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艾瑞德告诉您如何提高喷灌机的灌溉均匀度

发布时间:2017年11月15日来源:艾瑞德

有效的灌溉是作物生产中最重要的因素之一。灌溉均匀度是指在灌溉面积内水量分布的均匀程度,是衡量灌溉质量的重要指标。不均匀的灌溉会导致作物生长不齐,降低作物的增产质量,而且会造成地表径流从而导致水资源和土壤肥料的浪费,加重土壤污染。影响灌溉均匀度的因素很多,包括风向、风速、洒水盘结构、喷嘴大小、喷头调节压力、喷头间距、喷洒高度、地形等情况。

在我国现有喷灌机使用的情况来看,灌溉均匀度是最容易忽视的一个问题,但是随着用户自身素质的提高,如何提高灌溉均匀度变得越来越受关注。比如在我国内蒙古、陕北等北方马铃薯主产区,越来越多的种植户开始思考如何提高喷灌机灌水和施肥相结合的灌溉均与度,从而使喷灌圈下的马铃薯种薯薯型更美观、块茎大小一致。举例来讲,春季播种时一般是不建议使用单个重量小于50克的薯块作为种薯的。薯块小,所含的营养物质就少,出苗后母体能提供给植株的养分就相对较少,这样的情况下,如果再遇到干旱等自然灾害,极有可能使植株得不得充分的营养供给,造成萎蔫或死亡。植株矮小瘦弱,抵抗力低,进行光合作用能力弱,结薯少,对其产量是有一定影响的。而如果灌溉均匀度较高就会大大减少块茎较小的种薯。

提高喷灌机的灌水均匀性主要可以从以下几个方面入手:

一、提升喷头的安装高度

喷头安装高度越高,则相对喷的远,喷洒重叠度约高,但水量损失较大,灌溉效率会降低,特别是在我国风力和蒸发量较大的西北地区,喷头安装高度不宜过高。根据国外经验,无风情况下,喷头安装高度在离地面1.5米-2.1米范围内,效率可达90%。随着风速增大,灌溉效率会快速降低。有关研究显示,当风速达到6.5米/秒-8.6米/秒时,灌水效率会相应降低17%-30%。

安装高度分三个级别:高位安装、中位安装,低位安装及低能耗精确灌溉安装。

图1高位安装

高位安装时,喷头在喷灌机主管之上,早期的喷灌机均采用这种方式,此时喷洒均匀度最大,蒸发量也最大。

图2中位安装

中位安装时,喷头高度在喷灌机主管与地面高度中间位置左右,此时,喷头高于冠层喷洒。

图3低能耗精确灌溉

低位安装指喷头安装在地面以上0.3-0.45米。此时,叶面拦截水量少,蒸发损失小。所谓低能耗精确灌溉,喷头安装高度在0.2-0.45米或用触底拖管灌溉。此时,水量损失更小。

二、增加管道出水口,减小喷头间距,增加喷头重合率

根据客户不同的需求,一般有三种喷头间距,0.75米,1.9米和2.9米喷头间距。选择较小的喷头间距一般应用于新安装的喷灌设备上。

图4 1.9米间距的喷头

对于已有的喷灌机,可以通过改变鹅型管为Y字型出水口的形式增加喷头数量。

图5 Y型出水口

另外,可以将喷头交叉错列,从而提高灌溉重合度,是一种非常简单有效的方式。

图6交叉错列喷头

三、平整土地,减小坡度对地面径流的影响

喷灌机的水分损失出现在作物冠层蒸腾损失,水滴蒸发损失,风吹损失,作物根区以下的深层渗漏,地面径流等几个方面。

坡度条件下,除了考虑不同土壤的入渗特性外,还要考虑坡度对地面径流的影响。坡度越大,产生地面径流的机会越大,导致费水费肥及产量降低。因此,种植户应该尽量将土地坡度降低到最小水平。

四、根据不同的作物类型选择不同旋转喷头

不同作物对水滴击打强度的承受力不一样,同时水滴打击强度对土壤入渗有影响,是一个需要认真考虑的因素。水滴对土壤打击小,则易使土壤毛管保持开通状态,维持土壤吸水率高。小水滴有利于粘土地入渗。

不同作物的适宜雾化指标不同,见下表:

不少客户目前依然采用质量劣质的喷头,或普通散射喷头,很多喷头调压器并不能真正调节压力的作用,其效果可想而知。喷头通常被设计为在一个较大的压力变化范围内工作,这就要求在喷头进口处保持正常的工作压力。如果喷头工作压力太高,则会造成雾化程度太高。雾化太高就会造成喷射半径减少并降低喷洒的均匀度,从而形成积水或喷洒不到位的现象,而且会造成水的浪费。

艾瑞德为您推荐的是奥地利进口KOMET KPT喷头和调压器,在同样的压力调节下其独特的旋流系统和洒水盘设计充分保证了每个水滴颗粒形状、大小、压力一致,通过科学计算喷头配置表,保证了喷头出水量的高度均匀。采用高强度抗紫外线特殊分子材料可以适用于各种不同的光照环境,具有极强的抗老化效果。同时,一个喷头配置两个喷嘴,通过人体工学设计,能够实现快速调整,从而满足不同作物生长期间的需水量。

图7 奥地利KPT喷头

图8 KOMET 调压器

五、选择不同抗风性能的洒水盘

即便是同一款喷头,为满足不同抗风性能会配置不同的洒水盘。下图为奥地利KOMET喷头适应不同风力情况下的洒水盘。

图9蓝色洒水盘,低角度喷洒,适合在风力较小的环境

图10黑色洒水盘,标准角度喷洒,适合在大多数的环境。

图11黄色洒水盘,超低角度喷洒,适合在高温低流量、极端风力的环境。

六、验证您的喷头配置是否科学

专业的喷灌机厂家会根据喷灌机实际的入水量、入水口压力、喷灌机长度、喷灌机管径、喷头类型、喷头高度、喷头间距等情况为您设计专业的喷头配置表,但是在实际应用中,部分生产厂家因专业性不强、责任心不强等因素,随意配置,这种情况下的配置表是无法保证灌溉均匀度的。由于测算灌溉均匀度的方法相对复杂,很多种植户也不太关心,造成的问题可想而知。

图12 测算灌溉均匀度实例

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