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滴管技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及研究方向
摘要:滴灌是將具有一定壓力的水,過濾后經(jīng)管網(wǎng)和出水管.道或滴頭以水滴的形式緩慢而均勻地滴入植物根部附近土壤的一種灌水方法。滴灌是迄今為止農(nóng)田灌溉最節(jié)水的灌溉技術(shù)之一。但因其價(jià)格較高，一度被稱作“昂貴技術(shù)”,僅用于高附加值的經(jīng)濟(jì)作物中。
滴灌的優(yōu)缺點(diǎn): 1.水的有效利用率高在滴灌條件下，灌溉水濕潤(rùn)部分土壤表面，可有效減少土壤水分的無效蒸發(fā)。同時(shí)由于滴灌僅濕潤(rùn)作物根部附近土壤，其他區(qū)域土 壤水分含量較低，因此,可防止雜草的生長(zhǎng)。產(chǎn)生地面徑流,且易掌握精確的施水深度,非常省水。2 .環(huán)境溫度低滴灌灌水后,土壤根系通透條件良好，通過注入水中的肥料,可以提供足夠的水分和養(yǎng)分，使土壤水分處于能滿足作物要求的穩(wěn)定和較低吸力狀態(tài)，灌水區(qū)域地面蒸發(fā)量也小,這樣可以有效控制保護(hù)地內(nèi)的.濕度，使保護(hù)地中作物的病蟲害的發(fā)生頻率大大降低,也降低了農(nóng)藥的施用量。3.提高作物產(chǎn)品品質(zhì)由于滴灌能夠及時(shí)適量供水、供肥，它可以在提高農(nóng)作物產(chǎn)量的同時(shí)，提高和改善農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì),使保護(hù)地的農(nóng)產(chǎn)品商品率大大提高, 經(jīng)濟(jì)效益高。4.滴灌對(duì)地形和土壤的適應(yīng)能力較強(qiáng)由于滴頭能夠在較大的工作壓力范圍內(nèi)工作，且滴頭的出流均勻 , 所以滴灌適宜于地形有起伏的地塊和不同種類的土壤。同時(shí)，滴灌還 可減少中耕除草，也不會(huì)造成地面土壤板結(jié)。5.省水省工, 增產(chǎn)增收。因?yàn)楣喔葧r(shí),水不在空中運(yùn)動(dòng),不打濕葉面,也沒有有效濕潤(rùn)面積以外的土壤表面蒸發(fā)，故直接損耗于蒸發(fā)的水量最少;容易控制水量,不致產(chǎn)生地面徑流和土壤深層滲漏。故可以比噴灌節(jié)用率提高15個(gè)百分點(diǎn)左右,畝產(chǎn)水增效100元左右，人均管理定額提高3-4倍。截止到2004年,團(tuán)膜下滴灌的應(yīng)用面積達(dá)到25.33萬hm2，是在大田作物中應(yīng)用膜下滴灌節(jié)水面積最大的地區(qū)，應(yīng)用已從新疆?dāng)U展到內(nèi)蒙、寧夏、甘肅、陜西和中亞的塔吉克斯坦;采用膜下滴灌的作物發(fā)展到甜菜、油菜、加工番茄、蔬菜、瓜類等作物上，節(jié)水、增產(chǎn)、增效的效果顯著充分展示出強(qiáng)大生命力。
滴灌灌水器的發(fā)展趨勢(shì)是灌水器與毛管一體化的滴灌管(帶)我國(guó)目前批量生產(chǎn)的滴灌管有內(nèi)鑲式滴灌管、管上補(bǔ)償式滴灌管、迷宮式滴灌帶、雙上孔滴灌帶、普通滴灌帶等。配套完整使用較好的是綠源塑料聯(lián)合公司生產(chǎn)的“八五”國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)產(chǎn)品內(nèi)鑲式滴灌管，目前已形成為每年發(fā)展10萬畝滴灌工程配套的生產(chǎn)能力。除滴灌管外,微管式滴頭、大流量滴頭、補(bǔ)償式滴頭等也有生產(chǎn)和應(yīng)用。中國(guó)灌排技術(shù)開發(fā)公司依據(jù)西北旱塬地區(qū)對(duì)滴灌設(shè)備的特殊要求，依據(jù)國(guó)外關(guān)鍵技術(shù)引進(jìn)國(guó)內(nèi)配套加消化吸收再創(chuàng)新的原則，1998年從瑞士引進(jìn)了第五代滴灌帶即薄壁內(nèi)鑲式滴灌帶高速生產(chǎn)技術(shù)，解決了我國(guó)多年來?xiàng)l播密植作物所需要的高性能、低價(jià)格滴灌帶生產(chǎn)問題，使內(nèi)鑲式滴灌帶的生產(chǎn)速度從15m/分鐘提高到100m/分鐘，壁厚從0.6mm下降到0.2mm ,生產(chǎn)成本下降
了80%，達(dá)到了大田條播作物滴灌使用的經(jīng)濟(jì)水平， 具備了大面積推廣的條件。但是在推廣中出現(xiàn)了工程使用壽命過低、灌溉質(zhì)量達(dá)不到要求等問題，影響了滴灌的發(fā)展。農(nóng)民迫切需要一種更為適合于我國(guó)目前農(nóng)村經(jīng)濟(jì)水平、農(nóng)
業(yè)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀以及農(nóng)民能夠管理和接受的滴灌產(chǎn)品,即產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理、安裝使用方便、價(jià)格低廉的滴灌設(shè)備。
二、國(guó)外滴灌技術(shù)現(xiàn)狀
我國(guó)滴灌技術(shù)主要學(xué)習(xí)于以色列，下面簡(jiǎn)單介紹下以色列的滴灌技術(shù)。農(nóng)業(yè)曾是以色列的立國(guó)之本，也一直是其用水大戶。目前每年大約有70% ~ 75%的用水配額分配給農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)者,用于農(nóng)業(yè)灌溉。20世紀(jì)60年代以來,隨著以色列著名的滴水灌溉技術(shù)的發(fā)明和發(fā)展，以色列農(nóng)業(yè)在世界上創(chuàng)造了一個(gè)沙漠農(nóng)業(yè)的“神話”。以色列水利工程師西姆查布拉斯父子首次提出了滴水灌溉的設(shè)想，并研制出了實(shí)用的滴灌裝置。從此,以色列農(nóng)業(yè)灌溉發(fā)生了根本性的革命,滴水灌溉技術(shù)不斷更新、推廣現(xiàn)在,以色列超過80%的灌溉土地使用滴灌方法,使單位面積耕地的耗水量大幅下降, 水的利用效率大大提高。滴灌技術(shù)推廣30多年來，在保持農(nóng)業(yè)用水總量(約13億m3)基本穩(wěn)定的條件下,以色列全國(guó)灌溉面積和耕地面積不斷增加,農(nóng)業(yè)產(chǎn)出翻了幾番,同時(shí),農(nóng)業(yè)人口在總?cè)丝谥械谋戎夭粩嘟档?，已從原來?0%下降到目前只有3%。滴灌是壓力灌溉技術(shù)中的一種,非常適用于精細(xì)種植,它 擁有其它灌溉方式無法比擬的
已經(jīng)進(jìn)入了包括中國(guó)在內(nèi)的國(guó)際市場(chǎng)。例如,以色列著名的NETAFIM滴灌技術(shù)設(shè)備公司,產(chǎn)品和服務(wù)遍及70多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，年產(chǎn)滴頭 300多億只，年銷售額超過 2億美元，占全球灌溉設(shè)備市場(chǎng)總銷量的70%。
目前滴灌技術(shù)存在的問題及發(fā)展趨勢(shì):我國(guó)從70年代開始引進(jìn)噴、滴灌技術(shù)，80年代中期曾一度得到迅速發(fā)展。但因?yàn)榻?jīng)濟(jì)及技術(shù)落后,不幾年即紛紛下馬。進(jìn)入90年代中期，國(guó)家充分意識(shí)到我國(guó)水資源的短缺,重新大力推廣節(jié)水技術(shù)。經(jīng)過數(shù)年努力，已取得長(zhǎng)足進(jìn)步。引進(jìn)消化吸收及仿制了不少條滴灌生產(chǎn)線。產(chǎn)品質(zhì)量比80年代有了很大進(jìn)步。國(guó)內(nèi)著名滴灌生產(chǎn)廠家有:北京綠源公司,山東萊蕪塑料廠等。國(guó)內(nèi)噴頭生產(chǎn)廠家很多, 但質(zhì)量?jī)?yōu)秀且穩(wěn)定的不多。噴灌機(jī)具表現(xiàn)也不佳。經(jīng)過前人在上一世紀(jì)的孜孜探索,灌溉水的利用技術(shù)已經(jīng)達(dá)到一個(gè)很高的水平。但淡水資源的短缺越來越嚴(yán)重，人類在新的世紀(jì)將面臨更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
通過多年的技術(shù)引進(jìn)、消化和吸收,我國(guó)已能獨(dú)立生產(chǎn)相對(duì)成套的滴灌設(shè)備，部分滴灌設(shè)備產(chǎn)品性能水平已接近國(guó)外同類產(chǎn)品水平，但一 些關(guān)鍵設(shè)備, 特別是首部樞紐設(shè)備、自動(dòng)控制設(shè)備等與國(guó)外同類先進(jìn)產(chǎn)品相比仍存在較大的差距?？傮w上來講產(chǎn)品品種少,缺乏系列化,配套水平低。并且一直沒有形成規(guī)模，市場(chǎng)上沒有多大選擇的余地。另外目前滴灌設(shè)備市場(chǎng)混亂，魚目混珠，缺乏有效的產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，價(jià)格無序售后服務(wù)差，也制約了滴灌事業(yè)的順利發(fā)展。滴灌技術(shù)最致命的問題是首部過濾系統(tǒng)。
滴灌技術(shù)的發(fā)展方向一:加強(qiáng)滴灌技術(shù)本身的提高方面,二:加強(qiáng)滴灌技術(shù)市場(chǎng)應(yīng)用及企業(yè)管理， 政策措施方面。首部過濾系統(tǒng)技術(shù)需要提高。滴灌技術(shù)的不斷完善和成熟,滴灌設(shè)備的價(jià)格和工程投資持續(xù)下降，近年來滴灌在全世界的應(yīng)用面積高速增長(zhǎng)。與地面滴灌相比,地下滴灌具有一次安裝多年受益、不影響耕種作業(yè)、灌溉水利用率極高(有報(bào)道認(rèn)為可達(dá)98% )、可節(jié)省大量鋪放和回收管道的勞動(dòng)力等優(yōu)點(diǎn),顯示出了廣闊的發(fā)展前景。近年來，國(guó)外的微灌設(shè)備制造廠商都非常重視并傾力研制開發(fā)壓力補(bǔ)償式灌水器。由于該類灌水器技術(shù)復(fù)雜，加工精度高，生產(chǎn)難度大，因而價(jià)格偏高，使推廣 應(yīng)用受到一定影響。但隨著大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)水平的提高，價(jià)格隨之下降,該類灌水器將會(huì)逐步替代目前我國(guó)大量采用的非壓力補(bǔ)償式灌水器。另外國(guó)家要加大對(duì)滴灌技術(shù)的扶持力度,節(jié)水灌溉是新農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，加強(qiáng)對(duì)滴灌 技術(shù)的開發(fā)力度，學(xué)習(xí)國(guó)外經(jīng)驗(yàn),加強(qiáng)對(duì)滴灌設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的監(jiān)督與管理,培養(yǎng)出健全的滴灌技術(shù)生產(chǎn)實(shí)施體系。提高農(nóng)民管理滴灌設(shè)施的技術(shù),更好的利用高效灌溉措施。
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