果树微灌技术

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果树微灌技术

小管出流环式滴灌是在原来微灌设备基础上改进的一种微灌方法。管网为四级管道,灌水器Φ=4mm,出水口处绕树使用一圈或者多圈滴管带(可露于地面也可埋于地下),湿润果树周围的部分土壤。这种方法节水,节能,施肥便利,灌溉效率提高,抑制野草生长和病虫害,并能提高产量和果品质量。

标签: 灌溉;小管出流;环式滴灌

我国水资源及其贫乏,人均水资源量不足世界平均水平的1/4,河北省是严重缺水的省份之一,人均水资源为全国平均水平的1/3。枣强县地处黑龙港流域,是河北省有名的贫水区,全县水资源总量5691万m3,年可利用量4200万m3,人均占有量127m3,分别是全国、全省、全市平均水平的6%、33%、69%,是最缺水的省份之一。全县年工农业生产及生活总需水量1亿多m3,其中有70%以上是农业灌溉用水,供需矛盾很突出,因此,推广农业节水灌溉技术具有重要的意义。

为了示范推广节水灌溉技术,经过调查论证,我们在果树上进行了节水灌溉示范,并在原有微灌技术基础上加以改进,采用了小管出流环式滴灌技术。灌溉水经干管进入支管流入双向控制的毛管再通过微管引入环式滴灌带,湿润果树周围的部分土壤,以达到灌溉的目的。

1 小管出流环式滴灌系统的设计与安装

1.1示范园条件

示范园位于枣强县张秀屯乡南2km处的县林场果园,该园种植的是6年生苹果树,栽植密度为3.3m×6.2m,果园管理水平中等。

1.2管网设计

灌溉系统的管网部分分干、支、毛、微管4级管道,各级管道均采用的黑色高压聚乙烯(PE管)。干管与输水管相接,进入田间后平行于树行。支管与干管垂直连接,支管间距为毛管长度的2倍,约80m,毛管垂直于支管连接,直径15mm,长40m,兩行树设一条毛管,双向布置。微管是出水管,垂直毛管连接,双向布置,每条微管控制一棵树,出水口连接环式滴灌带,滴灌带环绕果树布置,可以根据树情布置多条环绕直径不同的滴灌带,管网及滴灌带可以根据当地四季温差及环境设为地上或埋于地下。整体布置是干管、毛管平行于树行,支管、微管基本垂直于树行。

干、支管采用变径管,干管直径变化幅度一般从65~100mm,并安装控制阀来调节流量,进行调压。支管直径变化幅度为32~65mm,使毛管内水力坡降与地形高差基本抵消,保证毛管进口压力均匀,从而使灌水均匀度稳定。毛管长

40m,如大于40m可用直径20mmPE管。微管(出水管)为直径4mmPE管,通过微管长度来调节首末端的出流量。从毛管首端开始第1~8对微管长度取3m,第9、10对取2.5m,第11、12对取2m(株行距3.3m×6.2m,前后左右幅度±0.5m)。毛管坡度小于±2%。滴灌带采用薄壁且间距为11cm、22cm或32cm一个出水孔的具有抗紫外线、耐化学物质和化肥腐蚀的优质塑料滴灌带,铺设坡度顺微管坡度而行,距离树心半径依照树情设为0.5~2m的1~3圈。

1.3管网安装与施工

铺设管网时,不同级别管道埋土深度不同,干管深60cm,支管深50cm,毛管、微管及灌溉带深40-100cm,既不妨碍耕作,也可以防止管道冻胀。环绕每棵果树的灌溉带直径为树冠直径的2/3(只设一圈灌溉带时)。

管材均为黑色高压聚乙烯材料,需要加热连接,可采用喷灯或甘油加热。管道连接时支管、毛管均为双向控制,基本不使用旁通,采用同径三通,每个三通做两个旁通用,不但施工方便,而且造价仅为旁通的1/4.首部钢管同干管连接时,在钢管上打三圈沟纹并用铁丝加固。首部保护采用砖砌井加盖。

系统初步安装后,由于管径误差、地形高差等原因,出水量均匀度达不到设计要求,需用调压管进行调试。调压管采用直径2mmPE管,接微管出水口,从毛管首端1~4对微管的调压管长度分别为60cm、30cm、18cm、11cm。

1.4施肥设施安装

①在水源处建两个化肥溶解池,为直径0.8m深1.5m的圆井,并安装一台搅拌器,利用加压泵吸水管中的负压将肥水吸入水泵与水混合,加压后送至田间;操作前先抽10分钟清水再施肥,施完肥后再通一段时间的清水,冲洗水泵和管道系统,防止腐蚀水泵和堵塞管孔。此为泵前施肥法。②在进水口处安装一个逆止阀和加一过滤网,在逆止阀和离心泵之间的吸水管上钻一小孔,安装一根直径为4mm的小管作为吸肥管,吸肥管的另一端放入化肥溶解池中,在出水口处加一过滤器,以防颗粒大的杂物进入灌溉水中化肥溶解池中;吸水管的安装高度以高于池底30cm为宜。③施肥管上设置控制阀门,以控制肥液流入量和注入时间,注意吸肥管内不能吸入空气,破坏水泵真空;施用化肥时需要排除化肥液体中的杂质,以免堵塞出水孔。④溶解池位置尽量靠近水泵,即可节省管材又便于操作;在施肥过程中突然停泵的情况下,逆止阀需能回位,防止肥液倒流,污染水源。

2 效果分析

示范试验结果表明,果树微灌小管出流环式滴灌技术有以下几方面的优点:

(1)节水小管出流环式滴灌灌溉比一般地面漫灌省水30%~60%,比喷灌省水15%~30%,能扩大有效灌溉面积8.09%。

(2)节能滴灌的工作压力一般为50~150Kpa,比喷灌低,需要的加压动力

小。同时滴灌灌溉水利用系数达0.9,省水,所需提水用电量也相应减少,因此在提水灌溉的条件下减少了能耗。

(3)灌水均匀小管出流环式滴灌灌水均匀度高,一般可达水量均匀分布90%以上。

(4)抑制野草生长和病虫害小管出流环式灌溉法和其他微灌方式比较,灌水器为Φ=4mmPE管,0.5-1kg/cm2的压力下出流量一般最低可达到1-1.6L/h,滴水均匀有序尤其适用于蔬菜、果树、花卉、大田作物和温室灌溉作物的生长习性,可以直接被植物根系吸收,有效抑制野草生长和病虫害。

(5)增产提质灌溉带滴灌比地面漫灌一般增产30%左右,滴灌不需要平整地块,开沟打畦,节省了农建用工和灌水用工。由于施肥随水而施做非常便利,也节省了农业用工,提高了工作效率,而且水直接作用在根部不是漫水灌溉达到了抑制地面野草生长和病虫害,宜于果树增产提质,既增加了果农的收入,又能满足广大农民对农业高新技术的需求和广大人民群众对无公害、洁净、新鲜、优质农产品的需求。

(6)设备投资维护费用少滴管带可以采用带滴头和不带滴头的两种款式,不带滴头的价格较低,如有堵塞更换费用低,带滴头的可采用防倒吸补偿滴头,加上水质过滤,也能减少维护费用。另外,经有关资料查阅,自2001年已经有可以自动清洗的压力补偿滴头问世了,如果能够应用到灌溉带上将更加节省设备的维护费用。

3 应注意的问题

(1)小管出流微灌技术适合于中壤以上稍粘重的土壤,不适宜沙质土壤,因为沙质土壤渗漏量大,速度快,容易造成水垂作用,形成圆柱形管体,灌水均匀度差,不利于果树根系吸收水分。

(2)施肥时要掌握好肥液的浓度,根据化肥的溶解度来确定每一次倒入池中的化肥数量,施肥浓度应控制在1%以下,一般浓度为该化肥溶解度的50%左右,浓度太低影响施肥效率,浓度过高则腐蚀管路。施肥后要灌一定量的清水,以确保冲净管路中的化肥。

(3)出水口的过滤器要根据管带的压力、流量、灌溉带的出水孔大小来选择其型号。推荐使用自动过滤器,网式或者叠片均可,过滤范围达到150-200目。

(4)灌溉带如采用带滴头的款式易采用防倒吸补偿滴头,这种防倒吸滴头利用压力补偿,具有0.35-5kg/范围的压力补偿作用,可达到优良性能。由于滴管带埋于地下,使用这种滴头既可有效防止微粒的吸入,而且不论地形起伏或者是波动压力水流都能保持持续均匀,只有在进水口压力低于0.2kg/cm2时,滴头会自动停止滴水。