㈠ 安装阀门时应注意哪些问题
（1）氨系统用的各种阀门（如截止阀、节流阀、恒压阀、止回阀、安全版阀、浮球阀、权电磁阀、电动阀），均须使用氨专用产品。
（2）安装前除制造厂铝封的安全阀外，对其他阀门必须逐个拆卸清洗，除去油污和铁锈。并认真检查其密封性能。其方法是：将阀门开闭4～5次，然后关闭阀门，用压缩空气进行试漏（或从下部入口灌入机内）经两小时不渗漏为合格，否则不能使用。
（3）浮球阀、电磁阀、电动阀及浮球式液面指示装置，安装前须对其灵敏度及密封性进行单体试验，合格后才能安装。
（4）所有阀门必须安装平直，且阀门手柄必须朝上，以便操作。
（5）所有阀门安装时必须注意氨的流动方向，应以阀座为基准，自下而上，切勿装反。
（6）安全阀有高、中、低压之分，安装前应根据用途不得装错，为了便于检修，需在安全阀前面装设截止阀。安全阀平时应铅封呈开启状态，不得关闭。
㈡ 节水灌溉自动控制系统的设计
针对目前农业水资源紧缺且农业用水浪费严重的问题，提出了一种节水灌溉自动控制方案。该方案以微控制器为核心器件，采用无线通信的方式，通过远程控制系统实时采集参数，并以此为依据实时调整阀门开合程度，从而达到节袜孙水灌溉的目的。该设计具备较好的实用性，有效地实现了节水灌溉。中国农业发展目前面临着两大主要问题：一方面国民经济、生态建设的迅猛发展导致对水资源的需求量越来越大，但是，中国目前的水资源严重不足；另一方面中国农业用水量约占总用水量的80%左右，但有效利用率仅在45%左右，而欧美发达国家一般在70%～80%，这导致中国农业用水浪费现象非常严重[1]。因此，在水资源严重不足的情况下，如何有效解决农业用水短缺问题显得迫在眉睫。方法大致有两种：开发新的水资源，但是，此方法投资大、见效慢，受地理环境影响异常明显；另一种方法是发展节水灌溉。节水灌溉是遵循作物不同生长发育阶段的需求规律而进行的适时灌溉，利用尽可能少的水获得尽可能多的农作物产出的一种灌溉模式[2]。此方法投资相对较小，既有可能实现农业灌溉的自动化，又可能极大提高水资源的利用率。基于此，提出一种节水灌溉自动控制系统设计方案，设计了一个基于单片机的节水灌溉自动控制系统，具有实时显示检测数据和实时上传检测数据的功能，并能根据采集到的有关作物生长的环境参数及所需水量来控制给水的时间和流量。1 系统总体设计方案目前，国外普遍采用大型分布式微机测控技术实现节水灌溉自动控制。该技术方案摆脱了传统的全凭经验灌溉的灌溉模式，为多种技术的融合，根据采集到的土壤参数、温湿度等环境参数来决定灌溉量与灌溉时间。因此，系统分中央控制系统和远程测控系统两部分进行设计，其系统结构图如图1。其中N为远程测控系统的个数[3]。由图1可见，中央控制系统（主站）主要由微控制器与主PC机构成。远程控制系统（子站）主要实现参数的选定与测量、信息数据传输与处理、控制执行机构的动作等功能。系统选择无线通信方式实现主站与子站之间唤桐的信息传输，其系统框图如图2[3]。系统主要分为信号采集模块、数据处理模块、数据无线处理模块、控制模块、软件模块这5大功能模块。因此，选择土壤水分、空气的湿度、空气的温度3个参数作为灌溉的因素，测量元件就是测量这3个参数。具体器件选择如下：①空气温湿度测量元件选用CHT-WV02温湿度变送器；②A/D转换器选用ADC0808；③电磁阀选用分布式电磁阀；④无线通信模块选用2FSK解调方式的 PTR8000；⑤核心控制器选用常见的AT89系列单片机；⑥土壤水分测量元件采用TDR3型水分传感器。2 系统硬件设计2.1 主站硬件设计如前所述，主站的功能主要体现如下：通过无线通信方式实现与子站之间的信息传输，即远告链链程控制系统通过相应器件采集土壤水分、温度、湿度等参数后，经过信号调理、模数转换后，通过无线方式传输给主站，主站以此为依据控制阀门水量的大小，也就是确定开关开合的程度。其间，主站中微控制器与主PC机之间采用有线通信方式。2.1.1 微控制器与PC机的接口电路 微控制器与PC机之间采用常用的RS-232标准进行数据传输，但是，由于RS-232电平标准与单片机TTL逻辑的电平标准不兼容，因此，必须使用电平转换芯片实现二者之间的电平匹配。在本设计中，选用最常用的MAX232芯片来实现电平匹配。TXD与MAX232的T2in相连，经过MAX232转换后，T2out输出的信号进入RXD。同理，TXD与MAX232的R2in相连，经过MAX232转换后，R2out输出的信号进入RXD。如此，便可实现TTL与RS-232之间的逻辑电平转换，使单片机与PC机之间的通信链路接口完成。2.1.2 无线射频收发接口电路 由于本单片机不具备SPI接口，所以要利用软件模拟SPI接口来实现单片机与PTR8000之间的通信[5]。PTR8000的3个状态输出信号DR、AM、CD分别与单片机的P3.2、P3.4和P3.5管脚相连，以此实现无线模块与单片机的通信控制。其中，AMS1117是低压差三端电压调节器，旨在为PTR8000提供合适的电压。2.2 子站硬件设计子站主要完成对传感器信号的采集及处理并控制电磁阀动作，达到自动灌溉的目的，由控制单片机、A/D转换模块、土壤水分传感器、温湿度变送器和电磁阀组成。2.2.1 土壤水分检测电路 设计采用运算放大器UA741来实现减法电路，其中VH=WATERH，VL=WATERL，△V=WATER。电路如图5所示。注意在采集数据之前，对于运算放大器UA741一定要调零。2.2.2 A/D转换接口电路 ADC0808没有内部时钟，所以时钟信号端CLK通过两个D锁存器的分频与单片机的时钟相连。如图6所示，由于ADC0808的转换速度所限制，系统使用2 MHz的晶振，通过两个D锁存器的分频后，ADC0808 CLK端的时钟频率为2 MHz/4=500 kHz。2.2.3 显示接口电路 显示接口电路如图7所示。其中，四个晶体管的作用是使得共阳极的LED正常工作，在LED每个光二极管前加了一个限流电阻，是避免LED发光二极管因电流太大而烧坏或寿命减少。2.2.4 辅助控制单元设计 ①电磁阀控制单元。由于单片机的输出电流比较小，不能驱动电磁阀工作，所以需接一晶体管进行电流放大从而驱动电磁阀工作，在继电器两端反并一个二极管的作用是防止继电器因过大的电流烧坏或寿命减少。电磁阀控制电路如图8a所示。②报警电路设计。大部分都是使用蜂鸣器来提示或报警，具体如图8b所示。
3 系统软件设计3.1 主站软件设计设计中单片机的主要功能是实现土壤水分、温湿度等参数的实时接收、发射以及数据的串口发送，因此，功能相对较少，在实际设计中只需要合理地初始化外围芯片以及特殊功能寄存器，便可实现数据的实时传输，其主程序流程图如图9所示。此外，在系统设计中，PTR8000为无线收发模块，功能是接收数据并发送数据，其流程图如图10a与10b所示。3.2 系统子站软件设计3.2.1 数据采集程序设计 数据采集主要是指经传感器采集过来的电压信号，经A/D转换后送到单片机，再通过单片机的软件处理为此电压信号对应的湿度、温度和土壤水分信号，其流程图如图11所示[6]。3.2.2 数据处理程序设计 数据处理主要是将从A/D采集来的数据经过一定的软件算法处理后，得到与实际情况最相符的数据，即误差最小，其程序流程图如图12所示[6]。3.2.3 数据显示程序设计 显示数据经过译码器74LS138和驱动74LS47将数据送至LED显示。数据显示子程序主要完成将待显示的数据移出单片机，送至译码器74LS138和驱动器74LS47，其程序流图如图13[7]。
4 小结设计通过远程控制实施节水灌溉，实现了实时显示检测数据和实时上传检测数据的功能，并能根据采集到的有关作物生长的环境参数及所需水量来控制给水的时间和流量。通过无线遥控节水灌溉技术可节省人力物力，解决当前水资源短缺却又浪费的紧张局势。主站和子站之间采用无线传输，克服了传统有线传输的地域限制，实现了站点之间的数据传送。此外，通过温湿度和水分传感器采集作物土壤及周围环境的信息，可较全面地体现农作物的需水状况，且节约成本，有效地实现了节水灌溉。
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㈢ 我想安装滴灌，都需要什么
滴灌是一种半自动化的机械灌溉方式，安装好的滴灌设备，使用时只要打开阀门，调至适当的压力，即可把水分送到作物根区自行灌溉。滴灌比地面沟灌节约用水30-40%，对土壤结构的破坏大大减轻。滴灌的温室地温相对来说要比传统地面灌溉的高，有利于栽培作物早长早发；湿度较低有利于减轻病虫害发生，增产效果比较明显，一般果菜类可以增产10-20%。
一、滴灌系统的组成
1、供水装置。包括水源、水泵、流量和压力调节器、肥料混合箱、肥料注入器。进入滴灌管道的水必须具有一定压力，才能保证灌溉水的输送和滴出。要获得具有一定压力的水可采取以下方法：
①利用现有水塔。需要计算水塔与灌溉管道的相对高度差，一般要求送水的压力达到0.1-0.2兆帕，相当于要求水塔与灌区的相对高度差达到10米以上。②在机井旁设置压力罐。压力罐容量2-8立方米，机井水抽入以后加压至0.2-0.5兆帕，压力罐应装有自动补水装置，以保证不间断地均匀供水。③简易贮水罐。在温室旁设置简易的贮水罐，如铁桶、水缸、塑料罐、水泥池等，一般容量为0.5立方米。贮水罐的高度要距离地面1.5米左右，使用时用微型水泵不断地把水注入贮水罐中。④微型水泵直接供水。
2、输水管道。是把供水装置的水引向温室等滴灌区的通道。对于温室来说，一般是二级式，即干管和支管，滴灌管直接安装在支管上。滴灌管为高压聚乙烯或聚氯烯管，管的内径有25-100毫米不同的规格。温室外的干管埋入0.8-1米深的冻土层以下。输水管道上引至温室的出水管的内径为37.5-50毫米，输水管道上需要安装过滤器，以防铁锈和泥沙堵塞。过滤器采用8-10目的纱网过滤，同时要安装压力表阀门和肥料混合箱（容积0.5-1立方米）。进入温室后的管道一般置于温室中柱或通道前的地面上。
3、滴水部分。多采用聚乙烯塑料薄膜滴灌带，厚度0.8-1.2毫米，直径有16、20、25、32、40、50毫米等规格，颜色为黑色和蓝色，主要是防止管内生绿苔，堵塞管道。日光温室栽培垄或畦比较短，可选用直径小的软管。滴管带软管的左右两侧各有一排0.5-0.7毫米孔径的滴水孔，每侧孔距25厘米，两侧滴孔交错排列。当水压达到0.02-0.05兆帕时，软管便起到输水作用，将软带的水从两侧滴孔滴入根际土壤中。每米软带的出水量为每小时13.5-27升。
二、滴水软管的布置和安装
日光温室一般采取东西行向种植，支管布置在温室的北侧，滴水软带一般依栽培作物的行（畦）距，呈南北单分式布置。滴水软带与支管的连接有两种方法：一种是用40×25毫米的异径三通连接，其中25毫米的一端套上滴水软带后用绳索或铁丝扎紧，滴水软带的另一端也要扎紧。然后用内径40毫米的黑色半软塑料管，按一定距离将异径三通的两端连接，温室两头的连接管用塑料堵塞紧。用异径三通连接滴水软带，输水量大，流速快，特别适于长度超过50米的温室。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；另一种是将输水支管按软带的布设位置打孔，在孔上安装旁通，将滴水软带接在旁通的出水口上并扎紧。旁通价格便宜，安装时比异径三通省事得多。日光温室输水距离小时，一般都采用这种连接方法。
三、使用方法及注意事项
1、使用方法。①输水压力调整。把水压调至0.03-0.05兆帕，压力过大易造成软管破裂。没有压力表时，可从滴水软管的运行上加以判断。若软管呈近似圆形，水声不大，可认为压力合适。若软管绷得太紧，水声太大，说明压力太大，应予调整。②供水量调控。灌溉水量要依作物的不同生育期以及天气情况来确定，一般每亩（1亩=1/15公顷）每次灌水20立方米左右即可，掌握苗期要少，作物生长旺盛期要多，高温干旱时灌水要多。没有流量计显示时，可通过软管供水的时间进行计算，或根据土壤的湿润度来判断。虽然每次灌水的时间要受输水压力、软带直径、软带条数、滴孔大小和密度以及流量等因素的影响，但一般多为2-3小时。采用75-1型土壤湿度计，按作物需要的适宜灌水量供水更为科学。在实际生产中，滴灌的蔬菜往往要比传统灌溉的蔬菜易疯长，所以要适当加以控制，避免影响产量。③施肥技术。利用滴灌系统施肥时，可以购置专用的施肥装置，也可自制。把出液管与滴管软管的支管连接，将溶解好的肥料不断加入施肥装置，或是将化肥用微型泵或喷雾器压入支管中，即可完成施肥。施肥一般在灌溉结束前半小时进行。导入肥料的孔在不使用时应封闭。
2、注意事项。①防止滴孔堵塞。定期清理过滤装置，追肥时一定要溶解好，并清除杂质。②注意水压。压力要适中，避免软带破裂。③肥料营养比例合适。④保管好塑料管材。夏季不用时应将布置在地面的管材和软带收集起来，放到避光和温度较低的地方保存，再用时要检查是否有破裂漏水或堵塞，维修后再重新布设。
温室蔬菜重力滴灌
毫无疑问滴灌是最为节水的一种灌水技术，但它在全国总灌溉面积中所占比例不大，只有在像以色列那样水资源相当匮乏和经济富有的国家所占比例才大，其它的一些发展中国家滴灌所占比例更小，其主要有两个原因：
（1）滴灌系统投资、维修、运行费用太高；特别是当灌溉面积较小时，这时尽管常规的加压滴灌系统可以对小面积的耕地进行设计并运行，但由于供水设备及维护系统正常运行的费用并不随着灌溉面积的减少而成比例地下降，造成系统单位面积的投资比灌溉面积较大时更高，使人望而怯步。
（2）滴灌系统过于复杂、专业化，对于我国大型温室现代化程度较高、管理水平高的温室可以采用滴灌，但对于大多数农民一家一户经营，根本无法使用。因而降低滴灌系统的造价和运行费用，使滴灌技术更容易被农民接受，一直是滴灌工作的奋斗的目标，低能耗是滴灌发展的趋势，低能耗意味着系统运行费用的降低，更有利于其推广和接受。重力既然可以为开敞的渠道提供驱动力，自然也可以为封闭的管道系统提供水运动的驱动力，鉴于以上原因，1985年以色列人GIDEONGILEAD就提出了重力滴灌的想法，以色列EIN-TAL生产的自流式滴灌系统就是在这一想法的启发下出现的。该灌溉系统的灌水器为长流道，迷宫式，流量为0.2L/h，灌水器紧固在“毛管”（4mm）上，系统的工作水头可以降低到0.5m。常规的滴灌系统，滴头的设计工作水头为10m，在传统观念“滴头的工作水头越高，系统的灌水均匀度越高”的指导下，为保证系统的灌水均匀度，一般都以10m水头作为滴头的最低工作压力，因此供水系统的费用较高。与一般滴灌系统相比，同等的流量可灌溉10倍于一般滴灌条件下的面积，大大节省了肥料与水源。它具有特殊的重力过滤器，因此，对水源没有特殊要求，井水、河水、原有的水池、水坑、塑料桶、铅皮桶及溶解多元素化肥的水源均可。它不需要依靠动能运转，不用配备昂贵的压力系统，便能将毛细水流均匀地输送到主水管的任何一端，一般约2～3min便能将水源输送到40米外的田头另一端，大大方便了普通农户的使用。目前重力滴灌系统在温室大棚灌溉中得到了广泛应用，最主要是在一家一户生产方式中。
重力滴灌将世界最先进的灌溉技术与最原始的灌溉条件相结合，使农民在不改变现有的灌溉条件的情况下，使用最先进的设备。例如，一家一户的大棚使用时，只需自备一只汽油桶（棚内如有水池更好），将桶垫高50cm，将过滤器放在桶内，并与主管道连接，后接滴灌管。所有管道都是拼插件连接，如果是大棚较集中的地区，只需在水源附近建蓄水池，将过滤器放入水池中，水过滤后经管道送入各棚内，视情况可在蓄水池处装总阀，统一控制灌溉时间，也可在各棚内装分阀，由各棚主控制灌溉时间。整套系统无需计算机控制，无需大量的土木工程，运行时无需用电、用泵，靠50cm落差的自然大气压就可驱动整套系统运行，非常简单、易行。
但目前，研究生产重力滴灌灌水器的国外公司主要有:以色列的EIN-TAL公司、PLASTRO公司、NATEFIM公司等，国内对于重力滴灌灌水器的厂家几乎没有，所以灌水器价格较高。但首部枢纽和管路价格大大降低，因而广泛地适用于小户经营。
水肥一体化技术节本增效
水肥一体化是一项将施肥和灌溉结合进行的技术，是把固体的速效化肥溶于水中并以水带肥的施肥方式。一般在田间将化肥溶解并混合于水池中，以水为载体，灌溉的同时完成了施肥。肥料养分随灌溉水渗入到土壤中，再通过质流、扩散和根系截获等方式到达根表，为作物吸收利用。这种灌溉施肥方式的特点是达到了水肥一体化，施肥效率提高，可以减少施肥总量。每次施肥的多少，要根据作物种类和不同生育期需肥量的差异来配制，并且与所灌的水量相匹配。这项技术的优点是灌溉施肥的肥效快，养分利用率提高。可以避免肥料施在较干的表土层易引起的挥发损失、溶解慢，最终肥效发挥慢的问题；尤其避免了铵态和尿素态氮肥施在地表挥发损失的问题，既节约氮肥又有利于环境保护。所以水肥一体化技术使肥料的利用率大幅度提高。据华南农业大学张承林教授研究，灌溉施肥体系比常规施肥节省肥料50%~70%；同时，大大降低了设施蔬菜和果园中因过量施肥而造成的水体污染问题。由于水肥一体化技术通过人为定量调控，满足作物在关健生育期“吃饱喝足”的需要，杜绝了任何缺素症状，因而在生产上可达到作物的产量和品质均良好的目标。水肥一体化是一项综合技术，涉及到农田灌溉、作物栽培和土壤耕作等多方面，其主要技术要领须注意以下四方面：一、首先是建立一套灌溉系统。在设计方面，要根据地形、田块、单元、土壤质地、作物种植方式、水源特点等基本情况，设计管道系统的埋设深度、长度、灌区面积等。水肥一体化的灌水方式可采用管道灌溉、喷灌、微喷灌、泵加压滴灌、重力滴灌、渗灌、小管出流等。特别忌用大水漫灌，这容易造成氮素损失，同时也降低水分利用率。二、施肥系统。在田间要设计为定量施肥，包括蓄水池和混肥池的位置、容量、出口、施肥管道、分配器阀门、水泵肥泵等。三、选择适宜肥料种类。可选液态或固态肥料，如氨水、尿素、硫铵、硝铵、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化钾、硫酸钾、硝酸钾、硝酸钙、硫酸镁等肥料；固态以粉状或小块状为首选，要求水溶性强，含杂质少，一般不应该用颗粒状复合肥（包括中外产品）；如果用沼液或腐殖酸液肥，必须经过过漏，以免堵塞管道。四、灌溉施肥的操作。1.肥料溶解与混匀：施用液态肥料时不需要搅动或混合，一般固态肥料需要与水混合搅拌成液肥，必要时分离，避免出现沉淀等问题。2.施肥量控制：施肥时要掌握剂量，注入肥液的适宜浓度大约为灌溉流量的0.1%。例如灌溉流量为50m3/亩，注入肥液大约为50升/亩；过量施用可能会使作物致死以及环境污染。3.灌溉施肥的程序分3个阶段：第一阶段，选用不含肥的水湿润；第二阶段，施用肥料溶液灌溉；第三阶段，用不含肥的水清洗灌溉系统。总之，水肥一体化技术是一项先进的节本增效的实用技术，在有条件的农区只要前期的投资解决，又有技术力量支持，推广应用起来将成为助农增收的一项有效措施。滴灌或是冲施肥的出路虽说如今冲施肥市场较为混乱,但是专家认为冲施肥产品的发展仍具有广阔前景,如果硬件条件允许,甚至可以代替复合肥。据了解,冲施肥产品的使用方法非常重要,按照常规的淋施或者灌溉施肥并没有发挥冲施肥产品的最大价值,如果把冲施肥产品利用于滴灌系统,效益则可以大大增加。有业内人士直言:“以后的冲施肥产品和滴灌是分不开的。”冲施肥或可替代复合肥9月5日,华南农业大学教授张承林向南方农村报记者表示,随着施肥技术的发展和推广,冲施肥完全可以代替复合肥的市场地位。他解释,冲施肥产品的养分全面,既有复合肥具有的大量元素,也包含微量元素和氨基酸、腐殖酸等,且从施肥方式来看,冲施肥同时满足了作物对肥和水的需求。张承林介绍,传统复合肥的使用都是一开始施以底肥,使作物“吃得撑死”,而后又处于“半饥饿”状态,之后的追肥又一次让作物“撑死”。这种施肥方式实际上是不科学的,作物吸收肥料就跟人吃饭一样,需要天天吃,而不是猛吃一顿,又饿上一段时间。因此少量多次的追肥是给作物补充养分的最佳方式,但目前主要问题是人工太贵,而滴灌施肥技术的发展就可以使这种方式得以实现,如果能保证充分的追肥,给作物施基肥就没有必要,而且冲施肥的制造工艺比复合肥简单,成本更低。“所以从长远来看,冲施肥取代复合肥是完全有可能的。”目前广东农民的施肥方式主要有四种:第一种是最原始的淋施,即把肥料溶解在水中,直接淋在作物根部；第二种是沟施,通过在作物周围开沟使肥水渗到根系表面；第三种是建一个肥池,通过水泵和管道将肥水引施到作物上；第四种就是通过滴灌施肥,也是目前最高效的使用方式。这四种施肥的方式也可以说是使用冲施肥技术发展的四个阶段,据张承林介绍,目前滴灌施肥的发展前景非常好,以广东为例,通过滴灌施肥在香蕉、荔枝、甘蔗、马铃薯、柑桔等作物上应用的非常普遍,效果非常好。与滴灌结合效益翻倍福建利农集团是国内大型农产品生产企业,近日,该公司惠州蔬菜生产基地技术总监邓丽铭告诉记者,今年10月后公司近2000亩蔬菜大棚将全部使用滴灌系统。从事蔬菜生产20多年的邓丽铭表示,公司2006年开始采用喷灌系统,2007年引进以色列的滴灌技术,目前已有1300亩蔬菜大棚安装好喷灌和滴灌两套系统。经过两年的实践,邓丽铭表示冲施肥运用到滴灌系统后,明显感觉有三大优势:蔬菜的病虫害明显减少,农药使用量降低；人工大大节省了,效率提高3-4倍；减少复合肥的使用量,蔬菜品质和产量也都大幅提高。邓丽铭回忆起多年前的蔬菜露地种植,感慨颇多。按照以前的施肥习惯,每亩蔬菜平均每茬至少要使用300多元的复合肥、100多元的有机肥,“那时候一亩叶菜的产量大概是600-700斤。”经过喷灌和滴灌技术改造后的大棚,现在每亩蔬菜每茬只需要使用60元的复合肥,而冲施肥和有机肥的使用成本增加到300元,“但现在我们基地的蔬菜产量能达到2000-3000斤/亩,说出来,别的农民都不敢相信!”“冲施肥在滴灌上的使用,已经完全颠覆了复合肥的施肥理念,现在看来,以前大量使用复合肥,其实是在浪费。作物根本不需要那么多大量元素。”邓丽铭说,“冲施肥和滴灌将来是不能分家的!”滴灌系统应用在扩张滴灌行业作为全球节水效果最好、发展最快的节水灌溉技术之一,近20年来在全世界范围内使用面积以平均每年33%的速度增长,总面积已达到5650万亩。我国推广面积从上世纪90年代中期的数十万亩发展到2005年底的600万亩左右,预计到2010年将达到或接近1500万亩,这不单给滴灌器材市场带来100亿元以上的需求,同时也将给滴灌专用肥料的发展带来更为广阔的市场空间。随着滴灌面积的大面积大规模发展,滴灌产品的市场需求急剧增加,刺激和带动了国内节水设备制造业的发展。目前,进入该领域的企业越来越多,许多国外著名灌溉企业,如美国的雨鸟公司、伐尔蒙公司、以色列的耐特菲姆公司、奥地利的鲍尔公司、法国的灌溉法兰西公司等,都把目光盯住中国,已投入较大人力物力开拓这个大市场。目前,市场竞争机制初步形成,整个滴灌行业的市场化程度正在迅速提高,国内滴灌市场竞争日趋激烈。据有关资料介绍,目前全国节水灌溉生产企业有近500家,真正实现专业化、系列化生产的规模大、实力强的企业仅20多家。新疆天业(集团)有限公司、甘肃大禹节水股份有限公司、北京绿源塑料联合公司、杨陵秦川节水灌溉设备工程有限公司、甘肃瑞盛亚美特高科技农业有限公司等厂家占据了绝大部分滴灌市场,竞争也主要在他们之间展开。■链接冲施肥施肥原理从肥料使用的角度来看,作物吸收养分主要依靠根系,距根尖1厘米左右的根毛区是吸收养分最活跃的区域。根系吸收养分主要通过质流和扩散的方式。质流是指通过作物的水分蒸腾作用,使土体中大量流向根区,这就产生了质流,土壤溶液中的养分随着土壤水分迁移到根的表面被根吸收。而扩散是指作物根系不断吸收土壤中非流动性的养分,使得根际附近的养分浓度相对低于土体其它部分,致使土体内的养分浓度与根表面土壤之间产生养分浓度差,因此就产生了养分由高浓度向低浓度根表面迁移被根吸收。从根系吸收肥料的特点来看,冲施肥符合科学施肥的原理,把肥料溶解在水中,能够通过质流和扩散方式被作物吸收,可以防止干撒肥料造成的烧苗。从施肥的方式来看,冲施肥既给作物施了肥,又浇了水,实际上就是水肥一体化技术的运用。因此,使用冲施肥可以提高肥料的利用率,减少肥料的浪费,最多可以使肥料的浪费减少一半。日光温室暗沟滴灌技术 灌溉是蔬菜生产的主要管理措施之一，长期以来蔬菜生产按照“粪大水勤”的原则进行水分管理，灌水方式主要是大水漫灌，这种对蔬菜水分管理的片面认识和落后的灌水方式，不仅浪费了水资源，而且破坏了蔬菜栽培环境因子的协调和平衡，菜田常用大水漫灌往往造成土壤板结，地温降低，土壤养分流失等诸多问题，影响蔬菜根系的正常生长和功能发挥。在冬春季节保护地生产中，大水漫灌往往使栽培环境恶化，设施内湿度增大，导致蔬菜病虫害加重，改进灌水方式势在必行。经过多年的示范推广，采用膜下软管滴灌技术在宁夏应用反应良好。一、日光温室暗沟滴灌的优点可用六个字来概括，即“两低”、“三高”、“四省”。“两低”是湿度低，滴灌比明灌降低温室湿度14％；发病率低，滴灌比明灌发病率降低20—50％。“三高”是温度高，由于灌水量比明灌少，温室内气温提高2—3℃，地温提高1℃左右；产量高，可使黄瓜增产17％以上，番茄增产21％以上；产值高，黄瓜亩增收1600元以上，西红柿亩增收1700元以上。“四省”一是省水，滴灌和明灌相比，黄瓜节水60％，番茄节水20％；二是省工，可结合灌水进行土壤施药和施肥，同时滴灌不影响田间操作的正常进行；三是省肥，滴灌采用施肥器施肥，可使肥料充分溶化；四是滴灌发病率低，用药少。二、滴灌系统的安装(一)准备工作1．整地做畦平整土地，按所栽作物的要求做畦。一般要求垄宽70-90厘米，沟宽50-60厘米，垄高25-30厘米，垄面形成暗沟。2．在垄面的暗沟安装软管，调试好后再盖地膜，以防盖膜后滴灌系统发生问题而返工。(二)安装方法每栋温室长度最好在60米以内，输水管连接在主管中间，保证水压均匀。每栋温室打一眼水压井，配备一个流量为10立方米/小时、扬程为10—20米的自吸泵，应配有和温室等长的40毫米主管一根，直径25毫米的支管一根(长度=〈垄长+10厘米〉×垄数)，堵头2个，阀门一个，螺纹接头2个，施肥器一个，直径40毫米等径三通1个，直径25毫米的等径三通2个，旁通（数量与垄数一致），按田间布设图安装完毕后即可投入使用(见附图)。只灌水不施肥时检查吸肥管阀门是否关好，并将闸阀开大直到最远端滴灌管能够鼓起。若结合灌水施肥施药，应分别将肥和药溶于桶中，并将吸肥（药）管放入桶中，打开吸液管阀门，开动水泵用闸阀调整肥（药）液吸入速度。肥(药）液吸完时应立即关闭吸液管阀门，以免将空气吸入滴灌系统。蔬菜节水灌溉技术一、设施蔬菜水肥一体化技术灌溉施肥是通过灌溉系统为植物提供营养物质，在加压灌溉条件下，将施肥与灌溉结合在一起的一项农业技术，又称为水肥一体化的设施技术。其原理是按照作物的需水要求，通过低压管道系统与安装的施肥罐，将水与肥料完全溶解，以较小的流量均匀、准确的直接输送到作物根部附近的土壤中，减少了水肥的浪费。在棚内安装施肥罐，将肥料与灌水融为一体，制定科学的设施方案，灌溉过程中将含有养分的水直接滴在作物根际周围，既可保证蔬菜对养分的吸收，又可保持整个土层养分水平不过量，减少了肥料用量和土壤对养分的吸附、固定。二、膜下沟灌技术蔬菜起垄定植后，在两小行之间的沟上覆盖一层塑料薄膜，在膜下架设竹皮或钢丝小拱，沟中浇水，形成封闭的灌水沟。其优点是：简便易行，投入小，亩投入30-50元；节水效果比较显著，每亩比传统畦灌节水30%以上；减少病虫害，节省用药费用，增产超过10％；操作简单，适宜在全省各类蔬菜产区示范推广应用。三、膜下滴灌技术膜下滴灌技术是在地膜下面 利用装在毛管上的滴头将水一滴一滴地、均匀而又缓慢地滴入作物根区附近土壤中的灌水形式。投资较大，每亩在1500元左右。适宜在日光温室种植效益较高的蔬菜上应用。优点是：1.节水。滴灌与大水漫灌比，膜下滴灌可节水70%以上。2.节肥。滴灌与大水漫灌相比，可节肥50%以上。3.保护土壤。滴灌水肥一体化以后，不会造成土壤盐渍化，不会造成土壤板结。4.减少作物病害。在日光温室或大棚内使用滴灌，因为没有过多的水分蒸发，空气湿度小，可明显减少作物病害。5.节省劳力。使用滴灌产品，打开阀门后所有滴头同时滴水，不须用人看管，省工省力。6.增产。使用滴灌不会降低土壤温度，病害发生较轻，作物长势好，一般可提高产量30%以上。四、膜下微灌技术膜下微灌技术的主要特点是微灌带上留有小孔，没有滴头，水从小孔以低压小流量流出，将灌溉水供应到作物根区土壤，实现局部 灌溉。在膜下作物行间铺设微灌、微喷软管，在一定压力下微流或微喷在作物根部进行灌溉。 优点：每亩比传统畦灌节水60%以上，增产幅度达20％以上；一次性投资少，每亩500元左右，能准确地控制灌水量，对水压和水质要求较低；在灌溉的同时，能实现肥水一体化。适宜于露地蔬菜和大中棚蔬菜产区应用。五、喷灌技术喷灌是利用专门设备将有压水送到灌溉农田，并喷射到空中散成细小的水滴，象天然降雨一样进行灌溉。 喷灌的优点：其突出的优点是对地形的适应性强、机械化程度高、灌溉均匀、灌溉水利利用系数较高，尤其是适合于透水性强的土壤，并可调节空气湿度和温度。但基础建设投资较高，而且受风的影响大。六、地膜覆盖和高垄栽培技术地膜覆盖栽培又称护根栽培或促根栽培,是将极薄的塑料薄膜（俗称地膜）紧密地贴于畦面或垄面上的一种栽培方式。优点是：地膜覆盖能够提高作物产量，促进早熟，提高品质，增加效益，防水抗涝，防止土壤板结，提高肥效，改善近地面光照条件，抑制盐碱效应，抑制杂草生长，增强抗逆性等功效。高垄栽培有利于蔬菜生长期间排、灌技术的发挥；同时通过起垄作业，可使活土层增厚，土壤通透性好，使蔬菜根系生长健壮，吸收能力增强，有利于获得高产 。高垄栽培能够有效的防止一些病害的流行，增强蔬菜的抗逆能力。七、抗旱保水剂技术保水剂是一种高分子聚合物，具有快速吸水，缓慢释放，促进植物吸收的特点，能够增强土壤和基质的保水保肥能力，改善土壤的团粒结构，持续供应植物生长所需要的水分。其主要功能是：1.保水。保水剂不溶于水，但能吸收相当自身重量成百倍的水；保水剂还可有效抑制水分蒸发，土壤中加入保水剂后，在很大程度上抑制了水分蒸发，提高了土壤饱和含水量。2.保肥。保水剂可将溶于水中的化肥、农药等农作物生长所需要的营养物质固定其中，减少了可溶性养分的淋溶损失，达到了节水节肥、提高水肥利用率的效果。 3.保温。保水剂具有良好的保温性能。施用保水剂之后，可利用吸收的水分保持部分白天光照产生的热能调节夜间温度，使得土壤昼夜温差减小。在砂壤土中混有0.1%－0.2%的保水剂，对10厘米土层的温度监测表明，对土温升降有缓冲作用，使昼夜温差减少为11－13.5℃，而没有保水剂的土壤为11－19.5℃。4.改善土壤结构。保水剂施入土壤中，随着吸水膨胀和失水收缩的规律性变化，可使周围土壤由紧实变为疏松，孔隙增大，从而在一定程度上改善土壤的通透状况。
㈣ 简介几种常用节水灌溉技术
中国现有常用节水灌溉方法包括渠道防渗、喷灌、微喷灌、渗灌和滴灌等，均为人为控制灌溉时机和灌水量，属于“被动式”灌溉模式。
渠道防渗
渠道输水是目前我国农田灌溉的主要输水方式。
传统的土渠输水渠系水利用系数一般为0.4—0.5，差的仅0.3左右，也就是说，大部分水都渗漏和蒸发损失掉了。渠道渗漏是农田灌溉用水损失的主要方面。采用渠道防渗技术后，一般可使渠系水利用系数提高到0.6—0.85，比原来的土渠提高50%—70%。渠道防渗还具有输水快、有利于农业生产抢季节、节省土地等优点，是当前我国节水灌溉的主要措施之一。
根据所使用的材料，渠道防渗可分为：①三合土护面防渗；②砌石(卵石、块石、片石)防渗；③混凝土防渗；④塑料薄膜防渗(内衬薄膜后再用土料、混凝土或石料护面)等。
管道输水
管道输水是利用管道将水直接送到田间灌溉，以减少水在明渠输送过程中的渗漏和蒸发损失。发达国家的灌溉输水已大量采用管道。目前我国北方井灌区的管道输水推广应用也较快。常用的管材有混凝土管、塑料硬(软)管及金属管等。管道输水与渠道输水相比，具有输水迅速、节水、省地、增产等优点，其效益为：水的利用系数可提高到0.95；节电20%—30%；省地2%—3%；增产幅度10%。目前，如采用低压塑料管道输水，不计水源工程建设投资(以下同)，亩投资为100元—150元。
在有条件的地方应结合实际积极发展管道输水。但是，管道输水仅仅减少了输水过程中的水量损失，而要真正做到高效用水，还应配套喷、滴灌等田间节水措施。目前尚无力配套喷、滴灌设备的地方，对管道布设及管材承压能力等应考虑今后发展喷、滴灌的要求，以避免造成浪费。
喷灌
喷灌是利用管道将有压 喷头分散成细小水滴，均匀地喷洒到田间，对作物进行灌溉。它作为一种先进的机械化、半机械化灌水方式，在很多发达国家已广泛采用。喷灌的主要优点如下：(1)节水效果显著，水的利用率可达80%。一般情况下，喷灌与地面灌溉相比，1m3水可以当2m3水用。(2)作物增产幅度大，一般可达20%—40%。其原因是取消了农渠、毛渠、田间灌水沟及畦埂，增加了15%—20%的播种面积；灌水均匀，土壤不板结，有利于抢季节、保全苗；改善了田间小气候和农业生态环境。(3)大大减少了田间渠系建设及管理维护和平整土地等的工作量。(4)减少了农民用于灌水的费用和投劳，增加了农民收入。(5)有利于加快实现农业机械化、产业化、现代化。(6)避免由于过量灌溉造成的土壤次生盐碱化。常用的喷灌有管道式、平移式、中心支轴式、卷盘式和轻小型机组式。
（1）移动管道式喷灌通常将输水主干管固定埋设在地下，田间支管和喷头可拆装搬移、周转使用，因而降低了投资。北京市顺义县全县数万亩粮田均采用这种灌溉形式。10多年来的实践证明：移动式管道喷灌除了具有一般喷灌省水、增产、省工、减轻农民负担和有利于农业机械化、产业化、现代化等优点以外，还具有设备简单、操作简便、投资低、对田块大小和形状适应性强、一户或联户均可使用等优点，是目前较适合我国国情、可以大力推广的一种微型喷灌形式，可适用于大田作物、蔬菜等，亩投资为200元一250元。
（2）固定管道式喷灌固定管道式喷灌是将管道、喷头安装在田间固定不动， 其灌溉效率高，管理简便，适用于蔬菜、果树以及经济作物灌溉。但是投资较高(亩投资一般在1000元左右)，不利于机械化耕作。
（3）中心支轴式与平移式大型喷灌机只能在预定范围内行走，行走区域内不能有高大障碍物，土地要求较平整。其机械化和自动化程度高，适用于大型农场或规模经营程度较高的农田。使用国产设备，每亩投资为300元-400元。
（4）卷盘式喷灌机 靠管内动水压力驱动行走作业， 与中心支轴式及平移式的大型喷灌机相比，具有机动灵活、适应大小田块、亩设备投资低等优点。 目前进口设备每亩投资为；50元左右， 设备国产化后可进一步降低投资， 这是一种适合我国国情、有发展前景的喷灌形式， 可适用于大田作物、蔬菜等。卷盘式喷灌机有喷枪式和析架式两种， 后者具有雾化好、耗能低的优点。轻小型机组式喷灌，可以手抬或装在手推车或拖拉机上，具有机动灵活、适应性强、价格较低等优点，通常用于较小地块的抗旱喷灌。每亩投资为100元-200元。
微喷
微喷是新发展起来的一种微型喷灌形式。这是利用塑料管道输水，通过微喷头喷洒进行局部灌溉的。它比一般喷灌更省水，可增产30%以上， 能改善田间小气候，可结合施用化肥，提高肥效。国产设备亩投资一般在500元-800元。主要应用于果树、经济作物、花卉、草坪、温室大棚等灌溉。
滴灌
滴灌是利用塑料管道将水通过直径约10mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉。它是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式，其水的利用率可达95%。滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果，同时可以结合施肥，提高肥效一倍以上。可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉，在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。其不足之处是滴头易结垢和堵塞，因此应对水源进行严格的过滤处理。目前，国产设备已基本过关，有条件的地区应积极发展滴灌。
接管道的固定程度， 滴灌可分固定式、半固定式和移动式三种类型。固定式滴灌，其各级管道和滴头的位置在灌溉季节是固定的。其优点是操作简便、省工、省时， 灌水效果好。国产设备亩投资约为700元(果树)-1400元(大棚蔬菜)。半固定式滴灌， 其干、支管固定， 毛管由人工移动。亩投资为500元-700元。移动式滴灌，其干、支、毛管均由人工移动，设备简单，较半固定式滴灌节省投资，但用工较多。亩投资为2m元一500元。
覆膜灌
用地膜覆盖田间的垄沟底部，引入的灌溉水从地膜上面流过，并通过膜上小孔渗入作物根部附近的土壤中进行灌溉，这种方法称作膜上灌，在新疆等地已大面积推广。采用膜上灌，深层渗漏和蒸发损失少，节水显著，在地膜栽培的基础上不需再增加材料费用，并能起到对土壤增温和保墒作用。在干旱地区可将滴灌管放在膜下，或利用毛管通过膜上小孔进行灌溉，这称作膜下灌。这种灌溉方式既具有滴灌的优点，又具有地膜覆盖的优点，节水增产效果更好。
痕灌
2013年2月26日，华中科技大学对外发布消息，学校痕量灌溉研究中心历时10多年研发出“痕量灌溉”技术，一举打破农作物“被动式补水”传统灌溉模式，改由农作物自主吸水、按需吸水。
“痕灌”是受化学上微量元素与痕量元素概念启发而取名，主要指能在超微流量向作物长久供水，痕灌单位时间的出水量可达到滴灌的百分之一到千分之一。
痕灌技术的核心节水部件是痕灌控水头，由具有良好导水性能的毛细管束和具有过滤功能的痕灌膜组成，控水头埋在作物根系附近，毛细管束一端与充满水的管道相连，另一端与土壤的毛细管相连，感知土壤水势的变化。作物吸水导致根系周围的水势降低，即发出需水信号，控水头内的水不断以毛细管水的形式流向根系周围，直至作物停止吸水；控水头内的痕灌膜可防止毛细管束因杂质而堵塞，保证系统长期稳定工作。[2] 多年田间试验表明，痕灌比滴灌节水50%左右，即使在滴灌无法使用的地区也可推广应用。
痕量灌溉应用前景广阔。痕灌节水技术能耗更少，节水更多。尤其是能够突破在常规节水灌溉很少涉及的荒漠化治理、矿山修复、城市绿化等领域的发展，能为解决粮食安全、生态保护和水资源危机作出贡献。水利部等有关部委已表示将进一步深入研究此项高效节水灌溉新技术，积极创造条件进行大田试验，不断积累经验，逐步完善技术，使之在更大范围推广应用。