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节水灌溉技术在园林绿化养护中的应用

作者: 李玲莉,刘威 时间:2018-2-12 阅读次数:1286

节水灌溉技术在我国广泛应用于农业、林业,特别是西北干旱缺水地区,如利用节水灌溉技术在太行山区种植苹果等[1]。自20世纪90年代,我国节水灌溉技术在农业发展进入了新时期,形成了以农艺技术和工程技术为主并相互结合的技术体系[2]。相对而言,节水灌溉技术在城市园林绿化养护中发展较缓慢,仅在高尔夫草坪中有较广泛应用,在城市道路、公园等水源便捷区域中有巨大应用潜力。

一/节水灌溉技术

以节水灌溉技术发展较成熟的农业应用为例,节水灌溉技术包括农艺技术和工程技术,其中农艺技术包括非充分灌溉、调亏灌溉和地面覆盖等,工程技术包括渠道防渗技术、低压管道输水灌溉技术、喷灌技术、滴灌技术、渗灌技术、微喷灌技术、痕量灌溉等[2]。结合城市园林绿化美观、实用的基本要求,城市绿地可采用节水灌溉工程技术中的喷灌技术、滴灌技术、渗灌技术、微喷灌技术等。四种节水灌溉技术主要由水源、控制器、压力调节装置、过滤系统、毛管、管件、出水口等部分组成,可实现定时定量、水肥一体化灌溉。

各组成部分的基本要求和作用如下:(1)水源必须采用清洁水源,可采用市政管网的自来水、井水、湖泊水或自然降水等;(2)控制器可设置光照、温度、土壤水分等指标控制灌溉时间和水量;(3)压力调节装置具有防止水击,保持系统压力相对均衡稳定的作用;(4)过滤系统可根据用水量选择适合的叠片式过滤器或滤网式过滤器,两者均为物理过滤(见图1);(5)毛管与管件起连接作用,将水分输送至出水口(见图2);(6)出水口可借助喷头、滴头等以喷灌、滴灌、渗灌、微喷等形式输出水分(见图2)。

二/城市园林绿化应用

2.1 喷灌技术

喷灌是利用专门设备将有压水流通过喷头喷洒成细小水滴,落在土壤表面进行灌溉的一种灌溉技术[2]。压力水通过两种方式形成:一种是利用水的落差,使用输送管道将水运送到待灌溉的区域,然后借助喷头将水喷洒到空中,以此来达到对农作物进行灌溉的目的。如城口优良苗木繁育基地的高山杜鹃园建设采用此方法供水;另一种是直接使用一整套的动力机和水泵等设备,对水进行加压处理,然后再进行灌溉操作[3]。如重庆市风景园林科学研究院智能温室通过潜水泵抽水形成喷灌所需的压力。

该技术通常需要不低于0.15MPa的压力,随着压力的增大,喷头的额定喷水量和喷洒直径均会增大。0.15MPa为市政供水管网的供水压力,园林绿化中可直接连接自来水管道进行喷灌。喷灌喷头通常采用360°旋转的摆臂式喷头,喷头距地高度一般为1m左右;亦可采用隐藏式喷头。常用管件为硬质的PPR或PE水管,需要焊接固定,一旦施工不宜变动。适用于公园、苗圃等固定绿地内的灌溉。

2.2 滴灌技术

滴灌是利用安装在毛管上的滴头、孔口或者滴灌带等灌水器,使灌溉水成水滴状,缓慢、均匀的滴入植物根区附近浸润根系最发达区域的灌水方法[2]。相对而言,该技术的灌溉目的性更强,针对每棵植物进行补水,可实现灌溉水的高效利用。

该技术对压力的要求较低,可根据需要自行调整压力。压力小时成水滴滴入土壤中,压力大时成细水流流出。滴头直接插入毛管中,滴头间距可根据植物距离安装,同一棵植物可以安装多个滴头。管件无需焊接,随插随拔,安装简便。可根据灌溉区域的情况,随时调整浇水对象。适用于行道树等绿地的灌溉。

2.3 微喷技术

微喷灌溉是利用专门的喷灌设备将有压水送到地块后以较大的流速由微喷头喷出进行喷洒灌溉的方法。微喷灌是介于喷灌和滴灌之间的一种灌水技术,喷灌过程中压力水在空气阻力的作用下粉碎成细小的水滴降落在地面或植物叶面[2]。该技术喷洒的水滴细小、均匀形成水雾,可为倒挂式,亦可为直立式。在耗水量相同时,能更有效地增加空气湿度。

当水压不小于0.15MPa时,喷洒半径达4 m。倒挂应用中,当水压不足时,无法打开防漏阀门,无法喷灌;直立应用中虽无需安装防漏阀,但压力不足时,微喷头无法达到高速旋转,无法形成水雾,喷洒范围缩小。该技术在应用时,喷头间距固定,以达到喷洒范围的交叉互补,实现均匀灌溉。连接管件与滴灌一致,拆装简便。适用于庭院绿地或育苗床等的灌溉。

2.4 渗灌技术

渗灌技术是在低压条件下利用修筑在地下耕层的渗水毛管将灌溉水引入耕作层,借毛细管作用,定时定量的按照作物所需以土壤渗水方式供水的方法[2]。该技术能改善根区土壤物理条件,避免地表蒸发造成的水分散失,兼具隐蔽、美观的功能。

该技术与滴灌技术相似,但需埋入土壤中,灌溉过程中无需安装喷头,通过特定的渗透管进行灌溉。连接管件与滴灌、微喷一致,拆装简便。适用于立体绿化等对美观要求较高的精细管护绿地。

三/家庭应用

家庭园艺作为我国园林绿化的发展新方向,有巨大的潜在市场。在2017年中国国际花卉展中,针对家庭养花因浇水不当导致盆花死亡的节水灌溉产品已经上市,具有定时、安装简便、功能多样的特点。根据水源大致可分为两大类:

3.1 自来水供水。与自来水龙头连接,通过定时器、Y型分水接头、粗毛管、三通管件、细毛管、喷头、堵头形成一整套适用于家庭使用的微型灌溉系统。定时器不仅具有定时功能,还具有雨天探头,下雨天自动断水。喷头兼具微喷和滴灌的功能,可根据植物生长需要调整。

3.2 储水桶供水。可用矿泉水瓶等容器作为储水桶,通过陶瓷渗灌滴头、滴灌器等设备进行补水。陶瓷渗灌滴头基于虹吸原理,保持土壤水分湿润。滴灌通过设置滴水量延长灌溉时间,提高植物对水分的吸收率。

目前,国内园林绿化的节水灌溉技术正处于起步阶段,节水灌溉技术的推广可大大降低绿化植物的养护成本,有巨大市场发展空间。夏季高温时,园林绿化部门多采用洒水车喷洒给绿化植物浇水。在确保植物越夏的前提下,采用滴灌技术可节水70%-80%,采用喷灌技术可节水40%-50%,且灌溉效果均优于洒水车喷洒。同时,节水灌溉技术的应用还降低了夏季抗旱保苗的人工成本和人员中暑风险。

综上所述,随着新技术、新标准、新材料和新设备的不断推陈出新,结合家庭园艺发展的需要,节水灌溉技术在园林养护中势必向精细精准、信息化、智能化方向发展。近年来,随着小米花花草草生长监测仪等小型自动监测设备的推出,园林植物养护技术必将向科学化、体系化发展。节水灌溉技术结合手机等一体化智能终端,借助WIFI可实现远程操作。总之,节水灌溉技术在园林绿化养护的革新已经到来,这是我们园林工作者的机遇和挑战。

参考文献:

[1] 张晓婕,马美芹,闫付荣等. 太行山区苹果抗旱节水技术[J].现代农村科技,2017,(8):47.

[2] 徐文静,王翔翔,施六林等.中国节水灌溉技术现状与发展趋势研究[J].中国农学通报,2016,32(11):184-187.

[3] 王金辉. 节水灌溉新技术在现代农业中的应用[J]. 工程技术研究, 2017, (07): 74, 86.