膜下滴灌技术

通榆是水资源匮乏、土壤沙碱化严重的县份，干旱使通榆农民稳步增收难、粮食增产难、农业发展缓慢。“穷就穷在水上。”“外县的一把土抓到通榆来都能当肥。”“水是我们的心尖子。”接受采访的干部群众纷纷表示道。

为了降低干旱对农业生产的影响，作为吉林省试点县，通榆在9个乡11个村进行万亩膜下滴灌试点，2011年春季共完成玉米膜下滴灌建设面积4.78万亩。

通榆县水利局局长王东秀介绍道“膜下滴灌在增产增效方面效果明显，和全程管灌、旱季灌水相比，在株数相同、品种相同的情况下，目前估算测产看：滴灌亩产为732公斤、全程管灌亩产为529公斤、旱季灌水亩产为384公斤，滴灌较全程管灌增产38%，较旱季灌水增产90%。”。此外，膜下滴灌在节水节肥、改革耕作方式、减轻劳动强度等方面作用也非常大。

长青村副书记孔庆林对记者介绍：对于干旱地区来说，膜下滴灌优势明显，因而得到了农民的普遍欢迎。“我们村分到的项目指标是5万亩，结果村民申报的亩数达到了33万亩。没办法，最后只能采取抓阄的形式来分配。”。

在我国经过近10年的田间试验示范和生产实践，结果表明，膜下滴灌技术不仅适用于果树、蔬菜、花卉、温室大棚等经济作物，而且已经成功地应用于大田作物。目前，在我国西部干旱的甘肃、陕西、内蒙以及黑龙江、辽宁、广西、海南等省区也开始推广和应用这一节水技术。

主持人：好，听众朋友，下面我们继续今天的话题来谈一谈膜下滴灌技术。杨老师，下面我们就来介绍一下过滤设备，据我了解到呢，在首部系统当中，过滤设备的作用是非常重要的，如果过滤设备缺少了，或者是过滤后的水质达不到要求的话，就会有堵塞毛管的危险。那我们知道，这个毛管是最终给作物供水的环节，如果毛管堵塞了，将会对作物的生长产生严重的危害。那么下面我们就请您来谈谈常用的过滤设备都有哪些种类？我们应当如何选购呢？

专家：过滤设备主要有四种，即离心式过滤器，也就是我们说的是叫旋流水砂分离器、砂石过滤器，筛网过滤器、叠片过滤器。

主持人：杨老师，刚才您提到的这个离心式过滤器的作用是什么呢？

专家：离心式过滤器的作用主要用于含砂水的初级过滤，它可分离水中的砂粒和碎石。它的工作原理是：有压水流由进水口沿切向进入锥形罐体，由于惯性力的作用，水流在罐内顺罐壁运动形成旋转；在重力和离心力的作用下，水流中的泥沙和其他比重大于水的固体颗粒就向管壁靠近了，逐渐地再向下沉积，最后进入底部的接砂罐；那么清水就从过滤器顶部的出水口排出，水砂分离过程就算完成了。

由于开启泵和停泵阶段的水流属于非稳定流态，砂石在罐内得不到很好的分离，这时候的过滤效果就难以满足要求，因此，我们建议将离心过滤器与网式过滤器同时使用，效果就比较好。

主持人：杨老师，我注意到您刚才还提到一个叫砂石过滤器，那么它的作用又是什么呢？

专家：砂石过滤器是给水工程中常见的净化水的方法，一般作为最后一级过滤，起预防灌水器堵塞的作用。砂石过滤器结构比较简单，那么它们主要有滤罐和砂石组成。滤罐内的砂石是按着一定的粒径级配方式分层填充。水从过滤器上部的进水口流入，然后通过砂石层、的孔隙向下渗漏，在这个过程中，杂质就被滞留在砂石表层，经过过滤后的洁净水就由过滤器底部的出水口排出。处理水中的有机质与无机质都非常有效，只要水中有机物含量超过10mg/L，均应选用这种过滤器。

主持人：好，杨老师，您刚才介绍了两种过滤设备，有这个离心式过滤器和砂石过滤器，那么您还提到了另外两种过滤设备，一个是筛网过滤器，另一个是叠片过滤器，那它们的作用分别又是什么呢？

专家：那么筛网过滤器主要用于灌溉水质较好，或者水质较差的时候与其他类型的过滤器组合使用，也是作为末级水过滤器设备。

叠片过滤器是我们国家近期发展起来的一种新型过滤器，它的过滤元件是由一组压紧的带有微细流道的环状塑料片组成，清水也就是干净的水由有片间的小流道通过，而污物就是哪些杂质则截流在叠片四周及片间。它们的特点是过流能力大、结构比较简单、维护也方便、寿命长，适合于有机物含量较高的水质，可作为最后一级过滤。

主持人：刚刚杨老师给我们介绍了水源工程、施肥设施和过滤设施，那么下面我们再来谈谈控制设施、量测设施及保护设施的作用和组成。杨老师，我们还是先从控制设施谈起吧。

专家：好的。控制设施一般包括各种阀门，比如说闸阀、球阀、流量与压力调节装置，其作用就是控制和调节滴灌系统中的流量和压力。

主持人：好，这是控制设施，那量测设施的作用是什么，都有哪些组成呢？

专家：量测设施也就是说是流量、压力测量仪表，它们用作于管道中的流量及压力测量，一般有压力表、水表等。我们根据需要可安装于首部或安装于任何一条干、支管上。比如说安装在首部，必须要安装在施肥装置之前，否则肥料容易腐蚀它们。压力表是用于测量管线中的内水压力，在过滤器和密封式施肥装置的前后要各安装一个压力表，便于我们观测其压力差，通过压力差的大小就能够判定我们施肥量的大小和过滤器是否需要清洗。

主持人：好，介绍了控制设施和量测设施。杨老师，下面请您再来谈谈保护设施都有哪些呢？

专家：保护设施是用来保证系统在规定压力范围内工作，消除管路中气阻和真空等，比如说有进（排）气阀、安全阀、逆止阀、泄水阀、空气阀等。

片花：膜下滴灌是覆膜种植与滴灌相结合的一种灌水技术，也是地膜栽培抗旱技术的延伸与深化。它根据作物生长发育的需要，将水通过滴灌系统一滴一滴向有限的土壤空间供水，仅在作物根区进行局部灌溉，这样可以既不破坏土壤团粒结构，避免了水的深层渗漏和地表流失。作为一种新型的节水灌溉技术，膜下滴灌技术与地表灌溉、喷灌等技术相比，有着无可比拟的优点，是目前最节水、节能的灌溉方式。

主持人：那么杨老师，下面就请您来谈谈输配水管网的作用以及组成好吗？

专家：好的。输水管网的作用是将首部枢纽处理过的水，按照要求输送分配到每个灌水单元和灌水器。沿着水流方向依次为干管、支管和毛管，还有连接这些管件和控制调节设备。由于滴灌系统的大小及管网布置不同，一般情况下至少也有三级管网。

主持人：好，杨老师，下面我们想请您以温室大棚为例，进一步说明一下这个膜下滴灌的管网布置好吗？

专家：好的。首先我们先说一下干管，干管是将首部枢纽与各支管连接起来的管道，起输水作用，一般使用聚乙烯塑料管埋设于地下。比如说温室大棚来讲，干管是供水系统到每一个温室大棚的管道，干管上连接着一根根支管，并向支管分配水量。干管的材料一般采用PVC管材，这种管材具有抗腐蚀性好，柔韧性也好，它的内壁光滑、比重也小，重量轻，这样它的运输安装也有很大的优点。为了控制每一个地块或者温室大棚，可在大棚外面安装一个给水栓，这样我们有利于分棚控制。

主持人：嗯，杨老师，刚才您介绍了干管，那么支管的作用是什么，应当怎么铺设呢？

专家：支管是从大棚外面的给水栓进到大棚里边来，也就是说大棚里面的这条供水管道叫做膜下滴灌系统的支管，膜下滴灌系统的支管是特制的PE软管，每隔一定的长度就有一个出水口，它们是用来和滴灌管相连的。这种特制的PE软管可以弯曲，所以施工非常方便，而且PE软管的抗腐蚀能力强，可以适应大棚里潮湿的环境。

每一个大棚一般只需要一条支管，支管沿着大棚的一侧铺设，如果咱们的大棚是全年使用的大棚，支管也可以悬挂在墙面上，如果是季节性使用的大棚，支管可以平铺在地下。但是要注意一点，无论是挂在墙上还是铺在地上，管道一定要拉直，防止水流受阻。然后，每隔一至两米用U型螺栓等固定住。

主持人：好，杨老师，刚才您介绍了干管和支管，那么我们知道，毛管是微灌系统的最末一级管道，上面安装或者连接灌水器，是直接向作物根部滴水的管道，那下面还是想请您以大棚种植蔬菜为例，具体地说明一下滴灌毛管的布置好吗？

专家：好的。在滴灌进棚前，应顺棚跨或者是棚长起垄，一般采用垄宽40厘米，高10～15厘米，做成中间低的双高垄，滴灌带就放在双高垄的中间低凹处，垄上再覆盖地膜。双高垄的中心距一般为1米，因而滴灌毛管的布置间距也为1米。滴灌毛管的每根长度一般要与棚宽（棚长）相等，对于需水量多的蔬菜有时也布置两道滴灌毛管。

主持人：杨老师，膜下滴灌系统最后一个环节就是灌水器了，那这方面的组成和作用是什么？请您来介绍一下。

专家：好的。滴灌灌水器也称为滴头，压力水流经毛管进入滴头，消能以后，以稳定、均匀的小流量施入土壤，逐渐湿润作物根层。所以说，一个滴灌系统的好坏，取决于滴头滴水性能的优劣，通常我们称滴头为滴灌系统的核心。目前我们国家常用的是压力补偿式滴灌管，它的特点就是出水均匀、抗堵塞能力比较强。压力补偿型滴头的流量不随压力而变化。在水流压力的作用下，滴头内的弹性体使流道形状改变或者它的过水断面面积发生变化，比如压力减小的时候，它的过水断面面积就增大了，压力增大的，它的过水断面面积就减小了，从而使滴头流量保持稳定，压力补偿滴头还有一个优点就是它还具有自己清洗的功能。

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