利用黄河水等含泥沙水的微灌系统及植物节水栽培系统技术方案

本实用新型专利技术公开了利用黄河水等含泥沙水的微灌系统及植物节水栽培系统。微灌系统用于将来自水源的含泥沙水引到种植园中并对种植园中的植物进行微灌。微灌系统包括微灌带，微灌带为沿微灌带的长度方向设有多个溢水微孔的PE塑料管。微灌带布置在种植园的地面上，且微灌带的一端连通到水源，另一端封闭。来自水源的水流过微灌带并从微灌带上的溢水微孔溢出以对植物进行灌溉。利用本实用新型专利技术的微灌系统，含沙水不用过滤、不用沉淀，也不用更改原有输水渠、不用耗电加压、仅利用输水渠自有的水压就可将黄河水等富含泥沙水微喷至作物根部而进行微灌。此外，本实用新型专利技术的微灌技术还可与植物控根栽培技术结合，进一步降低了土壤渗漏的水浪费。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及节水领域，具体涉及节水灌溉。
技术介绍
早在1988年，世界环境与发展委员会的文件指出“水资源正在取代石油成为在全世界引起危机的主要问题”。水资源缺乏已成为当今人类社会共同关注的问题。我国人均水资源2200m3，不足世界平均水平的1/4，是一个水资源严重缺乏的国家，而且随着人口剧增和工业的发展，将来缺口会越来越大。我国西部的宁夏平原、新疆南部、甘肃河西走廊及内蒙河套地区，降水稀少(15-300mm),蒸发量极大(3000mm以上)，完全依赖黄河水及雪山融水灌溉进行农业生产。在银川等黄河两岸地区，由于沙质土壤特殊的结构特性和强烈的大气蒸发，每亩年间灌水量一般在IOOOm3以上，漏水和地面蒸发造成了非常大的水资源浪费。在银川、兰州和内蒙河套的黄河两岸台地，近年通过电力提水开发了大量土地。但这些土地多为沙质土壤，有的沙土层下面还有石砾层，漏水漏肥严重，每亩年间耗水量有的甚至高达2000m3，使灌溉成本大幅提高，也限制了沙荒地的进一步开发。尽管水资源不足，但当地至今仍然采用传统的沟灌和漫灌方式，不仅浪费了水资源，还带来了可溶性养分的渗漏和地势较低区域的土壤盐溃化等不良危害。此外，黄河中上游地区的大量取水使下游河道水量减少，在干旱年份经常出现断流现象，给下游地区的国民 经济发展造成巨大损失。因此改变灌溉方式，开发节水技术，提高水利用率，减少现有的灌溉水用量，对黄河流域地区的国民经济发展具有重大意义。目前，干旱或半干旱地区的土壤水消耗主要由三部分构成土壤渗漏失水和地面泾流(占失水的50%以上)、地面蒸发失水(占20%以上)和植物蒸腾失水。其中土壤渗漏失水(含泾流)和地面蒸发失水是几乎没有任何生理和生产现实意义的，是完完全全的浪费。而植物的蒸腾也不是100%有意义，通过一些生物和栽培措施，将蒸腾降低到不影响作物生长发育的程度是可行的。因此，相应地，节水的主要途径有阻断或减少土壤漏水、地面蒸发和降低作物蒸腾耗水。滴灌是全球目前最有效的节水技术，可以缓慢地将水分供给给植株根系，可以避免沟灌和漫灌导致的水分深层渗漏，并且土壤湿润面积小，可以有效地减少地面蒸发。但滴灌需要水质清洁，含有泥沙的黄河水会堵塞滴头和滴件，难以实施。即使采用井水等清洁水源，滴灌仍需要过滤、加压等复杂的设备，滴灌管的价格也很高，一次性投入高，设备维护费用高。而且，滴灌必须加压，要消耗电力，运行费用也高。因此，本技术将提供一种更节能、更有效、且不受水质影响的微灌技术。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种不用过滤、不用沉淀、不用更改原有输水渠、不用耗电、仅利用输水渠自有的水压将黄河水等富含泥沙水微喷至作物根部的微灌技术。技术原理为了降低土壤水消耗，一个方法是阻断或减少土壤漏漏。阻断土壤渗漏的途径有两个一个是用塑料膜等不透水的材料隔断根域土壤与底层土壤、周边土壤的连系，灌溉水就不能向地下和根域以外的行间渗漏；另一个是应用滴灌等微灌技术，控制湿润土壤深度和范围，也可以避免深层渗漏。另一方法是减少地面蒸发。减少地面蒸发的途径有三个一是通过限制植物根系生长范围，灌溉水只湿润植物根域的土壤，蒸发面积减少，蒸发量自然就降低了 ；第二是应用滴灌等微灌技术控制湿润面积，可以减少蒸发；第三是通过在地面覆盖草、地膜、砾石等来将地面蒸发降低到最低。再一个方法是降低蒸腾耗水。降低蒸腾耗水是进一步节水的关键环节，在各种措施中以胁迫灌溉(亏缺灌溉)最具可行性和实用价值。就是利用滴灌等节水技术，调控植物根域土壤的湿润程度或干湿交替的频度，造成植物根系局部或短时间的轻度水分胁迫，挤掉植物水分的奢侈消耗，降低耗水量。胁迫灌溉在节水的同时能够促进光合产物向经济器官的转移，提高经济作物产量和品质。本技术利用原有输水渠高于种植园地面形成的水压差，同时对微灌系统的结构进行设计，实现了利用黄河水等含泥沙水进行诸如葡萄等植物的微灌。此外，本技术的微灌技术还与植物控根节水栽培技术结合，进一步降低了土壤水消耗。本技术采用的技术方案为实现上述目的，本技术提供了一种微灌系统，用于将含泥沙水或不含泥沙水引流到种植园中并对种植园中的植物进行微灌，其特征在于所述微灌系统包括水源和微灌带，所述微灌带沿微灌带的长度方向设有多个溢水微孔；所述微灌带布置在种植园的地面上，且所述微灌带的一端连通到水源，另一端封闭；以及来自所述水源的水能够在微灌带内流淌并从微灌带上的溢水微孔溢出以对植物进行微灌。一优选实施例中，较佳地，所述微灌带为PE塑料管，且当所述微灌带布置在种植园上时，所述微灌带沿长度方向与地平面形成0-0. 7%的倾斜度。另一优选实施例中，较佳地，所述微灌带直径为5. 0cm-15. 0cm。另一优选实施例中，较佳地，所述微灌带的长度为30m-100m。另一优选实施例中，较佳地，所述微灌带上沿长度方向设有I排或2排溢水微孔，同一排溢水微孔中相邻两个溢水微孔之间的距离为30cm-60cm。另一优选实施例中，较佳地，所述微灌带上的溢水微孔的直径为1. 5mm-2. 5mm。另一优选实施例中，较佳地，所述微灌系统还包括引水管和主水管，所述引水管一端与水源连通连接，另一端与所述主水管连通连接；以及所述主水管上沿长度方向设有多个开口，每个所述开口连通连接一根所述微灌带。另一优选实施例中,较佳地,所述含泥沙水是黄河水,利用田间输水渠中的黄河水自流水压提供驱动力，使得含泥沙的黄河水从所述微灌带的溢水微孔溢出，且不堵塞所述溢水微孔。另一优选实施例中，较佳地，所述水源是种植园中原有水渠中的水，且所述水渠的水位比种植园的地面高30-70cm，由此从水渠流入所述微灌带的水由于水渠与种植园之间的高度差而被加压，使得水能够从所述溢水微孔溢出。另一优选实施例中，较佳地，所述微灌系统还包括引水管，所述引水管一端与水源连通连接，另一端与所述微灌带连通连接。在另一优选实施例中，较佳地，所述的灌溉用水是含沙水，较佳地，含沙量为0-100g/L 水。在另一优选实施例中，较佳地，所述的灌溉用水是黄河(含沙)水或长江(含沙)水。本技术还提供了一种植物节水栽培系统，其特征在于，包括种植园上的用于种植植物的定植沟；覆盖在沟壁和沟 底上的塑料膜，其中，仅在沟底中间沿长度方向留宽度为10cm-20cm的区域未覆盖塑料膜，以将定植沟与沟外的土壤隔绝开，防止沟内的水不必要地渗入沟外土壤中并使得植物的根部不延伸出沟外；以及上面所述的微灌系统，以对所述定植沟中的植物进行灌溉。较佳地，本技术的植物节水栽培系统尤其适于按一定行距成行种植的葡萄、或枸杞、或杨树等。上述的植物栽培系统尤其适于按一定距离成行栽培葡萄等果树或枸杞等经济树木和杨树等林木。本技术利用了黄河水等含泥沙水，且水源水位高于种植园地面，通过对能够避免泥沙堵塞、不需要过滤设备、不需要耗能加压的黄河水等自流水压微灌技术进行系统的研究，确定了微灌所用微灌带的规格和使用条件等技术参数，实现了利用诸如葡萄园等种植园原有输水渠的水压差进行植物园的微灌。通过本技术，既不会有泥沙堵塞溢水微孔，又没有加压滴灌的能耗，并能够将黄河水富含的土壤胶体粘粒成分无损耗地输送给土壤可改良砂质结构，而且不需要过滤等复杂的设备，投资低廉。因此，本技术提供了黄河水等含泥沙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微灌系统，用于将含泥沙水或不含泥沙水引流到种植园中并对种植园中的植物进行微灌，其特征在于：所述微灌系统包括水源和微灌带，所述微灌带沿微灌带的长度方向设有多个溢水微孔；所述微灌带布置在种植园的地面上，且所述微灌带的一端连通到水源，另一端封闭；以及来自所述水源的水能够在微灌带内流淌并从微灌带上的溢水微孔溢出以对植物进行微灌。

【技术特征摘要】
1.一种微灌系统，用于将含泥沙水或不含泥沙水引流到种植园中并对种植园中的植物进行微灌，其特征在于 所述微灌系统包括水源和微灌带，所述微灌带沿微灌带的长度方向设有多个溢水微孔； 所述微灌带布置在种植园的地面上，且所述微灌带的一端连通到水源，另一端封闭；以及 来自所述水源的水能够在微灌带内流淌并从微灌带上的溢水微孔溢出以对植物进行微灌。2.根据权利要求1所述的微灌系统，其特征在于所述微灌带为PE塑料管，且当所述微灌带布置在种植园上时，所述微灌带沿长度方向与地平面形成0-0. 7%的倾斜度。3.根据权利要求1所述的微灌系统，其特征在于所述微灌带直径为5.Ocm-15. Ocm04.根据权利要求1所述的微灌系统，其特征在于所述微灌带的长度为30m-100m。5.根据权利要求1所述的微灌系统，其特征在于所述微灌带上沿长度方向设有I排或2排溢水微孔，同一排溢水微孔中相邻两个溢水微孔之间的距离为30cm-60cm。6.根据权利要求1所述的微灌系统，其特征在于所述微灌带上的溢水微孔的直...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世平，何建军，娄玉穗，赵丽萍，赵慧，张才喜，许文平，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：实用新型
国别省市：