In veel dorre en semi{0}}aride gebieden, maar ook in landbouwgebieden aan de kust, zijn boeren steeds meer gedwongen om voor irrigatie afhankelijk te zijn van waterbronnen met een hoog-zoutgehalte of slechte- kwaliteit. Druppelirrigatie in combinatie met fertigatie blijft de meest efficiënte oplossing voor water- en nutriëntenbeheer. Hoge niveaus van opgeloste zouten, zwevende deeltjes en microbiële activiteit kunnen echter snel leiden tot verstopping van de emitter, ongelijkmatige irrigatie en versnelde veroudering van componenten als ze niet op de juiste manier worden beheerd.
Dit artikel presenteert een praktische oplossing op systeem-niveau die zorgt voor stabiele prestaties op de lange- termijn van druppelirrigatiesystemen onder uitdagende wateromstandigheden.
Inhoudsopgave
(Ⅱ) Beste materialen en systeemontwerp voor corrosie-Bestandige druppelirrigatie
(Ⅲ) Fertigatiepraktijken die neerslag en verstopping van de emitter voorkomen
(Ⅳ) Waterbehandelingsmethoden: verzuring, sedimentatie en microbiële controle
(Ⅴ) Hoe u de zoutophoping in druppelirrigatiesystemen en wortelzones kunt beheersen
(I) Selectie en upgrade van druppelirrigatiesystemen
⒈ Druk-compenserende druppelaars moeten zijn voorzien van anti-sifon, zelf-spoelfuncties en een breed stroompadontwerp om te zorgen voor minder afzetting van onzuiverheden en een sterke membraanweerstand tegen zoutcorrosie.
⒉ De stroomsnelheid van de druppelaar moet strikt worden gecontroleerd binnen een bereik van 2,0–2,4 l/u om zoutophoping veroorzaakt door overmatige stroming of kristallisatie als gevolg van onvoldoende stroming te voorkomen, terwijl de grootte van de irrigatiezone van het bedrijf en de waterbehoefte van het gewas worden aangepast.
⒊ Het irrigatiepijpleidingnetwerk moet gebruik maken van corrosie-bestendige materialen. De hoofd- en zijleidingen moeten van PE zijn gemaakt, en de aansluitingen moeten een lek-dicht ontwerp hebben om te voorkomen dat water met een hoog-zoutgehalte het systeem aantast, de waterstroom vervuilt en de membranen van de druppelaars beschadigt.
⒋ Er moet een drie-trapsfiltratiesysteem ("centrifugaalfilter + zandmediafilter + schijvenfilter") worden geïnstalleerd. Het centrifugaalfilter verwijdert grote zwevende deeltjes, het zandmediafilter onderschept drijvende onzuiverheden en het schijffilter vangt fijne deeltjes op (kleiner dan of gelijk aan 100 μm).
⒌ Aan het einde van elke irrigatiezone moeten spoelkleppen worden geïnstalleerd en er moeten elke 50 meter spoeluitlaten langs de hoofd- en zijleidingen worden geplaatst om het doorspoelen in secties te vergemakkelijken en de ophoping van resten te verminderen.
(II) Bediening en onderhoud van het druppelirrigatiesysteem
⒈ Vóór elke irrigatie moeten de filters 5–10 minuten worden doorgespoeld om opgehoopt vuil te verwijderen. Na irrigatie moet het hele pijpleidingennetwerk gedurende 15 tot 20 minuten worden doorgespoeld om het resterende water met een hoog-zoutgehalte af te voeren.
⒉ Wekelijkse bemonsteringsinspecties van druppelaars zijn vereist. Meet de werkelijke stroomsnelheden en als deze onder de 75% van de nominale stroom komen, voer dan onmiddellijk een hoge-drukspoeling of chemische reiniging van de getroffen irrigatiezone uit.
⒊ Filters moeten maandelijks worden gedemonteerd en geïnspecteerd. Verouderde of beschadigde filterelementen moeten onmiddellijk worden vervangen om te voorkomen dat onzuiverheden in de druppelaars terechtkomen en slijtage of verstopping van het membraan veroorzaken.
⒋ Wanneer u water met een hoog-zoutgehalte gebruikt, gebruik dan een intermitterende irrigatiemodus: elke irrigatiecyclus moet 30-60 minuten duren, met een interval van 2-3 uur vóór de volgende cyclus om de ophoping van zout en kristallisatie te verminderen.
⒌ Driemaandelijkse inspectie van druppelaarmembranen is vereist. Als verharding, vervorming of lekkage wordt waargenomen, moeten de druppelaars onmiddellijk worden vervangen om de uniformiteit van de irrigatie te behouden.
⒍ De systeemdruk moet tijdens bedrijf gestaag op 0,15–0,25 MPa worden gehouden om overmatige schommelingen te voorkomen die de membranen kunnen beschadigen en het risico op verstopping kunnen vergroten.
(III) Fertigatiewerking en compatibiliteit
⒈ Gebruik volledig water-oplosbare meststoffen. Geef de voorkeur aan ammoniumnitraat en kaliumnitraat en vermijd meststoffen die fosfor of zwavel bevatten om reacties met calcium- en magnesiumionen in water met een hoog-zoutgehalte te voorkomen, waardoor onoplosbare neerslagen ontstaan.
⒉ Opgeloste meststoffen moeten door een zeef van 80 mesh worden gefilterd voordat ze in het fertigatiesysteem terechtkomen. Het is ten strengste verboden om onopgeloste deeltjes in de pijpleiding binnen te dringen, om verstopping en slijtage van het membraan te voorkomen.
⒊ Controleer de meststofconcentratie tijdens het mengen. De EC-waarde mag niet hoger zijn dan 2,5 mS/cm om een overmatig zoutgehalte te voorkomen dat kristallisatie, verstopping en veroudering van het diafragma versnelt.
⒋ Spoel na de fertigatie de fertigatieleidingen en het druppelsysteem minimaal 30 minuten door met schoon water om restmest volledig te verwijderen en kristallisatieafzettingen te voorkomen.
⒌ Meng geen fosfaatmeststoffen, kaliumsulfaat en meststoffen met micronutriënten bij druppelirrigatie om chemische reacties te voorkomen die neerslag veroorzaken, druppelaars verstoppen en diafragma's corroderen.
⒍ Zorg bij gebruik van organische microbiële meststoffen vooraf voor een goede fermentatie. De irrigatieduur mag niet korter zijn dan 60 minuten om te voorkomen dat microbiële resten biofilms vormen die de druppelaars verstoppen.
(IV) Voorbehandeling van water met een hoog-zoutgehalte/slechte-kwaliteit
⒈ Water met een hoog-zoutgehalte moet verzuring ondergaan om de pH op 5,5–6,5 te brengen, waardoor de kristallisatie van calciumcarbonaat en magnesiumcarbonaat wordt onderdrukt, chemische verstopping wordt verminderd en de veroudering van het diafragma wordt vertraagd.
⒉ Wanneer de calciumionenconcentratie hoger is dan 200 mg/l, moeten tijdens de voorbehandeling chelaatvormers worden toegevoegd om precipitatiereacties met andere ionen te voorkomen.
⒊ Voeg voor waterbronnen met een hoog microbieel gehalte hypochloorzuur (0,5–1,0 mg/l) toe tijdens de voorbehandeling om de microbiële groei te remmen en de vorming van biofilms te verminderen.
⒋ Wanneer er veel zwevende deeltjes aanwezig zijn, moet vóór het filtratiesysteem een sedimentatietank worden geïnstalleerd. Het water moet gedurende meer dan 24 uur worden bezinkt om de meeste grote deeltjes vóór filtratie te verwijderen.
⒈ Combineer druppelirrigatie met periodieke uitloging. Voer elke 15-20 dagen uitloogirrigatie uit, waarbij u 1,2-1,5 keer het normale irrigatievolume gebruikt om de zoutophoping in de wortelzone te verminderen en indirect het risico op verstopping te verminderen.
⒉ Breng tijdens perioden met hoge- temperaturen (juli-augustus) schaduw of mulch aan om de transpiratie van het gewas te verminderen en te voorkomen dat de ophoping van oppervlaktezout opnieuw- in het systeem terechtkomt en de druppelaarmembranen beschadigt.
⒊ Verwijder regelmatig onkruid en vuil rond druppelleidingen om te voorkomen dat wortels in de druppelaars binnendringen en om te voorkomen dat ontbindingsresten in de pijpleidingen terechtkomen en verstoppingen veroorzaken.
⒋ Stel een bedrijfslogboek op voor het druppelirrigatiesysteem, waarin irrigatieschema's, waterkwaliteit, filteronderhoud en druppelinspectieresultaten worden vastgelegd om het oplossen van problemen te vergemakkelijken en het beheer te optimaliseren.