2019年5月07

人工灌溉

作者编制的/
Beat Stauffer (seecon international gmbh)
Dorothee Spuhler (seecon international gmbh)

执行概要

人工灌溉系统非常简单,但却能有效地为作物提供水分。手动灌溉系统易于操作,不需要技术设备。但重要的是,正确地建造它们,以避免水分流失和作物短缺。这些系统具有较高的自助兼容性和较低的初始资本成本。它们几乎可以在每个地区使用,但它们特别适合于蒸发率高的干旱地区。

优势
提高水的利用效率(减少蒸发损失)
有针对性、有选择性和有针对性的灌溉
确保在发芽的关键阶段恒定供水
产量高,品质好,发芽率高,病虫害发生率低
播种促进前季风时期
可以用当地可用的材料建造吗
投资成本低
缺点
劳动密集型
用户需要经过基本培训才能正确安装和使用大部分方法
如果水没有得到适当的过滤,设备没有得到适当的维护,就可能导致堵塞
人工地下滴灌避免了传统地表应用灌溉的高毛细潜力,后者可以从沉积物下面吸引盐沉积

介绍

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人工灌溉系统易于操作,不需要技术设备,因此通常很便宜(与高科技系统相比,如喷灌或者地下滴灌)。但它们需要大量的劳动力投入。一种常见且非常简单的手工灌溉技术是使用喷壶,因为在一些非洲国家大城市周围的城郊农业中可以找到这种技术。一种更复杂和非常节水的手工灌溉系统是使用桶的小型滴灌滴灌)。除了这些系统之外,还有许多其他的人工灌溉方法,这些方法安装方便,使用简单。总的来说,这些方法都具有较高的自助兼容性和相对较高的性能。因此,这种系统也被称为有益灌溉方法:高频、高效、低量、局部面积、农业单位和低成本(FAO 1997年)。

人工灌溉基本原理

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低成本滴灌系统

简单的滴灌(与高科技相反滴灌系统)使用剪成适当长度的低成本塑料管铺设在地上,用于灌溉蔬菜、农田作物和果园。软管上的小洞可以让水滴出来,保持植物底部湿润而不浪费任何水。阅读更多相关内容在这里

一个低成本的“农业配套系统”配有一个1000升的水箱,可以为1 / 8英亩的土地提供服务。来源:IPTRID (2008)
一个低成本的“农业配套系统”配有一个1000升的水箱,可以为1 / 8英亩的土地提供服务。来源:IPTRID (2008)

浇水罐

灌溉通过喷水罐是一种非常基本的方式,但仍然被广泛使用。这对劳动力产生了很多工作,特别是如果这种技术用于大型领域。使这项工作更容易的常见方法是肩部的携带杆。现场工作人员能够在每侧携带两个大浇水罐,灌溉水可以在田间平等地分布。可以将玫瑰添加到浇水罐中,以创造“洒水效应”(见图)。

有了喷壶,田间工作人员就可以只在必要的地方进行特别的灌溉。

非洲的农民用喷壶灌溉农田。出口顶部的凸起产生了洒水的效果。在肩上扛一根扁担,就像亚洲许多地方那样,可以简化灌溉工作。资料来源:联合国粮农组织(2011)
非洲的农民用喷壶灌溉农田。出口顶部的凸起产生了洒水的效果。在肩上扛一根扁担,就像亚洲许多地方那样,可以简化灌溉工作。资料来源:粮农组织(2011)

投手灌溉

(节选自:FAO 1997和INFONET-BIOVISION 2010)

一个非常基本的地下(另见地下滴灌)的方法包括在为此目的而挖的浅坑中放置多孔陶罐(或陶罐)。然后把泥土塞在罐子的颈上,这样罐子的边缘就会高出地面几厘米。用手或通过连接水源的柔性软管将水倒进罐子里。因为花盆的内壁是多孔的(一定要用无釉的花盆),水会慢慢渗出,到达植物的根部。这些陶罐可以用当地可用的粘土制成:它们没有标准的形状、大小、壁厚或孔隙率。甜猴橙果(Strychnos spinosa)干燥后,顶部切掉,也可以用来代替粘土或陶器荚。罐子应该定期灌满水(特别是在干旱地区),如果有大裂缝,水没有到达根部就渗透了,就必须更换。

左:陶罐灌溉法。右图:瓶装灌溉方法也是有效和简单的。瓶子在世界各地都可以找到。来源:INFONET-BIOVSION (2010)
左:陶罐灌溉法。右图:瓶装灌溉方法也是有效和简单的。瓶子在世界各地都可以找到。来源:INFONET-BIOVSION (2010)

瓶子的灌溉

(改编自INFONET-BIOVISION 2010)

与上面描述的壶灌方法类似,壶灌也可以用一个瓶子来完成。先把瓶子灌满,然后把它的颈插入植物旁边的土壤中,这样瓶子就会倒立着(见上图)。稠密的土壤使水无法立即离开瓶子。相反,它被缓慢地直接释放到根部之外,所以它可以在更长时间内被植物吸收,水分不会直接蒸发。

多孔和切片管

(改编自粮农组织1997年)

猪笼式灌溉的另一种变体是使用多孔管道而不是罐子来在土壤中沿着一个连续的水平带散布水,而不是在离散的位置。因此,多孔管法更适合于种植在床上的密集行状作物,如蔬菜作物。多孔管道的一端突出于地面之上,操作者可以在必要时尽快将其注满水。相比地下滴灌,多孔管道将水分配到整个长度,而不仅仅是在穿孔的地方。这意味着它的功效较低,水分流失略高。

多孔管灌溉示意图。源粮农组织(1997)
多孔管灌溉示意图。源粮农组织(1997)

穿孔塑料套管

(改编自粮农组织1997年)

投手法的一个有趣的变化是使用薄塑料片形成一个套筒状的套管。为了更好地定义其相对有用性,这种方法应该与其他灌溉方法同时进行测试。到目前为止,还没有系统地这样做。

塑料套筒法没有经过系统的测试,因此很难对其性能进行评价。源粮农组织(1997)
塑料套筒法没有经过系统的测试,因此很难对其性能进行评价。源粮农组织(1997)

成本的考虑

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所有描述的系统都非常便宜。它们中的许多都是很容易获得的材料(如旧桶或瓶子)或可再生资源(竹子)。这大大降低了成本。但是,操作和维护需要大量的劳动力投入。

操作和维护

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由于水是人工带入系统的,这就需要大量的劳动力投入。此外,定期检查系统以防止堵塞和泄漏也很重要。如果有任何问题,应尽快清理和/或修复,以防止损害作物。此外,还有几种技术可以提高产量,避免油田失水。看到作物选择

健康方面

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(节选自TILLEY等人2014)

如果废水用于人工灌溉过程,如果水没有得到适当的预处理(即病原体减少不足),就会有潜在的健康风险。如果处理不当的废水被应用。应在任何灌溉计划之前进行适当的预处理,以限制与水接触者的健康风险。此外,根据污水处理的程度,它可能会被排放到系统的不同化学物质所污染。当污水用于灌溉时,应告知与该系统相连的家庭和工业哪些产品适合排放到该系统中,哪些产品不适合排放到该系统中。滴灌地下滴灌是唯一一种应该用于可食用作物的灌溉方式,即使这样,也应该注意防止工人和收获的作物与处理过的废水接触。尽管存在安全问题,但污水灌溉是一种回收营养和水的有效方法灌溉施肥或者水传播疾病、病原体和污染物)。

适用性

人工灌溉方法适用于缺水的干旱气候下的小规模耕作或后院园艺灌溉。所有不同的设计都减少了水分的蒸发。它允许人们用简单而有效的技术种植自己的食物。

媒体PPT
库引用

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INFONET-BIOVISION(2010):灌溉用水。苏黎世:BiovisionURL[访问:09.04.2019]
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