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1、比滴灌更節(jié)水的灌溉技術(shù)――痕量灌溉-農(nóng)田水利比滴灌更節(jié)水的灌溉技術(shù)――痕量灌溉-農(nóng)田水利比滴灌更節(jié)水的灌溉技術(shù)――痕量灌溉-農(nóng)田水利我國(guó)是一個(gè)極度缺水的國(guó)家，已被列入全世界13個(gè)人均水資源最貧乏的國(guó)家之一，而且分布不均，大量淡水資源集中在南方，北方淡水資源只有南方水資源的1/4?！ ?jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)600多個(gè)城市中有一半以上城市不同程度缺水，沿海城市也不例外，甚至更為嚴(yán)重。目前我國(guó)城市供水以地表水或地下水為主，或者兩種水源混合使用，有些城市因地下水過(guò)度開(kāi)采，造成地下水位下降，有的城市形成了幾百平方公里的大漏斗，使海水倒灌數(shù)十公里。由于工業(yè)廢水的肆意排放，導(dǎo)致80%以上的地表水、地下水被污染?！ ∶?/p>
2、對(duì)如此嚴(yán)峻的形勢(shì)，國(guó)家采取各種政策措施提倡和發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)。目前應(yīng)用最廣也是最為大家所熟知的便是滴灌節(jié)水技術(shù)。滴灌是目前世界上先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)，比管道灌溉節(jié)水55%，比漫灌節(jié)水80%。但是本文要介紹的痕量灌溉卻比滴灌還要節(jié)水40%～60%?！ 『哿抗喔鹊募夹g(shù)原理 痕量灌溉是指在滿足植物水分需求的前提下，通過(guò)特制的控水頭，將低壓水轉(zhuǎn)化成極細(xì)小的水流，以極其微小的速度（1～200mL/h），均勻、不間斷地直接輸送到植物根系附近的土壤。我們通常所講的常量灌溉是按噸每小時(shí)計(jì)算的，微量灌溉是按升每小時(shí)計(jì)算的，而痕量灌溉則是按毫升每小時(shí)計(jì)算的?！ 『哿抗喔仁且罁?jù)土壤毛細(xì)管作用原理，結(jié)合現(xiàn)代膜過(guò)濾技術(shù)
3、而研發(fā)的一種新型節(jié)水灌溉技術(shù)。它以土壤毛細(xì)管力為基礎(chǔ)力，以極其微小的速率直接將水或營(yíng)養(yǎng)液輸送到植物根系附近，均勻、適量、連續(xù)濕潤(rùn)植物根層土壤，為植物長(zhǎng)久供水?！ 】厮^是痕量灌溉技術(shù)的核心部件?？厮^腔中安裝濾膜，出水口處是很多根毛細(xì)管構(gòu)成的毛細(xì)頭?？厮^實(shí)現(xiàn)了適量、均勻、連續(xù)不間斷地向植物供水的目標(biāo)?！ ‘?dāng)控水頭出水口的毛細(xì)管與土壤接觸時(shí)，控水頭中的水會(huì)被土壤中的毛細(xì)孔隙自動(dòng)抽出，在控水頭內(nèi)部產(chǎn)生相當(dāng)大的抽水力，迫使進(jìn)水口處的水通過(guò)濾膜后流入控水頭出水口的毛細(xì)管中，并再次被土壤吸走。水分進(jìn)入土壤后，除了毛細(xì)管力外，還受到重力和土粒中范德華力的作用，這些為水分移動(dòng)提供了動(dòng)力。植物根系吸收水分，
4、根系周?chē)耐寥乐兴譁p少，控水頭出水口附近較濕潤(rùn)土壤中的水分在土壤毛細(xì)管力、重力和范德華力的作用下擴(kuò)散到根系周?chē)寥乐?，并最終經(jīng)由根毛區(qū)表皮細(xì)胞被植物吸收?！ 】厮^如何防堵 通過(guò)設(shè)置合理的濾膜與出水口毛細(xì)管頭面積比，降低濾膜的透水流速。當(dāng)面積比超過(guò)臨界值后，濾膜幾乎無(wú)法堵塞。在濾膜阻擋下的雜質(zhì)會(huì)稀松地堆砌在濾膜表面，不僅不會(huì)阻擋緩速的水流，反而會(huì)變成一層層新濾膜。更大顆粒的雜質(zhì)由于濾膜微孔過(guò)小，也無(wú)法堵塞濾膜。尤其是在管道灌溉中使用的普泉控水頭，其濾膜攔截的雜質(zhì)會(huì)受到來(lái)自管道中動(dòng)蕩水流的攪擾，雜質(zhì)無(wú)法附著在濾膜上，成功避免了物理性堵塞。輸配水管網(wǎng)淺埋于地下后，管道內(nèi)外溫度相對(duì)恒定，進(jìn)而有效
5、避免了灌溉水質(zhì)相對(duì)較硬時(shí)，化學(xué)物質(zhì)結(jié)晶析出而附著在管道內(nèi)壁，堵塞控水頭這一現(xiàn)象的發(fā)生 同時(shí)，輸配水管網(wǎng)淺埋于地表下，處于黑暗不見(jiàn)光狀態(tài)，故難以為藻類(lèi)及其他微生物創(chuàng)造適宜生存環(huán)境，有效避免了此類(lèi)型生物性堵塞問(wèn)題的發(fā)生?！ 「禃?huì)向控水頭生長(zhǎng)，但控水頭的出口處是由很多根并列在一起的表面能強(qiáng)大的納米材料填充而成，且間隙遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于植物根系直徑，從而完全杜絕了植物根系伸入出水口引起的堵塞。管路在負(fù)壓存在的情況下可以依靠控水頭繼續(xù)正常抽水運(yùn)行而不發(fā)生水分倒吸?！ 〖夹g(shù)特點(diǎn) 痕量灌溉具有高效節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)能等環(huán)境友好的特性。痕灌管埋在地下，水分只濕潤(rùn)作物根系附近土壤，避免了深層滲漏；隨水使用的肥料保留在土
6、壤中或者直接被植物吸收。研究表明，痕量灌溉可比滴灌節(jié)水40%～60%，省肥20%～30%。痕量灌溉系統(tǒng)可以在無(wú)電的低壓條件下工作，與滴灌相比，節(jié)省了能源?！ ∷|(zhì)適應(yīng)性廣。滴灌對(duì)水質(zhì)要求較高。當(dāng)水質(zhì)不良，尤其是含有泥沙、化學(xué)沉積物等時(shí)，即使安裝首部過(guò)濾裝置也無(wú)法從根本上解決堵塞問(wèn)題，不僅增加了系統(tǒng)成本，也極大地限制了滴灌技術(shù)的使用范圍。痕量灌溉依靠控水頭特有的膜過(guò)濾方式保證控水頭穩(wěn)定工作不堵塞，因此水質(zhì)的適應(yīng)性更廣?！ ∵m用范圍廣。水源和電力條件是某一區(qū)域能否實(shí)施灌溉和采取何種灌溉技術(shù)的影響因素。微灌需要大容量的水源和持續(xù)電力，特別是過(guò)濾和壓力裝置的使用更離不開(kāi)電力。痕量灌溉依靠控水頭獨(dú)有的痕
7、灌膜結(jié)合毛細(xì)管束結(jié)構(gòu)，自動(dòng)完成抽水和過(guò)濾，因此對(duì)水源的適應(yīng)性更加廣泛，即使在無(wú)電力供給的地區(qū)同樣可以出色地完成灌溉任務(wù)；痕量灌溉管材輕便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、布設(shè)容易，能適應(yīng)各種復(fù)雜地形。對(duì)于入滲率很低的緊實(shí)土壤，可選擇小流量的控水頭，對(duì)于保水力差的沙土，可選用大流量的控水頭；除了能適應(yīng)干旱地區(qū)和保護(hù)地栽培外，還可廣泛用于垂直綠化、屋頂綠化、取水不便地區(qū)的生態(tài)改良和防沙治沙等方面?！ 〗Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便維護(hù)。痕
