呼倫貝爾農(nóng)墾管理局轄屬耕地面積600萬畝、草場(chǎng)面積1000萬畝,分布于陳巴爾虎旗、鄂溫克旗、額爾古納旗、牙克石市、新巴爾虎左旗、阿榮旗、扎蘭屯市、鄂倫春旗等地共24個(gè)農(nóng)牧場(chǎng)。24個(gè)農(nóng)牧場(chǎng)分別位于大興安嶺南北兩麓,主要種植作物為大豆、玉米、小麥、油菜、苜蓿、飼草。農(nóng)墾耕地草場(chǎng)連片,實(shí)行以農(nóng)場(chǎng)為組織單位、生產(chǎn)隊(duì)為生產(chǎn)單元、農(nóng)場(chǎng)統(tǒng)一配置人、財(cái)、物、資源等生產(chǎn)要素、統(tǒng)一糧食銷售的機(jī)械化、規(guī)模化、集約化的集中統(tǒng)一耕種模式,生產(chǎn)力水平高,代表了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的方向。
時(shí)針式噴灌機(jī)(也稱中心支軸或圓形噴灌機(jī),農(nóng)民也稱為“噴灌圈”)是裝有噴頭的管道支承在可自動(dòng)行走的支架上,圍繞備有供水系統(tǒng)的中心點(diǎn)邊旋轉(zhuǎn)邊噴灌的大型噴灌機(jī)械。時(shí)針式大型噴灌機(jī)在該地區(qū)大田作物灌溉中的應(yīng)用技術(shù)是為了擴(kuò)大單機(jī)控制面積,解決大塊農(nóng)田和草場(chǎng)所存在的生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、單位面積投資成本高的問題。近幾年大型噴灌機(jī)在墾區(qū)大量運(yùn)用,目前已實(shí)施80萬畝節(jié)水灌溉項(xiàng)目90%均使用的式指針式噴灌機(jī)。
一、時(shí)針式大型噴灌機(jī)優(yōu)點(diǎn)
根據(jù)各地的實(shí)踐,應(yīng)用時(shí)針式大型噴灌機(jī)灌溉大田作物有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)提高農(nóng)作物產(chǎn)量。噴灌時(shí)灌溉水以水滴的形式像降雨一樣濕潤(rùn)土壤,不破壞土壤結(jié)構(gòu),為作物生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的水分狀況;由于灌溉水通過各種噴灌設(shè)備輸送、分配到田間,都是在有控制的狀態(tài)下工作的,可以根據(jù)供水條件和作物需水規(guī)律進(jìn)行精確供水。此外,噴灌還能夠調(diào)節(jié)田間小氣候,在干熱風(fēng)季節(jié)用噴灌增加空氣濕度,降低氣溫,可以收到良好效果;在早春可以用噴灌防霜。實(shí)踐表明,噴灌比地面灌可提高產(chǎn)量15%~25%。
(2)節(jié)約用水量。因?yàn)閲姽嘞到y(tǒng)輸水損失極小,能夠很好地控制灌水強(qiáng)度和灌水量,灌水均勻,水的利用率高。噴灌的灌水均勻度一般可達(dá)到80%~85%,水的有效利用率為80%以上,用水量比地面灌溉節(jié)省30%一50%。
(3)具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。噴灌一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)是可用于各種類型的土壤和作物,受地形條件的限制小。例如,在砂土地或地形坡度達(dá)到5%、地面灌溉有困難的地方都可采用噴灌。在地下水位高的地區(qū),地面灌溉使土壤過濕,易引起土壤鹽堿化,用噴灌來調(diào)節(jié)上層土壤的水分狀況,可避免鹽堿化的發(fā)生。由于噴灌對(duì)地形要求低,可以節(jié)省大量農(nóng)田地面平整的工程量。
(4)節(jié)省勞動(dòng)力。由于噴灌系統(tǒng)的機(jī)械化程度高,不需要人工打埂、修渠,可以大大降低灌水勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)省大量的勞動(dòng)力。比地面灌溉方式可以提高效率20—30 倍。
(5)提高耕地利用率。采用噴灌可以大大減少田間內(nèi)部溝渠、田埂的占地,增加了實(shí)際播種面積,可提高耕地利用率7%~15%。
二、時(shí)針式大型噴灌機(jī)的結(jié)構(gòu)組成
(1)中心支軸軸座
是噴灌機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)支軸,安裝在灌溉面積的中心,可固定在鋼筋混凝土基礎(chǔ)上。支軸座中心的堅(jiān)管,下端與井泵出水管或壓力管道相連,上端通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)彎管連接。
(2)噴灑系統(tǒng)
噴灑系統(tǒng)由噴灑支管和安裝在其上的噴頭組成。噴灑支管一般采用直徑125~200mm 的薄壁鍍鋅鋼管,長(zhǎng)度一般為400m 左右,用柔性接頭與旋轉(zhuǎn)彎頭連接。支管上裝有若干噴頭,噴頭種類可采用搖臂式或折射式;噴頭的工作壓力可采用高壓或低壓;噴頭的流量隨安裝位置距中心支軸越遠(yuǎn)則越大。
(3)桁架
是組成噴灌機(jī)的基本單元,每個(gè)桁架的長(zhǎng)度為25~40m,噴灑支管是桁架的組成部分。其中,水動(dòng)時(shí)針式噴灌機(jī)采用鋼索懸吊噴灑支管;電動(dòng)時(shí)針式噴灌機(jī)則采用空間拱架支承噴灑支管。
(4)塔車
由塔架、行走輪和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等組成,既是桁架的支座,也是噴灌機(jī)的驅(qū)動(dòng)部件。
(5)驅(qū)動(dòng)裝置
驅(qū)動(dòng)裝置有水動(dòng)和電動(dòng)兩種,水動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置是用水壓缸產(chǎn)生的推力通過傳動(dòng)杠桿推動(dòng)輪緣上的抓泥條使行走輪移動(dòng)的;電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置是采用有過流過載保護(hù)的三相異步電動(dòng)機(jī),通過蝸輪蝸桿減速器或鏈輪,帶動(dòng)行走輪移動(dòng)的。
(6)調(diào)節(jié)控制機(jī)構(gòu)
包括速度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和同步控制機(jī)構(gòu)。速度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的主要部件是安裝在末端塔車上的速度調(diào)節(jié)閥(水動(dòng)式噴灌機(jī)采用)或安裝在噴灌機(jī)中心處主控箱內(nèi)的百分率定時(shí)器(電動(dòng)式噴灌機(jī)采用)。通過控制未端塔車的行走速度,從而控制整機(jī)的運(yùn)行速度。同步控制機(jī)構(gòu)安裝在除未端塔車外的的其它各塔車上。當(dāng)未端塔車前進(jìn)后,即形成了它和相鄰塔車不在一條直線上的狀態(tài),這時(shí)同步控制機(jī)構(gòu)動(dòng)作,使相鄰塔車同時(shí)向前移動(dòng),使各個(gè)塔車保持成一條直線向前緩慢移動(dòng)。
(7)安全保護(hù)裝置
有機(jī)械式和電氣式兩種。安全保護(hù)裝置包括同步保護(hù)、過水量保護(hù)、剎車裝置等。
三、時(shí)針式大型噴灌機(jī)的工作原理和特點(diǎn)
時(shí)針式噴灌機(jī)工作時(shí)噴灌機(jī)像鐘表針一樣圍繞中心支軸旋轉(zhuǎn),沿管道布設(shè)的噴頭同時(shí)噴灑,旋轉(zhuǎn)一周可以灌溉一個(gè)半徑略大于噴灌機(jī)長(zhǎng)度的圓形面積。
常用的噴灌機(jī)長(zhǎng)度400-500m,運(yùn)行一周需2-20 天,可灌溉面積800-1000畝。噴灌管道一般由桁架支承在塔架上,高出地面2-3m,塔架間距一般25-70m,塔架安裝在電機(jī)或水力驅(qū)動(dòng)的滾輪上。噴頭按一定設(shè)計(jì)間距安裝在噴灑支管上,早期多為搖臂式噴頭。為了降低工作壓力、節(jié)約能源,近年普遍采用折射式噴頭,并降低安裝高度,以減少風(fēng)對(duì)噴灑的影響。