灌溉试验设计

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1、一种节水灌溉新技术的应用初探摘 要:本文在结合当前中国农村实际情况，综合考虑投资成本和节水灌溉效益的基础上， 提出在果园管理中应用简化的低压管道输水技术，并将该技术与目前果园灌溉中存在的沟 灌、滴灌技术进行对比试验及效益分析，探讨简化低压管道输水技术在果园灌溉中的技术优 势及应用潜力。关键词:节水灌溉;简化低压管道输水技术；对比试验Abstract：In this paper, with the current actual situation in rural China, considering the investment costs and water-saving irrigatio

2、n efficiency, based on the proposed application of the orchard management techniques simplified low-pressure pipe-borne water, and the technology currently exists orchard irrigation furrow, drip irrigation technology-benefit analysis of comparative trials and to explore the simplified low-pressure p

3、ipe irrigation water in the orchards technical advantages and potential applications.Keywords: Water-saving irrigation；simple low-pressure pipe irrigation；Comparative experiment; Benefit analysis中国是一个严重缺水的国家。而且由于降水时空分布不均,缺水问题在长江以北地区显 得尤为突出。中国又是一个农业大国，农业需水占全国用水的大部分。由此形成的需水缺口 很大。但与此相对,中国大部分地区仍采用人工浇水漫灌

4、的灌溉方式,灌溉效率低下和用水浪 费的问题普遍存在。如何因地制宜,切实提高灌溉用水的利用效率和效益,仍是当前中国很多 地区急需解决的问题。现代节水灌溉技术主要指喷灌、微灌（滴灌和微喷灌）、涌灌等。与传统灌溉相比,现代节 水灌溉技术具有节水、节肥、省工、改善田间小气候、提高作物品质和产量等优势,如喷灌 可节水30% 50%,微灌可节水45% 70%,两者增产幅度均可达10% 30%。大力发展、推广 农业现代节水灌溉技术,是可持续发展的要求，有着极其重要的战略意义。但上述几种灌溉节水技术普遍存在投资高的问题，在我们国家目前经济基础上很难在全 国推广。为此，本人提出简化的低压管道输水技术作为经济不发

5、达情况下的过度技术，以期 在有限的条件下实现一定程度的节水。为探讨该技术的应用价值，下面将该技术与几种成熟 的现代节水灌溉技术进行对比试验及分析，,收集相关数据,论证该技术在节约水资源、改善 作物生长环境、提高作物产量及品质等方面的具体效果,为该节水灌溉技术下一步在全国推 广提供基础。1 材料与方法1.1 试验设计1.1.1 试验目的 验证简化低压管道输水技术在试验点的使用效果,为该项技术在全国果园 中大面积推广应用提供依据。1.1.2 试验对象 以山东省大面积种植的红富士苹果树为试验样本。1.1.3 试验方法及布置1.1.3.1 试验方法于 2010 年 3 月至 2012 年 3 月两年时

6、间在山东省寿光市苹果种植示范园进行试验，选择 红富士成年树（5 年生）作为试验品种。本试验采用三个处理三个重复。三个处理是：A沟灌，B简化低压管道输水技术， C滴灌，CK保护区。对于沟灌和滴灌，因技术已经成熟并有相应的技术规范进行指导，这里不再赘述。下面 介绍一下本文提出的简化低压管道输水技术。简化低压管道输水技术是在低压管道输水灌溉技术的基础上提出的。其设计与布置均可 按照低压管道输水灌溉工程技术规范（SL/T153-95）进行。二者的主要区别输水灌溉系 统的组成上。低压管道输水灌溉系统，根据各部分承担的功能由：水源（机井）、输水管道、 给配水装置（出水口、给水栓）、安全保护设施（安全阀、排

7、气阀）、田间灌水设施等部分组成。 而简化的低压管道输水灌溉系统由水源（机井）、输水管道（普通水龙带+给水栓）、给配水 管道（经特殊处理*的维素软管或消防水带）、安全保护设施（安全阀、排水阀）等部分组成。说明：特殊处理是指按照果树植株的间距在维素软管或消防水带一侧开一定大小的出水 孔（根据水量需要设计出水口大小25不等）；输配水管道均可采用硬塑管，这样更科 学更合理，但会增加投入，用户可视自己的经济实力选择。消防水带维素软管根据需要量身定做维素软管，软管长度为灌输行长，一端接输水管道，一端封闭并安装 有排气阀等安全保护设施。灌溉时，只需将给配水管道沿果树行铺设于果树一侧，注意管道上的一个出水口对

8、应一 个树坑。然后将给配水管道与输水管道连接。打开排水阀，水泵，待水流流至排水阀并少量 流出时关闭排水阀即可。灌完一行后再将管道移至另一行接着灌溉。因采用维素软管故移动 比较方便。最好一个果树种植户备有两条给配水软管，这样在灌溉时可交替进行，避免耽工， 提高工作效率。从灌水均匀程度和投资上考虑，简化的低压管道输水灌溉技术更适合应用于果树行行长 不是太长的果园。因为行长越长，意味着配水管道越长。而配水管道过长，将会导致管道上 各出水口离水源的距离将会有很大差距，这样出水口水压将会有很大差距，进而导致出水量 差别很大，灌水均匀度就会很差。此外，配水管道越长，投资就会越大，因为配水管道采用 的消防水

9、带或维素软管价格不菲，它对投资增加的效果很明显。传统的低压管道输水灌溉技术具有以下优点：1) 节水管道输水系统可以减少渗漏和蒸发损失，提高水的有效利用率。各地井灌区低压管道输水灌 溉的实践表明，一般可比土渠输水节约水量30%左右。是一项有效的节水灌溉工程措施。2) 水快和省时、省力 管道输水灌溉是在一定压力下进行的，一般比土渠输水流速大、输水快，供水及时，有利于 提高灌水效率，适时供水，节约灌水劳力。3) 减少土渠占地 以管代渠在井灌区一般可比土渠减少占地2%左右。对于我国土地资源紧缺，人均占有耕地 不足 1.5亩的现实来说，这是一个很大的社会和经济效益，其意义极为深远。4) 节能 用管道输水

10、灌溉，比土渠输水多消耗一定能耗，但通过节水，提高水的有效利用率所减少的 能耗，一般可节省能耗20%一 25%。5) 灌水及时促进增产增收 管道输水灌溉，减少水量损失，同时改善了田间灌水条件，缩短了轮灌周期，从而有效地满 足了作物生长的需水、可收到增产增收的效果。另外，采用管道输水，还便于管理便于机耕 。 简化的低压管道输水灌溉技术除具备上述优点外，更重的是因为采用了简化的管道输水系统 和廉价的维素软管作为输配水管道，从而大大降低了投资成本，进而更容易得到果农认可， 更有利于节水灌溉在我国推广。1.1.3.2 验区的规划和布置 试验地的选择：选树势、产量、果品相近的红富士果树生长区作为试验区一个

11、试验小区为20株一行的地块，地块面积2.5*20*3.5=175m2CKABCCKBCACKCABCK试验小区布置示意图注意：试验过程中保证灌溉制度完全相同，此外要特别注意治虫、施肥及田间管理等农艺措 施应全一致。1.4 调查方法1) 观察记录基本情况；2) 观察记录土壤理化性质；3) 烘干法或中子仪法测定土壤含水量；4) 观察记录果树生态及生理状况；5) 收获季节用磅秤称量各小区量,除以各组株数,确定单株产量；6）逐次记录、累加每个试验小区的灌溉水量及用工量,除以各组株数,确定单株灌溉水及用 工量。2 结果预测与分析1）土壤含水量：CBA ;2）产量： CBA ;3）生长情况：C最好，B次之

12、，A最差；4）用工量：A（沟灌）前期施工量大，后期灌溉也需要较多的用工量；B （简化的低压管道 输水灌溉技术）灌溉过程需要较多人工调整和移动；C （滴灌）属于自动灌溉，投入人 工最少。3 讨论根据以上试验调查结果，可以看出滴灌有着最好的节水效果和增产效果最为明显，适合 有一定经济能力的果农采用；简化低压管道输水灌溉技术在节水和增产效果上虽不如滴灌却 优于沟灌且投资很少（从某种意义上说甚至少于沟灌），因此在目前我国国情下极具应用价 值，值得推荐和推广应用。4 结论本文讨论的三种节水灌溉技术各有长处，各有不足，但综合各方面（节水、增产、投资 等）考虑，简化的低压管道输水灌溉技术是一种值得大面积推广

13、的节水灌溉技术。参考文献：1郭元裕主编.农田水利学.第三版.中国水利水电出版社,2008.2 郭民主编著.苹果栽培新技术.西北农林科技大学出版社,国农影音像出版社,2005.3 唐勇,勇仁蕊编著.果园管理技术.山东科学技术出版社,1992.4 谌昔林,何金海等. 现代节水灌溉技术与传统灌溉方式对比试验及分析.江西农业学报.2009, 21（8）: 1051085 曾永跃.机械微喷灌节水技术应用初探.广西农业机械化.2009年第4期.6 水利部. 节水灌溉技术规范 SL20798.1998.节水灌溉工程技术规范GB/T 50363-2006.8 农田低压管道输水灌溉工程技术规范 GB/T 20203-2006.9 机井技术规范 SL 256-2000.