地下滴灌抗負(fù)壓堵塞和抗根系入侵試驗(yàn)

分類號：單位代碼：密級：學(xué)號：學(xué)位論文地下滴灌抗負(fù)壓壓堵塞和抗根根系入侵試驗(yàn)驗(yàn)研究StudyoonAntti-cloogginggofNNegatiivePrressurreanddAntii-roottintrrusionnforSubsuurfaceeDrippIrriigatioon研究生：指導(dǎo)教師：申請學(xué)位類別：：專業(yè)領(lǐng)域名稱：：研究方向：所在學(xué)院：2年月獨(dú)創(chuàng)性聲聲明本人聲明所呈交交的論文是我我個(gè)人在導(dǎo)師師指導(dǎo)下進(jìn)行行的研究工作作及取得的研研究成果。盡盡我所知，除除了文中特別別加以標(biāo)注和和致謝的地方方外，論文中中不包含其他他人已經(jīng)發(fā)表表或撰寫過的的研究成果，也也不包含為獲獲得xxx或其它它教育機(jī)構(gòu)的的學(xué)位或證書書而使用過的的材料。與我我一同工作的的同志對本研研究所做的任任何貢獻(xiàn)均已已在論文中作作了明確的說說明并表示了了謝意。研究生簽名：時(shí)間：年月日關(guān)于論文使用授授權(quán)的說明本人完全了解xxxx有關(guān)保保留、使用學(xué)學(xué)位論文的規(guī)規(guī)定，即：學(xué)學(xué)校有權(quán)保留留送交論文的的復(fù)印件和磁磁盤，允許論論文被查閱和和借閱，可以以采用影印、縮縮印或掃描等等復(fù)制手段保保存、匯編學(xué)學(xué)位論文。同同意xxx可以用用不同方式在在不同媒體上上發(fā)表、傳播播學(xué)位論文的的全部或部分分內(nèi)容。（保密的學(xué)位論論文在解密后后應(yīng)遵守此協(xié)協(xié)議）研究生簽名：時(shí)間：年月日導(dǎo)師簽名： 時(shí)間：年月日摘要與其它灌溉方式式相比，地下下滴灌具備更更加突出的推推廣優(yōu)勢，但但由于系統(tǒng)很很容易受到負(fù)負(fù)壓和根系入入侵造成的堵堵塞，其發(fā)展展速度受到制制約，因此，研研究地下滴灌灌的抗負(fù)壓堵堵塞和抗根系系入侵的性能能具有非常重重要的意義。本文通過室內(nèi)土槽試驗(yàn)以及溫室內(nèi)的小麥盆栽試驗(yàn)，對此性能進(jìn)行了研究，主要成果有以下5部分：（1）9種形式式的滴灌管抗抗負(fù)壓堵塞性性能試驗(yàn)表明明：出水口形形式與負(fù)壓堵堵塞的關(guān)系受受滴頭流量的的影響，其中中流量為2.78ll/h的舌片出水水口滴頭抗負(fù)負(fù)壓堵塞性能能較差；流量量為1.83ll/h的圓孔出水水口滴頭抗負(fù)負(fù)壓堵塞性能能較差；而3種流量的窄縫出水口口滴頭抗負(fù)壓堵堵塞性能都比比較好。因此此窄縫出水口口滴頭比舌片片和圓孔出水水口的滴頭抗抗負(fù)壓堵塞性性能相對較好好。（2）小流量滴滴灌管比大流流量滴灌管具具有抗負(fù)壓堵堵塞的優(yōu)勢。（3）在地下滴滴灌系統(tǒng)中注注入少量除草草劑氟樂靈，發(fā)發(fā)現(xiàn)滴頭周圍圍的根密度降降低，表明氟氟樂靈可以避避免小麥根系系向滴頭附近近生長，從而降降低根系入侵侵滴頭的可能能。（4）通過正交交試驗(yàn)分析，得得出3個(gè)因素施藥時(shí)時(shí)間、施藥濃度和施藥量均對小麥根密密度的降低有有顯著影響，其其在滴頭附近近的影響程度度由主到次依依次為施藥時(shí)時(shí)間、施藥量和施藥濃度。（5）最優(yōu)的施施藥方案為施施藥時(shí)間出苗苗后40天、施藥濃度0.9g/l、施藥量0.0466g/滴頭。關(guān)鍵詞：地下滴滴灌，抗負(fù)壓堵塞塞，抗根系入侵侵，氟樂靈AbstracctThoughsubsuurfaceedrippirriigatioon(SDI))hadmoreadvanntagessoverrotheerirrrigatiionmeethodss，it’sdevvelopmmentwwasreestriccteddduetootheccloggiingcaausedbyneegativvepreessureeandrootintruusion，thus，itiisverryimpportannttostudyythepperforrmanceeofannti-cllogginngperrformaanceccauseddbynnegatiiveprressurreanddroottintrrusionnforSSDI.Innthisspapeer，indooorsoiiltannkexpperimeentanndwheeatpoottedplanttexpeerimenntinthegrreenhoousewwascaarrieddouttosttudytthepeerformmance..Theresulltsmaainlyconsiistofffivepparts::(1)Theeexpeerimenntofantti-cloogginggperfformannceoffnegaativepresssurefforthheninnetyppesoffdripplinessshowwedthhat:thherellationnshipbbetweeenouttletfformsandccloggiingcaausedbyneegativvepreessureewasaffecctedbbydrippperfflowrrates，andthhetonngue-sshapeoutleetwhoosefllowraatewaas2.778l/hshoweedinfferiorrantii-clogggingperfoormancc;theorrificeeoutlletwhhosefflowrratewwas1..83l/hhshowwedinnferioorantti-cloogginggperfformannce;wwhilethenaarrowoutleetwhoosefllowraatewaasanyyoneoofexpperimeentfllowraatessshoweddbetteerantti-cloogginggperfformannce.SSotheeantii-clogggingperfoormancceofnegattiveppressuurefoornarrrowooutlettwasbetteerthaantheeperfformanncefoortonngue-sshapeandorrificeeoutlletreelativvely.(2)Theedrippperwwithssmallflowratehadadvaantageeoverrthedrippperwiithbiigfloowratteonanti--clogggingpperforrmanceecaussedbyynegaativepresssure.(3)AdddingaalitttleammounthherbiccideTTrifluuralinnalonngwitthirrrigatiionwaater，itwaasfouundthhatthheroootdennsityarounnddriipperssdecrrease，whichhshowwedthaatTriifluraalinhhadthefuncttionoofdeppressiingwhheatrrootggrowinngtoemittters，soreeduceddposssibiliityoffroottgrowwingiintoddrippeers.(4)Theetimee，thetthicknnessaandthheamoountoofadddingTTrifluuralinnallhhadremaarkablleefffectoontheedecrreaseofwwheatrootdensiity.Theinnfluenncedeegreearounnddriipperssiniimporttanceorderrwasthhetimme、theammountandtthethhickneessoffaddinggTrifflurallin.(5)TheoptimmalarrrangemmentoofapplyiingTrriflurralinwasthhatthhetimmeofaddinggTriflluraliinwas400dayssafteerseeedlingg，thethhickneessoffapplyiingTriifluraalinwaas0.99g/laandthheamoountoofappliedTriifluraalinwaas0.0046gpperdrripperr.Keywordd:subssurfaccedriipirrrigatiion，anti--clogggingccauseddbynnegatiiveprressurre，anti--rootintruusion，Triflluraliin目錄TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc134797241"第一章緒論11HYPERLINK\l"_Toc134797242"1.1研究的的背景和意義義1HYPERLINK\l"_Toc134797243"1.2地下滴滴灌的發(fā)展概概況2HYPERLINK\l"_Toc134797244"1.3地下滴滴灌的優(yōu)點(diǎn)及及存在的問題題3HYPERLINK\l"_Toc134797245"1.4國內(nèi)外外研究現(xiàn)狀分分析5HYPERLINK\l"_Toc134797246"1.5研究的的目標(biāo)和內(nèi)容容12HYPERLINK\l"_Toc134797247"第二章地下滴滴灌抗負(fù)壓堵堵塞的性能研研究13HYPERLINK\l"_Toc134797248"2.1引言113HYPERLINK\l"_Toc134797249"2.2材料與與方法13HYPERLINK\l"_Toc134797250"2.3結(jié)果分分析與討論116HYPERLINK\l"_Toc134797251"2.4本章小小結(jié)18HYPERLINK\l"_Toc134797252"第三章地下滴滴灌抗根系入入侵的試驗(yàn)研究究13HYPERLINK\l"_Toc134797253"3.1引言113HYPERLINK\l"_Toc134797254"3.2試驗(yàn)材材料與方法13HYPERLINK\l"_Toc134797256"3.3結(jié)果分分析與討論223HYPERLINK\l"_Toc134797259"3.4本章小小結(jié)40HYPERLINK\l"_Toc134797260"第四章結(jié)論及及建議41HYPERLINK\l"_Toc134797261"4.1研究的主主要結(jié)論411HYPERLINK\l"_Toc134797262"4.2建議422HYPERLINK\l"_Toc134797263"參考文獻(xiàn)43HYPERLINK\l"_Toc134797264"致謝47HYPERLINK\l"_Toc134797265"作者簡歷48第一章緒論1.1研究的背背景和意義我國是一個(gè)水資資源短缺的國國家。據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)，我國人均均水資源擁有有量只有2098ｍ3[1]，僅為世界平平均水平的1/4，其中北方地區(qū)區(qū)人均水資源源擁有量只有有990ｍ3，不到世界界平均值的1/8。我國國是世界上13個(gè)主要缺水水國家之一[[2]，是公認(rèn)的的“貧水國”。近年來我國國用水緊張的的狀況日益加加劇，目前已有18個(gè)省區(qū)市接接近嚴(yán)重缺水水的邊緣，其其中10個(gè)省市在起起碼需求線以以下[3]。據(jù)預(yù)測，到21世紀(jì)中葉，我我國人口數(shù)量量達(dá)到16億峰值時(shí)，人人均水資源擁擁有量將減少少到1750ｍ3[4]。預(yù)計(jì)，到2010年，全國總供水水量為6200～6500億m3，相應(yīng)的總需需水量將達(dá)7300億m3，供需缺口近1000億m3；到2030年，全國總總需水量將達(dá)達(dá)10000億m3，全國將缺水4000～4500億m3[5]。由此可見見，我國水資源源供需將面臨臨非常嚴(yán)峻的的形勢，屆時(shí)全國的的大部分地區(qū)區(qū)將出現(xiàn)水資資源嚴(yán)重短缺缺的局面。此此外，我國水水資源還存在在時(shí)空分布不不均勻、水土土資源在地區(qū)區(qū)上組合不相相匹配的特點(diǎn)點(diǎn)。我國北方方人口占全國國總?cè)丝诘?/5，但水資源占占有量不足全全國水資源總總量的1/5。另外，北方耕地面面積占全國耕耕地面積的3/5，而水資源量量僅占全國的的1/5[6]。南方每公公頃耕地用水量286955m3，而北方只只有9645mm3，前者是后者者的三倍[7]。不僅如此此，在當(dāng)前我我國面臨水量量危機(jī)的同時(shí)時(shí)，還面臨著因因污染導(dǎo)致的的水質(zhì)惡化的的危機(jī)。雖然然我國非常重重視水資源的的保護(hù)工作，但但隨著經(jīng)濟(jì)建建設(shè)的發(fā)展，人口的增加加，工業(yè)的發(fā)展展，不僅用水量量大幅度增加加，而且廢水水排放量也相相應(yīng)增加，全全國水環(huán)境總總體上呈現(xiàn)惡惡化趨勢[6]。水是農(nóng)業(yè)的命脈脈，也是整個(gè)個(gè)國民經(jīng)濟(jì)和和人類生活的的命脈。水資資源狀況和利利用水平已成成為評價(jià)一個(gè)個(gè)國家一個(gè)地地區(qū)經(jīng)濟(jì)能否否持續(xù)發(fā)展的的重要指標(biāo)[[8]。農(nóng)業(yè)是我我國的用水大大戶，約占全國總總用水量的73%[2]，但用水有效性很很差，水資源浪費(fèi)費(fèi)十分嚴(yán)重，全國農(nóng)業(yè)灌灌溉水的平均均利用系數(shù)僅僅為0.45左右，因此從傳統(tǒng)的的粗放型灌溉溉農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)闉楣?jié)水高效的的現(xiàn)代灌溉農(nóng)農(nóng)業(yè)已成為我我國農(nóng)業(yè)用水水的基本戰(zhàn)略略和必經(jīng)之路路[9，10]。目前，世界各國國都十分重視視發(fā)展節(jié)水農(nóng)農(nóng)業(yè)，以提高高水的有效利利用率為重點(diǎn)點(diǎn)，節(jié)水增產(chǎn)產(chǎn)為目標(biāo)，采采用先進(jìn)的灌灌溉技術(shù)和農(nóng)農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)術(shù)相結(jié)合，在在提高水的利利用率的同時(shí)時(shí)，獲得最大大的經(jīng)濟(jì)效益益和生態(tài)效益益[11]。我國節(jié)水水農(nóng)業(yè)的形成成和發(fā)展必須須以農(nóng)業(yè)灌水水技術(shù)為前提提。從50年代起，我我國就相繼開開展了很多節(jié)節(jié)水灌溉技術(shù)術(shù)的研究，較較成熟地應(yīng)用用了噴、微灌灌等先進(jìn)灌水水技術(shù)[12]。微灌（包括滴灌灌和微噴灌等等）作為一項(xiàng)項(xiàng)現(xiàn)代灌溉技技術(shù)，以其省省水、增產(chǎn)、省省工、省地，對對地形和土壤壤適應(yīng)性強(qiáng)，灌灌水均勻度高高，并能結(jié)合合施肥且肥料料利用率高，減減少平地除草草田間管理工工作量，易于于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化化等多方面的的優(yōu)點(diǎn)，而受受到各國的普普遍關(guān)注和重重視，得到了了飛速的發(fā)展展[3]。滴灌是微灌的一一種形式，是是使用滴頭和和滴灌軟管以以節(jié)約用水的的灌溉方式[13]。我國自1974年從墨西哥哥引入滴灌設(shè)設(shè)備至今，地地面滴灌技術(shù)術(shù)應(yīng)用和設(shè)備備開發(fā)已取得得長足的進(jìn)展展[14]。地面滴灌灌的突出優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)是省水，其其中比地面灌灌溉省水70％~80％，比噴灌灌省水40％。此外，它它還具有節(jié)能、提高灌水質(zhì)質(zhì)量以及作物品質(zhì)質(zhì)等[13]。其不足之之處是滴灌帶帶易老化，且且回收、重新新鋪設(shè)工作量量大，造價(jià)高高。為了克服地面滴滴灌的上述不不足，地下滴滴灌運(yùn)用而生生。它是將毛毛管埋于地下下，通過出水水口將水或水水肥的混合液液送到作物根根區(qū)土壤，供供作物吸收利利用，是在地地面滴灌日益益完善的基礎(chǔ)礎(chǔ)上發(fā)展而成成的一種更加加先進(jìn)的灌水水方式[15]。與地面滴滴灌相比，地地下滴灌有更更多的優(yōu)點(diǎn)，能進(jìn)一步提高水肥的利用率，提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，提高毛管的使用壽命，可使用再生水進(jìn)行灌溉等[15－17]。2000年10月，在南非召開的第六次國際微灌大會上，地下滴灌技術(shù)被列為今后微灌發(fā)展的方向之一[15]，美國加利福尼亞州大學(xué)灌溉技術(shù)中心主任DvidF.Zo1doske還在本次大會上預(yù)言：“灌溉的未來將是地下滴灌”[15]。地下滴灌的發(fā)展前景樂觀。1.2地下滴灌灌的發(fā)展概況況地下滴灌的最初初研究是在1913年的美國進(jìn)進(jìn)行的[18]，由于當(dāng)時(shí)時(shí)的技術(shù)水平平有限，研究究結(jié)果顯示，地地下滴灌技術(shù)術(shù)不但沒有增增加根區(qū)土壤壤含水量，還還提高了應(yīng)用用成本，因此此最終放棄了了這項(xiàng)研究[[19]。隨后，許許多國家的學(xué)學(xué)者又相繼進(jìn)進(jìn)行了一些研研究。1920年，加里福福利亞的CharllesLeee用瓦管作為為地下滴灌的的灌水設(shè)備，來來濕潤周圍的的土壤，并獲獲得美國專利利，這是地下下滴灌的雛形形。二次世界界大戰(zhàn)后，塑料工業(yè)的的迅速發(fā)展加加快了滴灌技技術(shù)在美國、以以色列和英國國等發(fā)達(dá)國家家的發(fā)展。20世紀(jì)40年代后期，德國用塑料料管進(jìn)行地下下灌溉研究。1959年，地下滴灌在在美國的加州州和夏威夷開開始研究和應(yīng)應(yīng)用，并逐漸漸成為美國滴滴灌的重要組組成部分。60年代，直接接帶有灌水器器（如孔、縫縫式滴頭）的的PVC管和聚乙稀稀管開始用于于地下滴灌系系統(tǒng)。Whitnney等[20]（1969）對不同類類型滴頭（包包括直接在毛毛管上打孔的的滴頭）的堵堵塞和運(yùn)行情情況進(jìn)行了評評價(jià)。70年代，由于世界各各地進(jìn)行了大大規(guī)模的田間間試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)地下滴灌灌灌水均勻性較較差、堵塞嚴(yán)嚴(yán)重等問題，制約了其發(fā)發(fā)展速度。進(jìn)進(jìn)入80年代以后，地下滴灌的的諸多優(yōu)點(diǎn)再再次吸引了人人們的注意，科研人員對對它的設(shè)計(jì)安安裝及其它許多技術(shù)術(shù)問題做了大大量研究，并且在推廣廣應(yīng)用中取得得了一定成效效[9，21]。地下滴灌系統(tǒng)的的應(yīng)用最初是是在價(jià)值較高高的蔬菜和果果樹，如今已發(fā)展展到農(nóng)作物和和草業(yè)上來，可在條播的多種作物上使用，例如棉花、玉米、土豆和苜蓿等，均可取得較好的節(jié)水、增產(chǎn)效果[22]，且在正確的管理和維護(hù)下，系統(tǒng)運(yùn)行較好。如以色列Naan公司的棉花和果樹地下滴灌系統(tǒng)己正常運(yùn)行3年多，沒有發(fā)生大的問題；美國Lamm等人宣布，他們地下滴灌系統(tǒng)已成功使用了10年[23]。美國堪薩斯州立大學(xué)從1989年開始，連續(xù)進(jìn)行了10年的大田作物地下滴灌研究，對地下滴灌的設(shè)計(jì)、維護(hù)和經(jīng)濟(jì)性及長期效應(yīng)做了廣泛的研究，推出了正確使用地下滴灌的多種技術(shù)指導(dǎo)材料[24]。另外地下滴灌可利用污水進(jìn)行灌溉，美國堪薩斯州己將地下滴灌作為利用污水進(jìn)行大田作物灌溉的一種主要灌水技術(shù)[26]。據(jù)估計(jì)，美國地下滴灌面積已達(dá)156070hm2，分別占微灌面積和灌溉總面積的5%和0.6%[27]，已應(yīng)用在玉米、棉花、蔬菜、果樹等30多種作物的灌溉中[21]。我國對地下滴灌灌的初步應(yīng)用用則始于20世紀(jì)80年代初，主主要用于果樹樹作物，但多多數(shù)是將簡易易的人工打孔孔的塑料管埋埋入地下作為為灌水設(shè)備，也也叫滲灌。滲滲灌起源于地地下水浸潤灌灌溉[28]，幾百年前前的河南省濟(jì)濟(jì)源的合瓦地地，采用的就就是迄今所知知的我國最早早的滲灌，其其滲灌管系統(tǒng)統(tǒng)由透水瓦片片扣合而成，具具有灌溉和排排澇兩種功能能。1978年山西晉東東南地區(qū)水科科所在陽城進(jìn)進(jìn)行了4年大田作物物滲灌試驗(yàn)[[29]，試驗(yàn)結(jié)果果表明，滲灌灌系統(tǒng)的效益益逐年遞減，第1年效益十分顯著，第2年降低，至第4年堵塞嚴(yán)重而失敗。山西省水科所于1983年在祁縣進(jìn)行了12hm2的果樹滲灌研究。原水電部水利水電科學(xué)研究院于1983年在河北遷安縣建成了上百公頃的板栗滲灌[30]。山西省萬榮縣農(nóng)民王高升于1990年安裝了0.67hm2的果園滲灌系統(tǒng)，節(jié)水增產(chǎn)效果良好。掀起了運(yùn)城地區(qū)滲灌建設(shè)高潮，但由于采用的塑料管打孔成孔工藝存在缺陷，加上運(yùn)行管理措施不當(dāng)，堵塞問題日益嚴(yán)重，最終導(dǎo)致大部分工程失敗[30]。由于滲灌在應(yīng)用用中常出現(xiàn)供供水均勻性差差、出水孔易易堵塞等問題題，影響了系統(tǒng)統(tǒng)的正常使用用。近年來，我們效仿國國外將地面滴滴灌的灌水器器直接埋于地地下作為地下下滴灌設(shè)備，開開始了真正意意義上的地下下滴灌，在陜陜西、山西、甘甘肅和新疆等等省的果樹和和棉花中增加加了使用面積積，取得了一一定成果。但但由于對此技技術(shù)本身了解解和研究不夠夠，對很多問題題沒有得到很很好解決。“九五”期間，中中國水利水電電科學(xué)研究院院對自行研制制開發(fā)的地下下滴灌專用灌灌水器進(jìn)行了了田間試驗(yàn)研研究，發(fā)現(xiàn)運(yùn)運(yùn)行效果良好好。2001年，新疆對對棉花進(jìn)行地地下滴灌試驗(yàn)驗(yàn)研究，取得得了較好效益益[31，32]?？偵纤?，我國國的地下滴灌灌技術(shù)只是剛剛起步，與國國外的差距還還很大，有很很多工作需要要做。1.3地下滴滴灌的優(yōu)點(diǎn)及及存在的問題題1.3.1地下下滴灌的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)與其它灌水方法法相比，地下下滴灌具有許許多顯著優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，現(xiàn)總結(jié)如下[221-29]]：（1）節(jié)水效果果明顯，極大大地提高了水水分利用率。地地下滴灌的節(jié)節(jié)水主要包括括：采用管道道輸水減少輸輸水損失。灌灌水器埋在地地表以下，不不會產(chǎn)生地表表徑流，進(jìn)一一步減少了地地表的無效蒸蒸發(fā)。在正確確的安裝和適適宜的運(yùn)行管管理情況下，深深層滲漏得到到有效控制。（2）改善作物物根區(qū)的生長長條件，肥料料利用率提高高。地下滴灌灌可將水、肥肥適時(shí)適量輸輸送到作物根根區(qū)，滿足作作物對水肥的的需求，且有有利于形成適適合作物健康康生長需要的的水、肥、氣氣等作物生長長微環(huán)境，同同時(shí)，施肥采采用頻繁、少少量的方法，使使肥料的利用用率大大提高高。（3）提高了作作物的產(chǎn)量和和品質(zhì)。由于于地下滴灌根根區(qū)的生長環(huán)環(huán)境得到了改改善，在正確確的運(yùn)行管理理下，可極大大地提高作物物的產(chǎn)量和品品質(zhì)。（4）防止毛管管丟失、老化化，延長毛管管的使用壽命命。埋在地下下的毛管可以以防止紫外線線、溫度變化化、耕作及其其他小動(dòng)物的的危害，延緩緩老化，提高高了系統(tǒng)的使使用壽命。（5）有效控制制雜草和病蟲蟲害。地下滴滴灌可保持地地表相對干燥燥，抑制了雜雜草的發(fā)芽和和生長。同時(shí)時(shí)，地下滴灌灌的土壤環(huán)境境不利于病蟲蟲類的生長，有有效遏止果樹樹、蔬菜等由由于過量灌溉溉而導(dǎo)致的病病蟲害。（6）灌溉時(shí)不不影響田間作作業(yè)，方便管管理。地下滴滴灌條件下干干燥的土壤表表面不影響田田間的勞動(dòng)作作業(yè)和機(jī)械化化機(jī)具的操作作，當(dāng)用于草草坪灌溉時(shí)，不不會因?yàn)楣嗨Ｖ共萜浩旱恼Ｊ褂糜谩＃?）易于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)自動(dòng)化，節(jié)節(jié)省勞力。地地下滴灌系統(tǒng)統(tǒng)固定埋設(shè)在在耕作層以下下，不需要經(jīng)經(jīng)常搬動(dòng)和鋪鋪設(shè)，減少了了人工投入。肥肥料的直接輸輸送，較少的的雜草、有效效控制了病蟲蟲害和較少的的維護(hù)，節(jié)約約勞動(dòng)力。（8）不破壞土土壤結(jié)構(gòu)。沒沒有地面灌溉溉對土壤的沖沖刷和對土體體結(jié)構(gòu)的破壞壞，降低了由由于灌溉而造造成的土壤緊緊實(shí)度，提高高了根系活力力。（9）可使用再再生水進(jìn)行灌灌溉，按照農(nóng)農(nóng)作物所需的的營養(yǎng)成分，將將污水處理系系統(tǒng)處理過的的再生水用于于地下滴灌系系統(tǒng)，可降低低肥料通過揮揮發(fā)造成的損損失，而且由由于再生水中中所含的營養(yǎng)養(yǎng)物質(zhì)比較豐豐富，且直接接灌溉到作物物根區(qū)，因此此可獲得更高高的作物產(chǎn)量量。此外，由由于地下滴灌灌是在地表以以下進(jìn)行灌溉溉，可以避免免污水噴濺和和漂流現(xiàn)象，降降低了異味和和氨氣的發(fā)散散。（10）降低能能耗。地下滴滴灌所需的工工作壓力一般般都小于噴灌灌，可充分利利用小流量、低低水頭工作，節(jié)節(jié)約了運(yùn)行費(fèi)費(fèi)用和能源。地下滴灌有如此此多的優(yōu)點(diǎn)，因因而在溫室、果果樹及免耕的的大田作物和和水源奇缺地地區(qū)有著廣闊闊的應(yīng)用前景景。1.3.2存存在的問題盡管地下滴灌有有以上諸多優(yōu)優(yōu)點(diǎn)，但其發(fā)發(fā)展速度還是是遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于于地面滴灌，主主要是由于它它有一些很難難克服的缺點(diǎn)點(diǎn)和不足，例例如：（1）堵塞問題題。地下滴灌灌條件下，灌灌水器不僅存存在和地表滴滴灌相同原因因的微小通道道被堵塞的危危險(xiǎn)，而且還還存在另外兩兩個(gè)造成堵塞塞的誘因：一一是灌溉管道道停水后，毛毛管中產(chǎn)生的的負(fù)壓能夠?qū)⑼寥乐形⑿⌒☆w粒吸入灌灌水器的微孔孔造成堵塞[[33]，負(fù)壓堵塞塞與土壤類型型、滴灌帶長長度和坡度等等有關(guān)[42]。另一個(gè)是是由于植物根根系的向水性性生長，可能能使作物根系系侵入滴水孔孔引起堵塞[[43，44]，Ruskiin[45]經(jīng)過多年的的研究觀察后后得出，根系系入侵問題嚴(yán)嚴(yán)重，若不采采取防治措施施，系統(tǒng)運(yùn)行行三年就可由由根系入侵堵堵塞10％，運(yùn)行四四年可堵塞60％，六年后后就達(dá)到95％。堵塞對對于地下滴灌灌技術(shù)來說，是是一個(gè)致命的的弱點(diǎn)，多數(shù)數(shù)地下滴灌系系統(tǒng)的失敗都都?xì)w結(jié)于灌水水器出口的堵堵塞。（2）灌水均勻勻度不易控制制。地下滴灌灌系統(tǒng)埋于地下，不能能直接觀測每每個(gè)灌水器出出流狀況，且且一般表層土土壤干燥，很很難判斷滴頭頭出流情況，極極易造成作物物減產(chǎn)或深層層滲漏現(xiàn)象。此外，地地下滴灌系統(tǒng)統(tǒng)的均勻性除除了與地面滴滴灌相同的特特性外，還受受土壤性質(zhì)（質(zhì)質(zhì)地、密實(shí)度度、導(dǎo)水性能能等）的影響響。因此，對對系統(tǒng)運(yùn)行的的評價(jià)、控制制以及對均勻勻度的測定非非常困難[13]。（3）不利于種種子發(fā)芽和苗苗期生長。地地下滴灌應(yīng)用用于大田作物物的灌溉，為為了滿足田間間耕作的要求求，滴灌毛管管一般埋在犁犁底層以下，表表層土壤的干干燥或供水不不充分將嚴(yán)重重影響種子的的萌發(fā)和出苗苗，因此，在在作物播種以以后，若沒有有充足的降雨雨，需要采用用另外一種灌灌溉方式以保保證作物整齊齊出苗，故增加了投資資[46]。（4）系統(tǒng)的初初始投資比較較高。與地面面滴灌相比，增增加了一些設(shè)設(shè)備，如真空空閥和沖洗管管等，此外，由由于系統(tǒng)的設(shè)設(shè)計(jì)使用期比比較長，對系系統(tǒng)設(shè)備的質(zhì)質(zhì)量及安裝要要求都比較高[17]。（5）運(yùn)行管理理要求高。由由于地下滴灌灌系統(tǒng)埋于地地下，系統(tǒng)發(fā)發(fā)生故障后，檢檢查、維修比比較困難，因因此對系統(tǒng)的的日常管理要要求嚴(yán)格，如如對過濾系統(tǒng)統(tǒng)的質(zhì)量及操操作有較高要要求。此外，還要要定期沖洗支支管和毛管，以去除管道道中積累的沉沉積物[17]。（6）毛管容易易被鼠類動(dòng)物物咬壞。毛管管在地下埋設(shè)設(shè)時(shí)間較長，很很容易被老鼠鼠等一些動(dòng)物物咬壞，影響響系統(tǒng)的正常常使用。（7）廢舊毛管管的回收較復(fù)復(fù)雜。當(dāng)系統(tǒng)統(tǒng)報(bào)廢后，由由于毛管埋在在地下，很難難回收，若不不回收又會造造成較大的污污染[17]?？偵峡芍绊戫懙叵碌喂嘞迪到y(tǒng)使用壽命命和發(fā)展速度度的首要制約約因素就是系系統(tǒng)的堵塞問問題，它是系統(tǒng)成敗的關(guān)關(guān)鍵，如能很很好解決，便便可大大提高高使用壽命，降降低成本，提提高灌水均勻勻度，加快推推廣和應(yīng)用步步伐[47]。對于與地地面滴灌相同同的堵塞，處處理方法也相相同，但對于于負(fù)壓堵塞和和根系入侵造造成的堵塞，處處理技術(shù)在我我國還不很成成熟，研究成果也比比較少，因此此有必要投入入大量的人力力、物力和財(cái)財(cái)力去研究解解決。1.4國內(nèi)外研研究現(xiàn)狀分析析抗負(fù)壓堵塞研究究現(xiàn)狀分析目前國內(nèi)外解決決負(fù)壓堵塞主主要是從系統(tǒng)統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安安裝和日常維維護(hù)方面入手手，也有從滴滴頭的結(jié)構(gòu)和和防護(hù)措施及及其它方面考考慮的，具體體如下：（1）安裝真空空閥在系統(tǒng)的每個(gè)局局部高點(diǎn)，包包括首部、干干管、支管和和滴灌管上垂直安裝裝真空閥來消消除管網(wǎng)內(nèi)產(chǎn)產(chǎn)生的負(fù)壓[[48—50]，效果良好好，但當(dāng)?shù)匦涡纹鸱^大時(shí)時(shí)，真空閥數(shù)數(shù)量太多且有有時(shí)不能完全全消除負(fù)壓。真真空閥外形圖圖見圖1－1所示。Pyle[51]經(jīng)過實(shí)驗(yàn)后后發(fā)現(xiàn)，安裝裝真空閥后，仍仍有10％的負(fù)壓堵堵塞發(fā)生。基基于此原因，Weathherheaad[51]又提出在滴滴灌管上每隔一個(gè)個(gè)或兩個(gè)滴頭頭安裝一個(gè)小小放氣活塞，伸伸出地面，當(dāng)當(dāng)管中產(chǎn)生負(fù)負(fù)壓時(shí)，可立立即進(jìn)氣抵消消，保護(hù)率大大大提高，只只是施工、維維護(hù)很不方便便，且增加了了造價(jià)。圖1－1真空空閥外形圖（2）對滴灌帶帶進(jìn)行定時(shí)沖沖洗滴灌帶沖洗有兩兩種方式[52]，一種是把把滴灌管末端露出地地面，進(jìn)行人人工沖洗，每每次沖洗一根根，勞動(dòng)強(qiáng)度度較大，操作作不便，且影影響耕作；另另一種是在毛毛管末端或系系統(tǒng)的最低點(diǎn)安裝裝集中沖洗管管和沖洗閥（沖沖洗管如圖1－2所示），埋入地下，在在每次灌溉前前或灌溉停止止時(shí)進(jìn)行自動(dòng)動(dòng)或人工沖洗洗，可將吸入入滴灌管的泥沙沖出出去，防止泥泥沙沉積在滴滴頭引起堵塞塞。這樣雖然增加加了投資，但但操作方便，當(dāng)當(dāng)?shù)喂喙懿糠侄氯麜r(shí)時(shí)，可通過沖沖洗管將水輸輸送到堵塞的的下游，若滴滴灌管某處出現(xiàn)破破損，還可通通過其兩側(cè)的的正壓來防止止吸入泥沙[[50，53]。在灌溉停停止時(shí)進(jìn)行沖沖洗，沖洗閥閥可同時(shí)起到到真空閥的作作用[49，54]。沖洗所需需的最小流速速為0.3m//s，集中沖洗洗管的壓力損損失為3.5kPa[55]，每次沖洗20分鐘左右[48]。此外，為了了更好地防止止沉積在滴灌灌管內(nèi)的泥沙堵堵塞滴頭，在在滴灌管鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)應(yīng)將滴頭向上上[56]。圖1－2集中中沖洗管（3）從滴頭出出口形式、流流道大小和出出口孔徑方面面采取措施90年代末，TT-Tapee公司生產(chǎn)了了一種“TSX”滴頭[51]，采用窄縫縫出水口形式，如如圖1－3所示，通過過在20000英畝甘蔗田田中的使用，發(fā)發(fā)現(xiàn)防負(fù)壓堵堵塞效果良好好。其原因可可能是由于窄窄縫出水口在灌水時(shí)時(shí)可將水慢慢慢滲出，不會會在水壓作用用下擴(kuò)大孔徑徑或變形，因因此在灌溉停停止時(shí)可有效效防止泥沙吸吸入，此特性性對厚壁管來來說尤為重要要。與此類似，我國國的梁曉鋒（2003）[52]提出，滴頭頭的抗負(fù)壓堵堵塞能力與流流道和出水口形式有關(guān)關(guān)，紊流、大大流道滴頭和和出水口形式為舌舌片的滴頭抗抗負(fù)壓堵塞性性能較好，原原因是舌片在在負(fù)壓作用下下有閉合的趨趨勢，可起到到防止泥沙被被吸入的作用用，但是舌片片式滴頭必須須要有較好的的質(zhì)量，要有有足夠的彈性性。圖1－4所示為Nettafim公司生產(chǎn)的的舌片出水口形式的滴滴頭，由舌片片和舌臺組成成，并且滴頭頭處有23~25個(gè)小于流道道寬度的小濾濾網(wǎng)，有效防防止滴頭發(fā)生生負(fù)壓堵塞。將將此滴灌管埋埋設(shè)使用后，未未發(fā)現(xiàn)有沙土土進(jìn)入滴頭，如如圖1－5所示。對比而而言，就我們們?nèi)斯ご蚩壮沙尚蔚暮喴椎牡恼p出水口和舌片出水口形式的滴頭，在抗抗負(fù)壓堵塞方方面究竟哪種種效果更好，流流道采用多大大更適宜等問問題，目前還還沒有定論，需需要做進(jìn)一步步研究。圖1－3窄縫縫出口形式滴滴頭圖1－4Nettafim公公司生產(chǎn)的舌舌片出口形式式滴頭外形圖圖以及與舌片片吻合的舌臺臺圖1－5鋪設(shè)設(shè)后沒有沙土土進(jìn)入滴頭此外，20000年楊寶中等等人[56]對多孔滲灌灌管的防堵性性能進(jìn)行研究究，其結(jié)果也也有一定的借借鑒作用。他他得出滲灌管管孔徑大小和和質(zhì)量是影響響堵塞的因素素之一，孔徑在0.7～1.2mm時(shí)一般不易易堵塞，孔徑小于0.7mm時(shí)，灌溉水中的的泥沙顆粒極極易堵塞孔眼眼，但孔徑大大于1.2mm時(shí)，極易形成負(fù)負(fù)壓堵塞。因因此，為防止止負(fù)壓堵塞，采采用的孔徑應(yīng)應(yīng)盡量小，一一般取孔徑為為1.0mm較適宜。（4）在灌水器器上加防護(hù)套套國內(nèi)多個(gè)學(xué)者[[44，57，58]提出通過在在灌水器上加加防護(hù)套（例例如無紡布）、毛毛管外包紗布布等措施來對對灌水器口進(jìn)進(jìn)行防護(hù)，可可起到較理想想的抗負(fù)壓堵堵塞效果。例如河南水水科所[58]采用150目左右的無無紡布將滴頭頭外包處理后后，發(fā)現(xiàn)防堵效果果良好。另外外楊寶中等人人[56]提出在孔口口處用反濾料料作防護(hù)效果果較好，所采采用的濾料有有兩種，一種是100g針刺無紡布布，把無紡布布剪裁成3cm×33cm小片，用尼龍草綁綁扎在孔口上上；另一種是是粗砂，將選選用的粗砂過過篩，除去粉粒、細(xì)細(xì)砂粒，洗去粘粒，將將其裝入用1mm×11mm尼龍網(wǎng)做成成的5cm×55cm袋中，再將砂袋放放在滲灌管孔孔口上作防護(hù)。經(jīng)對對比發(fā)現(xiàn)，粗粗砂護(hù)孔的效效果最好，采采用無紡布，若運(yùn)行時(shí)間間長，可能產(chǎn)產(chǎn)生出流不暢暢現(xiàn)象。上面面這些措施雖雖有效，但費(fèi)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，可可行性較小。（5）研制專用用滴頭以色列Plasstro公司發(fā)明了了一種內(nèi)鑲式式壓力補(bǔ)償?shù)蔚晤^，在灌水水停止時(shí)滴頭頭出水口可自動(dòng)關(guān)關(guān)閉，能有效防止止負(fù)壓吸泥[[59]。根據(jù)此原理理，“九五”末，我國也成功功研制了類似似的地下滴灌灌灌水器[60，61]，其結(jié)構(gòu)如如圖1－6所示。1.外殼；2..內(nèi)芯；3.壓力補(bǔ)償片片圖1－6地下下滴灌灌水器器結(jié)構(gòu)其原理是當(dāng)?shù)晤^頭入口處的壓壓力大于某個(gè)個(gè)固定值時(shí)，可可將壓力補(bǔ)償償片自動(dòng)打開開，使水順利利通過；當(dāng)系系統(tǒng)工作壓力力變化或因地地形變化引起起進(jìn)口處的壓壓力波動(dòng)時(shí)，壓力補(bǔ)償片片能根據(jù)壓力力變化的程度度自動(dòng)調(diào)節(jié)過過流斷面的大大小，確保出流的的均勻性；當(dāng)當(dāng)?shù)晤^入口處處的壓力小于于零時(shí)，壓力補(bǔ)償片片緊壓在外殼殼流道末端的的凸緣上，完全關(guān)閉流流道，防止負(fù)壓吸吸泥。此滴頭頭既起到了調(diào)壓壓的作用，又又防止了負(fù)壓壓堵塞，不足足之處是造價(jià)價(jià)高，不易推推廣應(yīng)用。（6）從系統(tǒng)的的運(yùn)行方式考考慮2001年高勝勝國等人[557]根據(jù)70年代后期意意大利菲亞特特公司研制的的脈沖微灌設(shè)設(shè)備和90年代初美國國國際技術(shù)公公司研制的脈脈沖微噴系統(tǒng)統(tǒng)，提出了一一種全新的將將脈沖清洗方方法用于地下下灌溉的技術(shù)術(shù)方案，將整整個(gè)灌溉過程程分為啟動(dòng)、灌灌前清污、脈脈沖清洗、正正常灌溉、灌灌后排污和關(guān)關(guān)機(jī)6個(gè)過程。其其中，脈沖清洗又又分為增壓、持持續(xù)、減壓3個(gè)時(shí)段。脈脈沖清洗、正正常灌溉在灌灌前清污和灌灌后排污之間間重復(fù)進(jìn)行。雖雖然此方案投投資較高，目目前還很難推推廣，但它卻卻為研制開發(fā)發(fā)抗堵塞高度度自動(dòng)化的地地下灌溉系統(tǒng)統(tǒng)開辟了新思思路?？偵纤?，目前前采取的抗負(fù)負(fù)壓堵塞的措措施雖有一定定效果，但是是施工和運(yùn)行行維護(hù)復(fù)雜，投投資較高，有有的技術(shù)尚不不成熟。若能在現(xiàn)有有成果的基礎(chǔ)礎(chǔ)上進(jìn)一步找找出滴頭流量量（流道大小?。┘俺鏊谛问脚c負(fù)負(fù)壓堵塞的內(nèi)內(nèi)在關(guān)系，便便可為進(jìn)一步步研制具有良良好抗負(fù)壓堵堵塞性能的滴滴頭做好理論論基礎(chǔ)。如果果生產(chǎn)出了這這種滴頭，不不僅可省去繁繁瑣的外部設(shè)設(shè)備和復(fù)雜的的日常維護(hù)工工作，而且可可大大降低造造價(jià)，加快推推廣速度。本本課題將從滴頭流量量（流道大小?。┘俺鏊谛问脚c負(fù)負(fù)壓堵塞的內(nèi)內(nèi)在關(guān)系方面面做一些研究究。防根入侵研究現(xiàn)現(xiàn)狀分析對于根系入侵的的防治，目前前常采取的措措施有控制土土壤水分，避避免出現(xiàn)水分分脅迫以及工工作壓力不能能低于8psi（55.2kkPa）等[53，62]，另外還有生生產(chǎn)特殊滴頭頭或向系統(tǒng)注注入化學(xué)溶液液等，具體如如下：（1）生產(chǎn)機(jī)械械保護(hù)性滴頭頭對于防根入侵專專用設(shè)備的生生產(chǎn)，國外有有較大的突破破，美國和以以色列等發(fā)達(dá)達(dá)國家走在世世界前列，出出現(xiàn)了一些大大公司專門從從事這方面的的研究和生產(chǎn)產(chǎn)[47]。如以色列Netaffim公司在1994年生產(chǎn)的“Techlline”滴頭[63]，是機(jī)械保保護(hù)設(shè)備。它它是在灌水器器的出水孔末末端設(shè)一凸緣緣，當(dāng)根系靠靠近出水孔時(shí)時(shí)，先繞著凸凸緣生長，凸凸緣的高度能能保證纏繞大大約3″長的根，這這些根的生長長一般需要100天左右時(shí)間間，此后作物物就進(jìn)入了生生長末期，新新生的根可通通過加酸性溶溶液來殺死。據(jù)Netafim在1994年3月進(jìn)行的試驗(yàn)表明，被試驗(yàn)的9個(gè)滴頭中只有2個(gè)有根系入侵現(xiàn)象，保護(hù)率為78％。但也有報(bào)道提出，此滴頭的保護(hù)性較差，需進(jìn)一步改進(jìn)[64]。（2）生產(chǎn)化學(xué)學(xué)保護(hù)性滴頭頭此類滴頭是將TTreflaan或Triflluraliin（除草劑氟氟樂靈）作為為化學(xué)保護(hù)試試劑，添加到到滴頭的塑料料材料中，可可起到抑制根根系向滴頭附附近生長的作作用。要了解解氟樂靈的作作用機(jī)理，先先來看一下它它的特性。氟氟樂靈作為除除草劑使用時(shí)時(shí)，是一種芽芽前土壤處理理劑[65]，一般在作作物播種前或或出苗前施用用，對禾本科科和部分小粒粒種子的闊葉葉雜草有殺傷傷作用，當(dāng)雜雜草剛萌發(fā)時(shí)時(shí)使其停止生生長，直至枯枯死，但對已已出土雜草效效果不佳?；诖颂匦?，當(dāng)當(dāng)它用于地下下滴灌防根入入侵時(shí)，作物物已出苗，故故一般不會對對作物造成傷傷害，藥物只只起抑制根系系向施藥部位位生長的作用用。據(jù)有關(guān)報(bào)報(bào)道可知，氟氟樂靈對人畜畜和鳥類低毒毒，對魚類高高毒，它不會會通過根系轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移到干物質(zhì)質(zhì)中，也不會會通過食物鏈鏈傷害動(dòng)物和和人[66]。此外，氟氟樂靈還具備備一些獨(dú)特的的物理化學(xué)性性質(zhì)[66]，使它更有有利于作化學(xué)學(xué)保護(hù)試劑，包包括：易揮發(fā)發(fā)和光解；易易被吸附到土土壤和有機(jī)質(zhì)質(zhì)中，不易被被水淋洗，在在土壤中的半半衰期為90到180天[64]；在水中的的溶解度很小小，小于0.03gg/l，且不易水水解；在溶液液中不易電解解，呈中性；；易被微生物物降解，一般般不會影響下下茬作物等[[45，66]。這些特性性說明氟樂靈靈是較為理想想的防根入侵侵藥劑。了解氟樂靈的這這些性質(zhì)后，早早在1978年，北太平平洋的Batteelle實(shí)驗(yàn)室就開開始研究用它它來防止植物物根系穿破地地下煤氣管或或其它危險(xiǎn)性性管道[45]。此外，還有有人用它來保保護(hù)儲藏原子子核的地下室室，以免遭受根系穿透的的危險(xiǎn)[64]。據(jù)此原理理后來美國Geofllow公司生產(chǎn)了ROOTGGUARD[[67]滴頭（如圖1－7所示），Agriffim公司生產(chǎn)了BatteellePProcesss[68]（如圖1－8所示）滴頭頭，這些滴頭頭成為防根入入侵的專用滴滴頭。其原理理是將氟樂靈靈混合到壓力力補(bǔ)償式或紊紊流流道滴頭頭的塑料材料料中，系統(tǒng)安安裝好后，由由于氟樂靈易易揮發(fā)，將按按一定速率以以蒸汽形式釋釋放出來，與與滴頭周圍土土壤混合，可可抑制根系向向滴頭附近生生長。當(dāng)土壤壤中氟樂靈蒸蒸汽壓高于滴滴頭中的蒸汽汽壓時(shí)，就停停止釋放，這這樣既控制了了土壤中藥物物的含量又延延長了滴頭的的使用壽命。據(jù)據(jù)報(bào)道，在正正確維護(hù)情況況下，ROOTGGUARD滴頭可至少少使用20年，防根入入侵效果較好好。據(jù)加利福福尼亞灌溉技技術(shù)中心5年的試驗(yàn)結(jié)結(jié)果顯示，被被試驗(yàn)的所用用滴頭均無根根系入侵現(xiàn)象象[45]，通過挖掘掘土壤發(fā)現(xiàn)，ROOTGGUARD滴頭周圍大大約有直徑為為1″的球體范圍圍沒有根系生生長[47]。此類產(chǎn)品的生產(chǎn)產(chǎn)工藝非常復(fù)復(fù)雜，主要過過程是將除草草劑氟樂靈混混合到滴頭的的塑料聚合體體中，保護(hù)氟氟樂靈免遭化化學(xué)和生物降降解。其中聚聚合體中又添添加適量粒徑徑非常細(xì)小的的無機(jī)粒子，例例如粘土粒子子，可減小聚聚合體的孔隙隙，增加氟樂樂靈通過聚合合體擴(kuò)散的路路徑，因此可可保證氟樂靈靈以一種可控控的、持續(xù)的的釋放速率，釋釋放到滴頭附附近的土壤。經(jīng)經(jīng)研究表明，向向聚合體中混混合細(xì)小的粘粘?？蓪⒊莶輨┑氖褂脮r(shí)時(shí)間延長90％[69]。圖1－7Geeofloww公司生產(chǎn)的ROOTGGUARD滴頭圖1－8Aggrifimm公司生產(chǎn)的的內(nèi)鑲紊流流流道滴頭（3）生產(chǎn)化學(xué)學(xué)保護(hù)性過濾濾器Netafimm公司在1996年生產(chǎn)的3/4″和1″疊片過濾器Techffilterr[70]，是防根入入侵的專用過過濾器。其原原理是在疊片片過濾器中安安裝一個(gè)可更更換的藥桶，里里面裝有氟樂樂靈[58]，另外還安安裝防止藥物物逆流或滲漏漏的裝置，在系統(tǒng)灌溉溉時(shí)由水將藥藥物攜帶到滴滴頭周圍土壤壤，來防止根根系入侵滴頭頭。與滴頭中中加氟樂靈的的不同之處有有：①藥物釋放的的時(shí)間不同。過濾器中加藥只在系統(tǒng)灌溉時(shí)釋放藥物，而滴頭中加藥在任何時(shí)候都釋放。②使用期不同。過濾器運(yùn)行2400小時(shí)后或安裝兩年后使用期結(jié)束，需重新更換藥桶，而滴頭一般可一次性使用20年左右。③土壤中殘留的藥物量不同。使用過濾器土壤中殘留的藥物遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于使用滴頭，對環(huán)境以及作物不利。④釋放藥物速率的穩(wěn)定性不同。過濾器中加藥要比滴頭中加藥更易受溫度的影響，因此釋放速率的穩(wěn)定性也比滴頭差。這是因?yàn)榉鷺缝`的釋放速率與溫度有關(guān)，據(jù)報(bào)道，溫度從12℃增加到37℃，釋放率將增加100倍。由于過濾器安裝在地表，而滴頭安裝在地下，故過濾器釋放藥物的速率極不穩(wěn)定[71]。⑤對環(huán)境污染的程度不同。由于過濾器釋放的藥物在土壤中殘留的較多，因此對環(huán)境污染的程度也較大。此外，由于此過濾器需人工沖洗，當(dāng)過濾器堵塞時(shí)，沉淀物中附著大量氟樂靈，因此在反沖洗時(shí)極易隨沉淀物到了地表污染環(huán)境[71]。⑥對使用者的危害程度不同。過濾器對使用者危害較大，因?yàn)檫^濾器在出售前一直封閉保存，里面封存較多的氟樂靈蒸汽，當(dāng)顧客購買后打開包裝時(shí)，在短時(shí)間內(nèi)會釋放出很多藥物，濃度較高，對操作者的健康有較大危害?？傊^濾器中加藥的方法危險(xiǎn)性較高，人們對此的爭議也比較多。圖1－9Neetafimm公司生產(chǎn)的Techffilterr過濾器（4）向系統(tǒng)注注入化學(xué)物質(zhì)質(zhì)Ⅰ、注入氟樂靈靈。1993年美國Gowan公司注冊的的氟樂靈溶液液“GowannTrifflurallin5”[70，72]（含氟樂靈靈濃度為2.9kgg/l。）被直接接注入到樹木木和一些藤狀狀作物的地下下滴灌系統(tǒng)中中，后來也用用到其它作物物上。施藥步驟如下下：①在施肥器中中加水，水量量相當(dāng)于開泵泵10~155min的出水量，將將計(jì)算好的藥藥物混入施肥肥器并進(jìn)行攪攪拌。②啟動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)進(jìn)行加注，時(shí)時(shí)間盡量短，最最長不超過15miin，以免藥物物滲到地表傷傷害作物或深深層滲漏污染染地下水。③加注完畢后后，用少量干干凈水沖洗施施肥器，并將將沖洗水直接接注入系統(tǒng)。④沖洗后，立立即關(guān)閉系統(tǒng)統(tǒng)，與下次灌灌水間隔至少少24小時(shí)，以免免藥物隨水流流失失去保護(hù)護(hù)作用且污染染環(huán)境。施藥的具體方案案如施藥時(shí)間、施藥次數(shù)以及每次施藥量等隨作作物、土壤質(zhì)質(zhì)地、土壤含含水量和氣候候條件等的不不同而異，對對第一次施藥時(shí)間的確確定，主要以以不損壞作物物為原則，盡盡量避免在作作物發(fā)芽期間間施藥。具體而言，以以色列Netaffim公司提出，對多年生作作物在灌水期期開始后第三三個(gè)星期開始始施藥；對季節(jié)節(jié)性作物在正正常灌水（不不包括出苗期期的灌水）后后的三個(gè)星期期開始施藥；對對草坪在種植植后的第四個(gè)星期期開始施藥。我我國的馮國民民（1996）[73]提出小麥田田使用氟樂靈靈在四葉期至至拔節(jié)期較安安全，不會損損壞作物。一年內(nèi)施藥次數(shù)數(shù)與藥物在土土壤中的穩(wěn)定定性有關(guān)。由由于氟樂靈易易揮發(fā)和光解解，在土壤中中的光解速度度與土壤質(zhì)地地、土壤含水水量和溫度等等氣候條件有有關(guān)。岳永德德[74]等人通過實(shí)實(shí)驗(yàn)得出，土壤中粘粒粒含量越低，氟氟樂靈光解越越快，施藥時(shí)間間隔隔應(yīng)越短，反反之亦然；土土壤的含水量量越低，氟樂樂靈光解越慢慢，一年中施施藥次數(shù)可適適當(dāng)減少；溫溫度越高，氟氟樂靈光解越越快，施藥次數(shù)就需適當(dāng)增加。馮國民[73]提出施藥時(shí)時(shí)的適宜氣溫溫是20~3000C。施藥量要適中，太太小起不到作作用，太大可可能導(dǎo)致藥害害或造成污染染，一般土壤壤中藥物的最小濃濃度為0.0005g/l較適中中[68]。施藥量與土壤壤質(zhì)地和土壤壤含水量有關(guān)關(guān)，對有機(jī)質(zhì)質(zhì)含量高，粘粘粒比重大的的土壤，藥劑劑易被土壤吸吸附，對根系系的作用減弱弱，施藥量應(yīng)應(yīng)適當(dāng)增加，反反之，對砂性性土壤施藥量量可適當(dāng)減少少。土壤含水水量越高，藥藥在土壤中的的運(yùn)移速度越越快，擴(kuò)散在在滴頭周圍的的半徑越大，可可能會因藥物物濃度過低而而起不到應(yīng)有有功效，反之之，含水量過過低，藥物極極易吸附在土土壤顆粒上，作作用效果亦不不佳。因此，施藥時(shí)應(yīng)有一適中的含水量，胡紅青（1996）[75]提出含水量為30％左右較佳。目前已報(bào)道的施施藥量及施藥次數(shù)有以以下幾種：①Netaffim公司認(rèn)為每每個(gè)滴頭每次次需施加氟樂靈1/8g，一年所需需的施藥次數(shù)與持持續(xù)灌水時(shí)間間和土壤類型型有關(guān)，對持持續(xù)灌水時(shí)間間（第一次灌灌水到最后一一次灌水持續(xù)續(xù)的時(shí)間）小小于4個(gè)月的最多多施加2次藥，一般般只加一次即即可；對持續(xù)續(xù)灌水時(shí)間大大于4個(gè)月小于8個(gè)月的施加2到3次藥；對持持續(xù)灌水時(shí)間間大于1年的可施加3到4次；其它情情況相同時(shí)，粘粘土比輕壤土土的施藥次數(shù)相對對較少。②加利福尼亞亞州的施用經(jīng)經(jīng)驗(yàn)表明，每每英畝（0..405hmm2）施加1Pinnt(568mll)“Triflluraliin5”（含氟樂靈1.65g）較為適宜[76]。③Ruskiin等人[67]提出每公頃頃每次需加1湯匙“Triflluraliin5”，一年施藥至少4次。④Geofllow[77]提出每15000個(gè)滴頭每次次施藥1湯匙，每年年施加三次。⑤Ruskiin[78]還經(jīng)過計(jì)算算得出，每13333333個(gè)滴頭每次次施加1.36~~2.72PPints(774~~1544mml）“GowannTrifflurallin5”，可使每個(gè)滴滴頭周圍濕潤潤2~4平方英寸。⑥VanVVorisP[68]計(jì)算出若每每滴頭周圍濕濕潤12.9ccm2，則要濕潤1hm2需加“GowannTrifflurallin5”2.2l。對于施施藥效果目前前還沒有報(bào)道道，但有人對對此方法持懷懷疑態(tài)度，一一方面是藥量量不易控制極極易殘留在土土壤中，對其其短期和長期期效應(yīng)研究不不夠；另一方方面，目前只只對已注冊的的“GowannTrifflurallin5”進(jìn)行使用，對對其它未注冊冊的氟樂靈能能否使用還是是未知數(shù)[72]。Ⅱ、加其它化學(xué)學(xué)物質(zhì)。目前使用最最多的是酸，可可加的酸種類類很多，如加加入0.015g/l磷或磷磷酸可有效防防止根系入侵侵[78]；另外，在在作物生長末末期可加入硫硫酸；不論水水質(zhì)如何，經(jīng)經(jīng)常向系統(tǒng)加加入0.2g/l氯或氯氯酸可防止各各種類型的堵堵塞[62]。此外，還還有人提出加加殺線蟲劑[[79]或0.015g/l硫化銅也可可起到類似效效果[62]。雖然這些些方法都能起起到一定作用用，但使用不不當(dāng)可能會傷傷害作物，而而且這些化學(xué)學(xué)物質(zhì)在土壤壤中持續(xù)的時(shí)時(shí)間較短，因因此，施藥次數(shù)也比較多，這樣樣長期使用會會對土壤產(chǎn)生生負(fù)面影響?？偵纤?，對于于地下滴灌防防根系入侵的的研究，在國國外做得比較較好，而在我我國還沒有一一種長期有效效的措施，也也缺乏很多成成功的經(jīng)驗(yàn)，對對于加酸等其其它化學(xué)物質(zhì)質(zhì)，作用效果果很短暫，需需不停的加藥藥，對土壤不不利，而加氟氟樂靈的方法法是否適合我我國，我們本本國生產(chǎn)的氟氟樂靈是否適適用，以及如如何施藥等都都是未知的，若若能驗(yàn)證氟樂樂靈排根效果果良好，而且且對作物生長長影響較輕，就就可通過加極極少量藥物起起到較長期的的防根入侵效效果，是件很很有意義的事事情，不過是是否可行可能能需要長期的的觀察研究。本本課題主要是是因地制宜探探索一種適宜宜的施藥方案案。1.5研究的的目標(biāo)和內(nèi)容容1.5.1研研究目標(biāo)（1）揭示地下下滴灌抗抗負(fù)壓堵塞塞性性能與滴頭頭流流量（流道道的的大?。┖秃偷蔚晤^出水口形式間的的內(nèi)在關(guān)系系，進(jìn)進(jìn)而為改進(jìn)進(jìn)和和研制具有有良良好抗負(fù)壓壓堵堵塞性能的的滴滴頭提供理理論論依據(jù)。（2）研究一種種適宜春春小麥的氟氟樂樂靈施用技技術(shù)術(shù)，檢驗(yàn)其其防防根入侵的的效效果，并確確定定最優(yōu)的施施藥藥方案。1.5.2研研究究內(nèi)容（1）地下滴灌灌不同的的滴頭流道道和和出水口形式對防防止負(fù)壓吸吸泥泥的效果。（2）向地下滴滴灌系統(tǒng)統(tǒng)中注入氟氟樂樂靈，研究究其其根系生長長的的變化，檢檢驗(yàn)驗(yàn)防根入侵侵效效果。（3）氟樂靈不不同的施施藥時(shí)間、施施施藥量和施施藥藥濃度對防防止止根系入侵侵的的影響，確確定定一種適宜宜的的施藥方案案，確確定各種處處理理的排根范范圍圍。第二章地下滴滴灌灌抗負(fù)壓堵塞塞的性能研研究究2.1引言地下滴灌具有節(jié)節(jié)水水、增產(chǎn)、提提提高品質(zhì)、易易易于實(shí)現(xiàn)自自動(dòng)動(dòng)化等諸多多優(yōu)優(yōu)點(diǎn)，推廣廣應(yīng)應(yīng)用空間較較大大。但從地地下下滴灌近幾幾十十年的推廣廣運(yùn)運(yùn)行狀況來來看看，灌水器器的的堵塞問題題已已成為影響響地地下滴灌系系統(tǒng)統(tǒng)運(yùn)行好壞壞的的關(guān)鍵因素素之之一，其中中在在灌溉停止止時(shí)時(shí)由管網(wǎng)中中的的負(fù)壓吸泥泥所所造成的滴滴頭頭堵塞為地地下下滴灌的正正常常使用帶來來了了極大障礙礙。要分析負(fù)壓堵塞塞的的形成機(jī)理理，先先來分析地地下下滴灌的灌灌水水特點(diǎn)。地地下下滴灌的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)雖然與地地面面滴灌有一一定定程度的類類似似，但地面滴灌灌中灌水器器暴暴露在空氣氣中中，灌水器出口口屬于自由由出出流，出水口內(nèi)部部始終保持持正正壓狀態(tài)，因因因此在灌溉溉停停止時(shí)也不不會會形成負(fù)壓壓堵堵塞問題；；而而地下滴灌灌則則不同，由由于于毛管埋于于地地下，毛管及出水水口均被土土壤壤包圍，土土壤壤類型和土土壤壤水分狀況況等等影響著出出水水口的出流流環(huán)環(huán)境。一般般來來說，地下滴灌在在灌水初期期，由于土壤含含水量較低低，周圍土壤中中的空氣較較多多，因此出出水水口外部的的正正壓較小，出水口的出出流量較大大；；隨著灌水水時(shí)時(shí)間的延長長，出水口周圍圍土壤的含含水水量增加，由于受土壤壤水分?jǐn)U散散能能力和土壤壤中中排氣過程程的的影響，灌入的水量量來不及擴(kuò)擴(kuò)散散到土壤中中，在出水口周周圍形成飽飽和和區(qū)，進(jìn)而使得出出水口外部部的的正壓增大大，在在此正壓作作用用下可能會會使使灌水器出出流流量降低；；當(dāng)當(dāng)灌溉停止止時(shí)時(shí)，出水口口周周圍較大范范圍圍內(nèi)已形成成飽飽和區(qū)，空空氣氣已基本都都被被排出去，這這這時(shí)如果突突然然關(guān)閉水源源，則則空氣不能能馬馬上進(jìn)入滴滴灌灌管，使得得滴滴灌管內(nèi)部部在在瞬間形成成負(fù)負(fù)壓，滴頭頭出出水口外部部壓壓力大于內(nèi)內(nèi)部部壓力，因因此此滴頭出水水口口周圍的泥泥沙沙在此壓力力差差作用下，很很很容易進(jìn)入入滴滴頭，從而而造造成滴灌管管堵堵塞[80]。綜上所述述，地下滴滴灌灌與地面滴灌的根本本差異就在在于于地下滴灌灌條條件下出水水口口的壓力及及流流量是一個(gè)個(gè)變變值，而地地面面滴灌下是是恒恒定值[81]。通過上面面的論述還還可可分析出，在在地下滴灌灌中中，灌水停停止止時(shí)灌水器器產(chǎn)產(chǎn)生的負(fù)壓壓大大小，與灌灌水水器出水口口外外部的正壓壓有有直接關(guān)系系。仵仵峰[80]等人通過試試驗(yàn)得出，影影影響地下滴滴灌灌灌水器出出水水口外部正正壓壓的主要因因素素有：灌水器的額額定流量和和土土壤初始含含水水量，總體趨勢是是在一定的的流流量范圍內(nèi)內(nèi)，隨隨著灌水器器額額定流量的的增增大，出水口外部部的穩(wěn)定正正壓壓增加；超超過過該范圍后后，結(jié)論與之相相反。土壤壤初初始含水量量直直接影響地地下下滴灌灌水水器器出水口外外部部正壓的形形成成，土壤初始含含水量越高高，越越易在土壤壤中中形成水、氣氣氣通道，灌水器出水水口外部正正壓壓越低。同同時(shí)時(shí)，他們還還得得出，在灌灌水水初期，灌水器出水水口外部的的正正壓以較為為穩(wěn)穩(wěn)定的速度度隨隨著灌水歷歷時(shí)時(shí)的延長而而增增大，直至達(dá)到最最大值。仵仵峰峰[80]的試驗(yàn)還得得出，在已已有有試驗(yàn)儀器器精精度的條件件下下，灌水器出口口正壓對灌灌水水器流量的的影影響規(guī)律并并不不明顯。地下滴灌滴頭的的抗抗負(fù)壓堵塞塞能能力與滴頭頭出出水口形式式、流流量、流道道（結(jié)結(jié)構(gòu)形式）大大大小等方面面存存在著怎樣樣的的關(guān)系，目目前前還沒有形形成成定性的結(jié)結(jié)論論?；诖舜嗽?，本試試驗(yàn)驗(yàn)將在這方方面面做一些探探討討，為進(jìn)一一步步研制具有有良良好抗負(fù)壓壓堵堵塞性能的的滴滴頭提供依依據(jù)據(jù)。2.2材料與與方方法2.2.1試驗(yàn)驗(yàn)材材料試驗(yàn)采用目前國國內(nèi)內(nèi)外常用的的三三種流量規(guī)規(guī)格格的鋸齒狀狀滴滴頭，額定定壓壓力均為100kPPa，額定流量量分別為1.28ll/h、1.83ll/h和2.78ll/h，三種流量量規(guī)格滴頭頭的的內(nèi)部流道道結(jié)結(jié)構(gòu)如圖2－1所示。每種種流量的滴滴頭頭設(shè)置三種種不不同的出水水口口形式即圓圓孔孔、窄縫和和舌舌片（見圖2－2），因此供試樣品品共為9種，每種樣品品選用5個(gè)滴頭。出水水口形式都都采采用人工打打孔孔方式成形形，其其中舌片出出水水口形式的的滴滴灌管與Neetafiimm公司生產(chǎn)的的產(chǎn)品有較大大的不同，除除除打孔方式式不不同外，還還有有滴頭內(nèi)部部沒沒有與舌片片相相吻合的舌舌臺臺，出水口口內(nèi)內(nèi)部也沒有有安安裝小濾網(wǎng)網(wǎng)，是是一種較簡簡易易的出水口口方方式。流量2.78ll/h的的滴頭流道道結(jié)結(jié)構(gòu)流量1.83ll/h的滴頭流道道結(jié)構(gòu)流量1.28l/hh的滴頭流道道結(jié)構(gòu)圖2－1試驗(yàn)驗(yàn)用三種滴頭頭流流道結(jié)構(gòu)形形式式圓孔出水口窄縫出水口舌片出水口口圖2－2三種種不同的出水水口口形式2.2.2試試驗(yàn)裝置試驗(yàn)裝置示意圖圖如如圖2－3所示，由置置于高處的的水水源、真空空泵泵、電接點(diǎn)點(diǎn)真真空表、土土槽槽、精密壓壓力力表及管路路、控控制閘閥等等組組成。電接接點(diǎn)點(diǎn)真空表用用于于控制真空空泵泵的啟停及及設(shè)設(shè)置系統(tǒng)試試驗(yàn)驗(yàn)的真空度度。試試驗(yàn)采用三三個(gè)個(gè)尺寸為1.65×0.60×0.50m的土槽，每每個(gè)土槽內(nèi)內(nèi)用用兩個(gè)不透透水水的擋板隔隔離離出三個(gè)獨(dú)獨(dú)立立的試驗(yàn)小小槽槽，每個(gè)小小槽槽內(nèi)填裝取取自自內(nèi)蒙古農(nóng)農(nóng)業(yè)業(yè)大學(xué)職業(yè)業(yè)技技術(shù)學(xué)院的的輕輕壤土（粒粒徑徑組成見表2－1），事先經(jīng)經(jīng)過過篩。本本本試驗(yàn)是通通過過測定滴灌灌管管實(shí)測流量量的的降低程度度來來分析其堵堵塞塞情況，由由于于流量較小小，故故采用置于于高高處的恒水水位位水箱供水水，可可提供恒定定的的100kPPa壓力，通過過計(jì)算一定定時(shí)時(shí)段內(nèi)的補(bǔ)補(bǔ)水水量來確定定流流量值。（試試試驗(yàn)裝置見見圖圖2－4）1土槽2φ16滴灌管3閘閥1土槽2φ16滴灌管3閘閥4φ25PE管5閘閥6壓力表7泄水閥8閘閥9水源10閘閥11真空泵12電源圖2－3地下下滴灌抗負(fù)壓壓堵堵塞性能試試驗(yàn)驗(yàn)示意圖圖2－4地下滴滴灌抗負(fù)壓堵堵堵塞試驗(yàn)裝裝置置圖表2一1試驗(yàn)驗(yàn)土壤的粒徑徑組組成粒徑/mm1~0.250.25~0..0050.05~0..0010.01~0..00050.005~00..001〈0.0011百分含量/％25.5621.8324.106.038.0314.452.2.3試試驗(yàn)驗(yàn)方法將9種不同的滴滴灌管（每每條滴灌管5個(gè)滴頭）在在空氣介質(zhì)質(zhì)中中測自由流流量量，確保出出流流良好后分分別別埋入土槽槽，埋埋深30cm。為保證與與實(shí)際運(yùn)行行情情況的一致致性性，待其它它設(shè)設(shè)備都安裝裝好好后，讓每每條條滴灌管穩(wěn)穩(wěn)定定運(yùn)行一段段時(shí)時(shí)間后，進(jìn)進(jìn)行行負(fù)壓堵塞塞試試驗(yàn)。為保保證證負(fù)壓堵塞塞試試驗(yàn)時(shí)每條條滴滴灌管周圍圍的的土壤含水水量量基本相同同，在在每次做抗抗負(fù)負(fù)壓堵塞試試驗(yàn)驗(yàn)開始之前前，將將每條滴灌灌管管所在的小小土土槽內(nèi)灌溉溉相相同的水量量。試試驗(yàn)時(shí)，只只打打開一條滴滴灌灌管，調(diào)節(jié)閘閘閥開度，使使使壓力表讀讀數(shù)數(shù)恒定在1000kPa壓力，在規(guī)定時(shí)間間內(nèi)灌水，并并并通過水箱記錄錄流量值；；關(guān)關(guān)閉水源，打打打開真空泵泵，事先將電接點(diǎn)點(diǎn)真空表讀數(shù)數(shù)設(shè)置在－300kPa，當(dāng)真空泵抽抽吸一段時(shí)間間后，使滴頭頭處形成負(fù)壓壓，當(dāng)真空表表讀數(shù)指到－－30kPa時(shí)，真空泵泵自動(dòng)關(guān)閉，系系統(tǒng)停止運(yùn)行行，穩(wěn)定一段段時(shí)間后，再再測定該滴灌灌管的流量值值。用同樣的的方法依此測試每條條滴灌管并進(jìn)行行循環(huán)，當(dāng)幾條條滴灌管的流量降低比比較明顯時(shí)停停止試驗(yàn)。2.3結(jié)果分分析析與討論每條滴灌管共進(jìn)進(jìn)行行了80次灌水、抽抽真空的循循環(huán)環(huán)，共歷時(shí)75天，此時(shí)幾幾條滴灌管管的的流量已有有明明顯降低。以循環(huán)測試試的次數(shù)為為橫橫坐標(biāo)，對對應(yīng)應(yīng)的流量為為縱縱坐標(biāo)，繪繪制制曲線，如如圖圖2－5、圖2－6所示。結(jié)果果顯示滴頭頭流流量并非持持續(xù)續(xù)降低，而而是是呈現(xiàn)不穩(wěn)穩(wěn)定定狀態(tài)，這這與與每次試驗(yàn)驗(yàn)時(shí)時(shí)土壤含水水量量初始值、吸吸吸入滴頭內(nèi)內(nèi)部部的泥沙在在水水流作用下下的的穩(wěn)定性等等存存在關(guān)系，但但但總體趨勢勢是是隨著循環(huán)環(huán)次次數(shù)的增加加滴滴頭流量下下降降。滴頭出水口形式式與與負(fù)壓堵塞塞的的關(guān)系由圖2－5可看看出流量為1..28l//hh的三種出水水口形式中中，舌舌片式的流流量量有輕微下降，圓圓孔式和窄窄縫縫式的流量量幾幾乎沒有下下降降；流量為1.83ll/h的三種出水水口形式中中，圓圓孔式的流流量量下降最明明顯顯，其它兩兩種種流量下降降不不顯著；流流量量為2.78ll/h的三種出水水口形式中中，舌舌片出水口口形形式的流量量下下降最明顯顯，其其它兩種流流量量下降不明明顯顯。通過進(jìn)進(jìn)一一步對比發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，三種流流量量下唯有窄窄縫縫出水口形形式式的流量幾幾乎乎沒有下降降。將將滴灌管挖挖出出，在保證證額額定壓力下下進(jìn)進(jìn)行通水檢檢驗(yàn)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)窄窄縫縫出口形式式的的滴灌管流流量量和額定情情況況下的自由由流流量非常接接近近，而流量量為為1.28ll/h、出水口形式為舌舌片和流量量為為1.83ll/h、出水口形式為圓圓孔以及流流量量為2.78ll/h、出水口形式為舌舌片的三條條滴滴灌管流量量有有所下降，與與與從曲線分分析析出的結(jié)果果相相吻合。流流量量下降較明明顯顯的，說明明滴滴灌管已發(fā)發(fā)生生負(fù)壓堵塞塞現(xiàn)現(xiàn)象（試驗(yàn)驗(yàn)的的水源是自自來來水，水質(zhì)質(zhì)良良好，并且且由由于試驗(yàn)的的周周期不是很很長長，可以認(rèn)認(rèn)為為不會發(fā)生生其其它類型堵堵塞塞）。窄縫縫出出水口形式的滴滴灌管沒有有發(fā)發(fā)生負(fù)壓堵堵塞塞現(xiàn)象，說說明明窄縫式有有較較理想的抗抗負(fù)負(fù)壓堵塞效效果果。圖2－5滴頭頭出水口形式式與與滴頭抗負(fù)負(fù)壓壓堵塞性能能的的關(guān)系將挖出的滴灌管管剖剖開滴頭進(jìn)進(jìn)行行仔細(xì)觀察察（見見圖2－7），發(fā)現(xiàn)：：出水口形式為圓圓孔孔和舌片的的部部分滴灌管管滴滴頭中有泥泥沙沙，且?guī)嗌嗥牡晤^在在舌舌片處粘有有較較多泥沙，舌舌舌片已不能能完完全閉合；；窄窄縫出水口口形形式的滴頭頭，在在縫外部有有泥泥沙，但滴滴頭頭內(nèi)部幾乎乎沒沒有任何堵堵塞塞物，這說說明明窄縫閉合合得得較好，泥泥沙沙顆粒很難難進(jìn)進(jìn)入滴頭引引起起堵塞。滴頭流量與負(fù)壓壓堵堵塞的關(guān)系系如圖2－6所示示，通過對比比發(fā)發(fā)現(xiàn)，對于于舌舌片出水口口形形式，流量量為為2.78ll/h的滴灌管，流流流量下降最最明明顯，流量為為1.28ll/h的滴灌管，流量有輕微下降，而流量為1.83ll/h的滴灌管流流量沒有下降；對對于圓孔出出水水口形式，流流流量為1.83ll/h的滴灌管，流流流量下降最最明明顯，而其其它它兩種滴灌灌管管，流量曲曲線線幾乎是水水平平的，流量量沒沒有降低；；對對于窄縫出出水水口形式，三三三種流量的的滴滴灌管流量量都都沒有明顯顯下下降。綜合合比比較而言，三三三種出水口口形形式下小流流量量1.28ll/h的滴頭流量量下降不明明顯顯，說明供供試試的小流量量（小小流道）滴滴灌灌管有抗負(fù)負(fù)壓壓堵塞的優(yōu)優(yōu)勢勢。將滴灌管挖出，剖剖開滴頭進(jìn)行行仔細(xì)觀察（見見圖2－6），發(fā)現(xiàn)：：流量為1.833ll/h及2.78ll/h兩種流道尺尺寸較大的的滴滴頭，吸入入的的泥沙在整整個(gè)個(gè)流道中均均有有沉積，但但對對流道尺寸寸較較小的1.28ll/h流量的滴頭頭，滴頭內(nèi)內(nèi)部部泥沙較少少，吸吸入的泥沙沙主主要沉積在在流流道的出口口部部分。圖2－6滴滴頭流量與與滴頭抗負(fù)負(fù)壓壓堵塞性能能的的關(guān)系流量1.28ll/h，縫縫窄出水口口形形式滴頭流量1.28ll/h，圓孔出水水口形式滴滴頭頭流量1.28ll/h，舌舌片出水口口形形式滴頭流量1.83l/h，窄縫出水水口形式滴滴頭頭流量1.83l/hh，舌片出水水口形式滴滴頭頭流量1.83l/h，圓孔出水水口形式滴滴頭頭流量2.78l/hh，窄縫出水水口形式滴滴頭頭流量2.78l/h，舌片出水水口形式滴滴頭頭流量2.78l/hh，圓孔出水水口形式滴滴頭頭窄縫出水水口口圓孔出水水口口舌片出水水口口圖2－7滴滴頭抗負(fù)壓壓堵塞性能能試試驗(yàn)觀察結(jié)結(jié)果果2.4本章小小結(jié)結(jié)在現(xiàn)有的試驗(yàn)儀儀器器精度的基基礎(chǔ)礎(chǔ)上，通過以以上分析可可以以得出如下下結(jié)結(jié)論：（1）出水口形形式與負(fù)負(fù)壓堵塞的的關(guān)關(guān)系受到滴滴頭頭流量的影影響響，其中舌舌片片出水口形形式式在流量為2.78ll/h的滴頭中抗抗負(fù)壓堵塞塞性性能較差；；圓圓孔出水口口形形式在流量量為為1.83ll/h的滴頭中抗抗負(fù)壓堵塞塞性性能較差；綜綜合比較而言，窄窄縫出水口口形形式在供試的3種流量下抗抗負(fù)壓堵塞塞性性能都比較較好好，其原因因可可能是由于窄縫在出出水壓力下下不不易變形，因因因此在停水時(shí)時(shí)也不易將將土土壤顆粒吸吸入入。圓孔和和舌舌片出水口口形形式的滴灌灌管管抗負(fù)壓堵堵塞塞性能相對對較較差，其中中舌舌片在水壓壓作作用下很容容易易向外張開開，停停止灌水時(shí)時(shí)，有有部分泥沙沙已已堵到舌片片處處，使其在在負(fù)負(fù)壓作用下下不不能完全關(guān)關(guān)閉閉，說明這種種簡易的舌舌片片出水口形形式式的滴灌管管與與Netaffim公司的產(chǎn)品相相比，抗負(fù)負(fù)壓壓堵塞性能能較較差，需進(jìn)進(jìn)一一步改進(jìn)。（2）流量與負(fù)負(fù)壓堵塞塞的關(guān)系同同樣樣受到出水水口口形式的影影響響，具體而而言言，流量為2.78ll/h的滴頭，當(dāng)出水口形形式設(shè)置為舌片時(shí)，其抗負(fù)壓壓堵塞性能能較較差；流量量為為1.83ll/h的滴頭，當(dāng)出水口形形式設(shè)置為圓孔時(shí)，其抗負(fù)壓壓堵塞性能能較較差；小流流量量1.28ll/h的滴頭，出水口形式式設(shè)置為圓孔孔、窄縫以以及及舌片式的的任任何一種，其其其抗負(fù)壓堵塞塞性能都比較好，說明供供試的小流量量滴灌管比比大大流量滴灌灌管管具有抗負(fù)負(fù)壓壓堵塞的優(yōu)優(yōu)勢勢，其原因是是小流量（小小流道）滴滴灌灌管吸入的的泥泥沙主要沉沉積積在流道的的出出水口部分分，待待下一個(gè)灌灌水水過程，沉沉積積的泥沙比比較較容易被沖沖出出去。而大流流量（大流流道道）滴灌管吸吸入的泥沙沙有有向滴頭內(nèi)內(nèi)部部分布的趨趨勢勢，因而在下下一次灌水時(shí)不容易易被沖出去去。第三章地下滴滴灌灌抗根系入入侵侵的試驗(yàn)研研究究3.1引言由于地下滴灌是是將將滴灌管埋埋于于地下進(jìn)行行灌灌溉，由水水分分在土壤中中的的擴(kuò)散特點(diǎn)點(diǎn)決決定，滴頭頭周周圍的水量量分分布一般比比其其它地方多多[[82]，而作物的的根系生長長又又具有向水水性性特點(diǎn)，所所以以根系很容容易易靠近滴頭頭生生長甚至進(jìn)進(jìn)入入滴頭造成成滴滴灌管堵塞塞[83]。此問題嚴(yán)嚴(yán)重影響地地下下滴灌系統(tǒng)統(tǒng)的的使用壽命命和和發(fā)展速度度，多多年以來一一直直困擾著人人們們。倘若此此問問題能很好好解解決，便可可大大大提高地地下下滴灌的使使用用壽命，降降低低成本，提提高高灌水均勻勻度度，加快推推廣廣和應(yīng)用步步伐伐。對于根系入侵的的防防治，在國國外外采用較多多且且效果較好好的的措施是以以除除草劑氟樂樂靈靈作為保護(hù)護(hù)試試劑，具體體方方法有：向滴頭的材材料中添加加氟氟樂靈、在在過過濾器中安安裝裝內(nèi)置氟樂樂靈靈的密封裝裝置置以及向地地下下滴灌系統(tǒng)統(tǒng)中中直接注入入氟氟樂靈等。在在在我國，這這些些技術(shù)目前前還還幾乎是空空白白，缺乏相相應(yīng)應(yīng)的理論研研究究和實(shí)驗(yàn)操操作作。本文針針對對氟樂靈直直接接注入到地地下下滴灌系統(tǒng)統(tǒng)中中來防止根系系入侵的相關(guān)關(guān)問題做一一些些試驗(yàn)研究究。3.2試驗(yàn)材材料料與方法3.2.1試試驗(yàn)驗(yàn)材料試驗(yàn)采用溫室內(nèi)內(nèi)小小麥盆栽的的方方法，盆栽栽容容器為圓柱柱形形塑料桶，其其上口徑和和高高均為30cm。每桶采用用內(nèi)徑為1mm的發(fā)絲管作作為地下滴滴灌灌的滴頭，發(fā)發(fā)發(fā)絲管的一一端端經(jīng)外包無無紡紡布處理后后埋埋設(shè)在桶中中央央，埋深為15cm，事先標(biāo)記記滴頭位置置。發(fā)發(fā)絲管的另另一一端連接輸輸液液器及置于于高高處的注水容器器，用來灌灌溉溉、施肥和和施施藥。試驗(yàn)驗(yàn)土土壤為輕壤壤土土，粒徑組組成成見表3－1。施加的除除草劑氟樂樂靈靈采用國內(nèi)內(nèi)生生產(chǎn)的40％乳油，其其濃度與國國外外生產(chǎn)和使使用用的“GowannTriiffluraallin55”有所不同。試試試驗(yàn)裝置見見圖圖3－1所示。表3一1土壤壤粒徑組成粒徑/mm1~0.250.25~0..0050.05~0..0010.01~0..00050.005~00..001〈0.0011百分含量/％24.4630.9216.086.038.0414.47圖3－1試驗(yàn)驗(yàn)裝置圖3.2.2試試驗(yàn)驗(yàn)方法試驗(yàn)通過對比施施加加氟樂靈與與不不施加時(shí)的小麥麥根系生長長情情況，來分分析析氟樂靈對對小小麥根系生生長長的