In vielen ariden und semi{0}}ariden Regionen sowie in landwirtschaftlich genutzten Küstengebieten sind Landwirte zunehmend gezwungen, sich für die Bewässerung auf Wasserquellen mit hohem{1}}Salzgehalt oder schlechter{2}}Qualität zu verlassen. Tropfbewässerung in Kombination mit Fertigation bleibt die effizienteste Lösung für das Wasser- und Nährstoffmanagement. Allerdings können hohe Mengen an gelösten Salzen, Schwebeteilchen und mikrobieller Aktivität schnell zu einer Verstopfung des Emitters, einer ungleichmäßigen Bewässerung und einer beschleunigten Alterung der Komponenten führen, wenn sie nicht richtig gehandhabt werden.
In diesem Artikel wird eine praktische Lösung auf Systemebene vorgestellt, die dabei hilft, eine stabile, langfristige Leistung von Tropfbewässerungssystemen unter schwierigen Wasserbedingungen sicherzustellen.
Inhaltsverzeichnis
(Ⅱ) Beste Materialien und Systemdesign für korrosionsbeständige-Tropfbewässerung
(Ⅲ) Fertigation-Praktiken, die Niederschlag und Emitterverstopfung verhindern
(Ⅳ) Wasseraufbereitungsmethoden: Ansäuerung, Sedimentation und mikrobielle Kontrolle
(Ⅴ) So kontrollieren Sie die Salzansammlung in Tropfbewässerungssystemen und Wurzelzonen
(I) Auswahl und Modernisierung des Tropfbewässerungssystems
⒈ Druckausgleichende Tropfer müssen über einen Anti--Siphon, eine Selbst--Spülfunktion und einen breiten Strömungsweg verfügen, um eine verringerte Ablagerung von Verunreinigungen und eine starke Membranbeständigkeit gegen Salzkorrosion zu gewährleisten.
⒉ Die Tropferdurchflussrate sollte streng auf 2,0–2,4 l/h eingestellt werden, um eine Salzansammlung durch übermäßigen Durchfluss oder Kristallisation aufgrund unzureichenden Durchflusses zu vermeiden und gleichzeitig an die Größe der Bewässerungszone und den Wasserbedarf der Ernte angepasst zu sein.
⒊ Das Bewässerungsleitungsnetz muss aus korrosionsbeständigen Materialien bestehen. Haupt- und Nebenrohre sollten aus PE bestehen und die Anschlüsse sollten auslaufsicher sein, um zu verhindern, dass Wasser mit hohem Salzgehalt das System korrodiert, den Wasserfluss verunreinigt und die Tropfermembranen beschädigt.
⒋ Es muss ein dreistufiges Filtersystem („Zentrifugalfilter + Sandmedienfilter + Scheibenfilter“) installiert werden. Der Zentrifugalfilter entfernt große Schwebeteilchen, der Sandmedienfilter fängt schwebende Verunreinigungen ab und der Scheibenfilter fängt feine Partikel (kleiner oder gleich 100 μm) auf.
⒌ Spülventile müssen am Ende jeder Bewässerungszone installiert werden, und Spülauslässe sollten alle 50 Meter entlang der Haupt- und Nebenleitungen angebracht werden, um die Teilspülung zu erleichtern und die Ansammlung von Rückständen zu reduzieren.
(II) Betrieb und Wartung des Tropfbewässerungssystems
⒈ Vor jeder Bewässerung müssen die Filter 5–10 Minuten lang gespült werden, um angesammelte Rückstände zu entfernen. Nach der Bewässerung sollte das gesamte Rohrleitungsnetz 15–20 Minuten lang gespült werden, um restliches Wasser mit hohem -Salzgehalt abzuleiten.
⒉ Wöchentliche Stichprobenkontrollen der Tropfer sind erforderlich. Messen Sie die tatsächlichen Durchflussraten. Wenn diese unter 75 % des Nenndurchflusses fallen, führen Sie sofort eine Hochdruckspülung oder eine chemische Reinigung der betroffenen Bewässerungszone durch.
⒊ Filter sollten monatlich zerlegt und überprüft werden. Alternde oder beschädigte Filterelemente müssen umgehend ausgetauscht werden, um zu verhindern, dass Verunreinigungen in die Tropfer gelangen und zu Membranverschleiß oder Verstopfung führen.
⒋ Wenn Sie Wasser mit hohem-Salzgehalt verwenden, verwenden Sie einen intermittierenden Bewässerungsmodus: Jeder Bewässerungszyklus sollte 30–60 Minuten dauern, mit einem Abstand von 2–3 Stunden vor dem nächsten Zyklus, um die Salzansammlung und -kristallisierung zu reduzieren.
⒌ Eine vierteljährliche Inspektion der Tropfermembranen ist erforderlich. Wenn eine Verhärtung, Verformung oder Undichtigkeit festgestellt wird, müssen die Tropfer umgehend ausgetauscht werden, um eine gleichmäßige Bewässerung zu gewährleisten.
⒍Der Systemdruck muss während des Betriebs konstant bei 0,15–0,25 MPa gehalten werden, um übermäßige Schwankungen zu vermeiden, die die Membranen beschädigen und das Verstopfungsrisiko erhöhen können.
(III) Fertigation-Betrieb und Kompatibilität
⒈ Verwenden Sie vollständig wasser-lösliche Düngemittel. Bevorzugen Sie Ammoniumnitrat und Kaliumnitrat und vermeiden Sie Düngemittel, die Phosphor oder Schwefel enthalten, um Reaktionen mit Kalzium- und Magnesiumionen in Wasser mit hohem -Salzgehalt zu verhindern, die zur Bildung unlöslicher Niederschläge führen.
⒉ Gelöste Düngemittel müssen durch ein 80-Mesh-Sieb gefiltert werden, bevor sie in das Fertigationssystem gelangen. Es ist strengstens untersagt, dass ungelöste Partikel in die Rohrleitung gelangen, um Verstopfungen und Membranverschleiß zu verhindern.
⒊ Kontrollieren Sie die Düngerkonzentration während des Mischens. Der EC-Wert sollte 2,5 mS/cm nicht überschreiten, um einen übermäßigen Salzgehalt zu vermeiden, der die Kristallisation, Verstopfung und Alterung des Diaphragmas beschleunigt.
⒋ Spülen Sie nach der Fertigation die Fertigationsleitungen und das Tropfsystem mindestens 30 Minuten lang mit klarem Wasser, um Düngerreste vollständig zu entfernen und Kristallisationsablagerungen zu verhindern.
⒌ Mischen Sie bei der Tropfbewässerung keine Phosphatdünger, Kaliumsulfat und Mikronährstoffdünger, um chemische Reaktionen zu vermeiden, die zu Niederschlägen führen, Tropfer verstopfen und Membranen korrodieren.
⒍ Achten Sie bei der Verwendung organischer mikrobieller Düngemittel vorher auf eine ordnungsgemäße Gärung. Die Bewässerungsdauer sollte nicht weniger als 60 Minuten betragen, um zu verhindern, dass mikrobielle Rückstände Biofilme bilden, die die Tropfer verstopfen.
(IV) Vorbehandlung von Wasser mit hohem-Salzgehalt/schlechter-Qualität
⒈ Wasser mit hohem-Salzgehalt muss angesäuert werden, um den pH-Wert auf 5,5–6,5 einzustellen. Dadurch wird die Kristallisation von Kalziumkarbonat und Magnesiumkarbonat unterdrückt, chemische Verstopfungen werden reduziert und die Alterung des Diaphragmas verlangsamt.
⒉ Wenn die Calciumionenkonzentration 200 mg/L übersteigt, sollten während der Vorbehandlung Chelatbildner zugesetzt werden, um Ausfällungsreaktionen mit anderen Ionen zu verhindern.
⒊ Geben Sie bei Wasserquellen mit hohem Mikrobengehalt während der Vorbehandlung hypochlorige Säure (0,5–1,0 mg/L) hinzu, um das mikrobielle Wachstum zu hemmen und die Bildung von Biofilmen zu reduzieren.
⒋ Bei hohem Schwebstoffgehalt sollte vor dem Filtersystem ein Sedimentationstank installiert werden. Das Wasser sollte vor der Filtration mehr als 24 Stunden lang abgesetzt werden, um die meisten großen Partikel zu entfernen.
⒈ Kombinieren Sie Tropfbewässerung mit regelmäßiger Auslaugung. Führen Sie alle 15–20 Tage eine Auslaugungsbewässerung durch, wobei Sie das 1,2–1,5-fache der normalen Bewässerungsmenge verwenden, um die Salzansammlung in der Wurzelzone zu reduzieren und indirekt das Verstopfungsrisiko zu verringern.
⒉ Während Hochtemperaturperioden (Juli–August) beschatten oder mulchen, um die Transpiration der Ernte zu reduzieren und zu verhindern, dass Salzansammlungen an der Oberfläche wieder in das System gelangen und die Tropfermembranen beschädigen.
⒊ Entfernen Sie regelmäßig Unkraut und Schmutz rund um die Tropfleitungen, um das Eindringen von Wurzeln in die Tropfer zu verhindern und zu vermeiden, dass Zersetzungsrückstände in die Rohrleitungen gelangen und Verstopfungen verursachen.
⒋ Erstellen Sie ein Betriebsprotokoll für das Tropfbewässerungssystem, in dem Bewässerungspläne, Wasserqualität, Filterwartung und Ergebnisse der Tropferinspektion aufgezeichnet werden, um die Fehlerbehebung zu erleichtern und die Verwaltung zu optimieren.