CN104982308A - 一种增温滴灌的方法 - Google Patents

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Abstract

发明涉及一种增温滴灌的方法，该方法中涉及的装置是由进水管、增温阀、计时热水器、第一控水阀、增温桶、增温进水管、常温进水管、潜水泵、回水管、抽水管、计时温度计、调压阀、压力表、第二控水阀、施肥罐、水表、滴灌支管和毛管组成，当作物移苗至温室或大田播种进行首次灌水处理时，打开增温阀及控水阀，水通过进水管分别进入增温桶和计时热水增温器中，调节计时热水增温器的温度，将加热后的水进入增温桶中，再将增温桶中的加热水和常温水混匀，启动潜水泵，通过压力表及调压阀控制灌水压力，增温水通过抽水管、滴灌支管和毛管进行滴灌，如后期环境温度较高时，可关闭增温装置的阀门，只打开控水阀，既可进行常温灌水。后期灌水可根据作物的生长情况，调节灌水水温，直至作物成熟。

Description

一种增温滴灌的方法
技术领域
本发明涉及一种增温滴灌的方法，该方法应用于温室及大田作物干播湿出的滴灌增温的过程中。
背景技术
目前膜下滴灌技术作为一种节水高产的灌溉技术，在各种农作物种植方面已经得到了广泛的应用，截至2013年底，我国的有效灌溉面积达到了9.52亿亩，其中节水灌溉工程的面积达到了4.07亿亩，约占有效灌溉面积的43％。高效的节水灌溉面积达到了2.14亿亩，约占有效灌溉面积的22％。当前膜下滴灌推广多以与地下水开发配套进行，在新疆，地下井水水温很低，春季井水平均水温约9℃(于江海等,2008),一般夏季井水温度为10℃-15℃，而低温井水与土壤环境温度存在差异，进入土壤必然会与其发生热量的交换与转移。许多研究表明低温水灌溉对作物均有较大影响，灌溉水温变化对作物生长发育,尤其是作物根系对土壤矿物质营养积累分解和转化，以及土壤水分和养分的吸收利用都有着重要影响，它是土壤肥力的重要影响因素之一。土壤水热分布状况是作物优质高产的关键环境条件之一，土壤水分和温度的适宜范围是作物良好生长的重要土壤环境参数，不适合的土壤水分、温度环境将明显改变作物的正常生长期，特别是在作物发芽和幼苗生长阶段(Helmset al.,1996)。不同温度灌溉水进入土壤，直接影响着土壤的热环境，影响着作物根区的温度，特别是滴灌将水滴在作物根区周围。灌溉水温较低，会降低水中溶解氧含量，影响作物根系对土壤水分和矿物营养元素吸收利用，以至影响作物茎叶、枝节的正常生长。由于土壤矿物质营养的有效分解转化，土壤有效水分吸收利用都与土壤溶液浓度有关，而土壤溶液和土体温度与灌溉水温均有密切关系。因此水温有一个适宜范围，旱作物一般15-25℃,最低应大于2℃；水稻灌溉水温不小于20℃,但无论那种作物灌溉水的温度均不能大于35℃。因此,对土壤温湿状况的调节是调节作物生长环境的重要途径之一。
由有关资料可知，低温水灌溉对于作物发芽和幼苗生长阶段影响更大，目前有关灌溉水增温方法对作物生长影响的研究较少。因此，针对新疆春季气温、地温均较低，而此时采用低温井水直接进行滴灌，必然使土壤温度更低，可能影响棉花的发芽与出苗等问题，本发明提出了一种滴灌增温的方法，可以广泛应用于温室及大田作物干播湿出的滴灌增温过程，提高大田作物的出苗率及生长发育。
发明内容
本发明目的在于，提供一种增温滴灌的方法，该方法中涉及的装置是由进水管、增温阀、计时热水器、第一控水阀、增温桶、增温进水管、常温进水管、潜水泵、回水管、抽水管、计时温度计、调压阀、压力表、第二控水阀、施肥罐、水表、滴灌支管和毛管组成，当作物移苗至温室或大田播种进行首次灌水处理时，打开增温阀及控水阀，水通过进水管分别进入增温桶和计时热水增温器中，调节计时热水增温器的温度，对水进行加热，将加热后的水进入增温桶中，再将增温桶中的加热水和常温水混匀，启动潜水泵，通过压力表及调压阀控制灌水压力，增温水通过抽水管、滴灌支管和毛管进行滴灌，如后期环境温度较高时，可关闭增温装置的阀门，只打开控水阀，既可进行常温灌水。后期灌水可根据作物的生长情况，调节灌水水温，直至作物成熟。
本发明所述的一种滴灌增温方法，该方法涉及的增温装置是由进水管、增温阀、计时热水器、第一控水阀、增温桶、增温进水管、常温进水管、潜水泵、回水管、抽水管、计时温度计、调压阀、压力表、第二控水阀、施肥罐、水表、滴灌支管和毛管组成，在进水管(1)的一端分别连接支管(7)和第一控水阀(4)，进水管(1)的另一端与增温桶(5)连接，在支管(7)上固定增温阀(2)，支管(7)的另一端与计时热水器(3)连接，计时热水器(3)通过增温进水管(6)与增温桶(5)连接，在增温桶(5)的顶端分别设有回水管(9)、抽水管(10)和计时温度计(11)，抽水管(10)底部与潜水泵(8)对接，在回水管(9)上分别设有调压阀(12)、压力表(13)、第二控水阀(14)、施肥罐(15)和水表(16)，回水管(9)的一端插入增温桶(5)内，回水管(9)的另一端滴灌支管(17)连接，滴灌支管(17)与毛管(18)连接，具体操作按下列步骤进行：
a、在作物的苗期及生长后期时，采用增温滴灌装置，对灌溉水进行增温，通过进水管(1)进水，同时打开第一控水阀(4)和支管(7)上的增温阀(2)，水通过进水管(1)分别进入增温桶(5)和计时热水器(3)中，调节计时热水器(3)的温度为52℃，将进入水进行加热至温度52℃后通过增温进水管(6)进入增温桶(5)中；
b、将进入增温桶(5)内的增温水与常温水进行混匀，通过计时温度计(11)观察增温桶(5)内的水温达到温度30℃-32℃时，打开潜水泵(8)与第二控水阀(14)，增温水流由抽水管(10)经压力表(16)、滴灌支管(17)和毛管(18)进入农田进行增温滴灌，同时查看压力表(13)，通过调压阀(12)与回水管(9)调节出水压力为0.03-0.05MPa；
c、在作物生长中期时，进行常温灌溉，打开控水阀(4)，关闭支管(7)上的增温阀(2)，水经进水管(1)进入增温桶(5)，再打开潜水泵(8)与第二控水阀(14)水流由抽水管(10)经压力表(16)、滴灌支管(17)、毛管(18)进行常温滴灌，同时查看压力表13，通过调压阀与回水管调节出水压力为0.03-0.05MPa。
本发明所述的一种滴灌增温方法，该方法水源来水分两路，一路水直接进入增温桶，一路水通过计时增温器增温再进入增温桶，增温桶将两种不同温度的水进行混匀，使增温桶中的水达到温度30-32℃，然后将增温水通过潜水泵加压进入连接的滴灌管网进行灌溉；当大田作物用地下水进行灌溉的时，不同地区的水温不同，可根据作物的生长情况，多次增温滴灌至作物成熟。该方法可以广泛应用于温室及大田作物干播湿出的滴灌增温的过程中。
本发明所述的一种滴灌增温方法，该方法具有以下优点：本发明采用增温装置通过滴灌管网向作物根区进行增温滴灌，解决了南北疆灌溉水温较低、出苗率差等问题，实现了作物的地下滴灌增温功能，使得滴灌作物的出苗率和产量分别提升10％和7％以上。本发明结构简单、制造容易，可以广泛应用于温室及大田作物的滴灌增温的过程中。
附图说明
图1为本发明增温装置结构示意图。
具体实施方式：
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
实施例1
首先制备增温装置：该增温装置是由进水管、增温阀、计时热水器、第一控水阀、增温桶、增温进水管、常温进水管、潜水泵、回水管、抽水管、计时温度计、调压阀、压力表、第二控水阀、施肥罐、水表、滴灌支管和毛管组成，在进水管1的一端分别连接支管7和第一控水阀4，进水管1的另一端与增温桶5连接，在支管7上固定增温阀2，支管7的另一端与计时热水器3连接，计时热水器3通过增温进水管6与增温桶5连接，在增温桶5的顶端分别设有回水管9、抽水管10和计时温度计11，抽水管10底部与潜水泵8对接，在回水管9上分别设有调压阀12、压力表13、第二控水阀14、施肥罐15和水表16，回水管9的一端插入增温桶5内，回水管9的另一端滴灌支管17连接，滴灌支管17与毛管18连接；
选取棉花作为供试品种，膜下滴灌田间试验在新疆农业科学院安宁渠农业综合试验站进行，试验面积为1亩,灌溉水为地下水,水温为10℃-15℃，试验选用新陆早41号棉花品种，采用“一膜一管四行”的棉花种植和滴灌布设方式，即滴灌管布置在4行棉花中间，棉花在滴灌管两侧呈对称分布，并覆盖一张地膜，滴灌毛管采用迷宫式单翼滴灌带，直径16mm，滴头间距30cm，棉花于4月中旬播种，在进行滴灌时，具体操作按下列步骤进行：
a、在棉花生长的苗期及吐絮期进行增温灌溉，水温为30℃-32℃，其余生育期进行常规灌溉，水温为10℃-15℃；采用增温装置(图1)，通过进水管1进水，同时打开第一控水阀4和支管7上的增温阀2，水通过进水管1分别进入计时热水器3和增温桶5中，(计时热水器，型号阿里斯顿电加热热水器FLAT48VH 2.5AG+LB，容积48L)调节计时热水器3的温度为52℃，将进入水进行加热至温度52℃后通过增温进水管6进入增温桶5中；
b、将进入增温桶5内的增温水与温度10℃-15℃的常温水进行混匀，通过计时温度计11观察增温桶5内的水温达到温度30℃-32℃时，打开潜水泵8与第二控水阀14，增温水流由抽水管10经压力表16、滴灌支管17和毛管18进入农田进行增温滴灌，同时查看压力表13，通过调压阀12与回水管9调节出水压力为0.03-0.05MPa；
c、在棉花的花期及铃期进行常温灌溉，水温为10℃-15℃，打开控水阀4，关闭支管7上的增温阀2，水经进水管1进入增温桶5中，再打开潜水泵8与第二控水阀14水流由抽水管10经压力表16、滴灌支管17、毛管18进行常温滴灌，同时查看压力表13，通过调压阀与回水管调节出水压力为0.03-0.05MPa；
后期灌水可根据作物的生长情况，调节灌水水温，直至作物成熟；
当年10月上旬收获，具体灌溉见表1，试验处理分为2种，既常温灌溉与增温灌溉，其中常规灌溉为全生育期均用常温灌水，水温年平均为13-15℃；增温灌溉分别于苗期、铃期、吐絮期分别进行灌溉，其余时期用常温灌溉，增温灌溉处理为增温桶出水温度为30-32℃，试验观测分别于2014年4月与8月进行，观测指标包括出苗率、株高、干鲜重、产量等；
表1棉花生育期灌溉
试验结果：
常温与增温处理灌溉对棉花生长的耐受性：
表2常温与增温灌溉对棉花生长发育及产量的影响
参见表2可知：在增温处理下，棉花的出苗率、株高，根茎鲜重比常温灌溉下有显著的提高。其中，出苗率提高了6％左右，株高增加了10cm，根鲜重增加了2g、茎鲜重增加了20g，最终测产得出，棉花产量平均增加了23kg/亩，增产幅度达到了7.21％。通过小区实验说明，此增温滴灌方法及装置对棉花的出苗与增产具有显著的作用。

Claims (1)

1.一种滴灌增温方法，其特征在于该方法涉及的增温装置是由进水管、增温阀、计时热水器、第一控水阀、增温桶、增温进水管、常温进水管、潜水泵、回水管、抽水管、计时温度计、调压阀、压力表、第二控水阀、施肥罐、水表、滴灌支管和毛管组成，在进水管（1）的一端分别连接支管（7）和第一控水阀（4），进水管（1）的另一端与增温桶（5）连接，在支管（7）上固定增温阀（2），支管（7）的另一端与计时热水器（3）连接，计时热水器（3）通过增温进水管（6）与增温桶（5）连接，在增温桶（5）的顶端分别设有回水管（9）、抽水管（10）和计时温度计（11），抽水管（10）底部与潜水泵（8）对接，在回水管（9）上分别设有调压阀（12）、压力表（13）、第二控水阀（14）、施肥罐（15）和水表（16），回水管（9）的一端插入增温桶（5）内，回水管（9）的另一端滴灌支管（17）连接，滴灌支管（17）与毛管（18）连接，具体操作按下列步骤进行：
a、在作物的苗期及生长后期时，采用增温滴灌装置，对灌溉水进行增温，通过进水管（1）进水，同时打开第一控水阀（4）和支管（7）上的增温阀（2），水通过进水管（1）分别进入增温桶（5）和计时热水器（3）中，调节计时热水器（3）的温度为52℃，将进入水进行加热至温度52℃后通过增温进水管（6）进入增温桶（5）中；
b、将进入增温桶（5）内的增温水与常温水进行混匀，通过计时温度计（11）观察增温桶（5）内的水温达到温度30℃-32℃时，打开潜水泵（8）与第二控水阀（14），增温水流由抽水管（10）经压力表（16）、滴灌支管（17）和毛管（18）进入农田进行增温滴灌，同时查看压力表（13），通过调压阀（12）与回水管（9）调节出水压力为0.03-0.05MPa；
c、在作物生长中期时，进行常温灌溉，打开控水阀（4），关闭支管（7）上的增温阀（2），水经进水管（1）进入增温桶（5），再打开潜水泵（8）与第二控水阀（14）水流由抽水管（10）经压力表（16）、滴灌支管（17）、毛管（18）进行常温滴灌，同时查看压力表（13），通过调压阀与回水管调节出水压力为0.03-0.05MPa。
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