压力较低，能够较精确地控制灌水量，把水和养分直接输送到作物根部附近的土壤中，满足作物生长发育之需要。,滴灌技术的优点：,1、省水。在作物生长期内，比常规地面灌省水4050%。2、省肥。可溶于水的专用肥随水施至作物根系附近，易被作物吸收，提高了利用率，平均可省肥20%，有的达40%以上，还减轻化肥对土壤、对环境的负面作用。,滴 灌 技 术 的 优 点：,3、省农药。与上述道理相同，可节省农药用量10%以上，且杀虫效果好，不易伤及害虫的天敌。4、省地。由于田间取消了渠道，可节约耕地57%,滴 灌 技 术 的 优 点：,5、省人工和机力。滴灌技术通过闸阀控制灌溉，使每人管定额成倍提高。同时膜下滴灌保持土壤疏松，基本不长杂草，大大减少了中耕次数，减少农机作业。滴灌还可提高管理定额，使原来每人管理定额30亩左右，可提高到60亩-80亩或更多。,滴 灌 技 术 的 优 点：,6、抗盐碱能力强。滴灌浸润区将土壤盐分向外推出，改善了作物生长环境。7、使作物有较强的抗灾能力。由于实施科学灌水、施肥、施药，使作物生长状态良好，在遭遇灾害天气时，作物抵抗能力强，减产幅度小。,滴 灌 技 术 的 优 点：,8、增产。棉花可增产1020%，低产田则可增产25%以上。9、产品质量提高。生长条件好，使产品整体质量改善。,滴 灌 技 术 的 优 点：,10、综合效益好。滴灌技术既节约了生产成本，又增加了销售收入，扣除年度滴灌设备投入后，每亩尚有约100元的增量效益。,作物需水量=作物蒸腾量+棵间蒸发+作物生理需水,膜下滴灌技术 是将覆膜种植技术与滴灌技术相结合的一种高效节水灌溉技术，滴 灌利用管道系统供水，使灌溉水成滴状、缓慢、均匀、定时、定量地浸润作物根系发育区域，使作物主要根系区的土壤始终保持在最优含水状态，地膜覆盖则进一步减少了作物棵间水分的蒸发。,膜下滴灌技术突出的三大优点,1.可控性关键技术 表现在淋盐丰产、节水抑盐和自动化灌水2.基础性关键技术 表现在以膜下滴灌为基础可集成嫁接诸多适用技术和高新技术，构成田间滴灌系统工程、绿洲节水灌溉系统工程、绿洲生态系统工程、绿洲农业现代化系统工程。3.战略性关键技术 旱区绿洲农业现代化战略可分四步走：第一步，以膜下滴灌技术为主，集成有关灌溉工程技术，构成满足各种作物、乔木、灌木灌水要求的田间滴灌系统工程。第二步，以田间膜下滴灌系统工程为基础，嫁接渠道防渗技术与山间平原水库工程构成绿洲节水灌溉系统工程。第三步，以绿洲节灌系统工程为基础建设绿洲林田草牧复合农业生态系统工程，并调整农业产业结构。第四步，在绿洲生态系统工程基础上建设绿洲农业现代化系统工程，并调整绿洲经济结构。,滴灌,滴灌节水技术的应用情况 滴灌技术是世界上最先进的节水灌溉技术之一，它能将作物生长所需的水分和各种养分适时适量地输送到作物根部附近的土壤、具有显著的节水、增产效果。棉花膜下滴灌技术就是滴灌技术与覆膜植棉技术有机结合（优势叠加）的产物，充分发挥其节水、节肥（药）、节机力、节人工、提高土地利用率和增产、增效作用，为干旱地区发展高效节水灌溉技术开辟了一条新路.,30cm,湿润前锋,积,盐,区,10cm,扩散,40-50cm,湿润球体,滴灌条件下，滴头布置有较大的间距，单个滴头条件下作物水分在粘性土壤和沙性土壤中的分布情况不同，所形成的湿润球体的形状异不同，分析这一情况下作物水的运动规律关系到滴灌系统设计的优劣。,粘性土壤和沙性土壤,粘性土壤,砂性土壤,误 解,“滴灌不能提供足够的水”浇作物而不是浇地,水不能用于作物生长,1、水源2、首部控制枢纽1）井泵的作用是将水流加压至系统所需压力并将其输送到输水管网。2）过滤设备是将水流过滤，防止各种污物进入滴灌系统堵塞滴头或系统中的形成沉淀。3）施肥罐的作用是使易溶于水并适于根施的肥料、农药、化控药品等在施肥罐内充分溶解，然后再通过滴灌系统输送到作物根部。3、输配水管道1）干管为滴灌系统输送全部灌溉水量 2）支管、辅管在滴灌系统中起控制滴灌带适宜长度、划分轮灌区的作用。3）毛管为滴灌系统的核心部件，它是实现灌溉水流在一定压力下注入土壤的关键部件。,滴灌系统的组成,二、滴灌系统的组成,1.水源 2水泵 3.供水管 4.蓄水池 5.逆止阀 6.施肥开关 7.灌水总开关 8.压力表 9.主过滤器 10.水表 11.支管 12.微喷头 13.滴头 14.毛管(滴灌带、渗灌管)15.滴灌支管 16.尾部开关(电磁阀)17.冲洗阀 18肥料罐 19.肥量调节阀 20.施肥器 21.干管,水泵,目前，我们主要使用深井泵和卧式离心泵和少部分立式泵。通过从目前了解的情况看，在地表水滴灌系统中使用比较好的水泵主要是上海生产的：,过滤器的种类,一、离心过滤器二、砂石过滤器三、网式 过滤器四、叠片式过滤器,离心过滤器,离心过滤器的去污能力与水中含砂量大小有关,当含砂量低于5%时,它能清除0.074毫米以上泥沙颗粒含量的98%,如果用井水进行滴灌,可以作为首选的过滤器。优点是能连续过滤高含砂量的水，但它不能清除灌溉水中比重小与1的有机污物和泥砂粒径小于80微米的泥砂,1,2,3,4,7,5,6,8,离心式过滤器,1.出水口2.进水口3.罐 体4.接砂口5.排砂口6.支 架7.接砂罐8.冲洗口,工作原理,网式过滤器,网式过滤器主要用于过滤器灌溉水中的粉粒、砂和水垢等污物，尽管它也能用来过滤含有少量有机污物的灌溉水，但当有机物含量稍高时过滤效果很差，尤其是当压力较大时，大量的有机污物会“挤”过滤网而进入管道，造成微灌系统和灌水器的堵塞。,网式过滤器（续）,滤网规格与孔口大小对应关系表,大粒径的有效过滤,叠片式过滤器,叠片式过滤器用大量薄塑料圆盘作为过滤介质，圆盘的两面均有沟槽。灌溉水流过叠片，泥沙和有机物留在叠片沟槽中，清水通过叠片的沟槽流出过滤器。其它结构和形式与筛网过滤器基本相同。,深度过滤,叠片过滤器,过滤某一粒径的效果 高 反冲洗效果 高杂质附着量 中冲洗周期 中,自动反冲洗叠片过滤器是根据以下两个原则:1.有效过滤大于设计目数的杂质.2.清洗效率高.叠片过滤器技术已成功的实现了设计要求，并吸取滤网和砂石过滤器的优点，克服这两种过滤器的缺点。,叠片过滤器技术,砂石过滤器,砂石过滤器的过滤介质-石英砂粒径的选择这样取决于微灌系统类型及所选用灌水器对灌溉水质的要求。如果里粒径过大，会造成堵塞，如果过小，又会引起频繁的冲洗，给管理带来不变，所以对过滤介质的选择一定要严格进行认真的设计和选用,过滤器罐体,自动反冲洗,砂石过滤器,深度过滤,砂石过滤器,过滤某一粒径的效果 高 反冲洗效果 低杂质附着量 高冲洗周期 长,40 cm,1.4 cm,砂石过滤器工作原理,砂石过滤器必须定期反冲洗以防止堵塞和产生管流道,See test results,砂石过滤器发冲洗工作原理,过滤状态,自动反冲洗,反冲洗状态,自动反冲洗,砂石网式过滤器组合,过滤器组合的基本方法,对井水作为滴灌水源的，选用离心+网式（叠片）两级过滤即可（如图）。当井水泥沙含量多且粒径小于80微米时，离心过滤器将不起作用，须改为沙石+网式（叠片）过滤器两级过滤。,过滤器组合的基本方法（续）,对渠水做为水源的，在首部设有沉淀池的，只选用砂石+网式（叠片）两级过滤即可。,过滤器组合的基本方法（续）,无论是井水或渠水作为滴灌灌溉水源的，只要合理的选配组合过滤器，两级过滤系统即可满足系统要求。,过滤系统,过滤器选择指南,滴灌施肥概述：,1、滴灌施肥的优点通过灌溉水施用农用化学制品，包括杀虫剂、熏剂、化肥、土壤改良剂等，总称为“施化灌溉”，在施化灌溉中最常见的是“施肥灌溉”，施肥灌溉可用于地面灌溉、喷灌、微喷灌、滴灌、根区导灌。,简化田间施肥作业，减少施肥用工a、施肥时人不进入田间操作，避免人工施肥或机具活动压实土壤。b、避免作物生长期内常规方法施肥造成的根、茎、叶的损伤。c、滴灌施肥仅需增添一些必要设备，就可以做到自动化施肥，可溶性肥料随水滴入土壤，所需操作用工极少。,节约用肥，提高施肥效果,a、水肥同步输送到根系发达的部位，有利作物吸收，使肥料供应集中在根系发达区域内，养分在根系层内的土壤上分布均匀，防止肥料深层淋失而造成浪费，一般可节约化肥50%左右。b、按作物生育阶段的需求，及时补充营养，做到准确配置肥料。,施肥器,二、滴灌随水施肥技术体系,自动施肥器 文丘里注入泵 压差式施肥罐,肥料溶解,进水,文秋里式,(旁路),压力调节阀,(肥料吸入区),压差式施肥罐,Pressure regulating valve,施肥罐,水,水和肥料,肥料,滴头,施肥、施药装置,向系统的压力管道内注入可溶性肥料或农药溶液的设备称为施肥、施药装置。为了确保灌溉系统在施肥施药时运行正常并防止水源污染，必须注意以下几点：第一，化肥或农药的注入一定要放在水源与过滤器之间，肥（药）液先经过过滤器之后再进入灌溉管道，使未溶解的化肥和其它杂质被清除掉，以免堵塞管道及灌水器。第二，施肥和施药后必须利用清水把残留在系统内肥（药）液全部冲洗干净，防止设备被腐蚀。第三，在化肥或农药输液管出口处与水源之间一定要安装逆止阀，防止肥（药）液流进水源，更严禁直接把化肥和农药加进水源而造成环境污染。常用的有以下几种：,压差式施肥罐,压差式施肥罐一般由储液罐、进水管、供肥液管、调压阀等组成。其工作原理是在输水管上的两点形成压力差，并利用这个压力差将化学药剂注入系统管道。储液罐为承压容器，承受与管道相同的压力。如图。,施肥泵,活塞式施肥器 活塞式施肥器是目前国际上较先进的一种，将进出水口串联在供水管路中，当水流通过施肥器时，驱动主活塞，与之相联的注入器跟随上下运动，从而吸入肥液并注入混合室，混合液直接进入出口端管路中，如图。这种施肥器的优点：注入比例由外部调整并很精确，有多种规格选用，混合液直接经出水口注出，内设滤网自行过滤，工作压力低，运转噪声小。缺点：压损大、价格高。,为你的作物提供均一的水肥供应,滴头：好的滴灌系统的关键,沟灌 对比 滴灌,对灌水器和滴灌带的基本要求,(1)制造偏差小；(2)流态指数小；(3)流道大；(4)铺设长度长(4)结构简单；便于安装(5)坚固耐用(6)价格低廉。,（三）滴头检测 1、流量偏差系数（制造偏差）C0.03优,C0.05良.x 2、滴头流态指数，Q=KH,灌 水 器,主要使用的是一次性滴头与毛灌一体化的薄璧PE带，其控制灌水均匀度能力差，属早期产品，造价低。水力特性好的灌水器是补偿式滴头，其控制灌水均匀度能力好，应用适应范围宽。,灌 水 器,灌水器是滴灌系统的关键部件，它的作用是将毛管（最后一级管路）中具有一定压力的水均匀而稳定地灌到作物根部附近的土壤中，满足作物生长对水肥的需要。灌水器质量的好坏直接影响到系统的运行可靠性、寿命的长短和灌水质量的高低，因此在选用时一定要综合考虑。,灌水器的分类,按结构和出流形式分为滴头滴灌带微喷头涌水器,滴灌带,滴头与毛管制造成一体，具有输送水和滴水功能的管（带）称为滴灌管（带），滴头类型有压力补偿式和非压力补偿式两种。按其结构可分为以下两种：1、内镶式滴灌管 在毛管制造过程中，将预先制造好的滴头镶嵌在毛管内的滴灌管称为内镶式滴灌管。内镶滴头有两种，一种是片式；另一种是管式。如图。,内镶式滴头一、性能 1.滴头一次注塑成型，流量偏差小。2.滴头自带过滤窗特殊的流量设计，水流呈全紊流，能有效防止堵塞。3.扁平滴头与管在线一体化挤压成型，使用方便，价格低，属经济型 滴灌管。4.在田间易于布置和收取。5.滴头间距可根据用户要求调整。,二、用途适用于大田作物，温室蔬菜及花卉林木等的种植,2、薄壁滴灌带 目前常用的薄壁滴灌带有两种。一种是在 0.21.0毫米厚的薄壁软管上按一定间距打孔，灌溉水由孔口喷出湿润土壤；另一种是在或壁管的一侧热合出各种形状的流道，灌溉水通过流道以滴流的形式湿润土壤。如图 目前滴灌管与薄壁滴灌带相比，寿命较长，价格较贵；与滴头相比，价格较低，寿命较短，但安装要方便。用户可以根据实际情况选用。,输水管道系统,滴灌带的铺设,滴灌带的铺设,使用地膜，两行间铺设一条管线,棉花膜下滴灌作物生长图,棉花膜下滴灌作物生长图,谢谢大家！,