微灌
微灌技术
第一章微灌技术第一节概述微灌的定义微灌即是按照作物生长所需的水和养分，利用专门设备或自然水头加压，再通过低压管道系统末级毛管上的孔口或灌水器，将有压水流变成细小的水流或水滴，直接送到作物根区附近，均匀、适量地施于作物根层所在部分土壤的灌水方法。
微灌包括滴灌、微喷灌、涌泉灌等。
微灌是当今世界上用水最省、灌水质量最好的现代灌溉技术。
20世纪70年代初，微灌成为一种完整的灌溉技术，得到了普遍的重视和应用，至1991年全世界微灌面积约18万hm2。
1992年我国微灌面积达3．4万hm2。
微灌主要用于果树、保护地蔬菜、花卉和其他经济作物的灌溉。
我国的微灌设备是在引进、吸收国外先进技术的基础上，结合本国的国情研究、发展起来的。
近年来，国产微灌设备的质量有了明显提高。
随着节水型农业的发展，我国的微灌技术将得到更快的发展。
二、微灌的特点、组成与分类(一)微灌的特点(1)局部湿润土壤。
这是与传统地面灌水方法(沟、畦灌等)和喷灌的最大区别。
微灌不是对整个灌水地段实施全面积灌溉，而是通过管道系统将水直接送到作物根部附近，只湿润主根层所在的耕层土壤，不破坏土壤结构，湿润区土壤水、热、气、养分状况良好，减少土壤表面蒸发。
所以微灌又称为“局部灌水方法”。
(2)灌水量小，灌水周期短，属微量精细灌溉范畴。
微灌条件下的作物基本上没有棵间蒸发，作物需水量比较小。
同时，微灌设备可以按照需要准确控制灌水量，既不存在深层渗漏，亦无喷灌条件下的飘移蒸发损失。
在现有的灌水方法中，微灌所需的灌水量最小。
另外，微灌不仅具有以补充降雨不足为目的的灌水功能，同时还特别适合给作物输送液态化肥、除草剂等化学药剂，并便于实现自动控制。
不过灌溉系统的运行管理、规划设计和安装调试以及对水质的要求都较为精细。
一般滴头的流量为1．5—12L／h，微喷头的流量为50—200L／h。
微灌的灌水时间间隔：蔬菜为l一3d；果树为7一15d。
(3)灌水质量较高。
只要选用质量合格的灌水器，合理进行工程规划设计，使灌水器出水均匀，就能获得较高的灌水质量。
微灌技术
(3) 移动式微灌系统，是在灌水期间，毛管和灌水器由
一个位置灌完后移向另一个位置的微灌系统。按移动毛
管的方式又可分为人工移动和机械移动两种。
(4) 间歇式微灌系统，又称脉冲式微灌系统，其工作方
式是每隔一定时间喷水1次，喷水流量大。
（二）滴 灌
主要适用于果树、蔬菜、花卉、温室等经济 作物 水源极缺的地区、高扬程抽水灌区 地形起伏较大地区的灌溉 在透水性强的砂质土壤上和咸水地区有一定 的发展前景
膜下滴灌的优点：
（1）节省灌溉用水，提高水效益。比喷灌节能60%， 用水仅为地面灌的1/4—1/5。 （2）节省肥料，提高肥料的利用率；提高肥效15%。 （3）节省土地,提高土地利用率； （4）减少病虫害传播途径； （ 5 ）提高作物产量和品质。粮食增产 30% ，水果增 50%-100%，蔬菜100%-200%。 （6）．可利用多种水源。 （7）操作方便，易于实行自动化控制。 （8）防止土壤次生盐渍化。 （9）保温、增温，提墒效果明显。
有单向和双向、束射和散射等形式。
折射式微喷头
折射式微喷头
射流旋转式微喷头
其一般工作水头为10～15m，有效 湿润半径为1.5～3.0m。适用于果 园、温室、苗圃和城市园林绿化 灌溉，特别适用于全园喷洒灌溉 密植作物，以及砂土和粘土。
微喷灌
离 心 式 微 喷 头
工作原理：压力水流从切线方向进入离心室， 绕垂直轴旋转，通过离心室中心的喷嘴射出的 水膜同时具有离心速度和圆周速度，在空气阻 力的作用下，被粉碎成水滴。 离心式微喷头具有结构简单、体积小、工作压 力低、喷水流量小、射程远、雾化程度高、工 作可靠、检修方便等特点，具有广泛的适用性
什么是微灌
微喷灌 微喷灌是微灌系统尾部枣灌水器为微喷头。微喷头将具有一定压力的水（一般200～300千帕)以细小的水雾喷洒在作物叶面或根部附近的土壤表面。有固定式和旋转式两种，前者喷射范围小，后者喷射范围大，水滴大，安装间距也大。流量一般为10～204毫米的微管与毛管连接作为灌水器，以细流（射流）状局部湿润作物附近土壤，流量一般为80～250升/时。对高大果树通常围绕树干修一渗水小沟，以分散水流，均匀湿润果树周围土壤。
微灌的特点是灌水流量小，一次灌水延续时间长，周期短，需要的工作压力较低，能够较精确地控制灌水量，把水和养分直接输送到作物根部附近的土壤中，满足作物生长发育之需要。
按灌水时水流出流方式的不同，微灌可分为滴灌、微喷灌和渗灌等。其中滴灌应用最为广泛。
滴灌 滴灌是微灌系统尾部毛管上的灌水器为滴头或滴头与毛管制成一体的滴灌带将有一定压力的水消能后以滴状一滴一滴的滴入作物根部进行灌溉的方法。使用中可以将毛管和灌水器放在地面上，也可以埋入地下30～40厘米。前者称为地表滴灌，后者称为地下滴灌。滴头的流量一般2～12升/时，使用压力50～150千帕。
节水灌溉课件第五章微灌工程技术
可少的步骤，是保证微灌系统正常运行、延长 灌水器使用寿命和保证灌水质量的关键措施
• 选择净化设备和设施时，要考虑灌溉水源的水
质、水中污物种类、杂质含量，同时还要考虑 系统所选用灌水器种类规格、抗堵塞性能等
微灌系统主要过滤设备与设施
• 拦污栅(筛、网) • 沉淀池 • 过滤器(水砂分离器、砂石介质过滤器、
2.4
• 组成：
它是由Φ4塑料小管和接头连接插入毛管 壁而成
• 特点：
• 工作水头低 •
3. 灌水器的流量与压力关系
• 微灌灌水器的流量与压力关系用下式表
示 q=khx
式中： q—— h—— k—— x——流态指数
• 流态指数x反映了灌水器的流量对压力变化的敏
感程度
❖当滴头内水流为全层流时，流态指数x等于1， 即流量与工作水头成正比
• 筛网过滤器的种类
➢按安装方式分类，有立式与卧式两种； ➢按制造材料分类，有塑料和金属两种； ➢按清洗方式分类又有人工清洗和自动清洗两种类
型；
➢按封闭与否分类则有封闭式和开敞式（又称自流
式）两种
筛网过器
筛网过滤器的组成
➢筛网 ➢壳体 ➢顶盖
叠片式过滤器
• 叠片式过滤器是用数量众多的带沟槽的薄
的供水方、高效的水分利用、广泛的适用 条件以及明显的产出效率，已为越来越多 的用户所接受
果树重力滴灌系统
温室蔬菜重力滴灌
三、微灌的优点及存在的问题
1、微灌的优点
• 适应性强
❖ 主要表现在不要求地面平整就可进行灌溉，能 够适应各种地形条件，尤其适宜在山丘坡地进 行自流灌溉的地方发展
❖ 兼有施化肥、喷农药等功能
管道灌溉-微灌ppt课件
（2）微喷灌(micro-spray，micro jet irrigation)
将输水管内的有压水头，通过微喷头将灌溉 水喷洒在作物根部土壤表面的灌水方法。
再见
单行毛管带环状布置
适用于果树，第根环状管安装4~6个滴头。
双行毛管平行布置
适用于滴灌高大作物。如灌果树,每株树两边各安装 2~3个滴头。
单行毛管带微灌布置
适用于果树。每棵果树安装4~6条微管。
5. 微喷头布置
毛管顺行布置。 毛管间距与微喷头间距根据微喷头喷洒半径
确定。
（四）计算灌溉制度
2）单株多灌水器（如果树滴灌） 式中 n：每棵果树的滴头数。
例题 已知qd=4L/h,每株作物布置一个滴头。 作物株距为0.6m，行距为0.8m, 湿润比 p=75%, H=0.4m, =1.45t/m3,
田=25%(重量百分比),max=90%田, min=70%田, e=6mm/d, =0.9 。 求: (1) m；(2)T；(3)t。
3.微灌的优缺点 （1）优点 节水 节水效果最好的灌水方法 节能 压力低于喷灌 增产 能适时适量水，增产效果好 省工 可施肥 适应性强 适用于各类地形 省地 （2）缺点 易堵塞，造价较高
二、微灌系统的组成
1.水源：河流、渠道、湖泊、水库、井、泉 等
2.枢纽部分：水源工程、水泵与动力、闸阀、 化肥罐、过滤器、水表
关于流态指数：
流态指数（x）：反映流量对压力变化的敏 感程度。 q=khx
式中：q：灌水器的流量；k：流量系数；h: 工作压力；x:流态指数。
第4章 微灌技术
• 微灌可在最适当的时间将最适量的水和养分施到 作物最活跃的根系区。
60cm
提高了肥料的利 用率
传统灌溉
P,K
NO3 NO3 NO3 NO3 NO3 NO3
NO3淋失大
微灌
可溶性肥料更有 利于作物吸收
KP PK K P NO3 NO3 NO3
NO3淋失小
微灌是供给作物营养的最有效方式，并能保持土壤良好的物理结构， 可使得作物快速吸收所需营养，比传统灌溉养分淋失率小得多。
长江以南：大棚微灌为主（提高作物产量和品质，减低田间劳动 强度），其次为果树微灌。
山东、东北、华北：温室蔬菜、果树微灌并重。
西北：以棉花、果树为主，其次为荒漠化治理、荒山和道路绿化
1.微灌的发展
新疆沙漠公路滴灌
2.微灌的特点
主要优点：省水；节能；对土壤和地形的适应性强；增产幅
度大、品质好；可利用咸水灌溉。
第四章 微灌法
一、概述 二、微灌的类型 三、微灌系统的组成
一、概述
微灌是微水灌溉的简称，它
是利用微灌系统设备按照作物需 水要求，通过低压管道系统与安
装在尾部（末级管道上）的特制
灌水器（滴头、微喷头、渗灌管 和微管等），将水和作物生长所 需的水和养分以较小的流量均匀、 准确地直接输送到作物根部附近 地土壤表面或土层，使作物根部 土壤经常保持在最佳水、肥、气 状态的灌水方法。
1.微灌的发展
我国自1974年由墨西哥政府赠送我国三套滴灌设备开始引进滴 灌技术以来，已有30年的发展历程，大体经历了以下三个阶段： 第一阶段 (1974 ～1980 年 ) ：引进滴灌设备、消化吸收、设备研 制和应用试验与试点阶段 第二阶段 (1981 ～1986 年 ) ：设备产品改进和应用试验研究与扩 大试点推广阶段 第三阶段 (1987 年至今) ：直接引进国外的先进工艺技术，高起 点开发研制微灌设备产品
新型节水灌溉技术---微灌
一、微灌概念：
微灌技术是在首先引进滴灌设备，取得经验的前提下，再而微喷灌也得到较快发展的基础上，发展起来的。微灌是将有压水输送分配到田间，通过安装在末级管道上的特制灌水器，将水和作物生长所需的养分以较小的流量，均匀、准确地直接输送到作物根部附近的土壤表面或土层中的一种灌水技术。与传统的地面灌溉和喷灌相比，微灌只以少量的水湿润作物根区附近的部分土壤，因此又叫局部灌溉技术。
二、微灌形式:
按灌水器的形式进行分类，微灌主要包括渗灌、涌泉灌、滴灌和微喷灌。
渗灌，它是通过埋在地表下的管网和渗灌灌水器进行灌水，水在土壤中缓慢地湿润和扩散湿润部分土体，属于局小管出流灌。它是通过安装在毛管上的涌水器或微管形成小股水流，以涌泉方式涌出地面进行灌溉。
滴灌，是滴水灌溉的简称。它是通过安装在毛管上的灌水器，将水一滴一滴、均匀而缓慢地滴入作物根区土壤中的一种灌水方式。
微喷灌，简称微喷。它是介于喷灌与滴灌之间的一种灌水方法。采用低头管道将水送到作物根部附近，通过微喷头将水喷洒在土壤表面或作物上面进行灌溉。
三、微灌的优点：
微灌与传统的灌水方法相比，微灌技术具有以下优点：
1、省水。
2、节能。
3、增产。
4、灌水均匀。
5、节省劳力。
6、对土壤和地形的适应性强。
喷灌与微灌工程技术管理规程
喷灌与微灌工程技术管理规程什么是喷灌与微灌工程技术喷灌技术的概念与特点喷灌技术是一种利用压缩空气将水分散成细小水滴，并通过喷嘴将水滴喷洒到作物上的灌溉方式。
喷灌技术具有高效节水、均匀灌溉、降低土壤侵蚀等特点，适用于大面积农田灌溉。
微灌技术的概念与特点微灌技术是一种通过系统灌溉管路将滴水或者微喷头直接安装在作物根系附近，以小流量、低压力滴灌或喷灌的方式进行灌溉。
微灌技术具有节水、节能、增产、提质等特点，适用于果树、蔬菜和花卉等作物的种植。
喷灌与微灌工程技术的管理规程设计规范1.灌溉制度设计–根据作物的需水量、土壤水分特性和气象条件等因素，确定灌溉制度的参数，如灌溉量、灌溉频次、灌水时间等。
–考虑到水土保持和环境保护，设计合理的排水系统，以防止土壤水分过度饱和和农田排泄水的污染。
–根据农田地形和土质条件，选择合适的喷灌或微灌设备和工艺流程。
2.设备选型与布置–根据农田的大小和形状，合理选择喷灌或微灌设备，并确定设备的布置方式，以保证灌溉的均匀性。
–考虑到设备的维修与更换，布置设备时应保留足够的通道和操作空间。
–针对不同作物的需水量和灌溉要求，根据实际情况选择合适的设备参数，如喷头型号、喷孔尺寸等。
施工与安装1.现场勘测与准备–在施工前，对农田进行详细的勘测，包括地形、土壤质地、地下水位等因素的调查和测量，并制定相应的施工计划。
–根据施工计划，准备必要的工程材料和设备，确保施工的顺利进行。
2.灌溉主管线与支管线安装–根据设计要求，铺设灌溉主管线和支管线，要求管道的材质、规格和安装质量符合相关标准和规范。
–保证主管线和支管线的连接紧密可靠，并采取必要的保护措施，防止管道被损坏。
3.喷灌或微灌设备的安装–根据设备的布置方案，在主管线和支管线上安装喷灌或微灌设备，要求设备的安装位置准确、稳固。
–对于滴灌设备，应定期检查滴灌管的通畅性，并确保滴灌孔的均匀和稳定。
运行与维护1.灌溉管理–根据灌溉制度，合理地安排灌溉时间和灌溉量，确保作物的需水量得到满足。
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微灌
1974年我国引进微灌技术。
30年的发展，大体可划分为三个阶段：
第一阶段（1974-1980年）：引进滴灌设备，并进行国产设备研制与生产，开展微灌应用试验。
1980年我国第一代成套滴灌设备研制生产成功。
第二阶段（1981-1996年）：引进国外先进工艺技术，设备国产规模化生产基础逐渐形成。
在部分微灌试验研究中开始进行灌溉施肥内容的研究。
第三阶段（1996年至今）：大部分灌溉设备国产化，并形成了一定的生产规模，但推广进度不快，主要的制约因素是灌溉施肥的理论和方法研究滞后。
灌溉施肥制度研究引起各级农业部门和农科院校的重视，并取得初步成果。
逐步形成现在的水肥一体化技术。
二、水肥一体化技术的特点
目前果菜生产中，灌溉上多数沿用大水漫灌或沟灌，施肥上存在重底肥、轻追肥、施用的NPK比例和底追肥不合理等现象，造成水肥浪费量大，且利用效率不高等一些问题。
传统的灌溉和施肥是分开进行的
微灌施肥技术特点
相对于地面灌溉而言，水肥一体化技术已经成为一种全新的灌溉和施肥技术，其主要特点表现为：局部灌溉、水肥同步、集中供给
微灌施肥土壤水分特点
1、土壤的湿润深度、湿润面积减少。
（蔬菜常规湿润深度0.5m 以上，果树1-1.5m。
微灌蔬菜0.2-0.3m，果树0.8-1.2m，蔬菜湿润面积60-90%，果树30-60%。
）
2、灌水均匀度大为提高，可达到80-90%以上。
3、土壤含水量变化幅度少，维持在作物适宜含水量的时间长。
（常规为田持的100-50%，微灌95-60%。
）
微灌施肥土壤养分特点
1、养分的淋洗和深层渗漏减少，肥料利用率提高。
氮素在地面灌溉条件下蔬菜0.5-0.8m深度的土壤碱解氮含量是耕层含量的67%，而微灌0.5-0.8m深度的土壤碱解氮含量仅为耕层含量的30-50%。
2、磷素和钾素在主要根系活动层的上下分布趋于一致。
蔬菜地亚耕层有效磷含量仅为耕层的37%，速效钾含量为耕层的61%，而微灌条件下亚耕层有效磷、速效钾含量与耕层差异很少，基本一致。
3、作物主要根系活动层的土壤养分能够保持一定的供应水平和时间。
微灌施肥的局限性
微灌施肥应用中存在的主要问题
现状：微灌面积占灌溉的1.25%，灌溉施肥面积仅占微灌的1/4，远远落后于发达国家（以色列为80%，美国为65%）。
1、灌溉技术与施肥技术脱节。
2、微灌施肥技术研究与技术培训不足。
3、缺乏复合型技术人员。
4、不成功的先例影响普及推广。
5、缺乏专业公司与技术部门的参入。
水肥一体化技术的优点
一、七个优点
节水：节约水资源，提高水分利用效率，通常节水40%以上。
节肥：可准确的控制养分比例、施肥数量，提高化肥利用率，节省肥料30%左右。
节药：应用膜下滴灌降低了空气湿度，减轻了病虫害的发生，减少了用药量和打药次数，节省农药用量30-50%，尤其在温室省药50%以上。
省工：节省施肥、灌溉劳动力，一般露地水肥一体化省工6-8个，温室省工10个以上。
省地：由于减少了渠系占地，一般亩省地3%-5%。
增产：提高作物产量，苹果、葡萄等果园增产15%以上，设施蔬菜增产10%左右。
提质：病害减少，改善农产品品质。
比如：葡萄单粒重、含糖量与常规种植相比分别增加1.6～2.3克/个、1.2%～2.6%，且果穗适中、松散，色泽鲜红、外观光洁，品质明显改善。
不影响土壤的通气性，不明显影响土壤温度。
可加快作物生长，使大棚作物提早上市。
不需要平地,不影响田间管理与收获活动。
提高作物抵御风险的能力，有利于实现标准化栽培。
二、水肥一体化系统组成
水肥一体化应用形式,滴灌带（管）.滴灌管上的滴头是滴灌系统中最关键的部件，是直接向作物施水肥的设备。
其作用是利用滴头的
微小流道，使水流变为水滴均匀地施入作物根区土壤中。
日光温室一般采取东西行向种植，支管布置在温室的北侧或南侧，滴灌带一般依栽培作物的行（畦）距，呈南北单分式布置。
如果温室过长，可从温室中部分成东西两组，安装两个阀门，实行分组灌溉。
水肥一体化滴灌系统规划。
地灌管的长度直接影响灌水的均匀度和工程费用，滴灌管越长，支管间距越大，支管数量越少。
工程投资越少，但灌水均匀度降低。
因此，布置的毛管长度应控制在允许的最大长度以内，而允许的最大毛管长度应满足设计均匀的要求，并由供水压力计算确定。
干管、支管、毛管应综合考虑。
三、操作注意事项
使用前要检查滴灌系统的管路、过滤器、施肥器的连接等部件是否正常。
滴灌带（管）末端堵头是否扎紧。
过滤装置要定期清理，防止滴孔堵塞。
系统运行正常后，先滴灌20分钟，再施肥，施肥桶要经常清理。
施肥后，应继续一段时间滴灌清水。
作物收获后，应将整个系统妥善保管，尤其是滴灌带。
四、滴灌肥料的选择
（一）什么样的肥料适用于灌溉施肥？肥料养分浓度高，能完全溶于中。
不会堵塞过滤器和滴头。
能与其它肥料混合。
与灌溉水的相互作用小，不会引起沉淀发生。
不会引起灌溉水pH的剧烈变化。
对控制中心和灌溉系统的腐蚀性小。
（二）常用的滴灌用肥
固体肥料：大量元素肥料有尿素、硝酸铵、硫酸铵、硝酸钙、硝酸钾、磷酸、磷酸二氢钾、磷酸一铵（工业级）、氯化钾（加拿大钾肥除外）等；常用的中量元素肥料有硫酸镁。
1、氮肥：
尿素、硝酸钾、硝酸铵、硫酸铵
2、磷肥：
磷酸二氢钾、磷酸一铵、磷酸
3、钾肥：
氯化钾、硝酸钾、硫酸钾
4、复合肥：
水溶性微灌专用肥、市场上溶解性较好的冲施肥等。
5、镁肥：
硫酸镁
6、钙肥：
硝酸钙
在实际操作时，首先要对实施区的施肥水平、产量水平和管理水平进行详细的调查，依据作物的需肥规律，调整氮磷钾使用比例，依据节肥的经验数据对农民施肥量进行适当调整，尽量避免大幅度改变农民的施肥习惯，以免农民不接受，或引起减产等纠纷，以后逐年根据生产情况进行合理调整。
调整依据：土壤情况、气候条件、作物长势。
灌溉制度的调整内容：
一是土壤质地，土壤质地偏砂或偏粘时，就要把灌水定额适当减少或增加，将灌水周期适当缩短或延长。
二是气候状况，设施蔬菜如遇到气温较低、空气湿度大或光照较弱，就要减少灌水量或推迟灌水时期，反之，要增加灌水量或提前灌水。
露天果树如遇连续降水，但为了施肥，可减少灌水量。
五、滴灌肥料的选择原则
一是溶解度、纯净度高，没杂质；
二是相容性好，使用时相互不会形成沉淀物；
三是养分含量较高；
四是不会引起灌溉水PH的剧烈变化；
五是灌溉设备的腐蚀性小。
同时，微量元素肥料的使用尽管很少，如果通过微灌系统施肥，就需要考虑其溶解度。