喷灌技术创始于19世纪末,在美国和俄国首先使用了固定式的自压管道喷灌系统。中国于50年代初开始,在一些大城市郊区的蔬菜地发展固定式喷灌系统。多年大面积应用喷灌证明,与传统地面灌溉相比,喷灌粮食作物增产10%一20%,喷灌经济作物增产20%一30%,喷灌果树增产15%一20%,喷灌蔬菜增产l一2倍。70年代初研制了小型喷灌机(人工降雨机)和旋转式喷头。1978年完成了摇臂式喷头和喷灌泵两个系列产品的研制和生产,还先后研制成轻型、小型、中型和大型喷灌机,此后,全射流喷头和时针式(圆形)、平移式、绞盘式和滚移式喷灌机又研制成功,同时低压喷头和微型喷头也相继出现。
喷灌设备向下列方面发展:①提高喷灌设备的综合利用率。除喷水灌溉外,还用于施化肥、防霜冻、夏季降温、环境卫生等。②提高喷灌均匀度和降低喷灌强度,降低能耗。为保护喷灌系统安全运行,必要时应设置进排气阀、调压阀、减压阀、安全阀等。如采用压力为0.2~0.25兆帕、强度为2~5毫米/小时的喷头作微喷慢灌。③实现喷灌设备的自动化管理。如利用土壤湿度计和传感器系统,在土壤湿度变低或超过预定范围时自动开动或关闭喷灌机;根据系统内发出的故障信号,或在一个灌溉程序结束时发出的信号,使供水设备自动停机;固定式喷灌系统由程序自动控制仪操纵,实行编组轮流喷灌等。
喷灌可以采用较小浇水定额对作物进行浅浇勤灌,便于严格控制土壤水分,使之与作物生长需水更相适应;为了更充分发挥喷灌的作用,取得更好的效果,应优先应用于以下地方或地区。喷灌对耕作层土壤不产生机械破坏作用,可保持土壤团粒结构,使土壤疏松、孔隙多、通气条件好,促进养分分解、微生物活跃,提高土壤肥力;喷灌可以调节田间小气候,增加近地表层温度,夏季可降温,冬季可防霜冻,还可淋洗茎叶上的尘土,促进呼吸和光合作用,因而给农作物创造了良好的生活环境,促进作物生长发育,达到增产的目的。
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