專利名稱：適用于極端干旱區葡萄滴灌與微噴灌疊加的節水灌溉技術方式的制作方法
技術領域：
本發明屬于節水灌溉技術領域，涉及一種滴灌與微噴灌疊加的節水灌溉技術方 式。
背景技術：
干熱風是在高溫低濕并伴有一定風力作用的天氣，它使植物蒸騰作用加強，體內 水分平衡失調，光合作用受阻或遭破壞，有機質轉化失常。吐魯番地區是新疆乃至全國的重 干熱風地區之一，區內干熱風頻繁，干熱風對葡萄、棉花和瓜類也有不同程度的影響，可造 成棉花花蕾和幼鈴脫落，葡萄果粒減少，瓜類的雌蕾干枯不結實等，從而造成作物大面積減 產。針對吐哈盆地的極端天氣，研究一種即可調節微氣候又可為葡萄提供生長水分的微灌 灌溉系統，對于水資源極其短缺的吐哈盆地，在節水的前提下保證葡萄產量和提高葡萄品 質具有重要的意義。滴灌系統在正確的系統設計和高水平的田間作物水分管理條件下，能夠適時適量 地進行灌溉，在作物的根區創造出適宜的水、肥、氣、熱條件，從而獲得節水、高產、優質的效 果。滴灌頻繁、緩慢地施加少量的水，浸潤作物的根部，能夠非常精確地在時間和空間上調 控土壤水分，可以創造和控制促進作物生長或根據需要控制作物生長的土壤水分條件，使 作物的水分條件始終處在最優的狀態下，而避免其他灌水方式產生的周期性水分過多和水 分虧缺情況的發生，并能有效地減少深層滲漏，顯著提高作物產量和水分利用效率。微噴灌是目前果園應用較好的節水灌溉方式，它能可以改善果園土壤的理化性 質，促進果樹根系對土壤水分和養分的吸收，有利于果樹的生長發育；能調節果園小氣侯， 特別是干旱、高溫或低溫時進行微噴灌，可以調節溫度、濕度及土壤溫度，調節果樹的生長 節奏，避免高溫或低溫、干旱等對果樹造成的惡劣影響，使果樹達到增產增收、提高果品質 量的效果；在果實膨大期可利用樹上微噴設施對果樹進行霧化噴灌，用來調節果園小氣候， 提高果樹產量和品質，對果樹進行樹冠微噴灌可以洗凈果樹葉片塵土，有利于果樹的光合 用。鑒于目前吐哈盆地極端的天氣狀況，現有的灌溉技術無法保證吐哈盆地葡萄生產 的節水高產的需求。單一的滴灌灌溉無法防護干熱風對葡萄生長過程的影響，而純粹的微 噴灌溉在吐哈盆地的氣候環境下無法取得滿意的節水效果。

發明內容
本發明的目的是提供一種滴灌與微噴灌疊加的灌溉方法，使水資源得到了較大限度利用，通過適當的微噴灌溉技術有效的防止干熱風對葡萄生長的危害，利用滴灌灌溉技 術有效的提高灌溉的水分利用效率。本發明的有益效果是通過滴灌灌水器直接將水分輸送至作物根系生長土層，減少近地表土層中的無效水分，從而大大降低作物的棵間蒸發，達到水資源的高效利用；通過適 當的微噴灌水有效的降低葡萄棚架內的溫度，調節濕度，降低地表溫度，從而降低干熱風對葡萄生長的危害。


圖1是本發明方法所使用的供水系統示意圖；圖2是本發明的微噴與滴灌疊加灌溉灌水器結構示意圖；圖3是本發明方法與滴灌灌水技術葡萄棚架下溫度比較圖；圖4是本發明方法與滴灌灌溉技術下無核白葡萄商品產量對比圖。圖中，1.井泵，2.逆止閥，3.節制閥，4.小閥門，5.施肥罐，6.過濾器，7.壓力表， 8.閘閥，9.安全閥，10.水表，11.主管，12.支管，13.地管帶，14.閥門，15.毛管，16.微噴 噴頭，17.葡萄棚架，18. 土壤。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明進行詳細說明。如圖1，本發明方法實施所使用的供水系統結構是，井泵1依次與逆止閥2、節制閥 3、過濾器6、壓力表7、閘閥8、安全閥9及水表10連接，在節制閥3的并聯管路上設置有施 肥罐5，施肥罐5的進出口上各設置有一小閥門4，水表10與主管11連接，主管11與若干 支管12連接，支管12又與滴灌帶13和毛管15連接，毛管15懸掛于葡萄棚架17上并安有 閥門14和若干個霧化噴頭16，構成一個網狀的供水系統。如圖2，本發明微噴與滴灌疊加灌溉的灌水器分為兩個部分，第一部分是附有灌水 器鋪設于土壤18表層的滴灌帶13，滴頭通常通常選用壓力補償式滴頭可確保每一個滴頭 出水均勻。地管帶13的布置方式由作物種類及栽培模式確定。第二部分是由安裝有閥門 14的毛管15懸掛于作物栽培棚架下連接倒置的霧化微噴噴頭16，能將灌水均勻的噴灑在 棚架內部及部分作物葉片上。供水裝置的布置采用上述的小管出流供水系統，首部一般要求能提供滿足管網 所需的壓力及流量，具體可依據相關灌溉工程規范計算得出。管道布置一般分為4級主管、支管、毛管和小管。每個小管分別為每個灌水器供 水。主管采用63mm以上的PE管，支管采用40mmPE或50mmPE管，毛管采用20mm、15mm或 12mm的PE管。主管與支管之間采用變徑三通或旁通連接，支管與毛管采用旁通連接，毛管 與噴頭之間以15mm或12mm的PE管連接，并要求0. 06MPa到0. 15MPa壓力。本發明的滴灌與微噴灌疊加的灌溉方法是在滴灌系統布置的基礎上在每株作物 的棚架上方設置一個霧化噴頭16，鋪設于土壤18表層的滴灌帶13以滴灌的方式供給作物 水分，可以有效的減少水資源在輸送過程中的損失和田間的土面蒸發從而節約水資源；懸 掛在棚架上方的霧化噴頭16在灌水周期內與滴灌系統同時開啟，能降低棚架下的溫度，增 加濕度，有效的防止干熱風對作物的侵害，保證作物的產量。本發明方法采用滴灌供水系 統，使得每次灌溉所用的灌水時間大大降低，具體步驟是步驟1、調查作物根系分布范圍，包括水平分布范圍和垂直分布范圍，確定土壤的有效土層的范圍。步驟2、通過田間入滲試驗，在田間原狀土的情況下，明確滴頭水分入滲范圍；依 據兩個相鄰滴頭的水平濕潤鋒能夠交匯、垂直濕潤鋒不能超過根系分布的最深深度原則，確定滴灌帶13的規格、田間布置方式、灌水定額及灌水時間長短；根據作物的栽培模式確 定霧化噴頭的布置方式、規格等。步驟3、根據步驟1、2確定的灌水器各項埋設參數，在田間布置滴灌帶13，使得每 作物的根系能夠得到有效的水分供給。在滴灌帶布置合理后，在作物棚架下布置毛管15，安 裝霧化噴頭16。本發明的滴灌與微噴疊加的灌溉方法是對滴灌技術進行的改進，其原理是在滴灌減少水分在輸送和田間損失的基礎上，針對特殊的極端干旱氣候和干熱風的災害天氣安裝 微噴裝置直接降低溫度和增加濕度，使田間小環境得到改善，其目的是保護作物免受災害 的影響。圖3和圖4數據為2008-2009新疆吐魯番鄯善縣葡萄地的田間試驗實測值。如圖 3所示，滴灌與微噴疊加灌溉處理與滴灌處理對比，本發明能顯著降低葡萄棚架下的日最高 溫度3-8°C。如圖4所示，滴灌與微噴疊加灌溉處理與滴灌處理對比，本發明提高葡萄的產 量17%。。由此可見，滴灌與微噴疊加灌溉技術在滴灌有效節水的基礎上可以保證作物免受 災害性氣候的侵害，提高作物產量，適用于在吐哈盆地且灌溉效果良好。
權利要求
一種滴灌與微噴疊加的灌溉方法，其特征在于該方法在滴灌系統的基礎上安裝微噴灌溉裝置，該裝置的結構是包括一套供水系統，供水系統的末端設置有若干滴灌管13，在每株植物處設置有一個微噴噴頭16，每個噴頭通過毛管15與供水系統的支管12相連。該方法利用上述的裝置，按照以下步驟實施步驟1、調查作物根系分布范圍，包括水平分布范圍和垂直分布范圍，確定土壤的有效土層的范圍。步驟2、通過田間入滲試驗，在田間原狀土的情況下，明確滴頭水分入滲范圍；依據兩個相鄰滴頭的水平濕潤鋒能夠交匯、垂直濕潤鋒不能超過根系分布的最深深度原則，確定毛管13的田間布置方式、滴頭14的規格、灌水定額及灌水時間長短；根據作物的栽培模式確定霧化噴頭的布置方式、規格等。步驟3、根據步驟1、2確定的灌水器各項埋設參數，在田間布置滴灌帶13，使得每作物的根系能夠得到有效的水分供給。在滴灌帶布置合理后，在作物棚架下布置毛管15，安裝霧化噴頭16。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的供水系統的結構是井泵1依次與 逆止閥2、節制閥3、過濾器6、壓力表7、閘閥8、安全閥9及水表10連接，在節制閥3的并聯 管路上設置有施肥罐5，施肥罐5的進出口上各設置有一小閥門4，水表10與主管11連接， 主管11與若干支管12連接，支管12又滴灌帶13和毛管15連接。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述的主管11采用直徑63mm以上的PE管。
4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述的支管12采用直徑為40mm或50mm 的PE管。
5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述的滴灌管13采用直徑為16mm或14mm滴灌管或滴灌帶。
6.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述的毛管15采用直徑為20mm的PE管。
全文摘要
本發明屬于滴灌與微噴疊加的節水灌溉技術方式，特別是適用于極端干旱區葡萄的灌溉，包括安裝在田間的供水系統及通過輸水管道連接，鋪設與田間的滴灌系統和懸掛與葡萄棚架下內的微噴系統共同構成。本發明專門用于極端干旱區葡萄灌溉，其結構合理，使用便利，并在有效節水的基礎上保證作物免受災害性氣候的侵害，提高作物產量，灌溉效果良好。
文檔編號A01G25/16GK101816276SQ20101011750
公開日2010年9月1日 申請日期2010年3月4日 優先權日2010年3月4日
發明者丁平, 馮杰, 盧震林, 張江輝, 張勝江, 曾辰, 王全九, 白云崗, 蔡軍社 申請人:新疆水利水電科學研究院