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节水灌溉设备和技术发展历史

节水灌溉设备和技术发展历史

发布日期:2019-06-03 编辑:博云农业 点击:

为了充分利用半固定式喷灌系统的低成本,克服高劳动强度的缺点,20世纪30年代后期,一种类似于半固定系统的机械驱动喷水器被命名为Harry Harry Farstone。Firestone)被发明并投入使用。目前仍有几家企业,如美国的Wade企业和皮尔斯湖?它生产这种称为辊式喷洒器(SideRoll或WheelMoving)的机器。其优点是成本低于固定式喷灌系统,劳动强度低于半固定式?手动管道系统,维护方便。该机结构简单,由小马力汽油发动机驱动。滚轮由薄壁镀锌钢制成,管道为薄壁铝合金管。适用于低干作物,如棉花?小麦?蔬菜?草坪?牧场灌溉等

滴灌带

在20世纪50年代,由于经济的快速发展,美国的劳动力成本迅速增加。农民迫切需要比滚动式洒水喷头更低劳动力成本的机器。


1952年,一位名叫弗兰克的科罗拉多州农民发明了一种液压驱动,自循环,洒水喷头安装的机器,顶部有一个洒水喷头,名为Center Pivot。后来,这台机器的生产权被卖给了内布拉斯加州(现在的佛蒙特州)的切割企业。这种类型的机器在20世纪70年代之前配备了由Rain Bird生产的摇臂喷嘴。其优点是自动化程度高,灌溉人工成本低,地形适应性强,不需要平地。缺点是土地利用率低(约78%)。 20世纪60年代以后,这台机器人口众多。?中美洲不均匀的农业区,科罗拉多州?内布拉斯加州?在堪萨斯州广泛推广。


在20世纪70年代,由于石油危机的影响,中心枢轴式喷头的喷嘴从摇臂喷嘴变为低压微喷嘴,以节省能源。从那时起,液压驱动也逐渐转变为电驱动,可靠性越来越高。目前,美国灌溉总面积的约31%采用中央枢纽系统灌溉。为了提高土地利用率,开发了平移灌溉机(LateralMoving),但没有多大用处。由于成本高,维护不方便且能耗高。还有一种称为卷轴式喷灌器的灌溉机,在整个欧洲广泛使用,起源于法国,适用于?的小型农场。整套装有大喷枪,流量和范围都很大。该机灵活使用?人工成本低。但是,能耗高,喷水均匀性差,土壤侵蚀严重,对作物的攻击强度太大。


尽管喷灌比传统的地面灌溉技术更有效,但对于非常干燥和多雨的地方来说仍然不能令人满意。由于喷灌应完全润湿,因此作物之间的蒸发基本上是无效的。


20世纪40年代后期,一位名叫Symcha.Blass的以色列农业工程师在英国发明了滴灌技术。在20世纪50年代,他将这项技术带回了以色列的内盖夫沙漠地区,并将其用于温室灌溉。自20世纪60年代初以来,滴灌已在以色列?加州广泛推广,主要用于水果和蔬菜灌溉。滴灌的水分利用效率高达90%以上,主要是由于没有水分流失。如果管理得当,没有深度泄漏,没有地面径流损失,直接渗入根区会使作物之间的蒸发损失非常小。除了非常高的用水效率,使用滴灌系统施肥更有效。根据作物不同生长期的肥料需求,可以在10001775的最佳水环境中,用灌溉水精确施用不同的肥料种植作物。滴灌不仅可以提高作物产量,节约水资源,还可以大大提高作物品质。它仍然是世界上最繁荣的灌溉技术。


在20世纪,喷灌?滴灌技术除了农业前所未有的发展外,还广泛应用于城市绿化。草坪灌溉多功能埋地喷灌技术采用地下式,主要用于园林绿化。知名厂商包括American Rain Bird Company? Toro和Hunter。

  80年代以来,不少企业及研究人员开始探讨地下滴灌技术(简称SDI),将滴灌技术的优点发挥到极致(无地面蒸发损失)。澳大利亚的昆士兰,美国的加州、夏威夷等地,SDI广泛应用于灌溉甘蔗及蔬菜,取得良好效果。雨鸟企业在我国新疆南部将滴灌带埋于地下30厘米,用于铁路防风林带灌溉,也取得良好效果。SDI也有应用于草坪灌溉的,但取得较好效果的报告不多见,推广较缓慢。雨鸟企业开发了一系列应用于园林花卉、行道树灌溉的滴灌设备,在美国、加拿大等地广受欢迎。


  我国从70年代开始引进喷灌、滴灌技术,80年代中期曾一度得到迅速发展。但因为经济及技术落后,不几年即纷纷下马。进入90年代中期,国家充分意识到我国水资源的短缺,重新大力推广节水技术。经过数年努力,已取得长足进步。引进消化吸取及仿制了不少条滴灌生产线。产品质量比80年代有了很大进步。国内著名滴灌生产厂家有:北京绿源企业、山东莱芜塑料厂等。国内喷头生产厂家很多,但质量优秀且稳定的不多。喷灌机具表现也不佳。

  经过前人在上一世纪的孜孜探索,灌溉水的利用技术已经达到一个很高的水平。但淡水资源的短缺越来越严重,人类在新的世纪将面临更严峻的挑战。

  进入21世纪,灌溉技术将会以前所未有的速度发展。许多灌溉专家预测21世纪的灌溉将朝着能耗及造价越来越低,效率越来越高(SDI将会大量推广),高度自动化及高度智能化方向发展(计算机控制,精量灌溉)。


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