多年生牧草加气地下滴灌技术规程

1多年生牧草加气地下滴灌技术规程本文件适用于内蒙古自治区干旱、半干旱地区多年生牧草地下滴灌灌水加气技术。本文件规定了内蒙古自治区多年生牧草地下滴灌系统、滴灌灌水以及加气相关技术指标。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T50363节水灌溉工程技术规范GB/T50485微灌工程技术标准GB5084农田灌溉水质标准SL334—2016牧区草地灌溉与排水技术规范DB15/T907—2015荒漠化草原紫花苜蓿地埋滴灌技术规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1多年生牧草perennialpasture一次播种可以生长多年的牧草，一般每年可刈割一茬或多茬。3.2加气地下滴灌aeratedsubsurfacedripirrigation灌溉过程中以水为载体，通过专用加气装置将空气或纯氧快速溶解于水体并以水气混合液的形式通过地下滴灌带上的灌水器缓慢渗入附近土壤，再借助土壤毛细管作用或重力扩散到整个作物根系层的灌溉技术。3.3滴灌系统dripirrigationsystem由水源、首部枢纽、输配水管网和滴头等灌水器组成的一种微灌系统。23.4首部枢纽controlhead集中安装在滴灌系统入口处的过滤器、加气装置及量测、安全和控制设备的总称，是控制、调节整个滴灌系统的核心部分。3.5灌水定额waterquotaofeachirrigation单位灌溉面积上的一次灌水量或灌水深度。3.6灌溉定额irrigationwaterquotainwholeseason作物播种前及全生育期单位面积的总灌水量或总灌水深度。3.7灌水周期irrigationinterval相邻两次灌水的时间间隔。3.8需氧关键期criticalperiodofoxygendemand作物在生长发育过程中最需补充氧气的关键时期。3.9溶解氧质量浓度dissolvedoxygenmassconcentration水中溶解氧气含量的浓度，是衡量水体自净能力的指标，单位一般为mg/L。3.10加气装置aerateddevices一种将空气快速转化为能迅速溶解于水的气泡的装置，主要有空气压缩机加气装置、文丘里空气射流器加气装置、超微米气泡循环加气装置和微纳米气泡快速发生装置。3.11微纳米气micro-nanobubble直径在数十微米到数百纳米之间的气泡，这种气泡直径介于微米和纳米之间，具有比表面积大、上升速度慢、自身增压溶解、表面带电、气体溶解率高等特性。3.12微纳米气泡水micro-nanobubblewater3溶解有微纳米气的水。4多年生牧草加气地下滴灌系统4.1水源工程可采用从河道、渠道取水的水库、泵站、引水闸坝或抽取地下水的水源井等。取用地表水时应设拦污栅、沉砂池等辅助设施。水质必须符合GB5084和GB/T50485的要求。4.2滴灌首部应包括引水设备、过滤设备、施肥（药）设备和控制测量设备等。应根据水源的供水能力和灌溉面积来确定滴灌首部引水设备大小和其它配件组成，应根据水质情况选择过滤器，水质差的宜增加过滤级次，采用不同类型过滤器组合进行多级过滤；泥沙含量特高的要建蓄水池和沉沙池，经沉淀后方可灌溉。4.3加气系统加气装置将空气（氧气）快速转化为能迅速溶解于水的气溶解于灌溉水中，通过地下滴灌系统的输配水管网将溶解有氧气的灌溉水直接输送到作物根区土壤供作物吸收。4.4输配水管网多年生牧草地下滴灌管道一般按干管、支管、辅管、毛管4级布置，当控制面积较大时可增设分干、分支管。管道布设应充分考虑多年生牧草种植方向、种植密度、农机作业等，在保证灌溉均匀度的前提下，要尽可能少布设地上管道，方便耕作管理。为了保证灌溉均匀度，要求根据支管道出水口控制面积，以及控制范围的地形、地貌、坡度、坡向，支管上可安装排气阀，减少滴灌带逆向吸附泥土堵塞滴头。4.5滴灌带参数多年生牧草地下滴灌条件下滴灌带铺设应与多年生牧草种植垄向平行，采用1带控制2～4行多年生牧草，滴灌带滴头宜采用贴片式或压力补偿式，滴头流量宜采用1.0～2.0L/h，滴头间距适宜采用30cm，滴灌带壁厚宜不小于0.4mm，滴灌带埋设深度宜采用10～20cm，滴灌带间距适宜采用50～60cm，滴灌带铺设长度适宜采用60～80m。5多年生牧草地下滴灌灌水技术5.1多年生牧草地下滴灌需水量多年生牧草需水量可采用水量平衡法直接计算，也可采用参考作物腾发量法、需水模系数法等间接方法计算。5.2多年生牧草地下滴灌灌溉制度5.2.1土壤含水率测定方法土壤含水率可采用烘干法、负压计法和TDR法测定。5.2.2土壤含水率下限控制指标4多年生牧草地下滴灌第一年种植宜在6月中旬播种，多年生牧草苗期抗旱能力较弱，土壤含水率下限宜控制在60%，到了拔节期以后为了促进多年生牧草根系的生长，可使其适当受旱，在拔节期、分枝期和开花期的土壤含水率下限宜控制在55%。多年生牧草种植第二年以后，每年返青期土壤含水率下限宜控制在55%，随着气温的升高，到了拔节期和分枝期土壤含水率下限宜控制在60%，为了保证多年生牧草品质，在开花期土壤含水率下限宜控制在65%。5.2.3灌水定额多年生牧草地下滴灌返青期灌水定额不宜过大，灌水定额宜为10~15m3/667m2，其他生育期灌水定额宜为20m3/667m2。5.2.4灌水周期多年生牧草灌水周期一般为5~7d。在多年生牧草生育期如遇到有效降水，灌水周期可适当顺延。5.2.5灌溉定额与灌水次数多年生牧草一个生长季内干旱年（降雨频率分别为75％）灌溉定额宜为200~220m3/667m2，全生育期灌水10~11次；一般年（降雨频率分别为50％）灌溉定额宜为160~180m3/667m2，全生育期灌水8~9次；丰水年（降雨频率分别为25灌溉定额宜为120~140m3/667m2，全生育期灌水6~7次。6多年生牧草地下滴灌加气技术6.1多年生牧草加气增氧一般要求a）省工省时原则，多年生牧草加气地下滴灌增氧灌溉应执行地下滴灌灌水加气一体化；b）水气均衡原则，应根据多年生牧草需水需氧规律进行地下滴灌水气管理；c）经济高产原则，应充分利用空气为增氧源将其转化为微纳米气泡从而增加其在灌溉水中的溶解氧质量浓度，形成溶解氧质量浓度较高的微纳米气泡水，并将其随灌溉水直接输送到作物根区土壤供作物根系吸收，促进作物高产。6.2多年生牧草加气方法多年生牧草加气方法主要包括机械加气、化学加氧、文丘里空气射流器加气或微纳米气泡水快速发生装置加气。机械加气是利用空气压缩机对灌溉土壤进行加气。化学加氧是利用过氧化氢等化学物质进行加氧。文丘里空气射流器加气是通过文丘里空气射流器的水流在入口段流速变缓、压力减小而吸入空气或氧气进行加气。微纳米气泡水快速发生装置加气是通过微纳米气泡水快速发生装置将空气或氧气分解成介于微米和纳米之间气泡迅速溶解于灌溉水中进行加气。加气宜在水流稳定后开始加气，加气时间一般持续至灌水结束，不宜单独加气。6.3多年生牧草需氧关键期多年生牧草需氧关键期应为拔节期~分枝期。6.4多年生牧草加气地下滴灌技术参数6.4.1地下滴灌加气溶解氧浓度5加气溶解氧浓度采用溶氧仪精确测量，可通过加气装置调进行调节；多年生牧草地下滴灌微纳米气泡水溶解氧质量浓度不宜过低或过高，一般宜选取微纳米气泡水溶解氧质量浓度为5.0mg/L。6.4.2地下滴灌加气日期多年生牧草地下滴灌加气日期一般根据其灌溉制度和作物根系有氧呼吸规律确定；当灌水日期和加气日期不同步时，应以需水或需氧关键期为标准确定灌水和加气日期。6.4.3地下滴灌加气频次多年生牧草地下滴灌1~2a时每15~20d加气一次，多年生牧草地下滴灌3~5a时每10~15d加气一次；随着多年生牧草生长年限的增加，应增大加气频次，6~7a时多年生牧草地下滴灌每7~10d加气一次，此时由于加气频次的增加，应适当减少每次的灌水定额。6内蒙古西部干旱、半干旱地区多年生牧草地下滴灌土壤含水量下限控制指标表内蒙古西部干旱、半干旱地区多年生牧草种植第一年土壤含水量下限控制指标见表A.1。表A.1内蒙古西部干旱、半干旱地区多年生牧草种植第一年土壤含水量下限控制指标见表A.1生育期多年生牧草第一年种植苗期拔节期分枝期开花期含水率下限（%）内蒙古西部干旱、半干旱地区多年生牧草种植第二年及以后土壤含水量下限控制指标见表A.2。表A.2内蒙古西部干旱、半干旱地区多年生牧草种植第二年及以后土壤含水量下限控制指标见表A.2生育期第一茬第二、三茬返青期拔节期分枝期开花期返青期拔节期分枝期开花期含水率下限（%）55606065606060657内蒙古西部干旱、半干旱地区多年生牧草地下滴灌灌水定额表内蒙古西部干旱、半干旱地区多年生牧草地下滴灌灌水定额表B.1。表B.1内蒙古西部干旱、半干旱地区多年生牧草地下滴灌灌水定额表B.1生育期第一茬第二、三茬（苗期）返青期拔节期分枝期开花期返青期拔节期分枝期开花期适宜灌水定额（m3/667m2）202020202020208内蒙古西部干旱、半干旱地区多年生牧草地下滴灌灌溉制度表内蒙古西部干旱、半干旱地区多年生牧草地下滴灌灌溉制度表C.1。表C.1内蒙古西部干旱、半干旱地区多年生牧草地下滴灌灌溉制度表C.1年份灌水定额（m3/667m2）灌水次数灌