联栋温室滴灌系统使用中应注意的几点问题
2014-08-15穆晓路冯丹玲曹新伟张彩虹齐新洲马皓诚宋斌伟
穆晓路 ,冯丹玲 ,王 伟 ,曹新伟 ,张彩虹 ,齐新洲 ,马皓诚 ,宋斌伟
(1.新疆农业科学院农业机械化研究所,新疆 乌鲁木齐 830091;2.乌鲁木齐市科技局生产力促进中心)
滴灌技术已替代传统的灌溉方式,在现代联动温室中,蔬菜、花卉、育苗的灌溉普遍采用滴灌技术。滴灌不破坏土壤结构,土壤内部水、肥、气、热经常保持适宜于作物生长的良好状况;蒸发损失小,不产生地面径流,几乎没有深层渗漏;滴灌不仅可以提高水的有效利用率,而且可以为温室育苗、蔬菜生长提供较为精确的水肥保证。
1 滴灌系统的组成
常用的滴灌系统有:(1)上喷灌溉。可用于温室内各种作物的灌溉,是温室内常用的灌溉方式。(2)雾喷灌溉。主要用于温室内降温及湿度调节,因其喷洒水滴细微,还可适用于育苗温室内幼苗的灌溉。(3)滴灌和滴箭灌溉。主要用于温室内有固定的株间距作物的灌溉,因其直接作用于作物的根部,故具有节水、省肥等特点,滴箭还特别适用于种植槽、无土栽培及盆栽作物的灌溉与施肥。(4)顶喷淋。主要用于温室顶部的清洗和保养以增加温室的透光度。(5)喷灌机灌溉。移动式喷灌,均匀度较好,其灌溉均匀性与灌水强度无关,特别适合育苗温室的灌溉。
不同灌溉方式的主要组成部件基本相同,都是由首部、输配水管网及灌水器组成。
(1)首部:首部是整个系统的中心。由注肥器、过滤器、压力表、手动阀及配套管件组成.
(2)输配水管网:担负输水和配水的任务,主要由电磁阀、UPVC管及管件、PE管及相应管件,灌溉系统依据不同的温室进行分区,满足温室内作物的灌溉需要。滴灌系统的输配水管道一般有干管、支管、毛管组成,其作用是为各级管道输送所需流量。目前滴灌所用管道大都为塑料管。
(3)管道附件:滴灌系统管道附件有管材连接件和控制件两种。管材连接件简称管件,管件的作用是按照滴灌设计要求将管道连成一定的网络状。有直通、弯头、三通、法兰、异径接头等。控制件的作用是控制和量测管道系统水流的流量和压力大小,如阀门、压力表、流量表、空气阀、逆止阀、减压阀、安全阀、流量和压力调节器等。
(4)灌水器:灌水器是整个灌溉系统的核心,其参数有工作压力、流量、喷洒半径等。
2 使用中应注意的问题
(1)滴灌系统安装完毕后,在运行过程中,要检查系统水质情况,视水质情况对系统进行彻底的冲洗;冲洗前将滴灌水进行预处理,一般井水、河水,水质较差的用0.5 cm的拦网进行过滤;拦去较大的颗粒和悬浮物,或把水引到蓄水池备用。冲洗系统时可按照管网和手阀的分段逐级冲洗,应打开干管、支管和所有毛管的尾端进行冲洗。为了提高冲洗效果,可以逐条支管依次冲洗,打开一定数量的轮灌组阀门(一般少于灌溉时正常轮灌组),开启水泵,采用高压轮流冲洗每个轮灌组,将管道内的污物冲洗出去,进水冲洗到排出水清洁为止。定期对管网进行巡视,检查管网运行情况,如有漏水要立即处理。灌水时每次开启一个轮灌组,当一个轮灌组结束后,先开启下一个轮灌组,再关闭上一个轮灌组,严禁先关后开。系统运行时,必须严格控制压力表读数,应将系统控制在设计压力下运行,以保证系统能安全有效的运行。
(2)对系统网式过滤器要经常检查,发现两边的压力表压差变大时,应及时取出过滤器清洗,灌溉季节结束时,把滤网清洗晾干。灌溉季节应做到控制阀门启闭自如。对管道、毛管进行定期冲洗。如果温室内冬季有低于0℃的情况,那么一定要注意防冻,所有的管道和设备都要放水,以防冻裂。
(3)为防止经常运行产生水锤,应缓慢启闭管道上的闸门阀,向灌水的支管道缓慢地充水,充水水流速度不得大于0.5m/s,充水时间一般不得少于15min,当管道充满水后,再缓慢关闭阀门,关闭时间需5~10 s,可防止出现水锤。
(4)管道停止运行时,为避免因阀门关闭过快而破坏管道,建议阀门关闭时间不应太快。灌水作业应按计划的轮灌次序进行,灌水期间应检查管道的工作状况,对损坏或漏水严重的管段要及时修复。
(5)滴灌系统中的灌水器经常会发生堵塞(生物堵塞、化学堵塞、物理堵塞),测定灌水器流量变化能及时发现堵塞现象。加强水质检测,注意水中污物的性质,是否有铁化物沉淀或钙盐沉淀的迹象,是否有泥沙固体颗粒或细菌黏液存在,加入高氯酸溶液处理以可破坏藻类、真菌和细菌等微生物。可用0.5~1.5 mg/L高氯酸的水冲洗管道,并使水在系统中停留30~60min。对于灌水器已被堵塞情况的处理,则可以用1~2mg/L的高氯酸水冲洗,并关闭整个系统,使水在系统中停留24 h,然后打开系统进行彻底冲洗。在中、小微型灌溉工程中经常采用次氯酸钠(NaClO)和次氯酸钙(Ca(ClO)2)对系统进行氯处理。
(6)酸处理法通常用于防止水中可溶性物质的沉淀,或者防止系统中微生物的生长。另外,水中加入少量的酸液可以提高HClO的浓度,增加氯处理效果。微灌工程中经常使用盐酸和硫酸对水进行处理。一般规定处理后的水中PH值为4比较合适。无论是氯处理或是酸处理,都对土壤和作物有一定的破坏和毒害作用,使用不当时会造成严重后果,应严格按操作规程进行操作。进行酸处理时,计算酸的加入量,一定要加酸入水中,决不能加水于酸中,在系统正常运行后才能注入酸液,一定要注意安全,防止污染水源或对人畜造成危害。
(7)滴灌水肥一体化可能遇到的问题。在选择肥料之前,首先应对灌溉水中的化学成分和水的PH有所了解。某些肥料可改变水的PH,如磷酸一铵、磷酸二氢钾、磷酸等将降低水的PH,而磷酸氢二钾则会使水的PH增加。当水源中同时含有碳酸根和钙镁离子时可能使滴灌水的PH增加进而引起碳酸钙、碳酸镁的沉淀,从而使滴头堵塞。为了合理运用滴灌施肥技术,必须掌握化肥的化学物理性质。在进行水肥一体化滴灌中,化肥应符合下列基本要求:①高度可溶性;②溶液的酸碱度为中性至微酸性;③没有钙、镁、碳酸氢盐或其他可能形成不可溶盐的离子;④金属微量元素应当是螯合物形式;⑤含杂质少,不会对过滤系统造成很大负担。
(8)使用中可能会出现的故障。
①灌溉系统运行时发现有PE管或UPVC管破裂,致使系统无法运行。其原因:供水水压过大,超过管路承受能力。解决办法:增调压阀,调整至合适的压力,或用手动阀进行粗调。
②由于系统首部过滤器损坏,或水源较差灌,溉系统运行一段时间后或初始阶段,有些喷头的防滴器不起作用。解决方法:清洗防滴器,若过滤器抽损,则更换之,且需提高水质。
③系统运行时,有大量喷头不喷水,且滴水现象严重,可能由于系统水压过低,导致防滴器不能打开,或处于半打开状态。应确认供水系统压力,看水压力是否与要求水压一致并提高水源压力。
④单区首部阀门都关闭时,压力表示数满足要求,当喷头开始工作,压力表示值下降,喷头不能完全打开。可能系统流量满足要求,但流量偏小。喷头工作时导致压力下降。需提高系统流量,或减少一次灌溉分区数。