實(shí)現(xiàn)作物需水觸動(dòng)式自適應(yīng)灌溉的痕量灌溉技術(shù)淺析PPT課件

1、我國(guó)面臨嚴(yán)峻的水資源問(wèn)題-我國(guó)是聯(lián)合國(guó)認(rèn)定的13個(gè)最缺水的國(guó)家之一，到2030年中國(guó)用水量將接近水資源可開發(fā)利用總量。-我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)用水量約占全國(guó)用水量70%，而且單位灌溉面積可利用水資源不足世界平均值的20%。-2011年中央一號(hào)文件指出，農(nóng)田水利建設(shè)滯后是影響農(nóng)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展和國(guó)家糧食安全的最大硬傷。發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)是解決國(guó)計(jì)民生的大事第1頁(yè)/共23頁(yè)現(xiàn)有節(jié)水灌溉技術(shù)噴灌地下滴灌滴灌這三類工程節(jié)水灌溉技術(shù)都依賴人為制定的灌溉制度進(jìn)行定時(shí)定量的灌溉第2頁(yè)/共23頁(yè)作物需水觸動(dòng)式自適應(yīng)灌溉的提出作物需水規(guī)律，制定灌溉制度天氣實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)定時(shí)定量灌溉（滴灌、噴灌、渠灌等）節(jié)水增效人為被動(dòng)難以

2、做到與作物耗水過(guò)程的科學(xué)匹配瓶頸突破作物需水觸動(dòng)式自適應(yīng)灌溉作物主動(dòng)作物發(fā)出“飽和”信號(hào)灌水器自動(dòng)停止供水作物發(fā)出“需水”信號(hào)灌水器定時(shí)適量供水第3頁(yè)/共23頁(yè)解決作物需水觸動(dòng)式自適應(yīng)灌溉的方法不斷吸水，單位時(shí)間內(nèi)低流量，以土壤毛管水為主能識(shí)別需水信號(hào)連續(xù)低流量輸水與土壤類似的輸水特性實(shí)現(xiàn)需水觸動(dòng)式自適應(yīng)效果痕量灌溉灌水器模型痕灌膜纖維毛細(xì)管束第4頁(yè)/共23頁(yè)痕量灌溉技術(shù)介紹以毛細(xì)力為基礎(chǔ)力，通過(guò)特制的控水頭，以極其微小的速率(1-200mL/h)直接將水或營(yíng)養(yǎng)液均勻、適量、不間斷地施于植物根系附近土壤，實(shí)現(xiàn)按植物需求供水。痕量灌溉是從供水原理、產(chǎn)品形態(tài)到使用方法的系統(tǒng)創(chuàng)新。第5頁(yè)/共23頁(yè)痕

3、量灌溉技術(shù)原理控水原理 水通過(guò)濾膜接觸到控水頭內(nèi)部的毛細(xì)管，在毛細(xì)力的作用下被緩慢運(yùn)送至土壤，直至控水頭土壤植物間水分的動(dòng)態(tài)平衡。第6頁(yè)/共23頁(yè)防堵原理 以控水頭結(jié)構(gòu)中的膜為過(guò)濾介質(zhì)，以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動(dòng)力，通過(guò)設(shè)置合理的濾膜與出水口毛細(xì)管頭面積比，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的抗堵塞功能。第7頁(yè)/共23頁(yè)濾膜一（面積大，孔徑小）濾膜二（面積大，孔徑小）中空纖維膜（面積小，孔徑大）水勢(shì)差不斷上升水流速度不斷下降第8頁(yè)/共23頁(yè)痕量灌溉技術(shù)的特點(diǎn)一、觸動(dòng)式能勢(shì)差控水灌水器出水口采用的是微米級(jí)的毛細(xì)管束，毛細(xì)管束的表面能勢(shì)差將水從灌水器表面自動(dòng)延伸（潤(rùn)濕）到與灌水器出水口相接觸的土壤表面。第9頁(yè)/共23頁(yè)二、減少

4、地表蒸發(fā)和深層滲透痕量灌溉的灌水器埋在植物的根部，只濕潤(rùn)作物根系附近土壤，流出的水分能及時(shí)被植物吸收，在保證植物水分需求的前提下，大幅減少了地表蒸發(fā)和深層滲漏。第10頁(yè)/共23頁(yè)三、膜過(guò)濾技術(shù)防止灌水器堵塞痕量灌溉系統(tǒng)無(wú)需安裝首部過(guò)濾裝置，依靠灌水器特有的出水方式以及濾膜與毛細(xì)管組成的相互制約相互配合的有機(jī)整體，保證灌水器可穩(wěn)定工作，出水口和濾膜長(zhǎng)期不堵塞。痕量灌溉控水頭的抗堵塞性能測(cè)試圖第11頁(yè)/共23頁(yè)四、可適應(yīng)多質(zhì)土壤環(huán)境痕量灌溉是密閉輸水模式灌溉（管道輸水或其他密閉材料輸水），管材輕便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、布設(shè)容易，能適應(yīng)各種復(fù)雜土壤和地形環(huán)境。壤土（水蜜桃）沙土（速生楊）第12頁(yè)/共23頁(yè)痕量

5、灌溉技術(shù)的初步試驗(yàn)研究可直接儲(chǔ)水灌溉 灌水器是獨(dú)立的膜濾系統(tǒng)，對(duì)水源的適用性更加廣泛，河水、井水、雨水、甚至泥沙水，無(wú)需過(guò)濾/沉淀過(guò)濾處理即可使用。第13頁(yè)/共23頁(yè)灌溉所需能耗低 配合一定的重力即可進(jìn)行長(zhǎng)期灌溉。野外速生林棚內(nèi)蔬菜第14頁(yè)/共23頁(yè)管道可長(zhǎng)距離鋪設(shè) 大棚內(nèi)管道鋪設(shè)在保證灌溉均勻度的前提下，痕灌管的最大鋪設(shè)長(zhǎng)度可達(dá)500-600米。第15頁(yè)/共23頁(yè)地表干燥，抑制雜草、病害發(fā)生 球莖茴香(滴灌)球莖茴香(痕灌)痕灌只濕潤(rùn)地表以下作物根層區(qū)域的土壤，地表保持干燥狀態(tài)，可減少雜草的滋生第16頁(yè)/共23頁(yè) 北京市農(nóng)委連續(xù)4年試驗(yàn)驗(yàn)證，行業(yè)專家鑒定， 認(rèn)為痕量灌溉技術(shù) -節(jié)水效率; -抗堵性能; -長(zhǎng)距離均勻供水。 3個(gè)方面達(dá)到領(lǐng)先水平。專家鑒定會(huì)第17頁(yè)/共23頁(yè)痕量灌溉技術(shù)應(yīng)用舉例百合地 菊試驗(yàn)結(jié)果表明：痕量灌溉可節(jié)水85.03%，且灌溉均勻度較高。植株分支數(shù)增加0.67，花量增加0.58，葉片數(shù)增加1.99。設(shè)施園藝生產(chǎn)第18頁(yè)/共23頁(yè)山地梨樹果樹種植痕灌管沿等高線布置，很好地克服了山地果園落差大的不利因素水蜜桃第19頁(yè)/共23頁(yè)干旱區(qū)速生楊種植生態(tài)改良采用痕量灌溉技術(shù)打3-5眼機(jī)井就滿足了用水需要，植株的成活率均達(dá)到90%且長(zhǎng)勢(shì)良好。第20頁(yè)/共23頁(yè)痕量灌溉技術(shù)的應(yīng)用前景痕灌痕灌大田種植城市綠化露天果園設(shè)施園