❶ 如何减少农业生产成本,节约水资源
农业生产成本包括人工成本,土地成本,农资成本等等。慧云的智慧农业云平台利用物联网设备自动监测,远程控制农作物的生长,不用人工操作,一台手机就能操控全部的水肥灌溉、降温降雨等任务,有效降低了人工成本。
水资源属于农资成本,水资源在农业灌溉中的占比达到90%以上,因此采用正确灌溉方式是节约水资源,降低生产成本的关键,而人工扯皮管灌溉方式浪费大量水资源,而现在流行采用喷灌、滴灌技术来控制水资源的用量,又能准确灌溉到植物根部,有效提高水资源的利用率。
❷ 计划建造100亩的蔬菜种植滴灌、喷灌系统,(滴、喷灌各50亩),请问造价需多少
滴灌管的造价600-1000元。
滴灌技术是通过干管、支管和毛管上的滴头,在低压下向土壤经常缓慢地滴水;是直接向土壤供应已过滤的水分、肥料或其它化学剂等的一种灌溉系统。它没有喷水或沟渠流水,只让水慢慢滴出,并在重力和毛细管的作用下进入士壤。滴人作物根部附近的水,使作物主要根区的土壤经常保持最优含水状况。这是一种先进的灌溉方法。
(一)滴灌技术的特点滴灌与地面灌溉和喷灌相比,具有下面的特点:
1.省水省工,增产增收。因为灌溉时,水不在空中运动,不打湿叶面,也没有有效湿润面积以外的土壤表面蒸发,故直接损耗于蒸发的水量最少;容易控制水量,不致产生地面泾流和土壤深层渗漏。故可以比喷灌节省水35—75%。对水源少和缺水的山区实现水利化开辟了新途径。由于株间未供应充足的水分,杂草不易生长,因而作物与杂草争夺养分的干扰大为减轻,减少了除草用工。由于作物根区能够保持着最佳供水状态和供肥状态,故能增产。
2.滴灌系统造价较高。由于杂质、矿物质的沉淀的影响会使毛管滴头堵塞;滴灌的均匀度也不易保证。这些都是目前大面积推广滴灌技术的障碍。目前一般用于茶叶,花卉等经济作物。
(三)滴灌系统的分类
1.固定式滴灌系统。这是最常见的。在这种系统中,毛管和滴头在整个灌水期内是不动的。所以,对于滴灌密植作物毛管和滴头的用量很大,系统的设备投资较高。
2.移动式滴灌系统。塑料管固定在一些支架上,通过某些设备移动管道支架。另一种是类似时针式喷灌机,绕中心旋转的支管长200米,由五个塔架支承。以上属于机械移动式系统。人工移动式滴灌系统是支管和毛管由人工进行昼夜移动的一种滴灌系统,其投资最少,但不省工。
(三)滴灌系统的组成滴灌系统主要由首部枢纽、管路和滴头三部分组成
1.首部枢纽:包括水泵(及动力机)、化肥罐过滤器、控制与测量仪表等。其作用是抽水、施肥、过滤,以一定的压力将一定数量的水送入干管。
2.管路:包括干管、支管、毛管以及必要的调节设备(如压力表、闸阀、流量调节器等)。其作用是将加压水均匀地输送到滴头。
3.滴头:其作用是使水流经过微小的孔道,形成能量损失,减小其压力,使它以点滴的方式滴人土壤中。滴头通常放在土壤表面,亦可以浅埋保护。
❸ 喷灌的系统设计
有了性能优越、质量可靠的喷头,还必须对系统进行精心设计,才能真正发挥喷灌的作用,达到预期的效果。喷灌系统的设计一般包括以下步骤: 需水量包括土壤与地表的蒸发量和植物本身消耗的蒸腾量,也称作植物腾发量。影响需水量的因素有气象条件(温度、湿度、辐射及风速等)、土壤性质及其含水状况、植物种类及生育阶段等。由于上述这些影响因素错综复杂,确定灌溉需水量最可靠的办法是进行实际观测。但往往在规划设计阶段缺乏实测资料,这时就需要根据影响需水量的因素进行估算。估算灌溉需水量的方法很多,可通过公式进行计算,或参照下列经验数据选取:
气象条件
湿冷
干冷
湿暖
干暖
湿热
干热
日需水量(mm)
2.5-3.8
3.8-5.0
3.8-5.0
5.0-6.4
5.0-7.6
7.6-11.4
表中,“冷”指仲夏最高气温低于21℃;“暖” 指仲夏最高气温在21至32℃之间;“热” 指仲夏最高气温高于32℃;“湿”指仲夏平均相对湿度大于50%;“干” 指仲夏平均相对湿度低于50%。
灌溉系统的设计,应满足需水高峰期的日需水量,即按最不利的条件设计,选取特定气象条件下的最高日需水量,以使系统有足够的供水能力。 灌溉系统的工作制度通常分为续灌和轮灌。续灌是对系统内的全部管道同时供水,即整个灌溉系统作为一个轮灌区同时灌水。其优点是灌水及时,运行时间短,便于其他管理操作的安排;缺点是干管流量大,工程投资高,设备利用率低,控制面积小。因此,续灌的方式只用于单一且面积较小的情况。
对于绝大多数灌溉系统,为减少工程投资,提高设备利用率,扩大灌溉面积,一般均采用轮灌的工作制度,即将支管划分为若干组,每组包括一个或多个阀门,灌水时通过干管向各组轮流供水。
1.轮灌组划分的原则
1.1 轮灌组的数目应满足需水要求,同时使控制灌溉面积与水源的可供水量相协调;
1.2 对于手动、水泵供水且首部无衡压装置的系统,每个轮灌组的总流量尽可能一致或相近,以使水泵运行稳定,提高动力机和水泵的效率,降低能耗;
1.3 同一轮灌组中,选用一种型号或性能相似的喷头,同时种植的品种一致或对灌水的要求相近;
1.4 为便于运行操作和管理,通常一个轮灌组所控制的范围最好连片集中。但自动灌溉控制系统不受此限制,而往往将同一轮灌组中的阀门分散布置,以最大限度地分散干管中的流量,减小管径,降低造价。
2.轮灌组数目的确定
轮灌组的数目,取决于每天允许运行时间、灌水周期和一次灌水延续时间。对于固定式灌溉系统,其轮灌组数目可根据下式确定:
N≤ cT/t
式中:
N - 系统允许划分轮灌组的最大数目,取整数。
c - 一天运行的小时数,一般不超过20小时。
T - 灌水周期,即两次灌水之间的间隔时间
3.轮灌组阀门的选择及其安装位置
3.1 轮灌组阀门即支管的控制阀的规格通常与支管的公称管径相同。在某些特殊情况下,阀门的尺寸可能小于或大于支管管径,但相差不应超过一级管径的范围。阀门的选择还受到阀门本身过流能力和压力损失的限制,特别是自动控制灌溉系统中的电磁阀,在选用时一定要考虑其技术性能。
3.2 阀门应设置在便于操作、维修的位置,特别是手动操作喷灌系统,最好将阀门安装在喷头的喷洒范围之外,使操作人员不会在工作时被淋湿。
3.3 阀门及其阀门井(箱)的位置不能影响正常的交通、人为活动及园林景观3.4 在可能的情况下,阀门最好位于所控制的一组喷头的中心部位,以利于平衡支管流量与压力,减小支管管径。 在完成喷头选型、布置和轮灌区划分之后,即可计算各级管道的流量和进行水力计算。某一支管流量为该支管上同时工作的喷头流量之和,干管流量为系统中同时工作的喷头流量之和。流量确定后,即可选择管径并计算管道和系统的水头损失。水力计算的主要任务就是确定管道的水头损失。
1.管道水头损失的计算方法
水在管道内流动会产生机械能的损耗,即水头损失。水头损失可分为沿程摩阻力损失和局部阻力损失两种类型。沿程水头损失为水流过一定管道距离后由于水分子的内部摩檫而引起的损失;局部水头损失为水流经过各种管件、阀门等设备时因流态的变化而产生的损失。沿程水头损失与局部水头损失之和即为管道的总水头损失。
1.1沿程水头损失的计算
很多计算沿程水头损失的经验公式。对于硬质塑料管道(PVC),常用的计算公式如下:
H f = 9.48×104×(Q1.77/d4.77)×L
式中:Hf为沿程水头损失(m);L、Q、d分别为管道长度(m)、流量(m3/h)和管道内径(mm)。
1.2局部水头损失的计算
局部水头损失计算公式为:
Hj =ξ v2/2g
式中:Hj为局部水头损失(m);ξ为局部阻力损失系数,与管件、阀门的类型与大小有 关;v、g分别为管道中水的流速(m/s)和重力加速度(9.81m/s2)。
对于较大的灌溉系统,如真正按照公式计算各个管件、阀门处的局部水头损失,工作量将十分庞杂。因此在实际设计工作中,一般先计算出沿程水头损失Hf,然后取局部水头损失Hj = 10% Hf 即可满足设计要求。
2.支管水力计算
由于在支管上一般安装多个喷头,因此支管内的流量沿流程按一定规律递减,故支管的实际沿程水头损失比按支管总流量的计算值要小的多,即:Hf实际 = F × Hf
式中:F为多口出流系数,其值在一般在0.3-0.6之间,与出口数量、第一个出口位置和管材有关,可通过计算或查表得出。
支管的水力计算主要依据喷洒均匀的原则,即要求支管上任意两个喷头的出水量之差不能大于10%。将这一原则转化为对压力的要求,即应使支管上任意两个喷头处的压力不能超过喷头设计工作压力(H设)的20%。设计时,不但要计算水头损失,而且还要考虑地形对压力的影响。
在实际工程中,有时为节省投资而采用变径支管,或受地块形状影响出水口不一定是等间距和等流量,这时就需要对支管分段进行计算。
支管的水力计算往往是一个反复的过程。在喷头选型、布置和支管长度确定后,水力计算的基本流程为:计算支管流量→初设管径→计算水头损失→校核出水口处压力差是否小于等于20% H设→若超过20% H设,调整管径后重复计算→最后确定支管管径。
设计时,一般不用对所有支管进行计算,可选取最“危险条件”下的支管做水力计算。“危险条件”在大多数情况下发生在距首部最远的支管,或系统内地形最高部位的支管。若系统的压力能满足这些支管的压力要求,也就自然满足其他支管的压力要求。
3.干管水力计算
3.1 管径的初步确定
管道的管径,特别是干管的大小对灌溉系统的总投资影响较大。管径太大,投资增加,经济上不合理;管径太小,水头损失大,需配置较大水泵,系统运行费用高,且管内流速大,易产生水击现象,对管道的安全不利。干管管径的初步估算可采用以下经验公式:
D = 11Q1/2 (Q<120m3/h时)
式中:D为管径(mm);Q为流量(m3/h)。
或采用经济流速法公式:D = 22.36(Q/V)1/2
式中:D为管径(mm);Q为流量(m3/s);V为经济流速,根据经验一
般取V≤3m/s。
3.2 干管水力计算
干管水力计算相对支管简单一些,分别按不同管段的管径、流量和长度计算水头损失即可,其总的要求是在沿干管的各支管分流处的压力需满足各支管进口对压力的要求。
(四)水泵的选择
选择水泵的主要任务是确定水泵的流量和扬程。在上述步骤完成后,即可计算流量和扬程。
水泵流量: Q = ∑N喷头q
水泵扬程: H = H设+∑Hf+∑Hj±Δ
式中:N喷头为同时工作的喷头数;q为单喷头流量;H设为喷头设计工作压力(m);∑Hf为水泵至典型喷头之间管路沿程水头损失之和(m),所谓典型喷头一般是距泵站最远或位置最高的喷头;∑Hj为水泵至典型喷头之间局部水头损失之和(m),其中应包括阀门、过滤设备及施肥设备的局部水头损失;Δ为典型喷头与水源水面或井内动水位的高差(m)。
具体选择水泵型号时,可参照有关水泵生产厂家的产品目录,所选水泵的实际流量和扬程一般应稍大于上述计算值,以确保满足设计要求。
对于用城市供水管网作为水源的灌溉系统,不必选择水泵,而是应校核供水管网所能提供的压力是否满足灌溉系统的所需压力(即上述计算的扬程值)。若不满足,一般需增大各级管径,以减小水头损失;或选择低压性能好的喷头,使灌溉系统所需压力小于等于城市供水管网的压力。
❹ 节水灌溉技术 名词解释 喷灌系统采取轮灌方式有什么优点
科学灌溉体现了灌溉的科学性,使现有的节水灌溉更加科学化,通过合理的灌溉计算,制定合适的灌溉制度,并通过行之有效的管理体系进行维护,使灌溉目的达到最优化,使产值与用水量的比值达到最高点。 但科学灌溉强调的是灌溉的科学性,在节水的基础上增加严格的科学依据,主要包含以下几个方面:(1)灌溉制度的科学性;(2)设计方案的科学性;(3)运行管理的科学性。
节水
采用喷、滴灌等设施进行灌溉,可以很好地避免产生地面径流和深层渗漏损失,使水的利用率大为提高。
喷灌:是将灌溉水加压,通过管道,由喷嘴将水喷洒到灌溉土地上的一种灌溉方式。喷灌是目前大田作物较理想的灌溉方式,与地面输水灌溉相比,喷灌能节水50%—60%。
微灌:有微喷灌、滴灌、渗灌、微灌等形式,是将灌溉水加压、过滤,经各级管道和灌水器灌水于作物根系附近,属于局部灌溉,只湿润部分土壤。微灌与地面灌溉和喷灌相比,可节水80%—85%。微灌与施肥结合,利用施肥器将可溶性的肥料随水施入作物根区,及时补充作物所需要水分和养分,增产效果好,微灌应用于大棚栽培和高产高效经济作物上。
节约耕地
以往传统的灌溉方法是水通过干渠、支渠、斗渠,毛渠五级渠道输送到田间的,而在田间还要挖大量的埂、畦、沟渠,这样真正有效的种植面积只有70~80%,而采用喷灌、微灌等,可以将田埂、沟渠等取消,可以增加种植面积15-20%,大大地提高了土地利用率。
改善农田小气候
农田小气候指农田中作物层里形成的特殊气候,是农田贴地气层与土层同作物群体间的生物过程和物理过程相互作用所形成的一种局部气候。由土壤温度和湿度、田间空气温度和湿度、贴地层与作物层中的辐射和光照、风速和二氧化碳浓度等要素组成。
农田小气候对农作物的生长、发育和产量以及病虫害都有很大影响。由于各种农作物的群体结构不同,株间的光能分布、空气温湿度、风速和土壤温湿度的特征均与裸露地上有显着差异。不同农作物,不同植株密度、株距、行距、行向,不同生育期和叶面积大小等都能形成特定的小气候。农田小气候既具有其固有的自然特征,又还是一种人工小气候,人类可以通过农业技术措施在一定程度上改变农田小气候。
喷灌、微灌等新形科学灌溉模式,可以很好地改善农田上部和下部环境,有效地防止了传统漫灌带来的土壤板结问题,有利于提高土壤墒情、加速灌溉水的渗透速率和提高肥料的有效利用率,使土壤固、液、气三相结构维持在较好的状态。
近几年来,自动控制的灌溉系统越来越多的应用到灌溉系统中,通过各种传感器测量农田小气候的各个参数,在经过中央处理系统的分析,将灌溉、施肥等工作合理的进行安排管理,使农业生产效率达到了一个新的高度。
实现水肥一体化、减少环境污染
我国农村传统的灌溉为大水漫灌,施肥方法主要是经验施肥,没有充分考虑到土壤本身养分养况和农作物生长所需养分,往往大部分肥料随着大水而流失,造成了投入高,产量低,农产品品质下降,效益下降。更为严重的是,长期的大水漫灌及施肥造成了土壤结构被破坏,土地板结,环境污染,严重阻碍了农业的可持续发展。据有关资料显示,我国耕地面积不到世界的1/10,但氮肥和磷肥用量却分别为世界总用量的30%和26%,在单产相近的情况下,氮、磷肥用量分别高出世界平均水平2.05倍和1.86倍;农业污染量已占全国总污染量的1/3~1/2。造成农田污染的主要原因有化肥、农药、农膜等的污染,这些污染不仅影响农产品的生产环境,同时也造成农业资源的极大浪费。科学有效地开发、保护、利用农业资源是21世纪农业实现可持续发展的重要保证。
新型科学灌溉模式利用施肥装置(比例注肥泵、压差式施肥罐、文丘里施肥器等)将肥料和水直接送到紧靠植物根部的地方,以使蒸发和渗漏水量减到最小,且肥料得到了最大的利用,减少环境污染,以下以比例注肥泵为例进行说明。
比例注肥泵直接安装在灌溉管线上,由管路中水流的动能驱动比例加药泵工作。其唯一的动力就是水压。在带压的水流的驱动下,按比例定量将农药剂吸入,然后再与作为动力的水混合。在水压作用下,充分混合的水及药剂随后被输送到下游。吸入(投加)的药剂始终同进入比例加药泵水的体积直接成比例,而同管路中水压及水量的变化无关,从而实现直接流量比例混合及投加。“比例性”是保持恒定的精确剂量的关键,无论流进管线的水流量和压力如何变化,注入的溶液剂量总是与流进水管的水量成正比,可以根据农作物对药剂量的需要在外部调节比例,灵活方便,注肥比例也十分精确。
减少工作量,降低维护成本
采用传统的地面沟灌、畦灌、自流漫灌,要大搞平整土地,这就加大了农田水利基本建设的工作量。采用喷灌、滴灌等科学灌溉后,土地基本不需平整,种地实现了"三无",即无渠、无沟、无埂,大大减轻了水利建设的工作量,且可以运用自动控技术,实现在室内控制大田中农作物的种植,有力促进了农业向机械化、产业化、现代化方向的发展。
❺ 葡萄滴灌栽培,应如何施肥减少投入、提高品质
在我国利用滴灌设施栽培葡萄已得到大面积的普及,但在栽培管理过程中,果农朋友对肥培管理还存在随意和不精准的问题,而肥培管理的好坏,是葡萄栽培能否取得高产和优质的前提。如何制定一份高效和有竞争力的葡萄滴灌施肥方案?用最少的投入获得最大的收益?是每个葡萄种植户所关心的话题。
在葡萄滴灌设施栽培管理中,可以说高效的施肥既是节省成本的重点,也是提高品质的关键。这就要求我们在实际栽培中,既要琢磨葡萄的习性,还要掌握肥料的特性,以此来制定出高效合理的施肥方案,从而实现葡萄栽培的减能增效。
❻ 大田喷灌可以节约多少水
1、解决了地埋式自动伸缩式喷灌材料成本和施工成本过高的难题。与其它自动伸缩式喷灌相比,材料成本降低了50%,设备安装施工成本降低了三分之二以上。
2、解决了灌溉设备与农机作业相互影响的难题,实现了它们之间的有机融合。每次灌溉完毕,设备自动缩入地下350—400mm,不影响农机作业。
3、极大的节约了人工成本。传统喷滴灌,每亩人工成本约在10元左右,使用本设备人工成本每亩只有0.2元,灌溉、施肥的人工成本节约98%以上。
4、节约土地成本。与传统管灌、喷灌相比,节约土地10%左右。按照每亩1000斤小麦、1000斤玉米计算,每亩增收1900元。
5、维修保养便捷。采用基管与套管分体式连接方式,维修更方便,极大的降低了管理成本。
6、材料综合成本低。按每亩投入1500元计算(含全套设备),折旧20年,每亩投入75元,与传统的微滴灌投入500元计,2年计,每年每亩250元,亩减少投入175元。
7、不易损坏和丢失。
❼ 农民急盼改进灌溉方式,该怎么一次投资,多年受益
使用水肥一体滴灌。
首先,首先是建立滴灌系统。在设计上,应根据地形,田野,单位,土壤质地,农作物种植方式和水质等基本条件设计管道系统的埋深,长度和灌溉面积。水肥综合灌溉方式可采用管道灌溉,喷头灌溉,微喷头灌溉,泵压滴灌,重力滴灌,渗灌,小管流出等。特别禁止使用大水量灌溉,因为这样容易造成氮素流失并降低水的利用率。
3.灌溉和施肥的过程分为三个阶段。第一阶段,用不含肥料的水润湿;在第二阶段,将肥料溶液用于灌溉;在第三阶段,用非施肥水冲洗灌溉系统。
❽ 农田灌溉时,怎样才能提高水的利用率,减少水的浪费呢
1、喷灌
喷灌比漫灌节水30%,主要用于大田密植作物,适合区域化控制,具有增产、提高耕地利用率等优点,但运行能耗较高,蒸发损失较大,要求大容量水源,并且只能在不超过3级风力的条件下使用。
2、微灌
微灌属于先进的节水灌溉技术,能够仅对作物需水部位提供所需水量,由”浇地”转换为”浇作物”。微灌用于设施农业和经济作物,适应所有地形和土壤,具有节水、增产效应,灌水均匀,至少可比喷灌节水50%。微灌很容易实现水肥一体化。但微灌对水质及日常系统维护要求较高。
3、滴灌
我国则自1996年起,分别在北京、天津、江苏、新疆,对速生林、果树、草坪、城市绿化植物实施地下滴灌,均获成功。地下滴灌的蒸发量极小,能完全不受风的影响,可实施立体精确定位水肥灌溉。水的利用率高达0.98,理论上水的损失微乎其微。设施损耗少,免受紫外线辐射的影响,不易老化。
(8)喷灌设计如何减少种植成本扩展阅读
农业(包括日益活跃的园艺行业)作为国家的经济命脉和用水大户,长期以来,由于思想意识、资金、技术等方面的原因,一直沿用传统落后的大水漫灌。但随着水资源短缺与需水量逐年增加之间的矛盾日益加剧,大水漫灌正逐渐被注重精确灌水的现代节水灌溉模式所取代。
现代科学灌溉技术,不仅可以有效利用有限的水资源,缓解地下水开采过量、地壳下沉的严峻局面,同样重要的是,能够通过与精确施肥的有机结合,改善农作物、果树等的生长条件,提高单产和果实品质,具有良好的社会效益和经济效益。
微喷是利用折射、旋转或辐射式微型喷头将水喷洒到作物枝叶等区域的灌水形式,属于微灌范畴。微喷的工作压力低,流量小,既可增加土壤水分,又能提高空气湿度,调节局部小气候,应用十分广泛。另外,还可以借助部分微喷头的超强雾化功能,用于扦插育苗、饲养场降温等场所。
滴灌是通过安装在毛管上的滴箭、滴头、滴灌带或其他孔口式灌水器将水一滴一滴地、均匀而又缓慢地滴入作物根区附近土壤中的灌水形式。
由于滴水流量小,缓慢入渗,主要借助毛管张力作用扩散,是最为节水和有效的种灌溉方式之一。
局部精确灌水,极大限度地提高了水的利用率,减少了杂草滋生,改善土壤结构,降低了对水源压力的要求。同时可通过首部施肥装置,进行精确施肥,真正低投入、高收益。
❾ 草坪采用自动喷灌系统与人工养护比节约费用为多少
人工养护草坪的主要成本就是人工工资,每月几千块左右。铺设自动喷灌系统设备的成本,视规格几千到几万块。需要注意的是即使使用了自动喷灌系统,多少还是需要点人工来管理的, 只是工作量大大减少,可以将这份工作并到其他工作人员身上。因此综合来讲几个月或者一两年就能节省下设备铺设的成本,之后的运营管理成本就相当低了。
❿ 农作物的节水灌溉方式有哪几种各自的优点是什么
现在我们生活中的水资源变得越来越少,节水灌溉已经成为一种发展趋势,目前我国使用范围最广的节水灌溉方式主要有喷灌、滴灌、微灌、地下灌溉和渠道灌溉五种。但是许多人并不知道五种灌溉方式有什么不同,下面给大家具体介绍五种灌溉方式各自的优点。
5、渠道防渗
(1)渠道防渗是减少渠道渗漏水损失的工程措施。这样既可以节约灌溉用水量,又可以降低地下水位,防止土壤次生盐渍化。
(2)渠道防渗可以防止渠道淤塞和坍塌,还可以加快流速,提高输水能力,这种方法可以节省土地,降低工程成本和维护管理成本。