畜牧家禽網(wǎng)首頁 > 技術(shù)中心> 灌溉運用技術(shù) > 卷盤式噴灌機用于人工種植牧草
畜牧家禽網(wǎng) 來源:中國灌溉排水發(fā)展中心 閱讀數(shù):
“一杯牛奶強健一個民族”。隨著近年來中國牛奶及奶制品市場的高速發(fā)展,人們對傳統(tǒng)的畜牧業(yè)投以更多關(guān)注的目光。然而現(xiàn)實不容樂觀,我國北方多年來對土地的盲目開發(fā)使得生態(tài)環(huán)境受到嚴重破壞,水土流失、土地沙漠化日益加劇,水資源的供需矛盾非常嚴峻。這些因素與快速增長的畜產(chǎn)品市場需求相互作用,使原本脆弱的生態(tài)鏈條面臨斷裂的危險。面對畜牧業(yè)嚴重退化的現(xiàn)實,國家提出“退耕還林、退耕還草”的大方略,而要滿足市場對天然牧草的旺盛需求,只有依靠“天然牧草人工種植”這一解決方案。
人工種植牧草、圍欄封育可以通過灌溉、施肥、補播、翻耕等手段科學地對草地進行保護培育。
首先,植被每平方米的植株數(shù)增加1.8倍,草層高度提高4~5倍,這樣草的覆蓋以及草地土壤表面的有機物質(zhì)可以減少土壤水分的蒸發(fā),降低地面風力和地表徑流的速率,增加土壤的滲水能力,并使土壤免遭風蝕和水蝕。飼草刈割的次數(shù)、周期得到科學控制,飼草料的質(zhì)量得以明顯提高。
其次,如果在圍欄封育的基礎(chǔ)上發(fā)展現(xiàn)代化灌溉,根據(jù)牧草不同時期的需水量來確定灌溉量(如:苜蓿草,生長期平均需水量為3~4mm,*時期的需水量可能達到每天6mm,而現(xiàn)代化的卷盤式噴灌機可以通過速度的調(diào)整精確地給予灌溉),那么飼草產(chǎn)量將提高15倍以上,在干旱地區(qū)可以達到20~30倍左右。規(guī)模承包可以實現(xiàn)草場生產(chǎn)的機械化以及畜牧加工的工廠化,先進的草場耕作設(shè)備、節(jié)水灌溉設(shè)備、畜牧加工設(shè)備。飼草料刈割后可以加工成系列產(chǎn)品,如青貯草料、干草、草粉或顆粒等,不僅可以滿足本地牲畜的需求,還可以出口國外,經(jīng)濟效益好,比如:苜蓿干草的市場價格為1100~1400元/t,草顆粒1700元/t,青貯苜蓿的價格也在600元/t左右。
效益分析以苜蓿草為例
一般來說,退化天然草場的產(chǎn)量為450kg/hm2,市場價格為0.6元/kg,那么每公頃天然草場的經(jīng)濟收入為:
450kg/hm2×0.6元/kg=270元/hm2而利用圍欄封育以及節(jié)水灌溉等手段的人工草場可以使退化的天然牧場增產(chǎn)20倍以上,牧草的品質(zhì)和產(chǎn)量有很大提高,優(yōu)質(zhì)苜蓿的每公頃產(chǎn)量可達到1.2萬~1.8萬kg,按市場價格0.6元/kg計算:
12000kg/hm2×0.6元/kg=7200元/hm2人工種植節(jié)水灌溉草場的年運行費用,包括:動力費用、材料費用、維修費用、田間管理費、設(shè)備折舊、設(shè)備管理費用等,平均大約在2250元/hm2。
由此得出,人工種植節(jié)水灌溉農(nóng)牧場每年凈收益為4950元/hm2,比傳統(tǒng)天然牧場增加收益4530元,經(jīng)濟效益非常明顯。
即使考慮到設(shè)備投入,以一臺國際先進的移動卷盤式噴灌機及配套管材和泵投入8萬元、控制面積20hm2計算,則每公頃一次性投入僅4005元,當年即可收回成本,而該套設(shè)備的平均壽命可達10年以上。
以上僅僅是牧草作為初級產(chǎn)品所帶來的經(jīng)濟效益,如果考慮建設(shè)奶?;鼗虿蒿暳仙罴庸S等,那么經(jīng)濟效益會更加顯著。
設(shè)備特點
卷盤式噴灌機是利用水流提供動力,實現(xiàn)噴水車在田間自動行走,通過遠射程噴水槍的寬幅覆蓋進行移動噴灌的設(shè)備。時針式噴灌機與平移式噴灌機是利用電動機提供行走動力,通過高空架設(shè)的低壓噴頭在田間進行移動噴灌的設(shè)備。
噴灌設(shè)備具備以下特點
1.高效節(jié)水
改地面灌溉為大田噴灌,有效地防止了水的深層滲漏損失,提高了水的有效利用率。如漫灌方式要滿足地塊末端的濕潤深度達到作物的根系深度,必然造成大量的深層滲漏;另外,渠道滲漏和渠道水面蒸發(fā)也損失了大量的水。根據(jù)保爾公司在歐洲的測試,噴灌相比漫灌可以節(jié)水60%~70%。在國內(nèi),約10年前,在噴灌技術(shù)普及的初期,該設(shè)備就已經(jīng)比漫灌節(jié)水46%。在近幾年的生產(chǎn)實踐中,已經(jīng)基本達到了國際上節(jié)水60%~70%的水平。
2.節(jié)能
噴灌雖需要的水壓比一般地面灌溉大,但噴灌時間短,灌水定額小,在某些情況下,耗能比漫灌小。在利用地下水灌溉,僅考慮提水耗能時,可根據(jù)下式進行計算:
E=W×H式中:
E——能耗
W——水的重量
H——水泵的揚程
對于噴灌,有:E噴=W噴×H噴=W噴×(H地+H連)式中:
H地——地下水動水位
H連——噴灌設(shè)備所需的連接壓力
對于漫灌,有:E漫=W漫×H漫=W漫×H地
由于噴灌相比漫灌可節(jié)水60%~70%,按節(jié)水60%計算,則:
W噴=0.4W漫于是有:
E噴=0.4W漫×(H地+H連)
由此可以得出:當H地>2/3H連時,E噴<E漫,也就是說,當?shù)叵滤畡铀簧疃却笥谶B接壓力的2/3時,噴灌的能耗小于漫灌的能耗。假如噴灌機需要的連接壓力為6kPa,那么在地下水動水位超過40m的地區(qū),使用噴灌機的能耗小于漫灌的能耗。
3.節(jié)地
噴灌可大量減少溝渠占地,與地面灌溉相比,噴灌可節(jié)地13%。
4.適時灌溉增產(chǎn)
實行噴灌后可提高灌溉保證率,改善田間灌水條件,有利于適時適量灌水。據(jù)測試,大田實行噴灌每年可增產(chǎn)10%,蔬菜每年可增產(chǎn)20%。
5.省工
與土渠灌溉相比,噴灌每公頃每年可省工30個。
6.節(jié)約打井投資
噴灌的節(jié)水效果明顯,使單井控制面積擴大,降低了打井投資。以出水量30t/h的井為例,打井投資按5萬元計算:實行漫灌只能灌溉8hm2,每公頃打井投資為6255元;實行噴灌可以控制20hm2,每公頃打井投資為2505元,每公頃節(jié)約投資約3750元,相當于雨星噴灌機的設(shè)備公頃投資。
經(jīng)典案例
內(nèi)蒙古自治區(qū)的某奶牛場,現(xiàn)已建成現(xiàn)代化畜牧業(yè)科技推廣示范園區(qū)?;诂F(xiàn)代化畜牧業(yè)科技推廣示范園區(qū)總體規(guī)劃與當?shù)夭輬鰧嶋H的需求,這個奶牛場在示范園區(qū)內(nèi)建設(shè)了節(jié)水型灌溉草場項目,以滿足現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展的需要。
這個奶牛場是一個以農(nóng)牧業(yè)為主,集農(nóng)牧工商為一體的聯(lián)合企業(yè),全場現(xiàn)有職工582人,下屬企業(yè)有鴻雁乳業(yè)有限公司、奶牛公司、農(nóng)業(yè)公司、開泰冷庫、富源皮件廠、綠洲綜合大樓、育肥牛廠、育肥羊基地。全場現(xiàn)有草牧場1.65萬hm2、耕地1667hm2,各種農(nóng)牧業(yè)機械設(shè)備30多臺,大小牲畜1萬頭,固定資產(chǎn)1223萬元。年加工牛羊肉500t,生產(chǎn)“鴻雁牌”奶粉200t,“山丹”系列糖果80t,消毒牛奶100t。
本項節(jié)水灌溉工程的項目區(qū)位于錫林浩特市東北約8km處,總面積為2333多hm2。四周擬栽9行沙棘、榆樹墻以防風,最外圍有網(wǎng)圍攔護。地形為錫林郭勒高原上的緩坡地,坡度小于3°,東高西低,海拔高度為1018.3m,徑流流入奶牛場西側(cè)的錫林河。地下水位埋深為20~25m,過去土地周圍無林帶防護,故有輕度風蝕,表土礫石含量為5%~7%,無水蝕現(xiàn)象。自然植被為羊草、針茅、冷蒿、隱子草、帽尾草等,蓋度為70%左右。
項目區(qū)內(nèi)土地相對平坦且集中連片,但由于缺乏灌溉措施,致使大片草場得不到灌溉。草場產(chǎn)值低下,水資源已成為當?shù)啬翗I(yè)發(fā)展的主要制約因素,人們發(fā)展節(jié)水灌溉的愿望十分迫切,群眾積極性高,當?shù)仡I(lǐng)導重視,社會基礎(chǔ)好。
奶牛場領(lǐng)導與有關(guān)專家多方考察,走訪了新疆、澳大利亞的同類草場,并去中國灌排設(shè)備進出口公司進行調(diào)研,經(jīng)過多方比較,確認奧地利某公司的設(shè)備較適宜大面積草場灌溉。決定引進奧地利某公司先進的卷盤式、平移式、時針式噴灌設(shè)備。此類設(shè)備具有節(jié)約用水、節(jié)省勞力、節(jié)約耕地、提高產(chǎn)量、對土地適應(yīng)性強、有利于水土保持等優(yōu)勢。另外,這項技術(shù)使用管理方便,投入相對較低,適合中國的國情。
通過各種噴灌設(shè)備發(fā)展的節(jié)水灌溉面積為1947hm2。其中卷盤式噴灌面積為1573hm2,平移式噴灌240hm2,時針式噴灌133hm2。各種噴灌設(shè)備控制的地塊大小不同。平均每眼機井控制土地27hm2,在保證作物需水的同時極大地節(jié)約了水資源。采用機械化作業(yè),機械翻地、青儲玉米機械收割、牧草機播機收。實行科學的輪作制度,合理利用自然條件及土地資源,培肥地力,充分發(fā)揮作物及牧草的生產(chǎn)潛力。
該項目的主要銷售收入為出售各種飼草料的收入,根據(jù)總體設(shè)計與技術(shù)方案確定的生產(chǎn)力水平,結(jié)合市場預測的結(jié)果,估算出當項目達到設(shè)計生產(chǎn)能力時,每年可實現(xiàn)銷售收入1182萬元,投資第三年可達到設(shè)計生產(chǎn)能力的30%,實現(xiàn)銷售收入354萬元,第四年全面達到設(shè)計生產(chǎn)能力。截至目前,該項目在市場、技術(shù)、組織管理、經(jīng)濟、社會、生態(tài)等方面都達到了預期目的,同時發(fā)展良好。既具有良好的直接經(jīng)濟效益,又具有顯著的社會效益,是一個具有良好發(fā)展前景的項目。
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