灌溉水磁化处理对水肥一体化滴灌滴头堵塞的影响
2021-12-29王照熙张文倩牛文全
王照熙,赵 雪,张文倩,牛文全
灌溉水磁化处理对水肥一体化滴灌滴头堵塞的影响
王照熙1,2,赵 雪1,2,张文倩1,2,牛文全1,3※
(1. 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室,杨凌 712100;2. 西北农林科技大学水利与建筑工程学院,杨凌 712100;3. 中国科学院水利部水土保持研究所,杨凌 712100)
为探究灌溉水磁化处理对引黄灌区水肥一体化滴灌滴头堵塞的影响,该研究针对内镶片式滴头,设置磁化强度为0.2、0.4和0.6 T,对照组为未磁化处理,并配置质量份数为2 %的硫酸钾肥、尿素和复合肥浑水(泥沙浓度为3.0 g/L),采用短周期间歇性灌水试验。结果表明:磁化极显著减缓滴头流量与灌水均匀度的下降趋势(<0.01),不同肥料适合的最佳磁化强度不同,磁化强度为0.4 T时,对硫酸钾肥与复合肥混合液的灌水均匀度下降的减缓作用最大,磁化强度为0.2 T时,对尿素混合液的灌水均匀度下降的减缓作用最大;灌溉水磁化后,硫酸钾肥和复合肥处理毛管前段堵塞滴头的数量增加,尿素处理的减少;磁化处理显著影响滴头堵塞敏感粒径的沉降和运动,显著增加了硫酸钾肥与复合肥混合液在毛管中淤积泥沙的敏感粒径(<0.03 mm)占比,减少了滴头输出泥沙中敏感粒径占比,尿素则相反。研究结果可为引黄灌区水肥一体化滴灌滴头抗堵塞防治措施提供参考。
灌溉;泥沙;磁化;滴头堵塞;水肥一体化
0 引 言
水肥一体化滴灌可提高作物根区水肥分布的均匀度[1]、改善旱地农业水肥资源利用现状、促进小麦等作物生长,提高产量[2-3]。由于水中总是会含有一定的泥沙等悬浮杂质,与肥料相互作用,易在毛管和滴头迷宫流道内形成沉淀,导致滴头发生堵塞等问题。黄河水由于细小颗粒(粒径小于0.075 mm)含量非常高,即使经过沉降、过滤后,仍然有许多细小颗粒进入灌溉管网和滴头流道,在水肥一体化滴灌过程中,容易产生比较复杂的滴头堵塞现象,严重制约黄河水滴灌技术的推广应用。因此,研究解决引黄灌区水肥一体化滴灌滴头堵塞问题,对该区农业发展具有重要意义。
通常解决滴头堵塞的方式主要有配置沉淀、过滤设备、毛管冲洗、酸氯处理和优化流道结构等,但这些措施是以高昂的成本为代价,并降低了滴灌系统的工作效率,如经常需要更换清洗沉沙过滤设施等。……
