设施灌溉技术（精选9篇）
设施灌溉技术 篇1
一、渗水灌溉在蔬菜大棚的应用
大棚蔬菜渗水灌溉实验推广几年来, 获得了显著经济效益。其作法为:用管径为10~15毫米, 管壁上扎有间距为35厘米, 孔径为1.2毫米的程度单眼塑料细管做毛管, 每1米间距布设1条, 埋入地下8~10厘米泥土中, 两侧种植蔬菜。毛管首部与管径为38毫米的塑料支管用三通联接, 支管首部安装同径闸阀并与水源接通。蔬菜灌溉时开启闸阀即可。这种灌水方法, 棚内灌溉设施总需投资约570元/亩, 是一项人人会作, 家家能用的廉价灌溉新技巧。
二、大棚温室蔬菜与小型滴灌系统
小型滴灌系统, 广泛适用于大棚温室蔬菜灌溉。系统设计只需1米压力水头, 90%的滴灌均匀度。系统设计容易, 安装机动, 每套灌溉设施 (包括水源工程) 成套购买, 分为1/2亩、2/3亩和1亩3种。用户需要做的只是向水箱加水, 打开阀门灌溉作物。
三、成本低廉实用的双翼软管微滴灌
用双翼软管微灌带作用灌水器, 广泛适用于日光温室、大棚等小面积田地, 一家一户使用很便捷, 已在全国推广数万亩。主要特点是抗堵塞性能好, 采取地下水源可不用过滤装备, 运行水压低 (1~3米水柱) , 田间各级管道采取片状盘卷的薄壁软管, 体积小、重量轻, 因为不需要投资昂贵的水源净化和过滤装备, 因此大大地便捷了一家一户独自使用, 合乎目前我国农村现状。
四、日光温室微灌系统
日光温室蔬菜种植通常为南北向, 种植畦较短, 因此灌水毛管的安排长度通常为6米, 而支管安排为东西向, 长度为日光温室长度。日光温室内蔬菜种植通常为每一双垄铺一地膜, 地膜下设一条毛管或微灌带, 有时也安排两条毛管。双垄的中心距常为1米左右, 因此典型的滴灌毛管安排间距为1米。管径通常选用支管为25~40毫米, 毛管选用11~15毫米。供水设施可在棚首建池或使用能为大棚灌水供给一定压力和调蓄能力的集中供水设施。在棚内首部安装节制阀, 对集中供水还需安装计量水量的水表。
五、大棚温室蔬菜使用微灌的好处
大棚日光温室蔬菜灌水用滴、渗灌 (统称微灌) , 主要有以下优点:
1. 能够下降室内空气相对湿度20%左右;
2. 使用微灌几乎不会引起地温下降, 有利于作物生长;
3. 微灌灌水还可联结施肥, 把肥料直接送到作物根部, 提高肥料的利用率;
4. 下降棚内湿度, 能够大大地减少蔬菜病虫害;
5. 微灌比大水漫灌节水50%~90%, 节能30%;
6. 微水灌溉, 病虫害少, 用药就少, 食用蔬菜安全且品质好;
7. 使用微灌, 大棚蔬菜可提高收入30%~100%。
设施灌溉技术 篇2
尊敬的领导：
河南省舞阳县吴城镇前刘村，地处中原腹地，隶属内陆特区漯河市。全村2700多口人，3800多亩耕地。
发展条件：
1、交通便利—330省道擦村而过，及铁路火车站更在村口。东邻双汇肉食品加工基地—漯河，西抵煤城平顶山，钢城舞钢。
2、人力资源丰富。
3、水利基础好(全村沟壑遍布)，对于发展生态农业潜力巨大。
4、村民团结，干劲大。
制约条件：
1、人均耕地面积较少，产能受天气影响巨大。
2、水利设施缺乏(全村虽然沟渠众多，但淤积严重，基本荒废)。
3、全村经济基础较差。
(一)村发展目标任务和实施步骤。
发展生态农业，并使之产业化;资源循环利用，系统高效节能;改善村容村貌，树社会主义和谐新农村的典型。
这是我村多年来的一致努力的方向，也是我们全村父老的梦想，我们渴望梦想变为现实。
1 、目标任务
从今年开始，用5年时间在全村开展以村规划建设和文明村创建为主要内容的“五新一好”(新农村、新产业、新农民、新经济组织、新风貌和好班子)新农村建设活动。
总体目标是：一年突破，三年见效，五年变样，充分调动全区广大干部群众的积极性和各方面的力量，扬优成势，力争在全镇率先实现通水泥路、成商品集会的基础上，再实现“三个率先”：
率先发展生态农业，并使之产业化;
率先改善村容村貌，包括自来水入户，河道治理，污水排放，使用清洁能源等;
率先提高农民的幸福指数，包括开阔村民的眼界，建立秧歌队`舞狮队，组织各种丰富村民的娱乐文化生活等
经过5年的努力，全村基本达到“经济社会发展，群众生活安康，环境整洁优美，思想道德良好，公共服务配套，人与自然和谐，治安秩序良好”的文明村标准。同时达到农业主导产业做大做优做强，农民科学文化和思想道德素质明显提高，农村面貌大改观，基层组织战斗力明显增强的目标。
2、实施步骤
保持领导班子的先进性和执行能力，实现三个率先：
率先走出去，开阔基层班子的眼界;
率先引进来，引进先进的思想和人才，如建立信息图书室及与分布在全国各地的本村人才保持联系，始终保持全村发展的思想先进性，与全国新农村整体发展规划接轨;
率先引进外资，加快农村工业和生态农业产业化的进程;让农民在生产方式、生活方式和思维观念的现代化上取得明显成效，使各项政策的实施有良好的.群众基础;
(二)水利先行，是实现美好目标的第一步。
1、迫切性：
我村人口2700多人，土地3800多亩，人均耕地非常少。加上近几年地下水位下降，土质良莠不齐，农民的土地收入受到天气的影响非常大，而以往农户采用漫灌方式，不但效率低下，也增加了很多成本。在发展高效农业，生态农业，农业产业化的过程中，水利设施的建设，成为当下之急。
2、水利设施建设试点
经初步研究决定，决定在前刘村试点实施节水灌溉水利工程，占耕地面积1500亩。
3、工程效益分析
水资源利用效率高：
———采用地下埋管，节点式灌溉，可以有效的降低建设初期的成本，农户可以根据墒情，灵活掌握用水量，准确地调节土壤的水，肥，气，热状况，有效地改善田间小气候;
———节省劳力，提高灌水质量和效率。
———便于后期管理，节点式的灌溉方式，可在供水环节灵活掌握用水量，便于定额浇水，避免水事纠纷
有利于特色农业的规模效应发展：
———生态农业的产业化，需要规模效应：统一机耕机播，统一供种，统一种植模式，统一防治病虫害，统一浇水等;开发水利设施的修建，为这一切提供了良好的基础;
———发展特色农业，如建立绿色完全无公害食品园区，建立清洁能源生产基地，并在相关领域走在行业前列，水利设施的建成，加快了目标实现的步伐
是生态农村的进一步发展，铺平了道路：
———建设生态农村，需要各方面的紧密配合，如资源的循环利用，全村的生态水系统优化等，工程的建设为这一切提供了硬件支持。
4、水利设施的使用管理
谁投资，谁拥有
在建设前期，采用政府拨款一部分，农户出资一部分，共同拥有水利设施，并在以后的使用和管理中，实行公司化运营，股份制分利。
成立管理和维护小组
成立农田水利管理和维护小组，维护和管理费用计入运营成本
定额浇水，有偿服务
合理制定水费，协调供`用水纠纷
科技兴农，节约用水，保护地下水资源
5、所需资金
节水灌溉系统电力配备
将要建设特色农业园区，共计1500亩，分布在村西，漯舞公路以南。电力配备需要50千瓦的变压器一台，抵押地埋线1万米，预计整个动力系统造价15万元
建设泵站和埋设地埋管道
配套机井泵站，和地埋管道8000米，估计每亩造价100园，共需资金15万元
以上两项估计共需资金30万元。土方工程及管路铺设等由村民安排资金募集和劳动解决。特申请上级扶持30万元。
希望早日得到批复，造福全前刘村百姓!
以上报告，妥否x请批示
申请人：xxx
痕量灌溉技术在设施蔬菜上的应用 篇3
1 痕量灌溉的技术原理
痕量灌溉是指在满足植物水分需求的前提下, 通过特制的控水头, 将低压水转化成极细小的水流, 以极其微小的速度 (1~200 m L/h) , 均匀、不间断地直接输送到植物根系附近的土壤。“痕量”在化学上指极小的量, “痕量”比“微量”还要小。通常所讲的常量灌溉是按吨每小时计算的, 微量灌溉是按升每小时计算, 而痕量灌溉则是按毫升每小时计算的。痕量灌溉是中国原创的灌溉技术, 是从供水原理、产品形态到使用方法的系统创新。在水资源越发短缺的今天, 节水在农业生产中十分重要。痕量灌溉产品的核心部件称为控水头, 由痕灌膜和毛细管束组成。植物需水特性是生育期需水量不大、但生育期内需要不间断有水分供给、单位时间内吸水量少、通过根毛吸水、吸收土壤毛管水;但土壤也有很强的蒸发能力和渗漏能力。为了维持给植物少量的有效供水, 往往要成千倍上万倍的为土壤提供储蓄水, 其中绝大部分被蒸发渗漏掉了。理想灌溉技术是总供水量不多、连续供水、地下供水。目前, 痕量灌溉做到了这一点。
2 痕量灌溉的技术特点
2.1 抗堵塞
痕量灌溉技术依靠其控水头独特膜滤方式对灌溉水源完成自动过滤, 只要有充足的水源, 系统就能自动稳定工作, 使用方法简单, 更无需清理管道, 可免除管道物理性的、化学性的及生物性的堵塞之害。
2.2 变人为主观供水为植物按需自主吸水
痕量灌溉技术可以根据土壤参数, 自动进行有效控制的痕 (微) 量灌溉, 控水头就埋在作物根系附近, 感知土壤水势的变化, 为植物实时供水。使农作物由“被动式补水”的传统灌溉模式变成让农作物自主吸水、按需吸水。不但保护了作物根须, 有利于作物自身的正常发育生长, 而且还避免了沟灌、喷灌、滴灌等用水直接冲涮土表, 减少了水土流失。
2.3 水质适应性广
滴灌对水质要求较高。当水质不良, 尤其是含有泥沙、化学沉积物等时, 即使安装首部过滤装置也无法从根本上解决堵塞问题, 不仅增加了系统成本, 也极大地限制了滴灌技术的使用范围。痕量灌溉控水头采用独立的痕灌膜系统, 对水源的适用性更加广泛, 河水、井水、雨水、甚至泥沙水, 均无需预过滤处理即可使用, 有效地扩大了水质的适应性。
2.4 适用范围广
水源和电力条件是某一区域能否实施灌溉和采取何种灌溉技术的影响因素。微灌需要大容量的水源和持续电力, 特别是过滤和压力装置的使用更离不开电力。痕量灌溉依靠控水头独有的痕灌膜结合毛细管束结构, 自动完成抽水和过滤, 因此对水源的适应性更加广泛, 即使在无电力供给的地区同样可以出色完成灌溉任务;痕量灌溉管材轻便、结构简单、布设容易, 能适应各种复杂地形。对于入渗率很低的紧实土壤, 可选择小流量的控水头, 对于保水力差的沙土, 可选用大流量的控水头;除了能适应干旱地区和保护地栽培外, 还可广泛用于垂直绿化、屋顶绿化以及取水不便地区的生态改良和防沙治沙等。
2.5 结构简单, 方便维护
痕量灌溉系统构成简单, 管道布局简化, 只需要一个贮水器, 用管道将其与控水头联为一体, 系统就会自动工作;痕量灌溉系统流量低, 可进行长距离铺设, 在保证良好灌溉均匀度的前提下, 痕灌管的最大铺设长度可达500~600 m, 灌溉均匀度良好, 地埋毛管可使用5~10年, 节约了干、支管道的使用量, 减少了系统的投资;痕灌管不易堵塞且机械拉伸力强, 能多年使用;由于控水头的流量小、水压低, 所以对管材的损伤小, 维护的工作量也很小;单眼机井控制面积增加, 既缓解了水资源紧缺的压力, 也减少了打井的数量, 节省投资。
但是, 现在痕量灌溉管生产是半机械化, 生产规模不大, 价格较高, 造价5~6元/m (滴灌带0.2~1元/m) , 果树每0.067 hm2投资是2 000~3 000元、温室每0.067 hm2投资是4 000~5 000元, 而滴灌每0.067 hm2投资为600~1 000元。
3 痕量灌溉的应用效果
痕灌与滴灌技术从性能和产量相比, 具有较大的优势, 详见表1和表2。
3.1 节水
与世界先进的节水技术滴灌相比, 在同等条件下痕量灌溉技术可节水50%左右。
3.2 节能
痕量灌溉只需配合一定的重力, 即可进行灌溉, 以毛细力为基础力为植物长久稳定供水, 无需外部能源即可实现自动灌溉。
3.3 改良土壤
痕量灌溉技术, 不会像沟灌、喷灌、滴灌那样造成土壤板结、泛碱的现象, 灌溉水及养分是通过痕量灌溉管上的控水头, 将适量水供给作物根系层土壤, 使水肥在作物根系层土壤里上下纵横、缓慢扩散, 不会破坏土壤的团粒结构, 增强了土壤的通气性, 促进了微生物活动, 且诱使作物须根发达生长, 充足吸收养分。
3.4 改善环境
痕量灌溉技术, 不仅不会造成土壤板结现象, 相反增加了土壤透气性, 促进了微生物活动, 为作物创造出一个非常理想的生长环境。采用痕量灌溉技术可保持地表较干燥, 因此有效抑制了杂草, 同时也减少了病虫害的发生。
3.5 提高作物的质量和产量
痕量灌溉技术对灌溉作物营养供应充分, 一般均能使作物提早成熟, 并且作物的外型、大小等整体质量也都有所提高, 比滴灌提高4%~14%。
痕量灌溉技术与当前较为成熟的滴灌节水灌溉技术相比, 节水和抗堵塞是最显著的优势。它操作简单、投入成本低、使用寿命长, 适合应用在设施蔬菜等高经济效益作物上。
摘要：介绍了痕量灌溉的技术原理及特点, 对比分析了痕量灌溉的技术优势, 得出了痕量灌溉在节水、节能、改善土壤、改良环境等多方面具有不可比拟的优势, 值得大力推广。
设施灌溉技术 篇4
2012CFF 中国上海农业生产资料展览会
2012China Shanghai Farming Means of Products Fair
同期举办:中国上海花卉园林景观及温室设施灌溉设备展览会
时间：2012年12月2日—4日地点：上海光大国际会展中心
【展会背景】
随着社会的发展。经济的繁荣，人们的生活水平不断提高，人们对环境的要求也越来越高，花卉对生活环境的改善作用越来越明显，各种盆栽鲜花越来越多地被用来装点人们的生活。而城市绿化中的景观提升，加大了市场对花卉的需求量，带动了花卉产业的发展花卉以其独特的价值已经成为类化、绿化环境的重要组成部分，现代化花卉产业在世界许多国家都已形成，并得到了迅猛的发展，当今世界在和平与发展的主旋律下，掀起了全球性的科技浪潮，花卉产业的发展也进入了一个崭新的阶段,我国幅源辽阔，气候地跨三带，是世界公认的‘花卉宝库’。因此无论从我国丰富的物种多样性，还是从市场的广阔前景分析，花卉产业必将成为新兴的“效益农业”之一。
【展览范围】
一、花卉园艺园林景观展区：
切花、盆花、鲜切花、观赏植物、种球（苗）、盆栽、盆景、仙人掌、苗木、仿真植物、干花工艺、生物组培、花卉营养、基质、介质土、土壤添加剂、花艺器皿、园艺资材、园艺工具、城市景观设计建造草坪建造养护、花园灯、池塘造景、彩色地坪、卵石、草坪格、户外地板、雕塑、景观石、防腐木材、碳化木、木塑、喷（压）膜彩坪、专用涂料、亲水平台、大型游乐玩具等。
二、温室设施灌溉设备展区
温室覆盖材料、工厂化育苗成套设备，温室骨架系统，自动化监控系统，控温设备，保鲜技术，温室通风、保温设备、温帘、湿帘、卷帘机、微灌、喷灌、滴灌、地表灌溉设备、无木栽培技术及设备，输水设备、配水设备、灌溉工程机械，低压管道输水灌溉系统，【展位费与相关费用】
标准展位RMB 7800元/ 个9平米；豪华展位RMB9800元/ 个9平米;特装RMB800元/平米
【参展查询，请联络组委会办公室联系】上海农资展组委会上海福贸展览服务有限公司地址：上海沪光路39弄6号502室 邮编: 200235
联系人 ：周扬先生***邮箱:***@163.com
设施灌溉技术 篇5
水肥一体化精准灌溉施肥技术是将灌溉与施肥融为一体进行精准灌溉施肥的农业新技术。该技术借助压力灌溉系统, 将可溶性固体肥料或液体肥料配兑而成的肥液与灌溉水一起, 均匀、准确地输送到作物根部土壤, 并可按照作物生长需求, 进行全生育期水分和养分定量、定时, 按比例供应。
实现水肥一体化精准灌溉施肥技术需要相应的供水、供肥、自动精准灌溉施肥、灌溉管网等设施, 其关键核心装置是自动精准灌溉施肥设备。该设备可在现场编程或外接气象站的控制器控制, 并通过实时监测EC (电导率) /PH (酸碱度) 值, 由注肥器准确地把肥料养分注入灌溉主管网中, 执行精确的灌溉施肥。
1 自动精准灌溉施肥机组成及主要性能
自动精准灌溉施肥机由电机水泵、施肥装置、混合装置、过滤装置、EC/PH检测监控反馈装置、压差恒定装置、自动控制系统组成。依据输入条件或土壤湿度、蒸发量、降雨量和光照强度等传感器, 全自动智能调节和控制灌溉施肥。在施肥过程中, 可对灌溉施肥程序进行选择设定, 并根据设定好的程序对灌区作物进行自动定时定量的灌溉和施肥;根据土壤湿度、降雨、光照等因素, 实现水肥的自动调节;通过EC/PH监测系统对灌区情况实时监测, 并进行精确和比例均衡的施肥, 实现真正的精确施肥。
1.1 施肥装置
由文丘里注肥器组成, 包含电控阀、单向阀、调节器、吸液软管和管道管件。文丘里施肥器的核心部位是“文丘里管”, 文丘里管为节流装置, 其工作原理是液体流经缩小过流断面的喉部时流速加大, 动态压力增加, 静态压力减小, 喉部产生负压, 利用喉部处的负压吸取开敞式容器中的肥液。文丘里注肥器结构见图1。
1.2 过滤装置
肥料溶解性不好, 因而肥液含有一些固体颗粒的杂质, 需过滤出来。系统采用两级过滤装置, 为碟片式或网式结构。肥液罐中未溶解的颗粒会沉积在罐体底部, 在肥液入口处选用粗过滤器, 进行第一次过滤;在灌溉主水管道中, 固体颗粒会影响整个灌溉系统的工作, 在肥液进入主水管道前, 再进行一次过滤。
1.3 混肥装置
肥液在灌溉主管道中与水混合不均匀会降低检测系统的准确性, 需设置混肥装置。混肥装置利用液体流动中遇到管道截面的突变时产生漩涡, 且漩涡对液体有一定的混合作用的原理设计, 安装在检测装置前, 使肥液通过漩涡能够得到充分的混合, 使EC值和PH值将会更加准确、稳定。
2 自动精准灌溉施肥机控制系统
2.1 控制系统组成
控制系统由灌溉水与肥液供给控制系统组成。其中, 肥液供给控制系统由抽吸肥液用的文丘里施肥器、控制电磁阀、传感器 (主要测定PH值、EC值等) 和混合罐、肥料罐组成, 如图2所示。
2.2 控制系统原理
肥液罐里的高浓度肥液经过滤器后由文丘里施肥器注入到混合罐, 肥料泵从混合罐抽出肥液输送进入灌溉主管道中, 同时设置支管连接注肥器, 作为注肥器的进水管。设置EC测量仪检测主水管道中的肥液浓度, 将检测得到的浓度值反馈到单片机与设定值进行比较, 根据信号差值通过控制电磁阀开关脉冲宽度调节施肥量, 使主管道中的肥液浓度值与设定值保持一致, 酸碱度的调节与肥液浓度调节类似。
2.3 控制系统运行
当设定条件或土壤水分探测仪探测到需灌水时, 打开肥料泵使其工作, 借用稳压阀使主管道中的灌溉水恒压流动, 灌溉水经过管道1流向灌水器进行灌水作业;当需要施肥时, 打开文丘里吸肥管和通往混合罐管路的电磁阀, 启动肥料泵, 一部分灌溉水经过管道1和2流向管道3和4, 给混合灌补水, 同时灌溉水流经文丘里管产生负压, 把液肥从肥料桶吸出流向混合罐, 已经混合充分的肥液在肥料泵的加压作用下进入管道1流向灌水器进行施肥水作业。流入混合罐的水流是沿切向流入的, 故液肥与混合罐中的水能够很好地混合。混合罐安装了液位控制阀, 会在混合罐中的水位达到设定值时自动关闭混合罐与补水管道之间的通道, 当混合罐中的液位下降时自动打开。
为了能实时高精度地检测混合罐中肥液的EC值和PH值, 在肥料泵的出水口处引出一路水流2, 同时在此检测PH值和EC值。单片机控制程序得到PH值和EC值传感器的检测值后, 根据先前设定的肥料配比, 计算发出吸肥管路电磁阀开关脉冲宽度指令, 通过控制电磁阀的开关时间, 使混合液中的肥料配比保持在限定的范围之内。
2.4 灌水总量、施肥量和肥液配比以及肥液混合控制
2.4.1 灌水总量的控制
系统对灌水总量采用独立控制, 由于主管道内灌溉水恒压流动, 灌水总量与灌溉时间成正比, 单片机通过控制阀门开关时长控制灌水总量。
2.4.2 施肥量和肥液配比的控制
施肥控制必须完成两种控制, 即肥液配比控制和施肥量控制。采用时序控制的方式, 即可较准确地控制施肥量和肥液配比。同样, 由于主管道内灌溉水恒压流动, 施肥量与灌溉时间成正比, 通过控制时间来控制施肥量, 即也用控制阀门开关时长控制施肥量。
2.4.3 肥液混合系统控制原理
由于控制系统的电磁阀仅有开关两种工作状态, 又因为混合罐中的肥液混合具有在线性, 因此肥液混合系统也具有实时、延迟和不确定等特性, 系统的滞后和惯性极大, 采用传递函数的原理很难确定, 所以肥液混合系统采用模糊控制法。
系统采用负反馈闭环控制原理来实现模糊控制。首先, 将输入量、控制规则、决策以及判决等模块均模糊化, 输入量模糊化后即对应于一定等级的隶属度, 然后, 制定输入变量、输出控制变量及其论域对应不同等级模糊集中的各个语言变量的隶属度。根据实际经验总结得出, 模糊控制规则是用语言变量形式表示的模糊条件语句, 而起控制作用的模糊集则是以模糊规则为基础的模糊决策。最后, 用模糊判决方法得到输出控制变量论域中的等级数, 再经过输出精确化, 输出控制指令。
3 水肥一体化自动精准灌溉施肥设施技术应用成效
水肥一体化自动精准灌溉施肥设施技术应用最为广泛是在滴灌施肥方面, 通过采用膜下滴灌等形式, 取得以下成效。
1) 水利用系数达到0.95, 高于我国《节水灌溉技术规范》中水利用系数0.9的规定, 节水成效明显。
2) 肥液与灌溉水一起, 均匀、准确地输送到作物根部土壤, 减少肥料的挥发和流失, 或营养过剩。经试验测算, 精准滴灌施肥与传统技术施肥相比节肥40%~50%。
3) 依托于先进的灌溉技术和设施, 实现自动化精准灌溉施肥, 二三个工人短时间就可操作完成几百亩作物的灌溉施肥, 节约劳动力成本。
4) 肥料养分呈溶液状态, 可以较快地渗入土壤, 被作物根系吸收, 促进作物产量提高和产品质量的改善。
5) 能够有效控制灌溉施肥量, 可以避免化肥浇到深层土壤, 造成土地和地下水的污染, 避免了土壤板结退化。
4 小结
设施灌溉技术 篇6
浙江省的降水量比较丰富,但是水污染现象较为明显,雨水集蓄灌溉技术的推广显得尤其重要。浙江省雨水资源丰富,设施农业及节水灌溉技术推广面积较大,同时利用集蓄雨水灌溉优势显著,推广的可行性高。浙江省的年平均降雨在140 d左右,年均降雨量达到1 601 mm,可集雨1 m3/m2,可产生径流逾100万m3/km2[3],集雨量可谓相当可观。由于浙江省年际内降水在2个汛期较为集中,大量的雨水超渗产流,后期无效蒸发,珍贵的雨水资源没有得到有效利用。加之浙江省“七山一水三分田”的独特地理条件,比较容易发生资源型和工程型缺水的问题。雨水集蓄利用技术的应用,可很好地缓解农业用水压力。
1 雨水集蓄灌溉技术简介
雨水集蓄利用系指人工收集雨水、加以储存并进行调节利用的微型水利工程。我国的雨水收集和利用历史已有1 000年,发展至今已形成完善的雨水径流引导技术、雨水汇集技术和贮蓄技术。20世纪90年代,节水农业研究工作及雨水集蓄技术的利用在国际雨水利用事业的推动下发展速度加快,我国各省(区)推动实施了许多雨水利用工程,如宁夏回族自治区的“窖窑工程”、陕西省的“甘露工程”、甘肃省的“121雨水集流工程”、山西省“123工程”及内蒙古自治区“112集雨节水灌溉工程”以及浙江省的“葫芦岛雨水集流利用工程”等,有效地减轻了自然灾害的发生,促进了农业生产活力的提高。
设施农业技术的发达程度,往往是一个国家或地区农业现代化水平的重要标志之一。在现代设施农业中,集雨利用系统则发展设计成集雨面、导流槽(管道)、蓄水设施(集雨窖或集雨池)和灌溉系统4个部分。天然降水通过设施棚面及周边空地、道路等集雨面收集后经导流槽汇聚,集中在蓄水设施中,再依靠现代化节水灌溉技术输送给作物,高效、有效地对雨水资源进行了利用。
2005年,北京市农业技术推广站在小汤山特菜基地开展了蔬菜生产全年雨水灌溉技术的试验示范,取得的效果很好,收集的降水量可达到300 m3/年以上。在北京市的郊区,在保护地上从事蔬菜的生产一般为1年2茬,如果生产的蔬菜种类为黄瓜、番茄等,则每年需要水资源的总量为4 500 m3/hm2左右。根据2005年该试验示范的结果,正常年份在保护地膜面所收集的雨量可充分地满足蔬菜生长所需要的用水量[4]。这是设施农业雨水利用的成功案例,值得在各地进行推广。
2 集雨灌溉技术在设施农业中推广的意义
目前设施农业仅仅对现代节水灌溉系统的节水比较重视,忽视了对自然降水的利用,出现棚外降雨而棚内却仍然在灌溉的状况。与露天进行设施农业的种植方式相比,该状况不能最大化地发挥出节水灌溉的效益,该种现象在湿润地区表现的尤为明显[5]。
目前,浙江省设施农业的总栽培面积达到93.33万hm2,且每年以超过6.67万hm2的速度逐渐增加;设施大棚中不能直接地对雨水资源进行利用,全靠外界采取的灌溉措施才能满足作物的需水要求,且对于设施大棚中生长的作物来说,其不仅生长期较露地栽植的时间长、而且茬数多,对水量的需求也就更大。据相关报道指出,在设施大棚的栽培条件下,蔬菜种类、土壤条件及时期的不同,其每天的需水量均有所不同,一般在1.1~15.0 mm,因此设施大棚每年的总耗水量达到4 015~54 750 m3/hm2,若根据5 mm/d的需水量进行计算,则设施大棚栽培每年的总需水量可达到18 250 m3/hm2。根据《雨水集蓄利用工程技术规范》,取连栋大棚雨水收集率90%,单栋大棚雨水收集率85%,以年降雨量1 600 mm进行计算,则雨水收集量分别为14 400 m3/hm2和13 600 m3/hm2。能在较大程度上满足灌溉用水,大大节约水资源。按照目前灌溉水成本均价0.4元/m3、每年收集雨水量1 600 mm计算,可节约灌溉费用6 390元/hm2。同时减少了部分地区提灌提排的动力消耗,节省了电力能源和燃料资源,利于节能减排。
2.1 农产品品质改良
对农产品的质量产生较大影响的因素主要有水的质量及其灌溉方式,多数作物对灌溉水质的要求较高,而普通的灌溉用水不能满足作物的这些需求。尤其在经济条件较为发达的平原或海涂地区,设施农业的发展速度较快,但通常也会伴随着严重的水质污染发生,导致灌溉水中硝态氮、盐及氯等含量较高,难以实现多种作物的优质生产。对于一般的灌溉河水来说,其含盐量一般在1.5~3.0 mmho/cm,而一些优质的花卉如凤梨花等,其对灌溉用水的含盐量要求控制在低于0.1 mmho/cm。雨水是一种灌溉效果较好的水资源,不仅含盐量等各项指标对大多数作物的生长发育有利,还可以增加作物的产量及品质,实现了作物的“绿色”生产。同时,雨水中的水质条件还可以满足微喷、微滴等节水灌溉的需求,有利于促进雨水利用率的提高,进而对作物灌溉模式进行改善。
2.2 土壤性质优化
设施大棚中直接“享受”不到自然雨水的淋洗,长期的灌溉只要依靠提水或地下水,容易恶化土壤中的理化性状,尤其在那些土壤中的盐碱含量较高的平原或海涂地区,地下水及灌溉水中盐分的海量较高,导致了设施农业中出现严重的返盐现象。数据表明,温室作物化肥与农药残留量是大田露地作物的2倍以上。如果用污染河水进行灌溉,那棚内更加成为严重的污染区[3]。如杭州市农业科学院蔬菜研究所的连栋大棚中每年或每茬要消耗大量的水对土壤中的盐分进行淋洗,甚至需要息耕一段时间进行养地。有不少地区水污染严重,特别是随着工业经济的发展,水污染越来越重,而人们生活水平的提高对农产品质量又提出了越来越高的要求,要解决该矛盾,应对天然的雨水进行合理、有效利用。
2.3 水土保持
浙江省虽然降水量比较多,但呈不均匀分布状态,导致有的地区涝、有的地区干旱的状况。通过雨水集蓄技术的推广应用与工程实施,既可以取得较好的经济效益,有效地对水分的余缺进行调节,还有助于排涝减洪,减轻水土流失。特别是在降水量较多、较大的时期,大棚内不能对天然的雨水进行利用,加大了周围的地表径流,导致了土壤中的养分被大量冲走。如将棚面的雨水进行收集贮存,不但可对防洪排涝的压力进行减轻,还可有效地保护水土、防止水土的流失。
3 雨水集蓄的建议
3.1 雨水收集
在同样的集雨面面积上,要收集更多的雨水,集雨材料特性是主要因素。集流面由棚面和棚间道路组成,一般为覆膜棚面和硬化道路。一般有机塑料板和塑料薄膜的集流效率可达90%以上,而棚间道路根据硬化方法和材质不同,从混凝土、沥青、水泥土到原土夯实,集流效率依次减小,分别为75%、65%、50%和20%[6]。集流面材质的选择需根据工程实际、现场条件和投资金额综合考虑。
3.2 雨水过滤
进行雨水的集蓄,集流面应选择合适的材料,此外,因久旱逢雨或雨季之初的雨水中含有较多的大气污染物,应尽量避免集蓄。雨水的水质直接受大气的影响。一般雨水经输水管汇集后需经过过滤池进行处理。雨水过滤池多用砖石砌成,100号水泥砂浆抹面,池内分成3个格区,每个格区内填不同粒径滤料:第1格区投放1~8 mm的粗砂和砾石;第2格区投放8~17 mm的砾石;第3格区投放15~20 mm的卵石。池底留有1排水孔,用于排泄池内沉积的污水、浑水[7]。
3.3 雨水储存
若雨水的集蓄中未对设施的容积进行合理的设计,则会产生不利的影响。如设计的溶积太小,会导致集蓄雨水的总量不能达到灌溉的需求,导致剩余雨水的流失;如设计的存储量过大,则可能因长期的贮存而导致水质的下降。贮存水的水窖材料不可选择橡胶、塑料等,因其透气性不好,易导致水质中的溶解氧含量降低、COD含量超标等,进而对作物的根系呼吸产生不利的影响;集雨池不可采取露天的方式,以防止水藻的大量滋生而堵塞灌水器[8]。为保证雨水的水质,水窖体积一般以40 m3为宜[7]。还可在窖体内壁贴附食用级材料,以对水质进行保护。
4 结语
浙江省的雨水条件充沛,设施农业发展较快,普及率较高,推行集雨灌溉的可行性高。此外,虽然设施农业中节水灌溉技术较为完善,但是由于目前普通大棚的集雨蓄存技术和雨水净化处理技术的研究较为缺乏,收集的雨水只能作为备用水源。雨水集蓄结合节水灌溉技术的大力推广,可推动农业的科学用水。浙江省需注重农业的可持续发展,搞好环境整治,保证雨水的洁净。总之,应重视对普通大棚集雨技术的研究和推广,减轻农业用水压力,减少能源与可用水的消耗量[9]。
摘要：简单介绍了雨水集蓄灌溉技术及其在浙江省设施农业中应用的意义,提出了雨水集蓄的建议,以期为该省雨水集蓄灌溉技术的推广提供参考。
关键词：雨水集蓄灌溉,设施农业,意义,建议,浙江省
参考文献
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农村灌溉设施建设的问题与对策 篇7
1. 灌区工程老化、功能萎缩, 服务功能不断降低
主要表现为泵站涵闸损坏, 配套设施不足;塘坝堵塞, 蓄水能力降低;渠系通水不畅。影响灌区的功能发挥, 大大降低了抗旱灌溉能力。
2. 小型水利工程年久失修, 存在安全隐患
小型水利工程大都设计标准低, 维护资金缺乏, 安全隐患突显;同时由于长时间内必要的资金投入不足, 小型工程处于零收益、高折旧的形势, 逐年老化破损的问题严重。
3. 设施的田间配套工程缺失, 整体效益不佳
目前国家投资的项目主要还是集中于灌区的干支渠以上的骨干工程, 灌区的建设模式主要是以国家投资为主, 周边受益群众为辅, 政府承担重责, 配套设施建设不足, 配套率一般低于70%, 此种状况严重制约了灌区整体工程效益的发挥。
4. 农村灌溉设施的节能设计不足
由于水资源分布的差异, 在国家倡导节能环保的政策下, 农村灌溉设施并没有真正实现节能, 在设计方面存在浪费严重的问题, 许多灌溉设施没有结合新技术、新要求来实现环保理念。
二、问题的原因及分析
1. 缺乏规划和指导, 认识不到位
农村灌溉设施不仅要满足正常的灌溉要求, 还要充分认识资源的稀缺性, 否则必将影响农业的持续发展甚至国家粮食安全。
2. 项目建设投资不足
新中国成立后的农业基础设施建设主要是以政府投资, 农民参与的模式, 虽然技术、条件较差, 但工程项目开展较好。随着农村体制改革, 尤其是税费改制后, 农村水利建设资金调度和安排相对落后, 一些重点项目获得了资金支持, 但是许多小型项目严重缺乏资金, 加上以前的遗留问题, 加大处理难度。
3. 管理权责不明确
基层服务体系出于半瘫痪状态, 基层管理者未能履行其辖区内的灌溉设施的行政管理, 加上村委会管理层的变更和交接, 直接造成管理主体不明确, 小型水利灌溉设施无人管护, 残损严重。
4. 政府支持力度不足
农业灌溉工程普遍规模较大, 需国家和政府加大投入, 对不同问题进行差异化、多元化处理, 强化灌溉设施的建设、维护和管理。政策支持不足会严重影响农村灌溉工程的时效性, 甚至出现失修或毁坏。
三、对策与措施
1.依据农村建设要求, 规划灌溉设施。结合不同地区的农业经济发展需要, 规划先行, 统一部署, 在资源利用、节能减排、综合服务等全方面提高农村各层次灌溉设施建设水平, 更好的为新农村建设服务。
2.加大配套及更新改造力度, 积极支持小型工程建设, 优化服务功能, 促使灌溉工程的服务功能化。
3.加大经济投入和人才投入, 建立多元化投入机制, 将农业设施建设纳入新农村建设的重点和基础, 并逐步加大建设规模, 使资金支持和高素质人才投入有效结合, 加快服务新农村建设步伐。
设施灌溉技术 篇8
近年来, 肇庆市农业农村经济持续快速发展, 设施农业也得到了较快发展。据调查统计, 目前全市在设施种植装备方面投入约5250万元, 已建成连栋温室5座, 占地面积96亩;日光温室34栋, 面积0.12万亩;塑料大棚1250栋, 面积0.15万亩;中小拱棚209个, 面积0.5万亩;其它设施869栋, 面积0.83万亩, 总面积共1.5196万亩。在设施养殖 (畜牧) 方面, 全市规模养殖场达到35484个, 以禽类和生猪为主, 为全省畜牧大市, 生产建筑用地面积共8.04万亩, 拥有自动投料设备65台 (套) , 温控设备8744台, 粪污处理设备205台, 共投入建设资金113亿元。农业节水灌溉设施发展面积已达3万多亩, 主要以滴灌、渗灌设施应用在柑桔、香蕉、园艺等方面。
目前肇庆市发展设施农业主要有温室大棚和节水灌溉两大类型。温室大棚方面, 主要在中心区的鼎湖、四会和高要应用在花卉种植和水产的越冬虾养殖。利用温室大棚设施可充分发挥农作物和养殖产品的增产增收潜力, 农作物方面能有效保护其生长, 防止许多病虫害的侵袭, 在生产过程中不需要使用农药或很少使用农药, 从而改善商品品质, 并能使作物反季节生长, 在有限的空间中生产出高品质的作物。养殖方面主要应用于肇庆市淡水养殖主导产品罗氏虾、南美白对虾, 使用越冬虾棚不仅能有效解决罗氏虾、南美白对虾越冬的低温问题, 避免因温度过低而引发大面积的冻死、冻伤或引发疫病, 提高产量和品质, 达到增产增收的目的。
发展设施农业对促进农业增产增效作用明显。如一亩越冬虾棚的设施投入成本约3500元, 主要材料为农用薄膜, 由于在生产淡季推出上市, 大大提高产品价值, 亩产值在7000元以上。建设柑桔节水滴、渗灌费用每亩投入连材料、安装、税费等约1000元 (不含蓄水池和水泵) , 设施铺设后维修率低, 无需日常维护, 而且所用的管材、滴头等产品在管理正常的情况 (无人为损坏、无偷盗等) , 使用寿命均可达6年, PVC管埋入地下更可达几十年, 按每年每亩节工、节水、节肥、节药、增产就可增加产值近2000元, 如投产果园当年建设就可一年收回成本, 效益相当明显。
几年来, 肇庆市在促进设施农业发展方面坚持政府引导和社会投入相结合的原则。一方面通过建设现代农业示范区和国家农业综合开发区提高设施农业的科技含量。2004年肇庆市的全省十大农业现代化示范区完成建设并通过验收, 国家农业综合开发区也建设了高标准玻璃温室和塑料温室。两个项目区内农田基础设施得到有效改造, 经济效益显著提高, 辐射示范带动效应明显, 生态环境得到进一步改善, 广泛应用设施农业的效果得到充分体现。另一方面通过加强设施农业示范基地建设, 辐射带动加快发展设施农业。2007年, 肇庆市农机部门争取省农业厅支持, 投入科技示范项目资金20万元在广宁县八一农场建设200亩节水灌溉示范基地, 已辐射带动广宁县近9000亩柑桔应用滴灌设施;德庆县通过实施农业部“西江北岸特色水果产业带”项目, 从2008年开始每年投入140万元, 对使用滴、渗灌设施的柑桔种植示范户经审查验收合格后给予每亩补助400元, 现已带动发展近万亩果园应用滴、渗灌设施。
节水灌溉方面, 近两年肇庆市各县 (市、区) 农业 (农机) 部门坚持农艺与农机相结合, 围绕挖掘柑桔、香蕉、大蕉等大宗农产品发展潜力, 积极探索应用节水灌溉技术, 引进和推广应用滴、渗灌设施, 先后在德庆、广宁、封开、怀集等山区县建设柑桔滴、渗灌示范基地面积2.8万亩, 鼎湖、四会的香蕉、大蕉近1万亩。实践证明, 柑桔应用滴、渗灌技术能实现水肥一体化, 为柑桔创造良好的生长环境, 有利于降低生产成本, 有利于解决生产过程水、肥管理的关键问题, 有利于提高产品产量和品质, 是获取高产的关键技术措施, 对促进柑桔生产节本增效和实现可持续发展, 对促进农民增收和农业农村经济快速发展有重要推动作用。
目前, 肇庆市发展设施农业主要以种养大户、农业企业和农业科研场所自筹资金建设为主, 温室大棚大部分是档次和成本较低的塑料大棚、遮阳平棚和越冬虾棚;节水灌溉以滴、渗灌设施为主。由于肇庆市经济基础薄弱, 目前为止市、县两级都没有就推进设施农业发展专门出台过相关扶持政策, 发展设施农业主要依靠政府参与省十大农业现代化示范区项目和国家农业综合开发项目建设, 近年来肇庆市争取农业部通过农业“西江北岸特色水果产业带”项目建设节水灌溉示范基地, 将推广应用滴、渗灌水肥一体化技术作为提高柑桔产业综合发展水平的一项重要措施来抓, 通过加大示范基地建设力度, 辐射带动种植户应用该项技术, 以做大做强柑桔产业。
虽然肇庆市发展设施农业取得一定成效, 但还存在一些比较突出的问题。如对设施农业投入有限、推动力度不够, 生产示范基地规模小、水平较低、技术含量不高, 农业产业化水平较低, 农业龙头企业带动能力不够强。针对这些问题, “十二五”期间, 肇庆市确定了设施农业发展目标“推广普及柑桔生产应用节水灌溉和清洗保鲜分级机械;大型生猪饲养企业全部使用自动投料和饲料混合设备;鱼塘养殖增氧、投饵、耕水等机械普及率在80%以上;温室大棚等设施农业建设水平进一步提高, 主导产业基本上实现农业机械化。”肇庆市农业 (农机) 部门将根据不同区域、自然条件和经济发展水平, 有针对性地、有重点地围绕水稻、蔬菜、柑桔、水产和畜牧养殖等大宗特色优势农产品, 加大农机示范基地建设力度, 大力推广水稻机械化育插秧、柑桔节水灌溉、机械化植保、鱼塘增氧机械化等技术, 加快设施农业、粮食和饲料加工以及鱼塘清淤机械化等技术推广。积极实施“四进”工程, 即现代农业机械进稻田、进鱼塘、进果园、进菜田, 先进适用、安全可靠、节能环保的农业机械得到广泛应用, 德庆、广宁、怀集、四会等柑桔主产区各建设2～3个较大规模的柑桔肥水一体化节水灌溉技术示范点, 以促进全市柑桔产业可持续发展, 努力实现农业机械化由初级阶段向中级阶段转变。
设施农业营养液自动灌溉施肥机 篇9
镇江市科学技术局受江苏省科学技术厅委托, 于2011年7月8日在镇江组织有关专家对江苏大学等单位承担完成的江苏省农业科技支撑计划项目“设施农业营养液自动灌溉施肥机研制” (项目编号:BE2008380) 进行了验收。
该项目通过试验研究, 建立了设施作物的需水量和需肥量计算模型;研制了一套设施农业灌溉启动信息传感系统;确定了定时、光累积、温湿度、土壤湿度、作物蒸发量和冠气温差等不同灌溉启动模式下的营养液管理策略;设计出PWM参数与吸肥流量、各母液加入量与营养液EC/pH值的对应关系模型、营养液EC/pH值的模糊PID动态调控模型;得到了营养液的多路母液动态配比及EC/pH值在线精确调控方法。
研制完成的设施农业营养液自动灌溉施肥机样机, 实现了5路肥料和1路酸液的动态配比、营养液EC/pH值的在线调控和不同启动模式下的多灌区自动灌溉施肥控制, 造价明显低于国外同类产品。经江苏省农业机械试验鉴定站检测, 样机实测值:EC控制误差0.05ms/cm、pH控制误差0.01、灌溉量控制误差0.6%、营养元素配比误差2.6%, 技术性能指标均优于合同规定的各项指标, 样机性能超过国外同类产品。