地下滴灌技术管理论文.doc

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1、地下滴灌技术管理论文引言地下滴灌是微灌技术的典型应用形式之一，它是指水通过地埋笔管上的灌水器缓慢出流，渗入附近土壤，再借助毛细管作用或重力作用将水分扩散到整个根层供作物吸收利用。由于灌水过程中对土壤结构扰动较小，有利于保持作物根层疏松通透的环境条件，并可减少土面蒸发损失，故地下滴灌技术具有明显的节水增产效益。此外，田间输水系统地埋后便于农田耕作和作物栽培管理，且地埋后管材抗老化性能增强，且不易丢失或人为损坏。本文试图对地下滴灌技术的发展和应用现状进行综述，给出目前的研究状况及存在的问题。一、发展历史第二次世界大战后，塑料工业的发展为滴灌

2、技术应用带来新机遇，地下滴灌技术作为滴灌技术的一种形式开始被采用。地下滴灌管一般采用尼龙或PVC材质，并在管壁钻孔、扎也或切口制成灌器使用。这种地下滴灌系统运行于低水头下，对水质和过滤设备要求较低，应用中面临的主要问题是供水均匀性差，滴孔易堵塞。进入20世纪70年代后，伴随着科技进步与发展，地面滴灌设备无论是在滴头类型还是毛管性能方面均得到较大改善，但对地下滴灌系统，除在毛管铺设方法及打孔手段上有所改观外，灌水均匀性差、出水孔易堵塞等问题依旧存在，地下滴灌技术的发展速度远远落后于地面滴灌技术。从20世纪80年代至今，有关地下滴灌技术及其

3、应用的研究主要集中在改进灌水器质量、优化系统设计参数、研制过滤器和施肥装置等方面。与此相关的大量研究成果陆续涌现，其中最为醒目的是Mitcnell等人于1982年提出了地下滴灌系统设计、安装和运行管理指南，这意味着地下滴灌技术开始步入成熟阶段。我国自1974年从墨西哥引入滴灌设备至今，地面滴灌技术应用和设备开发已取得长足的进展。但地下滴灌技术的初步应用则始于20世纪80年代初期，主要用于果树作物。近年来，这些技术在山西省运城地区得到大面积应用，取得了一引起研究成果，但由于采用人工扎孔方式制成灌水器，应用中系统供水均匀性较差、出水孔易堵塞

4、等问题没有得到很好解决，影响到地下滴灌系统的正常使用和运行。5学海无涯二、应用及效益地下滴灌技术在国外已等到广泛应用，服务对象以经济作物最为常见，多集中在果树、蔬菜和其他高产值作物上；大田作物中也有少量使用，以棉花和玉米作物为主。国内地下滴灌技术的应用以果树为主，目前在山西运城地区7667h平方米的地下滴灌面积中，果树、蔬菜和大田作物的比例分别占总数的78.3%、4.3%和17.4%，大田作物是棉花和冬小麦。地下滴灌条件下的作物产量高于或至少等于其它灌水方法下的相应值，而灌溉用水量则显著小于后者。Adamsen对地下滴灌和喷灌进行对比的

5、结果表明，地下滴灌下的花生产量明显高于喷灌方法下的产量，而对玉米产量，两者间没有显著差别，然而前者省水约30%。DeTar等人对地下滴灌与地面沟灌进行对比试验显示出，砂壤土质下，地下滴灌的棉花产量较高，砂质土时，两者产量基本相等，但无论对哪类土壤，地下滴灌用水量都较沟灌低40%。Hjenggeler对美国得克萨斯州西部地区进行大面积调查表明，地下滴灌与沟灌相比，棉花产量可提高20%。Phene等人的研究结果说明，在美国南卡洛雷纳州，地下滴灌条件下的甜玉米产量比沟灌高1%～14%，番茄产量高20%，甘蓝和夏季南瓜产量均提高35%，而玉米、

6、棉花、高梁、甜瓜和部分蔬菜的产量基本持平。山西运城地区的资料表明，与地面灌溉方法相比，果树可节水75%，增产50%，西瓜节水60%，增产30%，而对大田作物，平均节水达50%，增加产量30%以上。地下滴灌技术不仅节水增产效果明显，还具有节省劳力、能源等诸多优点，此外还能有效地抑制杂草生长。Grattan等人发现，对应用地下滴灌的地块在不使用除草剂条件下，田内杂草生产程度明显低于使用沟灌和喷灌方法并施用除草剂的地块，但在降雨较多的湿润地区，效果并不明显。三、研究现状1.设备及灌水器5学海无涯国外使用的地下滴灌设备均来自地面滴灌系统，灌水器

7、采用内镶式或带有补偿性能的滴头以确保系统供水均匀性。由于系统停止供水时易在管内产生负压，造成管外土壤颗粒内吸而引起滴头堵塞，故常在系统上安装真空破坏装置，这对系统运行管理要求较高。由于作物根系的亲水性，根系在毛管滴头四周的旺盛发育有可能造成灌水器孔口堵塞，有人试图在滴灌水器堵塞的目的。山西运城地区在地下滴灌中使用的灌水器是在毛管上利用简易工具人工扎眼形成出水孔，该结构形式不具备防堵和压力补偿功能，有待改进和完善。中国水利水电科学研究院在北京大兴县开展的有关地下滴灌室内外试验结果证明，对内镶式或带有补偿性能的滴头采用外包无纺布处理地埋后，

8、既可获得较为理想的防负压堵塞效果，又能在适当的毛管间距布设范围内获得较高的灌水均匀度。对于滴头防负压堵塞问题，除考虑在地下滴灌系统中设置真空破坏装置外，研制一种既可防止负压堵塞，又具有良好压力补偿和调节功能