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      節水灌溉技術是如何發展起來的

      來源: 時間:2018-05-18 11:12:17 瀏覽次數:

      節水灌溉技術是如何發展起來的??首先是外國人發明,由美國大力推廣,歐美也在大面積使用后,我們國家才開始引進,現在北方已經是大規模使用了。

          節水灌溉技術是如何發展起來的?首先是外國人發明,由美國大力推廣,歐美也在大面積使用后,我們國家才開始引進,現在北方已經是大規模使用了。其中的具體細節且聽我慢慢道來。

      節水灌溉技術發展

          1894年,一位名叫查爾斯·斯凱納的美國依阿華州人,發明了一種非常簡單的噴水系統,開拓了人類利用機械設施節水灌溉的先河。1933年,美國加州一個叫澳滕·英格哈特的農民發明了世界第一只搖臂噴頭,并注冊專利,由著名的雨鳥公司制造。這種新型噴頭的問世,對此后農業節水灌溉起到了革命性的推動作用。采用搖臂噴頭噴水系統后,水的利用率大大提高,比大水漫灌可提高約50%以上。這樣,同樣的水可多灌50%的面積。


          二次世界大戰以后,美國的經濟、技術飛速發展,以皮爾斯(Pierce)為先導的灌溉企業制造出多種快速連接鋁合金接頭,與薄壁鋁管連接,誕生了半固定及固定式薄壁噴灌系統,使得大面積采用噴灌系統成為可能。半固定系統的優點是造價低廉,對田間耕作無影響。缺點是人工搬動勞動強度大。固定式噴灌系統的優點是勞動強度小,但造價高,對田間耕作有影響,適合于多年生作物灌溉。

          為充分利用半固定式噴灌系統造價低的優點,克服其勞動強度高的缺點,一種由機械驅動的類似于半固定系統的噴灌機在30年代晚期由一位叫哈里·法里斯通(Harry.Firestone)的人發明并投入使用?,F在仍有數家公司,如美國的維德(WadeCo.),萊克(Lake)、皮爾斯(Pierce)等在制造這種被稱為滾移式噴灌機(SideRoll或WheelMoving)的機器。其優點是造價比固定式噴灌系統低,勞動強度比半固定式、手工搬管系統低,維修方便。這種機器結構簡單,由一臺小馬力汽油機驅動。滾動輪由薄壁鍍鋅鋼板做成,管道為薄壁鋁合金管。適用于低干作物,如棉花、小麥、蔬菜、草皮、草場等的灌溉。

          進入50年代,由于經濟的快速發展,美國的勞務成本迅速上升。農場主迫切需要勞動成本比滾移式噴灌機還要低廉的機器。

          1952年,一位名叫弗蘭克(Frank)的科羅拉多州的農民發明了一種水力驅動,自動轉圈,上邊懸掛噴頭的噴灌機具,取名為中心支軸式噴灌機(CenterPivot)。后來這種機器的生產權售給內巴拉斯加州的伐利公司(即現在的維蒙特)。這種機器在70年代前多配置雨鳥公司生產的搖臂噴頭。其優點是自動化程序高,灌溉勞務成本非常低;地形適應性強,不需要平地。缺點是土地利用率低(約78%)。60年代后,這種機器在地廣人稀、地勢不平坦的美國中部農業區科羅拉多、內巴拉斯基、堪薩斯廣泛推廣開來。

          70年代,由于石油危機的影響,中心支軸式噴灌機的噴頭由搖臂噴頭改為低壓微噴噴頭,以達到節約能源的目的。此后,水力驅動也逐漸改變為電力驅動,可靠性越來越高。目前,美國總灌溉面積中,約31%采用中心支軸式系統灌溉。為提高土地利用率,后來又開發出平移式噴灌機(LateralMoving),但使用并不多。因為成本較高,維修不方便,能耗高。

          還有一種叫卷盤式噴灌機的灌溉機具,廣泛流行于歐洲各地,起源于法國,適合于中、小農場。整套機具配一支大噴槍,流量及射程非常大。這種機器使用靈活、方便,勞務成本低。但能耗高,噴水均勻度不好,對土壤侵蝕嚴重,對作物打擊強度太大。

          盡管噴灌的用水效率大大高于傳統的地面灌溉技術,但對于十分干旱少雨的地方來說,仍是不盡人意。因為噴灌要全面積濕潤,作物顆間的蒸發基本上是無效的。

          40年代末期,一位叫希姆克·伯拉斯(Symcha.Blass)的以色列農業工程師在英國發明了滴灌技術。50年代,他將此種技術帶回以色列的內格夫沙漠地區,應用于溫室內灌溉。從60年代初開始,滴灌在以色列、美國加州得到廣泛推廣,主要應用于水果及蔬菜灌溉。滴灌的用水效率高達90%以上,主要歸因于無輸水損失,管理好的話可無深層滲漏,無地面徑流損失,直接入滲于根區使得作物棵間蒸發損失非常小。除用水效率非常高外,利用滴灌系統施肥,其效果更佳??筛鶕魑锊煌L期需肥要求,準確地隨灌溉水施入不同的肥料,可使作物生長于最優水、肥環境中。滴灌不只使作物產量提高,節約水資源,而且可大大提高作物品質。目前仍是全球最為蓬勃發展的灌溉技術。

          20世紀,噴灌、滴灌技術除在農業上得到空前發展之外,城市園林綠化上也廣泛采用。草坪灌溉多用地埋式噴灌技術,采用地埋式,主要出于景觀美化的目的。著名的制造商有美國雨鳥公司、Toro公司及Hunter公司。

          80年代以來,不少企業及研究人員開始探討地下滴灌技術(簡稱SDI),將滴灌技術的優點發揮到極致(無地面蒸發損失)。澳大利亞的昆士蘭,美國的加州、夏威夷等地,SDI廣泛應用于灌溉甘蔗及蔬菜,取得良好效果。雨鳥公司在我國新疆南部將滴灌帶埋于地下30厘米,用于鐵路防風林帶灌溉,也取得良好效果。SDI也有應用于草坪灌溉的,但取得較好效果的報告不多見,推廣較緩慢。雨鳥公司開發了一系列應用于園林花卉、行道樹灌溉的滴灌設備,在美國、加拿大等地廣受歡迎。

          我國從70年代開始引進噴灌、滴灌技術,80年代中期曾一度得到迅速發展。但因為經濟及技術落后,不幾年即紛紛下馬。進入90年代中期,國家充分意識到我國水資源的短缺,重新大力推廣節水技術。經過數年努力,已取得長足進步。引進消化吸收及仿制了不少條滴灌生產線。產品質量比80年代有了很大進步。國內著名滴灌生產廠家有:北京綠源公司、山東萊蕪塑料廠等。國內噴頭生產廠家很多,但質量優秀且穩定的不多。噴灌機具表現也不佳。


          我國現在節水灌溉技術發展迅速,基本上城市附近的地方,都能見到節水灌溉設備。而且我們開動腦筋,還把節水灌溉玩出了花,其灌溉效率和節水方面都是很高的。如果想做節水灌溉系統,可以電話咨詢我們,專注做節水灌溉十余年。

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