浅谈棉花膜下滴灌优点及存在的问题
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滴灌的优缺点
1.水的有效利用率高在滴灌条件下,灌溉水湿润部分土壤表面,可有效减少土壤水分的无效蒸发。
同时,由于滴灌仅湿润作物根部附近土壤,其他区域土壤水分含量较低,因此,可防止杂草的生长。
第三,滴灌系统不产生地面径流,且易掌握精确的施水深度,非常省水。
2.环境湿度低滴灌灌水后,土壤根系通透条件良好,通过注入水中的肥料,可以提供足够的水分和养分,使土壤水分处于能满足作物要求的稳定和较低吸力状态,灌水区域地面蒸发量也小,这样可以有效控制保护地内的湿度,使保护地中作物的病虫害的发生频率大大降低,也降低了农药的施用量。
3.提高作物产品品质由于滴灌能够及时适量供水、供肥,它可以在提高农作物产量的同时,提高和改善农产品的品质,使保护地的农产品商品率大大提高,经济效益高。
4.滴灌对地形和土壤的适应能力较强由于滴头能够在较大的工作压力范围内工作,且滴头的出流均匀,所以滴灌适宜于地形有起伏的地块和不同种类的土壤。
同时,滴灌还可减少中耕除草,也不会造成地面土壤板结。
虽然滴灌有上述许多优点,但是,由于滴头的流道较小,滴头易于堵塞;且滴灌灌水量相对较小,容易造成盐分积累等问题。
棉花膜下滴灌高产栽培技术要点
1、棉花膜下滴灌高产栽培技术的关键就是要确保栽培地的湿度和水肥的分布均匀,以及及时补水,这样才能实现高效率的作物生长。
2、在植物生长的过程中,要注意膜下滴灌时保持地面湿润,以便促进植物的健康成长。
同时,要注意植物根部的温度,使湿度合适,防止植物根系受损。
3、空气中的水汽量要充足,水分的遗传对作物的生长很重要,因此要在空气湿度不足的情况下,通过喷水、洒水、灌水等方式来补充水分,以保证作物生长。
4、要注意植物的营养状况,棉花膜下滴灌过程中加入肥料,保证植物正常生长。
植物需要主要养分,如氮、磷、钾等,也需要微量元素,如铝等,加入适当量的这些营养物质,以促进植物的健康生长。
5、要注意植物的光照状况,在植物膜下滴灌的过程中,要保持足够的光照,以便作物的正常生长发育,进而促进高产。
6、要注意植物的土壤质地,植物需要足够的氧气供养,因此土壤的结构要粒径小,气体流通速率要高。
此外,土壤的PH值也要控制在适宜的范围内,以促进作物的生长。
滴灌技术在生产应用中存在的问题及解决对策摘要:本文对滴灌技术在生产应用中存在的主要问题进行了剖析,并提出了解决问题的对策和建议,最后得出结论,认为发展滴灌技术应总结其经验教训,结合当地实际进一步对滴灌系统加以研究,以克服其缺点。
关键词:滴灌技术应用问题对策在新疆干旱地区,节水灌溉是实施农业可持续发展的主要措施,滴管技术是现今采用的最广泛的技术之一。
一方面,滴管技术通过干管、支管和毛管上的滴头,在低压下向土壤经常缓慢地滴水,这样,可以为土壤提供已经过滤的肥料、水分以及其它化学试剂,是一种很先进的灌溉方法。
另一方面,由于滴灌系统直接损耗于蒸发的水量很少,这样,就可以方便地控制水量,也不会造成土壤深层渗漏。
所以,这项技术的开展,为缺水地区和水源不足的地区实现水利化开辟了新途径。
1 滴灌技术在生产应用中主要存在的问题1.1 滴灌带布置间距千差万别滴灌带布置的间距不仅影响着作物根系对水分吸收,而且影响着系统的投资。
在新疆干旱区的102团,棉花膜下滴灌毛管配置方式主要为“一管两行”、“一管四行”、机采棉模式,由于不同土壤质地对土壤水分的湿润锋不同,水分在不同土壤中运动轨迹不一样,如砂性土壤湿润体呈现竖椭圆状,黏性土壤中呈现扁平状,这样不同湿润体影响着滴灌带的布置间距,形成的湿润体形状也各有差异。
1.2 土壤盐碱化问题影响滴灌技术持续发展102团气候干燥,蒸发量大,年均降水量仅为147毫米,在这种情况下,极易发生盐碱化。
由于过去在开荒造田的过程中,对环境生态问题没有给予足够的重视,造成灌溉区水盐不平衡,灌溉不平衡,灌溉区普遍存在次生盐化。
自从采用滴管技术以来,滴灌具有局部排盐作用,他可以在根系湿润体周围形成一个排盐区,这样,作物就有了生长的条件。
还需要考虑的是,由于滴灌灌水量较少,只能排除根部湿润体中心的盐分,有些盐分依旧不能被水分所淋洗,这些盐分将富积在湿润体周围,随着水分的蒸发和流水,日积月累,土壤表层聚集了越来越多的盐分,增加了土壤表层的含盐量,在重茬过程中,长年累月就会影响作物发芽和出苗。
50 疆参量 段 2012年第5期XINJIANG NONGKEN KEJI
2.2首部泵站控制 首部泵站控制由变频器、流量监测仪及水质过 滤等设备组成。首部泵站根据接受指令进行流量、压 力及水质的工况变换。 2.3田间控制站 田间控制站由田间观测部分和控制部分组成。 田间观测部分负责对田间土壤墒情、作物发育及气 象等数据进行定时、定量采集,它向中央监控站提供 灌溉、施肥的决策信息。控制部分是按照中央监控站 的控制指令开启或关闭电磁阀,并且及时反馈电磁 阀的工作信息。 2.4电磁阀 电磁阀是自动控制系统的末端执行机构.它负 责灌水命令的执行【”。电磁阀是自动化控制中最关 键的因素。价格和质量对自动化控制的投资和使用 效果影响很大。 3新疆棉花滴灌自动化控制的优点 通过近几年的试验示范。在棉花滴灌系统中使 用自动化控制。具有以下优点: 3.1 实现了规范化管理,提高了人工管理效率 常规的膜下滴灌在灌溉时需人工开启阀门,从 而因人为因素造成灌水时间、灌水均匀度达不到设 计要求,节水增产效果不明显。使用自动化控制后, 滴灌轮灌、施肥的命令由中央监控站通过网络对田 间工作站和田问电磁阀进行控制,杜绝了人工灌溉、 施肥的随意性,从而实现节水、降耗、增产、增效的目 标。其次,用户在进行灌溉时,只需通过首部触摸屏 或者手机短信就可以给中央控制发出操作指令,自 动化控制系统协同各个部分完成灌溉任务。这样使 人工管理定额由原来的2.5~3.3 hm2提高到现在的 15.0~20.0 hm 。人工管理定额提高了近6倍,劳动 强度大大降低.人工管理费用降低50%左右。 3.2 实现了精准灌溉.保证了棉花对水肥的实时、 适量需求 常规的膜下滴灌系统灌水、施肥是由管理者根 据土壤墒情、棉花生育及生产经验决定,管理比较粗 放,不能充分发挥滴灌系统适时、适量滴水、施肥等 优点。自动化的控制可克服以上“瓶颈”,由田间监测 站对土壤墒情、棉花长势、气象资料的基础信息进行 采集,由计算机管理灌溉软件自动分析,给管理者提 供参考、决策信息,系统可根据软件决策命令或者管 理者干预的命令进行系统灌溉.使棉花始终生长在 适宜的土壤含水、含肥量范围内,保证棉花高产。同 时,中央监控软件还将灌溉参数进行记录、比较与分 析,为研究棉花的需水量提供了依据。因此.这种灌 溉方式更加精确、科学。 3.3 展示了先进的节水技术,增产节水、节本增效 优势明显 自动化的控制滴灌系统因为提高了灌水均匀 度,满足棉花生长对水分、肥料的需求,所以具有明 显的增产节水、节本增效的优势。以南疆农一师三团 棉花滴灌的自动化控制试验[21分析:使用自动化控制 后的籽棉单产平均增加315 kg/hm ,增产5%左右: 节水900 m3/hm 。节水20%~30%;降低施肥成本 lO%,增效1 296.3元/hm 。另外,北疆农八师一四九 团的示范田在2007年棉花苗期受灾的影响下【3].增 产籽棉200kg/hm2,同比仍增产4%。 4存在的问题 滴灌自动化控制作为一项全新的节水技术,在 试验示范过程中仍存在一些问题,主要有以下几个 方面: 4.1农户对棉花膜下滴灌自动化技术认识不到位 由于目前农户生产规模小、组织化程度低。多数 农户科技素质还不高,接受新技术的能力较差.而自 动化控制系统的技术含量较高.农户对该技术的认 识水平还不深人.不仅在思想上存在对该技术接受 程度的问题,同时在技术上也存在如何更好的掌握 和使用等问题。 4.2 自动化控制部分一次性投资费用较高 就新疆来说。自动化控制系统中的电磁阀多为 进口,用量大且价格高,仅自动化控制的投资就在 39 000元/hm。左右(合260元/667 m )。在这种情况 下,如果国内企业能自主开发出简便、实用、成本低 的自动控制系统。将成本降低到1 500元/hm 左右 (合100元/667 m ),将会调动农户应用此项技术的 积极性。从而扩大面积。 4.3原有滴灌系统与自动化控制系统配套的问题 目前,自动化控制试验示范多在膜下滴灌系统 基础上改造而来,因此原有系统和改造系统之间存 在一些问题.比如.滴灌系统设计时没有考虑到自动 化改造的要求或者滴灌使用管材规格与电磁阀型号 规格不相匹配,造成系统升级改造存在困难。 5建议 滴灌自动化控制作为一项全新的高新技术,尤 其是在棉花等经济作物的应用上具有巨大的经济效 益和社会效益。与此同时在新技术推广初期也存在
新疆绿洲节⽔灌溉发展现状存在问题及对策新疆绿洲节⽔灌溉发展现状、存在问题及对策新疆是我国最⼤的优质商品棉⽣产基地,重要的粮⾷⽣产基地、畜产品基地和甜菜制糖基地,同时也是我国和世界上着名的⼲旱区之⼀,灌溉⽤⽔量占总⽤⽔量的95%以上,没有灌溉就没有新疆的农业,农业节⽔的潜⼒巨⼤。
⼤⼒发展节⽔灌溉不仅是四⼤基地建设的需要,⽽且是新疆经济、社会、⽣态可持续发展的重要保证。
⼀、新疆节⽔灌溉发展现状(⼀)新疆的⾃然地理⽓候条件新疆地处欧亚⼤陆腹地,祖国的西北部,总⾯积165 万平⽅公⾥。
四⾯远离海洋,具有典型的⼤陆⼲旱性⽓候。
全疆年平均降⽔量147mm,年总降⽔量2429× 109m3。
全部⼭区年降⽔总量约为2048 × 109m3,占全疆总降⽔量的84.3%,故⼭区降⽔量是新疆⽔源的主要来源。
北疆年平均蒸发量1500~2300mm,南疆平均1500~4000mm。
蒸发量与降⽔量的⽐值称为⼲旱指数,新疆的⼲旱指数⼤致是:⼭区为1~5;平原地区,北疆3~6,南疆7~20。
所以新疆是世界上着名的⼲旱区之⼀。
(⼆)节⽔灌溉发展现状1、渠道防渗情况据统计资料,新疆渠道总长32.6 × 104km,其中防渗渠11.8 ×104km,占渠道总长的36.2%;兵团渠道总长9.53 × 104km,占新疆渠道总长的29.2%,防渗渠道长2.51 ×104km,占新疆防渗渠道总长的26.3%。
新疆防渗渠道长占全国防渗渠道总长度 (55.1 × 104km) 的21.4%;防渗渠道输⽔灌溉⾯积135.21 × 104hm2,占全国( 636.13 × 104hm2)的21.3%,在全国29 个省、市、⾃治区排⾏第⼀。
2、⼤型输⽔管⽹建设克拉玛依市1.33 ×104hm2规模的⼤型⾃压灌溉管⽹和兵团14师⽪墨垦区1.47 ×104hm2规模的⼤型⾃压灌溉管⽹⼯程已建成投⼊使⽤,这种⼤型输⽔灌溉管⽹在国内也是仅有的。
膜下滴灌对土壤的改良作用
膜下滴灌是一种先进的栽培技术,它将地膜覆盖与滴灌技术结合起来,对土壤的改良作用主要体现在以下几个方面:
1.增温土壤:地膜覆盖可以减少土壤水分的蒸发,从而降低土壤温度的散失。
同时,滴灌技术可以保持土壤湿润,促进土壤微生物的活动,从而增加土壤温度。
2.蓄水保墒:地膜覆盖可以减少土壤水分的蒸发,使水分在土壤中积聚,从而增加土壤的含水量。
滴灌技术可以精确地将水分输送到作物根部,减少水分的浪费。
3.改善土壤物理性质:地膜覆盖可以防止土壤板结,改善土壤物理性质。
滴灌技术可以促进土壤团粒结构的形成,使土壤更加疏松、透气。
4.抑制杂草:地膜覆盖可以防止杂草的生长,从而减少杂草对养分的吸收和竞争。
5.改善土壤微生物活动:地膜覆盖和滴灌技术可以提供适宜的环境条件,促进土壤中微生物的活动和繁殖,从而增加土壤有机质和养分的含量。
6.改善病害控制:地膜覆盖和滴灌技术可以创造一个相对干燥的环境,从而抑制某些病害的发生和传播。
7.提高水肥利用率:滴灌技术可以精确地将水肥输送到作物根部,提高水肥的利用率,从而减少水肥的浪费。
8.提升棉花品质:通过膜下滴灌技术,可以改善棉花的生长环境,
提高棉花的产量和品质。
总的来说,膜下滴灌技术对土壤的改良作用主要体现在改善土壤的水分状况、温度状况、物理性质、微生物活动等方面,从而促进作物的生长和发育。
浅谈棉花膜下滴灌优点及存在的问题
发表时间:2009-03-27T16:06:29.513Z 来源:《魅力中国》作者:王卫国
[导读] 自1996年起,新疆生产建设兵团(以下简称兵团)试验、应用和推广棉花膜下滴灌技术
(新疆生产建设兵团农一师十三团灌溉科,新疆阿拉尔 843302)
关键词:棉花膜下滴灌
自1996年起,新疆生产建设兵团(以下简称兵团)试验、应用和推广棉花膜下滴灌技术,至今已取得了突破性的进展。
2000年达到1.665万h m2 (24.98万亩),2001年猛增到5.228万h m2 (78.42万亩)。
2002年,统计至5月底,又新增6.107万h m2 (91.60万亩),总面积已达11.335万hm2(170万亩),成为全国大田作物应用滴灌技术规模最大的片区。
膜下滴灌能在兵团大面积推广应用,首先源于这一技术本身,是真正对作物进行有效的灌水,其产生的效果不光是水的节约,而是综合效益的提高。
兵团近几年的生产实践和研究显示,与地面灌相比,棉花膜下滴灌有以下十个方面的明显效果。
一、膜下滴灌能技术优点
1.省水。
滴灌是一种可控制的局部灌溉,可适时适量的灌水。
水滴渗到作物根层周围的土壤中,供作物本身生长所需。
由于棉田实施覆膜栽培,抑制了棵间蒸发。
滴灌系统采用管道输水,减少了渗漏。
所以,在棉花生长期内,比地面灌省水40%~50%。
另一个明显优点是可适时适量灌水。
如花龄期后,棉花仍需少量水分、养分补充,因地面灌难以控制水量,8月中旬后就被迫停水以免棉花旺长,影响吐絮和成熟,而滴灌就可以控制灌水量大小、灌水时间和灌水次数,小水量灌溉,以满足后期棉花对水分养分的需求。
2.省肥。
肥料随滴灌水流直接送达作物根系部位,易被作物根系吸收,提高了利用率;亦可做到适时适量,对作物生长极为有利,平均可省肥20%左右。
3.省农药。
水在管道中封闭输送,避免了水对虫害的传播。
另外,地膜两侧较干燥,无湿润的环境滋生病菌。
因而除草剂、杀虫剂用量明显减少,可省农药10%~20%以上,杀虫效果好。
4.省地由埋入地下及地面移动的输水管道代替地面灌时占地的农渠及田间灌水渠道,可节省地5%左右。
5.省工和节能地面灌时,挖土堵口,工作条件差,劳动强度大,一个农工管理棉田2hm2(30亩)左右。
采用滴灌后,主要工作是观测仪表、操作阀门,工作条件好;滴灌能随水施肥、施药,膜下及旁侧杂草难以生长,土壤不板结,田间人工作业(包括锄草、施肥、修渠、平埂、病害治理等)和机械作业大大减少,人工管理定额大幅度提高,一个农工可以管理4~6hm2(60~90亩)或更多的棉田,劳动生产率提高。
6.有利于利用盐碱地。
棉花膜下滴灌可使作物根系周围形成低盐区,利于幼苗成活及作物生长。
由盐碱地上的试验可看出,不仅脱盐效果好,而且脱盐用水量比地面灌明显减少,还能获得较高产量,这对盐碱地的使用很有价值。
7.有较强的抗灾能力。
因作物从下种、出苗起,就得到适时、适量的水和养分供给,棉花各类生长指标均优,抵抗力强。
8.增产。
由于科学调控水肥,土壤疏松,通透性好,并经常保持湿润,棉花生长条件优越,结铃率高,单铃重增加。
因此,棉花普遍可增产10%~20%,低产田可增产25%以上。
通过棉田调查,籽棉每公顷增产858kg,增产率23%。
9.棉花质量提高。
膜下滴灌营造了棉花良好的生长条件,因而,不但产量高,而且品质好,如棉花的成熟度好,纤维长度增加0.4~0.7mm,纤维的整齐度高,外观光泽好。
10.综合效益好。
(1)经济效益膜下滴灌棉花增产20%以上,按籽棉价3.5元/kg,每公顷增收2850元。
节省水、肥、农药、人力、机力,每公顷平均节支1425元,除去工程投资年折旧费和年运行费每公顷3225元,则每公顷净增收1050元。
若棉花价格提高,则盈利更多。
(2)生态效益膜下滴灌节水50%,减少深层渗漏,能较好地防止土壤次生盐碱化。
滴灌随水施肥、施药,既节约了化肥和农药,又减少了对土壤和环境的污染。
节约下来的水可利于生态,这对改善新疆脆弱的生态环境来说是头等需要的。
(3)社会效益由于滴灌水的利用率提高,滴灌面积不断扩大,兵团水资源紧缺的压力开始缓解。
它提高了劳动生产率,解放了劳动力,有利于农业产业结构的调整和集约化经营,具有较强的综合带动效应,促进农业生产向现代化方向迈进。
二、棉花膜下滴灌技术应用和应重视解决的问题
1.降低滴灌产品价格仍是进一步推广大田滴灌技术的关键目前,兵团使用的滴灌带一年更换一次,每公顷2250元,占年分摊投资费用的70%,正常年份,每公顷棉花可增收1050元。
但若遇较重的灾害而减产或棉花滞销降价,则将无利可图。
因此,滴灌带价格成为棉农获利多少或投资风险的砝码如果使滴灌带的投资进一步降低,这样,正常年份获利可增加,受灾年份则可保产保收。
2.加强过滤设施的研制和改进滴灌技术的难点是滴灌带或灌水器的堵塞。
防止堵塞的首部过滤设施是滴灌工程的心脏。
目前国内生产的过滤器性能欠佳,耐久性差,因此,研制和改进过滤设施十分必要。
3.加强科学管理大田滴灌工程科技含量高,需要科学的管理和相应的软件相配套才能充分发挥其优势。
因此,加强管理人才的培养十分迫切,并应加速研制经济实用的自动化控制设备。
我相信随着科学技术的不断进步,针对新疆气候干热少雨,蒸发量大,是典型的灌溉农业区的特点,棉花膜下滴灌技术模式在新疆极具发展前景。