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滴灌技术发展需求分析

全国设计灌溉面积大于2000亩及以上的灌区共22448处,耕地灌溉面积33975千公顷。其中:50万亩以上灌区176处,耕地灌溉面积6241千公顷;30万~50万亩大型灌区280处,耕地灌溉面积5010千公顷。截至2014年年底,全国耕地灌溉面积64540千公顷,占全国耕地面积的53.8%。全国节水灌溉工程面积29019千公顷,其中:喷灌、微灌面积7843千公顷,低压管灌面积8271千公顷。(2014年全国水利发展公报)

由此可以看出,全国有一半的耕地面积没有灌溉设施,属于“靠天吃饭”;55%的有效灌溉面积还在沿用传统落后的灌溉方法。在工程节水灌溉面积中,采用喷滴灌等现代先进节水灌溉技术的比例很低,绝大部分只是按低标准初步进行了节水改造,输水渠道的防渗衬砌率较低。

以色列80%以上的灌溉面积采用了先进的滴灌技术,瑞典、英国、奥地利、德国、法国、丹麦、匈牙利、捷克、罗马尼亚等国家,喷灌和滴灌面积占灌溉面积的比例都达到了80%以上。

地埋式滴灌

从上面的分析可以看出,我国喷灌和滴灌面积的数量,以及占灌溉面积的比例都很小,与我国水资源的紧缺形势和生产力发展水平严重不相适应。未来我国节水灌溉发展的总体趋势是,喷灌和滴灌等先进节水灌溉技术和设备的应用面积将进一步扩大,而其他简易节水灌溉方式的发展速度将减缓。


发展前景

地埋式滴灌已被证明了其在技术上和经济上的可行性。在许多不同的农业生态中,地埋滴灌与常规沟灌、顶喷、卷盘喷灌机和中心指针喷灌的方法相比,已被认定为收益较高和有效提高作物的产量和品质的灌溉技术之一。


节水效果

节水灌溉技术 主要形式 节水效果
渠道防渗 改土渠为防渗渠输水灌溉 节水20%
管灌 利用低压管道(埋没地下或铺设地面)将灌溉水直接输送到 田间 节水30%-50%
微灌 有微喷灌、滴灌、渗灌等微管灌等。是将灌水加压、过滤, 经各级管道和灌水器具灌水于作物根系附近的灌溉方式,微 灌属于局部灌溉,只湿润部分土壤。微灌与施肥结合,利用施肥器将可溶性的肥料随水施入作物根区,及时补充作物所 需要水分和养分,增产效果好,微灌应用于大棚栽培和高产 高效经济作物上。 节水80%-85%
喷灌 将灌溉水加压,通过管道、由喷水嘴将水喷洒到灌溉土地上, 喷灌是目前大田作物较理想的灌溉方式。 节水50%-60%


地面滴灌存在的弊端

地埋式滴灌

1、地表滴灌和膜下滴灌因滴灌管(带)铺于地表,存在滴灌管(带)易灼伤现象;

2、地表滴灌对于非多年生作物,存在第二年或收获后需重新铺设管道或滴灌管(带),增加了人力、物力成本;同时,对于多年生甘蔗采用地表滴灌,因甘蔗分蘖夹管对滴灌管(带)造成破坏;

3、地表铺设的地面管网、滴灌管(带)易受牲畜、机械破坏,降低了系统的使用年限;

4、采用地表滴灌仍会造成水分蒸发的损失,同时,肥料没有直接施于作物根部,造成肥料损失,导致肥料利用率低;5、城市采用废水简单处理用于地表滴灌,产生的异味污染环境。


地埋式系统优点

1、具有明显的节水效果。地下滴灌技术采用管道输水,减少了输水损失。灌水器埋在地表以下,不会产生地表径流,最大限度地降低了表层土壤的含水量,减少了棵间蒸发损失。

2、毛管和灌水器一次埋入地下可使用多年,避免了膜下滴灌每年铺设和回收滴灌带的麻烦以及因回收所造成的支管、辅管和管件破坏损失;

3、减少杂草生长。地下滴灌使地表相对干燥,抑制了杂草的发芽和生长。4、不破坏土壤结构。没有地面灌溉时对土壤的冲刷和对土体结构的破坏,降低了由于灌溉而造成的土壤密实度,提高了根系活力。

5、肥料利用率高。应用地下滴灌技术的优点之一就是可在作物全生育期内,适时适量地将营养元素和农药精确而直接地送到作物根区。

6、地下滴灌灌水器所湿润的区域为球形,与地表滴灌比较其湿润区的体积和表面积都大大增加,为作物根系增生扩散、吸收营养提供了更大空间。在相同的灌溉条件下:地下滴灌系统湿润区的含水量比地上滴灌系统要低。

7、滴灌管(带)埋入地下避免了紫外线的照射,也不会受到外界冷热变化的损害,使用寿命长;同时,滴灌管埋入地下,彻底解决了地表滴灌和膜下滴灌对滴灌管(带)的灼伤。

8、在一定的温度环境条件下,使用地下滴灌技术,作物的根系比采用地上滴灌技术的深,其根系的呼吸作用相对较弱,从而光合作用的净值明显增加。

地埋式滴灌

9、能够产生良好的环境效应。采用地下处理城市废水的方法,可使废水再利用于林木、园林及农作物的灌溉,可防止清洁及气味方面的问题。减少化学物质对地下水的污染和土壤病害。

10、能够改善农产品品质和提高产量。减少或防止病虫害的发生,改善产品品质,提高产品质量。

11、方便管理,不影响地面的各种农事操作活动。即使滴灌灌水期间,相对干燥的土壤表面不影响田间劳作和机械化机具的操作。SDI技术用于草坪灌溉,不会因为灌水而停止草坪的正常使用。

12、延长了系统寿命。埋在地下的管道可以防止紫外线辐射、温度变化、耕作及其他小动物的危害,延长老化期,提高了系统的使用寿命。


地埋式滴灌技术难题

1、根系入侵:甘蔗主根系为20-30cm,最大根长可达50-60cm,其向水性特点导致根系很容易靠近滴头生长,甚至进入滴头造成滴灌管堵塞。

2、滴头虹吸堵塞:在关闭地埋式滴灌系统的过程中,管网中产生的负压可能将毛管外壁周围的土壤微粒经浪头出水口吸入流道,而造成滴头堵塞。

3、鼠虫破坏:滴灌毛管埋设在地下,加之长期供水,易招致老鼠、虫蚁等生物咬坏滴灌管。

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