专注农业物联网领域,致立于传统农业的数字化转型!                            国家高新技术企业、自主知识产权(专利+软著)、 ISO9001、ISO14001、ISO45001认证
|  当前位置:
戏说灌溉的基本关系
来源: | 作者:武汉睿农科技有限公司 | 发布时间: 2023-11-14 | 1292 次浏览 | 分享到:
科学家们对于植物蒸腾是否是一个重要的过程存在争议。有些人认为蒸腾只是一种不可避免的现象,对植物来说并不重要。毕竟,植物本身就是那么神奇,它们能够通过光合作用制造食物,为什么还需要蒸腾呢?

工业革命对社会、文化、经济和农业等方面的发展带来大影响。所有这些发展都像工业革命本身一样重要,对社会的文明和进步作出了重大的贡献。

随着技术的巨大进步,科学家们相继开始研究土壤-水-植物之间的相互关系,以了解这种关系对灌溉农业的影响。你知道吗,人们广泛接受的以毛细管假说为基础的土壤水状况的定义,原来是布里格斯(Briggs)在1897年提出来的。这个假说的原理非常简单,就是认为土壤粒子被一层连续而紧密的水膜包围着,而这个水膜的坚固程度就是衡量水对植物可利用性的标准。虽然这个概念至今仍被人们广泛接受,但是巴金汉(Buckinham)在1907年又提出了另一个称为毛管势的假设。这个假设是以田间土壤持有水的能量关系为基础的,更便于理解和应用。他把水的运动现象比作热流通过金属棒和电流通过导线的运动,毛管势被定义为湿度不同的两部分土壤之间对水的吸力之差。加德纳(Gardner) 在1922年,理查兹(Richards)在1928年都接受了这个概念,但又有了进一步的发展。

你看,工业革命不仅影响了社会和经济,还让我们对土壤、水和植物的关系有了更深入的研究。就像科学家们不断提出新的假设和理论一样,我们也应该保持探索的精神,不断寻找新的发展和进步的可能性。或许,在不久的将来,我们会发现更多有趣而奇妙的关于土壤、水和植物之间关系的真相。让我们一起期待吧!

特别应该提到的是维汉曼约(Veihmeyer)及其合作者在1927〜1948年间改进的定量测定需水量的实用方法,并提出了合理用水这一重要概念。这些方法确实让人们脑洞大开,想象力丰富。有人曾经质疑维汉曼约理论中的一个假设,也就是土壤含水量在田间持水量到凋萎含水率之间时,植物能够均衡而容易地利用土壤水的说法。不过后来的研究证明了这一假设的错误。但是,维汉曼约的研究成果在现代观点下看待灌溉方面却依然具有重要意义,特别强调给农田供水和补充水的定量问题,还在利用基于汉曼约的方法和规范。要想正确用水,就需要测量需水量,并且这是走向控制灌溉的一个必然步骤。可以说,维汉曼约的贡献不仅让人们更好地理解水资源利用,让农田得到合理的供水。

蒸腾这个词听起来就很高级,就像是某种神秘的魔法。你能想象一棵植物在释放蒸汽,然后它们的叶子就像是小火车一样把它们送到大气中吗?是不是很有趣?

科学家们对于植物蒸腾是否是一个重要的过程存在争议。有些人认为蒸腾只是一种不可避免的现象,对植物来说并不重要。毕竟,植物本身就是那么神奇,它们能够通过光合作用制造食物,为什么还需要蒸腾呢?

在正常情况下,植物的蒸腾水分取决于环境条件和可利用水分的状况。这就像是一个平衡游戏,植物需要从土壤中吸收水分来维持自己的生长和发育,但同时也需要通过蒸腾释放部分水分到大气中去。这个过程和自然蒸发有很大的关系,因为后者它们都导致了土壤水分的流失。

在灌溉设计中,估计蒸发蒸腾损失是非常重要的。你可以把它想象成一个数学问题,你需要计算出植物通过蒸腾和土壤通过蒸发失去的总水量。这个问题听起来很简单,但实际上却非常复杂。

首先,你需要考虑不同植物的特性。有些植物蒸腾很多,就像是一个永远停不下来的水龙头,而有些植物蒸腾很少,就像是一个小破水管。这些植物的蒸腾速率取决于它们的叶片面积大小、气孔密度和环境条件。

你还需要考虑环境因素。阳光、温度、湿度等等都会影响植物的蒸腾速率。就像是一个炎热的夏天,你会感觉自己在蒸发水分一样,植物也是一样的。

你还需要考虑土壤的水分状况。如果土壤干燥,植物就需要更多的水分来满足自己的需求,这意味着它们会通过蒸腾释放更多的水分到大气中去。相反,如果土壤湿润,植物就会减少蒸腾,因为它们已经有足够的水分了。

所以,估计蒸发蒸腾损失并不是一件容易的事情。你需要考虑到各种因素,并进行复杂的计算。但是,这个过程也是非常有趣的。你可以想象自己是一个科学家,在实验室里进行各种实验,然后得出一个令人惊叹的结果。

在正常情况下,植物蒸发水分是由环境条件和可利用水分的状况而定的。这个过程同自然蒸发有密切的关系,两者都是关于土壤水向大气中的散失。在灌溉设计中,最重要的是估价这两种现象造成的失水量,常把这两种现象称为蒸发蒸腾损失,通常定义为蒸发蒸腾所消耗的总水量。

灌溉与效率关系


灌溉这个话题,听起来可能有点枯燥乏味。追求高效率的灌溉?这是什么鬼东西?我还以为灌溉就是把水浇在农田里,难道还需要追求高效率?那是不是应该给水管上个火箭发动机,让水喷个不停?

别急,我们得先了解一下什么叫灌溉效率。听说伊斯雷尔森大叔在1950年给出了一个定义,他说灌溉效率就是作物的耗水量除以总供水量。

嗯,听起来似乎有点道理。那么问题来了,如果我们用地面灌溉方法灌水,水是怎么流向田间的呢?

是的没错,水就是靠着重力自己往下流,然后顺着田地里的坑坑洼洼的小路流过去。不过,这种方式可不怎么高效,水的损失特别大,灌溉效率特别低。伊斯雷尔森大叔还特意描述了地面灌溉的两种情况。

首先,好的地区,灌溉效果还不错,效率可达34%。这就意味着,只有34%的水能被植物利用,其他的水就都白白浪费了。在这种情况下,植物好像在给水管里排队喝水,而我们不得不降低供水量,以免让地里的作物受尽饥渴。

然而,事情并不总是这么顺利。在大多数地区,地面灌溉的效果差到爆炸。这些地方的主渠输水和配水都有问题,导致了大量的水损失。结果,灌溉效率可能低到只有12%!是的你没听错,只有12%的水能被植物利用,其他的水就都去灌了别人家的田了。

我突然想起一个笑话,就是有一天,地面灌溉方法找到了滴灌和喷灌两个兄弟,想向他们请教一下灌溉的事情。滴灌和喷灌听到这个请求后,立刻说:“喂喂喂,不好意思啊,我们是灌溉界的高效率代表,没时间帮你解答问题,我们赶着去参加一个关于高效率灌水器的会议呢!”

你看,这就是滴灌和喷灌的威力。用喷灌的话,灌溉效率可以达到75%以上,绝对不会少于50%!真是让地面灌溉无地自容啊!

而滴灌更是效率高得不要不要的,灌溉效率可以达到90%,绝对不会少于75%!看到这个数字,地面灌溉有没有想自报家门的冲动?“嘿,大家好,我是地面灌溉,我灌溉效率只有12%。别打击我,我也是努力的,只是喜欢留一些水给鱼和虾。”

说到这里,我突然想起了另外一个笑话。有一天,一个滴灌系统走在路上,看到一个地面灌溉系统痛哭流涕。滴灌问:“你怎么了?为什么哭成这个样子?”地面灌溉悲伤地回答:“我开始怀疑自己的存在了。我为什么这么笨,灌溉效率这么低?我想改变,我想成为一个滴灌系统!”滴灌无奈地摇了摇头:“唉,兄弟,你是地面灌溉,那就要做地面灌溉的光荣使命啊!就是让水到达作物的根部,让它们开心地成长啊!”

看,多么悲壮的一幕!地面灌溉和滴灌、喷灌这些个系统,一直在争论、发展,希望能够让我们的农田变得更绿更漂亮。虽然地面灌溉的效率低,但它们有着自己不可替代的优点,比如在某些地方,滴灌和喷灌难以实施,使用地面灌溉就变得十分重要。

总而言之,追求高效率的灌溉确实是很重要的。不过,我们也要记住,每一种方式都有自己的特点和适用场景。所以,无论是地面灌溉、滴灌还是喷灌,让我们一起努力,让农田更绿、作物更茂盛吧!

喷灌与节水关系


新式提水方法的发明与发展,轻质、抗腐蚀金属和塑料管材的应用,都促进了喷灌事业的发展。这种方法在各方面与下雨一样,只有一点与降雨有明显的不同,即这种降水在时间和强度上都可以人为控制。

喷灌的基本原理是,水在压力下通过普通的压力管道进入一个有快速接头的轻便型可移动水管,水管上按照设定的间距安有喷头。喷头类型极多,可任意选择适合各种压力、间距和流量,有各种不同的配水方式和水流特性的工作条件,从而使这种像下雨一样的灌溉方式能适应于各种各样田间条件。

想象一下,你正在田间劳作,汗水湿透了你的背心,太阳炙烤着你的头顶,你感到口渴得要命。这时,你突然想起了用新式提水方法,于是你拿出你的轻质、抗腐蚀金属和塑料管材,开始组装你的喷灌系统。你把管道连接好,调整好喷头的角度和流量,然后打开阀门。

瞬间,你感觉到了一阵凉意,仿佛天空突然下起了雨。水滴从喷头中喷射出来,像小雨一样洒在你的身上。你感到舒爽无比,仿佛自己变成了一个小草,享受着大自然的滋润。

这种喷灌系统的好处不仅仅在于它能给你带来清凉,还在于它的灵活性和可控性。你可以根据需要调整喷头的流量和角度,使水流覆盖到你想要的地方。比如,你可以把水流调整得像一阵疯狂的暴雨,淋湿整个田地;或者你可以把水流调整得像细雨绵绵,轻轻滋润着作物的根部。这种可控性使得喷灌系统成为一种非常高效的灌溉方式,能够满足不同作物的需求。

喷灌,这个看似平凡的概念,却给工程师、农学家和农场主们带来了巨大的突破。现在,他们几乎能够完全掌控向土壤供水的过程了!哇哦,这简直是一个灌溉界的大革命啊!

回想大约50年前,喷灌只是在一小片范围内被应用。但是最近,它可是有了长足的发展哦。喷头的结构和水力学性能不断改进,快速接头的轻便水管也变得更坚固耐用了。管接头在广泛的压力范围内能够更安全可靠地工作。水泵的设计也更加符合系统压力的水力学特性。现在,你可以轻松地定制一套适合各种作物和环境的喷灌系统了。这可真是太方便了!

不过,在选购喷灌系统的时候,还有一些事情需要注意。比如,我们可以在零部件标准化和改进设计方面做得更好,以提高灌溉的均匀性。毕竟,喷头的制造工艺是取得良好的灌溉效果的先决条件。

想象一下,现在的农民们可以坐在自家农场的露台上,轻松地控制喷灌系统,享受着这个科技带来的便利。他们可以像游戏里的玩家一样,调整水流的强度和方向,确保每一寸土地都得到适当的水分供应。这一切都离不开喷灌的发展和创新。

而且,喷灌系统的发展也为农民们带来了更多的娱乐。想象一下,农场主们可以在休息时间,组织一场喷灌比赛!他们可以看看谁的喷头喷水最远,谁的喷头喷水最准确。这不仅能够增加农民们的乐趣,还可以提高他们的技能水平。也许,喷灌比赛会成为新的农村运动项目,吸引着各地的农民们一较高下呢!

当然,喷灌系统也有一些潜在的问题。比如,有时候喷头可能会出现堵塞的情况。这时候,农民们就需要像医生一样,给喷头进行“手术”了。他们要小心翼翼地清理喷头,确保水流畅通无阻。这可不是一项简单的任务,农民们需要具备一定的技术和耐心。

喷灌的发展给农业带来了巨大的变革。它让农民们能够更好地掌控土地的水分供应,提高农作物的产量和质量。而且,喷灌系统的创新也为农民们带来了更多的乐趣和娱乐。不过,我们也不能忽视喷灌系统可能出现的问题,需要农民们时刻保持警惕。


以色列农业的发展,特别受到灌溉发展的影响,因几乎所有的作物都需要灌溉,而且其中90%是采用喷灌或者滴灌。哎呀,这个以色列的水源问题可不是闹着玩的!缺水、水源分布不利、水源地势低,这些问题都导致了水的成本高得吓人。为了解决这个问题,他们采用了用水效率高的灌溉方法,比如喷灌。他们可是用了先进的耕作方法,还对植物-水分关系进行了深入研究,再加上集中供水,这样一来,就能实现最佳用水。结果就是用水减少了,产量却增加了。简直就是魔术啊!

以色列的大部分地区都是干旱和半干旱地区,水质还含有过量的盐分。但是,通过控制地用水,他们能够将排水量降低,盐碱度也减少到最低限度。这真是太神奇了!他们还通过以低灌水量为基础的特殊技术,提高了土壤的肥力和通气性。特别是对于中等到细粒土壤来说,效果更加明显。他们对喷灌进行了系统的研究,试验了各种风力、喷头间距和压力条件,最终实现了均匀施水。他们甚至在实际风速条件下反复进行这些试验,并根据试验结果向农场主们推荐最合适的方案。这些人可真是用心良苦啊!

在许多情况下,他们还使用时间控制阀或流量控制阀来调节流水量,以维持恒定的压力,并消除各喷头之间的压力差。这些农场主可是要在灌溉季节前制定灌水计划,把所有关于土壤、水源和植物需水量的资料都集中起来,然后制定作物的灌水时间表。他们还会利用土壤圆锥贯入仪、土壤张力计和其他土壤、作物测定仪器的测定数据,来确定实施步骤。这些农场主们真是玩命啊,不仅要种地,还要玩测量仪器,简直就是农业界的科学家!

以色列的农业发展真是令人佩服。他们面临着严峻的水资源问题,但他们不屈不挠地寻找解决办法。通过灌溉技术的发展,他们成功地提高了农作物的产量,减少了用水量。他们的努力和创新精神是值得我们学习的。或许,我们也可以从他们身上汲取一些灵感,解决我们自己的农业问题。谁知道,也许我们能够像他们一样,在干旱的土地上种出繁花似锦的农田呢!