實現(xiàn)作物需水觸動式自適應灌溉的痕量灌溉技術淺析PPT課件

1、我國面臨嚴峻的水資源問題-我國是聯(lián)合國認定的13個最缺水的國家之一，到2030年中國用水量將接近水資源可開發(fā)利用總量。-我國是一個農業(yè)大國，農業(yè)用水量約占全國用水量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年中央一號文件指出，農田水利建設滯后是影響農業(yè)穩(wěn)定發(fā)展和國家糧食安全的最大硬傷。發(fā)展節(jié)水灌溉技術是解決國計民生的大事第1頁/共23頁現(xiàn)有節(jié)水灌溉技術噴灌地下滴灌滴灌這三類工程節(jié)水灌溉技術都依賴人為制定的灌溉制度進行定時定量的灌溉第2頁/共23頁作物需水觸動式自適應灌溉的提出作物需水規(guī)律，制定灌溉制度天氣實時監(jiān)測定時定量灌溉（滴灌、噴灌、渠灌等）節(jié)水增效人為被動難以

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

3、量灌溉技術原理控水原理 水通過濾膜接觸到控水頭內部的毛細管，在毛細力的作用下被緩慢運送至土壤，直至控水頭土壤植物間水分的動態(tài)平衡。第6頁/共23頁防堵原理 以控水頭結構中的膜為過濾介質，以膜兩側的壓力差為驅動力，通過設置合理的濾膜與出水口毛細管頭面積比，實現(xiàn)系統(tǒng)的抗堵塞功能。第7頁/共23頁濾膜一（面積大，孔徑小）濾膜二（面積大，孔徑?。┲锌绽w維膜（面積小，孔徑大）水勢差不斷上升水流速度不斷下降第8頁/共23頁痕量灌溉技術的特點一、觸動式能勢差控水灌水器出水口采用的是微米級的毛細管束，毛細管束的表面能勢差將水從灌水器表面自動延伸（潤濕）到與灌水器出水口相接觸的土壤表面。第9頁/共23頁二、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，只濕潤作物根系附近土壤，流出的水分能及時被植物吸收，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/共23頁三、膜過濾技術防止灌水器堵塞痕量灌溉系統(tǒng)無需安裝首部過濾裝置，依靠灌水器特有的出水方式以及濾膜與毛細管組成的相互制約相互配合的有機整體，保證灌水器可穩(wěn)定工作，出水口和濾膜長期不堵塞。痕量灌溉控水頭的抗堵塞性能測試圖第11頁/共23頁四、可適應多質土壤環(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、結構簡單、布設容易，能適應各種復雜土壤和地形環(huán)境。壤土（水蜜桃）沙土（速生楊）第12頁/共23頁痕量

5、灌溉技術的初步試驗研究可直接儲水灌溉 灌水器是獨立的膜濾系統(tǒng)，對水源的適用性更加廣泛，河水、井水、雨水、甚至泥沙水，無需過濾/沉淀過濾處理即可使用。第13頁/共23頁灌溉所需能耗低 配合一定的重力即可進行長期灌溉。野外速生林棚內蔬菜第14頁/共23頁管道可長距離鋪設 大棚內管道鋪設在保證灌溉均勻度的前提下，痕灌管的最大鋪設長度可達500-600米。第15頁/共23頁地表干燥，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/共23頁 北京市農委連續(xù)4年試驗驗證，行業(yè)專家鑒定， 認為痕量灌溉技術 -節(jié)水效率; -抗堵性能; -長距離均勻供水。 3個方面達到領先水平。專家鑒定會第17頁/共23頁痕量灌溉技術應用舉例百合地 菊試驗結果表明：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。設施園藝生產第18頁/共23頁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/共23頁干旱區(qū)速生楊種植生態(tài)改良采用痕量灌溉技術打3-5眼機井就滿足了用水需要，植株的成活率均達到90%且長勢良好。第20頁/共23頁痕量灌溉技術的應用前景痕灌痕灌大田種植城市綠化露天果園設施園