文章來源:樂晴智庫
灌溉是一種為農作物提供水分的技術措施。為了保證農作物正常生長,保證高質高產, 需要為農作物補充合適的水分。僅靠自然降雨等水分補充方式無法滿足農作物的正常 生長需要,各地區降水量有時出現不足或不均勻的情況,阻礙農作物的健康生長,因 此必須人為的進行灌溉,補充天然降雨之不足。
智能灌溉提高農水利用系數

傳統灌溉方式以漫 灌為主。漫灌需要通過挖溝渠來進行灌溉,植物在畦或者隴溝中排 成行或在苗床上生長,水通過渠道進入農田,順著隴溝或苗床邊沿流入。但由于不同 區域的溫度、土壤結構以及滲透能力不同,漫灌無法準確控制水量,可能出現某些區 域水分供給過多,某些區域水分供給不足。漫灌比較浪費水資源,需要更多的勞動力, 并且容易造成地下水位抬高,土壤鹽堿化,但所使用的資金和技術較少,廣泛被發展 中國家使用。
節水灌溉設備行業深度報告:灌溉無聲惜細流
節水灌溉成為現代 灌溉新方向。節水灌溉指以少量的灌溉水量獲取較好的生產效益和 經濟效益,中國節水灌溉技術主要包括渠道防滲、噴灌、微灌( 滴灌)和智能灌溉系 統等。

渠道防滲是目前中國農田灌溉的主要輸水方式。傳統的漫灌水利用系數僅為0.3~0.5,采用渠道防滲技術后,水利用系數可提高至 0.6~0.85,大大提高了水利 用效率和農作物 產量。根據 使用材料,渠 道防滲可分 為:三 合土 護面防滲 、砌石防 滲 、 混 凝土防滲、塑 料薄膜防滲等。
噴灌采用機械化、自動化 設備進行灌溉操作。噴灌利用管道將有壓水送到灌溉地段, 并通過噴頭分散成細小水滴,均勻噴灑田間,目前廣泛被發達國家采用。噴灌的優 點有節水效果明顯、作物增產效果明顯、勞動力需求少等有點,水利用系數可達到0.9,增產約 40%左右。
滴灌方式迅猛發展。滴灌是利用塑料管道將水通過直徑約 16mm 毛管上的孔口或滴 頭送到作物根部進行局部灌溉,水利用率可達 95%,與施肥結合可提高肥效一倍以 上,可適用于果樹、蔬菜、經濟作物以及溫室大棚灌溉。滴灌種類可分為:固 定式、 半 固 定 式、移動式以 及儲水滴灌和地下滴灌。
智能灌溉系統有望得到普及。智能灌溉系統結合了自動控制技術、傳感器技術、通 訊技術、計算機技術等,通過現代化的科學技術手段,達到降低人力成本,提高自 動化生產效率,節約水資源的目的。其強大的系統功能是解決灌溉節水問題的必要 措施之一。
節水灌溉系統的選擇取決于種植作物性質以及種植地點,目前我國用于現代農業中設 施園藝(溫室大棚)節水灌溉設備主要有微噴灌設備、移動式噴灌設備、滴灌設備和 智能灌溉系統設備等。
微噴灌設備。微噴灌是基于噴灌和滴灌技術的發展形成的新型先進灌水技術。融合智 能化控制的微噴灌設備實現了功能及形式多樣化,通過對設備的安裝位臵以及微噴頭 的選擇,能夠應用于設施中的灌溉、霧化降溫及加濕過程。
移動式噴灌機實現 效率更高施肥、噴藥 及灌溉一體化作業。由于設施園藝(溫室大棚) 中的種植作物日漸多樣化,從單一的設施蔬菜發展到花卉、育苗等多種作物,一般微 噴灌系統多為固定形式,對于花卉、育苗等盆栽、袋栽種植方式較難保證灌溉的均勻 性,難以達到理想的灌溉效果。調查顯示,具有較好性能的移動式噴灌機在地面分布 的噴灑均勻系數高達 90%,高于一般的固定式微噴灌系統 15%。另外,移動式噴灌 機可以實現均勻水肥及噴藥一體化,對減少設施內部污染以及提高肥藥和水資源利用 率有重要意義。
滴灌及滲灌系統有 效保護土壤結構,精準灌溉節 水增產。滴灌及滲灌都是將灌溉體統 貼至地面或埋入地下的灌溉方式,能夠減少灌溉過程中的水分蒸發以及地面蒸發損失, 同時保證作物處于水氧均衡狀態,是最為先進的兩種設施節水灌溉方式。但這兩種方 式對水源水質要求較高,抗堵塞能力相對較差,對精準技術要求較高導致初期設備投 入大,尚未成為廣泛使用的設施園藝(溫室大棚)灌溉系統。
節水灌溉市場巨大潛能無限
為了測算節水灌溉設備市場規模,我們將其市場一分為二,第一部分為室外露天節水 灌溉設備,包括:渠道防滲、低壓管道和噴灌微觀。第二 部分為設施園藝(溫室大棚) 所用的智能灌溉系統。
不同方式每畝造價各不相同
渠道防滲是節水主要方式。二二一團惠民工程 2015 年修建渠道 28.836 公里,投入 資金 508 萬元,方便了連隊 8000 畝地的灌溉用水,每畝需要渠道長度約 3.6 米,平 均每畝投資約 635 元。由于各渠道寬度高度不統一,我們假設平均渠道寬度為 3 米, 高度為 1.2 米,常規渠道防滲每畝投資 400~600 元。水泥土管、水泥沙管和水泥石 屑管常用于低 壓 管 道 輸水,造價相對便宜, 是小型 灌區理想 的管材 ,平均每 畝造價600~800 元。
噴灌設施性價比較 好。完整的噴灌設備系統包括水源、首部、管網和噴頭。首部對水 源進行加壓、水質處理,肥料注入和控制 系統,一般包括動力設備、 水泵、過濾器、 施肥器、泄壓閥、逆止閥、水表 、壓力表,以及控制設備,如自動灌溉 控制器、衡壓 變頻控制裝臵等。首部設備的多少,可視 系統類型、水源條件及用戶 要求有所增減;
管網的作用是將壓力水輸送并分配到所需 灌溉的種植區域。由不同管 徑的管道組成, 分干管、支管、毛管等,通過各種相應的管件、閥門等設備將各級管道連接成完整的 管網系統。現代灌溉系統的管網多采用施工方便、水力學性能良好且不會銹蝕的塑料 管道,如 PVC 管、PE 管等。同時,應根據需要在管網中安裝必要的安全裝臵,如進 排氣閥、限壓閥、泄水閥等。常規施工每畝投資約 1000~1200 元左右,
滴灌設施 造價較高。滴灌包括水源(首部),水泵、過濾器、管道、閥門、施工費用 (管道埋設的土方和沉淀池等)等,現場條件不同、材料檔次不同投資也不等。滴灌 管(帶)是長期使用的,多用于果園或溫室大棚,造價較高,每畝 2000~3000 元左 右。
智能灌溉 系統造價昂貴。灌溉設備自動控制設備自動化程度較高,多用于溫室大棚, 需要有控制器、傳感器、A/D 轉換模塊、變頻器、電動機、水泵、電磁閥和供水管網、 噴頭滴頭等,平均每畝需要 60000 元左右。
節水灌溉市場規模穩健增長
我們對中國耕地節水灌溉市場進行規模測算。總體分析假設建立于平均 GDP 增長率7%,總耕地面積維持 13500 億平方米,渠道防滲、低壓管道和噴滴灌平均價格分別 為 500 元、700 元和 2000 元,渠道防滲、低壓管道和噴滴灌平均折舊年限為 30 年、35 年和 20 年(折舊包括重修、更換等)。
噴灌設施性價比較 好。完整的噴灌設備系統包括水源、首部、管網和噴頭。首部對水 源進行加壓、水質處理,肥料注入和控制 系統,一般包括動力設備、 水泵、過濾器、 施肥器、泄壓閥、逆止閥、水表 、壓力表,以及控制設備,如自動灌溉 控制器、衡壓 變頻控制裝臵等。首部設備的多少,可視 系統類型、水源條件及用戶 要求有所增減;
管網的作用是將壓力水輸送并分配到所需 灌溉的種植區域。由不同管 徑的管道組成, 分干管、支管、毛管等,通過各種相應的管件、閥門等設備將各級管道連接成完整的 管網系統。現代灌溉系統的管網多采用施工方便、水力學性能良好且不會銹蝕的塑料 管道,如 PVC 管、PE 管等。同時,應根據需要在管網中安裝必要的安全裝臵,如進 排氣閥、限壓閥、泄水閥等。常規施工每畝投資約 1000~1200 元左右,
滴灌設施 造價較高。滴灌包括水源(首部),水泵、過濾器、管道、閥門、施工費用 (管道埋設的土方和沉淀池等)等,現場條件不同、材料檔次不同投資也不等。滴灌 管(帶)是長期使用的,多用于果園或溫室大棚,造價較高,每畝 2000~3000 元左 右。
智能灌溉 系統造價昂貴。灌溉設備自動控制設備自動化程度較高,多用于溫室大棚, 需要有控制器、傳感器、A/D 轉換模塊、變頻器、電動機、水泵、電磁閥和供水管網、 噴頭滴頭等,平均每畝需要 60000 元左右。
節水灌溉市場規模穩健增長.
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