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容器苗圃的灌溉设计与应用
来源: | 作者:cxjinyu | 发布时间: 2017-08-31 | 1123 次浏览 | 分享到:
作为容器栽培管理的重点,灌溉系统成了容器苗圃建设的关键,一套完善的容器苗圃的灌溉系统,能减轻生产管理难度,提高产品质量,降低生产成本,并能最大程度地利用水资源。

近几年来,随着苗木产业的不断发展,为追求更好的效益,出现了苗木生产模式由地栽向容器栽培方向转变的迹象,作为容器栽培管理的重点,灌溉系统成了容器苗圃建设的关键,一套完善的容器苗圃的灌溉系统,能减轻生产管理难度,提高产品质量,降低生产成本,并能最大程度地利用水资源。

目前在我国容器苗圃才刚刚起步,还没有形成一整套生产模式,不过已有一些苗圃企业开始按照容器苗圃的要求进行了建设,在模式上主要是参照欧美的生产方式。下面就关于容器苗圃的灌溉设计作一个大致的介绍。

一、水源要求

1.水源位置及来源。一般来说容器苗圃必须建在水源较充足的地区,其水源可得到延续性的保证,并结合储水和回收水池的设置,就可达到水源的保证。

2.水质。灌溉用水质必须达到一定要求,其主要指标是水的酸碱度(pH值)、可溶性盐的含量(EC值)和其他杂质的含量。满足容器苗木灌溉要求的水质pH值须在5.86.5之间,EC值在0.75以下,杂质粒度在80目以下。

二、容器苗圃的场地要求

1.苗圃的地形。一般来说苗圃的形状以方形等规则状较为理想,地形上以平原或落差不超过1.5%的缓坡地为好,地形变化过大的应该经过改造以符合苗木生产,下图为一个标准苗圃的区块和灌溉主管道布置方案。

2.苗圃生产区地面排水。生产区块应做好地面排水,地块内的坡度控制在0.5%至1%之间,可达到较好的排水性。整个苗圃生产区可通过排水沟或排水通道进行合理排水。

3.排水收集设计。为更好地提高水的利用率,最好在苗圃内建立雨水收集和余水回流池。水池的大小以每亩苗圃面积建6070立方米比较合理(如有不间断水源可小一些),位置要考虑整个苗圃的地形,一般建在整个苗圃的最低点,如果是平原地带的话小型苗圃可在苗圃的边上,大型苗圃可在苗圃的中心位置,以方便集水和降低灌溉系统的造价。

三、容器苗圃的产品定位

容器苗圃的产品定位决定了灌溉系统的设计,根据不同的产品其灌溉方式和灌溉管道的配置都不一样。产品定位分品种的不同(如乔木、大灌木、小灌木、地被植物等)和生产容器的大小(如15加仑、10加仑、7加仑、5加仑、2加仑、1加仑等)两个方面,确定了这些才能合理设计整个灌溉系统。

四、灌溉功能区域划分及灌溉设计

根据不同苗木产品的生产要求,灌溉的区域划分一般可分养殖区、过渡和小型苗木生产区(包括荫棚区、1加仑生产区)、中型灌木和乔木早期生产区(2加仑、五加仑生产区)、大型灌木和乔木生产区(5加仑以上生产区)。根据生产区域来配置相应的灌溉模式和选择喷头种类,确定喷头型号后按照喷头参数及区块大小来设计喷头布局,并计算出灌溉用水量和给水管径的大小。右图为一个常用喷头型号(XcelHaWob12#)的相关参数和经专门软件计算后得出的相关数据。

1.苗木养殖区灌溉设计。养殖区应在保护地内,主要采用间隔喷雾方式来达到灌溉和保持湿度的作用,根据场地的情况,可选用范围较大的喷头或范围较小的喷头。范围较大的喷头所需管道较大以及水压较高(3bar以上),每跨温室只需一排喷头,场地利用率高,在规模较大时单位造价较低。范围较小的喷头所需管道较小以及水压要求不高(1.52bar),喷射直径在2米以内,养殖规模不大的比较适合。

2.过渡区及小型苗木生产区灌溉设计。在此区块内的苗木植株较小,摆放间距很密,可采用圆形喷洒喷头,喷头密度基本上在58米之间,要求出口水压在2bar以上,安装高度不超过1米,其灌溉均匀度较好,适合植株不高的小型苗木和地被的灌溉。

3.中型灌木及乔木早期生产区灌溉设计。对植株较高和摆放密度不大的小乔木和灌木区块,目前常用的主要是摇臂喷头和圆形喷洒喷头。摇臂喷头安装高度在1.52之间,和圆形喷洒喷头相比,其喷头距离较大,可在1020米之间,因而单位面积造价较低,要求出口水压在34bar,采用进口摇臂喷头喷头的灌溉均匀度会比圆形喷洒喷头差一些,而国产摇臂喷头的灌溉均匀度就更差了,同时容易受风向的影响。

4.大型灌木及乔木生产区灌溉设计。因此区块内的苗木间距较大,考虑到灌溉的效率,一般采用在每一盆内安装一个或多个低位喷头(按照容器的大小来配置),区块主管道采用地埋方式,分管道采用地面铺设(多用聚乙烯管),然后根据容器的间距接入低位喷头。

五、给水管路设计

1.给水管路的材料选择。常用的给水管道主要有镀锌钢管、PVC(聚氯乙烯)、PE(聚乙烯)、PPR(复合聚丙烯)等材质,考虑到灌溉应用特征和材料性价比,目前在应用上主要采用PVCPE材质的给水管路。

2.灌溉区块的给水管路设计。按照设计地块所需的喷头来计算用水量,从而推算出区块分管道和主管道的管径。受电磁阀规格的影响,区块主管道直径一般不超过90毫米,如果区块内用水量超过主管道的输送能力,可通过增加主管道来解决。

3.灌溉主管路设计。整个苗圃的主管道大小应根据苗圃每天最大总用水量在8个小时内完成灌溉来计算,即主管道每小时流量为每天总用水量的1/8,但在设计时会增加一定的系数。

六、灌溉首部(泵站)及水处理

1.泵站设计。根据主管道的设计要求来确定泵站的大小,最好变频自动控制,泵站应包括水泵、气压罐、变频控制箱和相应管道组成,在水泵的出口处须安装止回阀和自动进排气阀。每组泵站应采用2台以上的水泵组成,以避免单台水泵出现故障时影响整个苗圃的生产。

2.水处理设计。不管是采用地表水还是地下水,都需要进行水处理,常规的水处理主要是控制杂质含量,可采用砂石过滤器来处理,过滤要求在80目以下。另外如果水的酸碱度不符合要求,可通过加酸和加碱来调节。水中可溶性盐的含量偏高,一般采用电渗析法和反渗透法处理来解决,但处理成本相对较高。

七、灌溉控制系统

1.控制阀门。控制阀门一般分两种。一种为手动阀门,用来进行手动控制,主要用于主管道和各分支点以及每个灌溉点的控制。另外一种是用于灌溉自动控制的电磁阀,安装于每个灌溉区块的首部,对每个灌溉区块进行自动控制。

2.养殖区控制系统。对苗木养殖区的自动灌溉控制来说,其控制要点为喷雾时间和间隔时间的控制,其控制系统要求间隔设定时间可在几分钟到几个小时之间,喷雾时间可最小设定到以秒为单位。较好的养殖灌溉控制系统可根据生产要求每天设定不同的灌溉区间。

3.容器苗木生产区控制系统。容器苗木生产区的灌溉控制系统可按照生产区块进行灌溉设定,然后根据程序进行自动灌溉。