負(fù)壓滲灌，一種蔬菜灌溉的新方法
三年的研究生學(xué)習(xí)終于結(jié)束了，我主要進(jìn)行的是蔬菜需水規(guī)律研究，試驗中用的灌溉設(shè)備是負(fù)壓滲灌。這種灌溉設(shè)備只有少量的應(yīng)用到了蔬菜生產(chǎn)中，主要還是用在了蔬菜節(jié)水研究中。我很希望能和大家分享一下這種灌溉的新方法-負(fù)壓滲灌技術(shù)。
設(shè)施蔬菜節(jié)水灌溉中，溝灌、滴灌和滲灌三種節(jié)水灌溉技術(shù)，我們首選滴灌技術(shù)，滴灌技術(shù)具有一定的優(yōu)越性，既節(jié)約用水，又有高產(chǎn)的收成，現(xiàn)在大棚蔬菜種植中滴灌是用的最多的灌溉方式。其次為滲灌技術(shù)。而溝灌技術(shù)會造成水分大量的浪費，蔬菜產(chǎn)量不及前兩種灌溉技術(shù)，應(yīng)盡量減少該節(jié)水灌溉技術(shù)。目前滲灌技術(shù)的應(yīng)用還比較少，但是它作為一種高效節(jié)水的灌溉方式會被越來越多的人注意到。
實物圖
1、負(fù)壓滲灌的發(fā)展歷程
負(fù)壓滲灌準(zhǔn)確來說應(yīng)該稱之為環(huán)形封閉負(fù)壓精準(zhǔn)灌溉系統(tǒng)，目前主要應(yīng)用于科研研究上20世紀(jì)20年代，livingston 提出了利用負(fù)壓來保持穩(wěn)定的土壤含水率的理論，1995年，kojima 等提出了陶瓷管地下灌溉系統(tǒng)，上述研究并沒有將控水裝置應(yīng)用在作物栽培實踐，僅限于負(fù)壓精準(zhǔn)控水設(shè)備的理論探討。
21世紀(jì)初，國家農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心薛緒掌研究員團(tuán)隊發(fā)明了負(fù)水頭灌溉系統(tǒng)，研究發(fā)現(xiàn)，作物蒸散耗水降低了根際土壤水分含量，當(dāng)土壤水勢低于灌溉系統(tǒng)供水水頭時，系統(tǒng)自動供水，使土壤水分含量保持穩(wěn)定。近幾年，其他科研工作者也進(jìn)行了大量利用負(fù)壓滲灌或負(fù)水頭灌溉研究作物需水規(guī)律的試驗，分別對大田作物玉米、大豆、裸燕麥、烤煙以及蔬菜類作物進(jìn)行了研究。
工作原理
2、工作原理
“負(fù)壓”是低于常壓（即常說的一個大氣壓）的氣體壓力狀態(tài)，負(fù)壓滲灌裝置是一個密閉的系統(tǒng)，在運行過程中由于一定體積的水滲入土壤而產(chǎn)生負(fù)壓，壓力達(dá)到平衡時，向土壤供水停止。我們用供水吸力來表示負(fù)壓的大小，供水吸力越大，負(fù)壓所造成的阻力越大，水外流的越少，土壤含水率越低，土壤含水率通過設(shè)定不同供水吸力得到控制。負(fù)壓設(shè)備的滲水過程是這樣的，陶瓷頭與土壤接觸后，水通過陶瓷管的孔隙滲入土壤間隙，“水-土”界面處于不透氣的封閉狀態(tài)，密閉容器內(nèi)由于一定體積的水滲入土壤而產(chǎn)生負(fù)壓，負(fù)壓阻止密閉容器內(nèi)的水外流，壓力達(dá)到平衡時，向土壤供水停止。
實物圖
3、安裝方法
負(fù)壓滲灌的主要是由三部分組成的，控壓管、儲水桶和陶瓷滲水管。棚內(nèi)挖掘長5.5 m，寬0.6 m，高0.5 m的槽狀結(jié)構(gòu)，在槽的四周及底部均覆上塑料薄膜，然后將挖掘出的土按照原土層回填進(jìn)去，兩個土槽的間距為0.6 m，每個土槽上均安裝負(fù)壓滲灌裝置進(jìn)行灌溉。
陶瓷管
4、負(fù)壓滲灌的優(yōu)勢
利用土壤吸水力、大氣壓、負(fù)壓等自然力的相互平衡，形成自動開關(guān)效應(yīng)，實現(xiàn)了無動力自動灌溉。土壤吸水力為動力，土壤含水量可控并且穩(wěn)定，不需設(shè)定灌溉定額和間隔，實現(xiàn)了按照植物需水量持續(xù)灌溉。
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工作原理
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