Ở nhiều khu vực khô cằn và bán khô cằn cũng như các vùng nông nghiệp ven biển, nông dân ngày càng buộc phải dựa vào nguồn nước có độ mặn cao hoặc chất lượng kém để tưới tiêu. Tưới nhỏ giọt kết hợp với tưới phân vẫn là giải pháp hiệu quả nhất để quản lý nước và dinh dưỡng. Tuy nhiên, hàm lượng muối hòa tan, các hạt lơ lửng và hoạt động của vi sinh vật ở mức cao có thể nhanh chóng dẫn đến tắc nghẽn bộ phát, tưới không đồng đều và đẩy nhanh quá trình lão hóa các bộ phận nếu không được quản lý đúng cách.
Bài viết này trình bày một giải pháp thực tế ở cấp độ hệ thống giúp đảm bảo hiệu suất ổn định, lâu dài-của hệ thống tưới nhỏ giọt trong điều kiện nước đầy thách thức.
Mục lục
(Ⅱ) Thiết kế hệ thống và vật liệu tốt nhất để chống ăn mòn-Tưới nhỏ giọt chống ăn mòn
(Ⅲ) Thực hành bón phân giúp ngăn chặn hiện tượng mưa và tắc nghẽn nguồn phát
(Ⅳ) Phương pháp xử lý nước: axit hóa, lắng đọng và kiểm soát vi sinh vật
(Ⅴ) Cách kiểm soát sự tích tụ muối trong hệ thống tưới nhỏ giọt và vùng rễ
(I) Lựa chọn và nâng cấp hệ thống tưới nhỏ giọt
⒈ Các đầu nhỏ giọt bù áp-phải có chức năng chống-siphon, tự{2}}xả và thiết kế đường dẫn dòng chảy rộng để đảm bảo giảm sự lắng đọng tạp chất và khả năng chống ăn mòn của muối ở màng ngăn cao.
⒉ Tốc độ dòng chảy nhỏ giọt phải được kiểm soát chặt chẽ trong khoảng 2,0–2,4 L/h để tránh tích tụ muối do dòng chảy quá nhiều hoặc kết tinh do không đủ dòng chảy, đồng thời phù hợp với quy mô vùng tưới của trang trại và yêu cầu về nước của cây trồng.
⒊ Mạng lưới đường ống tưới tiêu phải sử dụng vật liệu-chống ăn mòn. Các ống chính và ống bên phải được làm bằng PE, đồng thời các đầu nối phải có thiết kế chống rò rỉ-để ngăn nước có độ mặn cao-ăn mòn hệ thống, làm ô nhiễm dòng nước và làm hỏng màng ngăn nhỏ giọt.
⒋ Phải lắp đặt hệ thống lọc ba-giai đoạn ("bộ lọc ly tâm + bộ lọc phương tiện cát + bộ lọc đĩa"). Bộ lọc ly tâm loại bỏ các hạt lơ lửng lớn, bộ lọc phương tiện cát chặn các tạp chất nổi và bộ lọc đĩa thu giữ các hạt mịn (Nhỏ hơn hoặc bằng 100 μm).
⒌ Van xả phải được lắp đặt ở cuối mỗi vùng tưới và các cửa xả phải được đặt cách nhau 50 mét dọc theo đường ống chính và đường ống phụ để thuận tiện cho việc xả từng phần và giảm tích tụ cặn.
(II) Vận hành và bảo trì hệ thống tưới nhỏ giọt
⒈ Trước mỗi lần tưới, bộ lọc phải được xả trong 5–10 phút để loại bỏ cặn bẩn tích tụ. Sau khi tưới, toàn bộ mạng lưới đường ống phải được xả trong 15–20 phút để xả-nước có độ mặn cao còn sót lại.
⒉ Cần phải kiểm tra lấy mẫu hàng tuần các ống nhỏ giọt. Đo tốc độ dòng chảy thực tế và nếu chúng giảm xuống dưới 75% lưu lượng định mức, hãy thực hiện-xả áp suất cao hoặc làm sạch bằng hóa chất vùng tưới bị ảnh hưởng ngay lập tức.
⒊ Bộ lọc nên được tháo rời và kiểm tra hàng tháng. Các phần tử lọc bị lão hóa hoặc hư hỏng phải được thay thế kịp thời để ngăn tạp chất xâm nhập vào ống nhỏ giọt và gây mòn hoặc tắc màng ngăn.
⒋ Khi sử dụng nước có độ mặn-cao, hãy áp dụng chế độ tưới gián đoạn: mỗi chu kỳ tưới nên kéo dài 30–60 phút, với khoảng thời gian 2–3 giờ trước chu kỳ tiếp theo để giảm sự tích tụ và kết tinh muối.
⒌ Cần phải kiểm tra màng chắn nhỏ giọt hàng quý. Nếu quan sát thấy cứng, biến dạng hoặc rò rỉ, các ống nhỏ giọt phải được thay thế kịp thời để duy trì tính đồng nhất của nước tưới.
⒍ Áp suất hệ thống phải được duy trì ổn định ở mức 0,15–0,25 MPa trong quá trình vận hành để tránh những biến động quá mức có thể làm hỏng màng ngăn và tăng nguy cơ tắc nghẽn.
(III) Hoạt động tưới tiêu và khả năng tương thích
⒈ Sử dụng phân bón hòa tan hoàn toàn trong nước. Ưu tiên sử dụng amoni nitrat và kali nitrat, tránh phân bón có chứa phốt pho hoặc lưu huỳnh để ngăn phản ứng với các ion canxi và magie trong nước có độ mặn cao -tạo thành kết tủa không hòa tan.
⒉ Phân bón hòa tan phải được lọc qua lưới 80 lưới trước khi đưa vào hệ thống tưới tiêu. Các hạt không hòa tan bị nghiêm cấm xâm nhập vào đường ống để tránh tắc nghẽn và mài mòn màng ngăn.
⒊ Kiểm soát nồng độ phân bón trong quá trình trộn. Giá trị EC không được vượt quá 2,5 mS/cm để tránh độ mặn quá cao làm tăng tốc độ kết tinh, tắc nghẽn và lão hóa màng ngăn.
⒋ Sau khi bón phân, xả sạch đường ống dẫn phân bón và hệ thống nhỏ giọt bằng nước sạch trong ít nhất 30 phút để loại bỏ hoàn toàn phân bón còn sót lại và ngăn chặn sự kết tinh.
⒌ Không trộn lẫn phân lân, phân lân, phân vi lượng khi tưới nhỏ giọt để tránh phản ứng hóa học sinh ra kết tủa, làm tắc ống nhỏ giọt, ăn mòn màng chắn.
⒍ Khi sử dụng phân vi sinh hữu cơ phải đảm bảo quá trình lên men trước đó diễn ra đúng quy định. Thời gian tưới không được ít hơn 60 phút để tránh tồn dư vi sinh vật hình thành màng sinh học làm tắc nghẽn ống nhỏ giọt.
(IV) Xử lý sơ bộ nước có chất lượng-độ mặn cao/kém-
⒈ Nước có độ mặn-cao phải trải qua quá trình axit hóa để điều chỉnh độ pH về 5,5–6,5, ức chế sự kết tinh canxi cacbonat và magie cacbonat, giảm tắc nghẽn hóa học và làm chậm quá trình lão hóa màng ngăn.
⒉ Khi nồng độ ion canxi vượt quá 200 mg/L, nên thêm chất chelat trong quá trình xử lý trước để ngăn phản ứng kết tủa với các ion khác.
⒊ Đối với nguồn nước có hàm lượng vi sinh vật cao, bổ sung axit hypochlorous (0,5–1,0 mg/L) trong quá trình xử lý trước để ức chế sự phát triển của vi sinh vật và giảm sự hình thành màng sinh học.
⒋ Khi chất rắn lơ lửng cao cần lắp đặt bể lắng trước hệ thống lọc. Nước cần được lắng trong hơn 24 giờ để loại bỏ hầu hết các hạt lớn trước khi lọc.
(V) Thực tiễn quản lý hiện trường
⒈ Kết hợp tưới nhỏ giọt với rửa trôi định kỳ. Thực hiện tưới rửa 15–20 ngày một lần, sử dụng lượng nước tưới gấp 1,2–1,5 lần lượng nước tưới thông thường để giảm sự tích tụ muối ở vùng rễ và gián tiếp giảm nguy cơ tắc nghẽn.
⒉ Trong những khoảng thời gian-nhiệt độ cao (tháng 7–tháng 8), hãy che nắng hoặc che phủ để giảm sự thoát hơi nước của cây trồng và ngăn chặn sự tích tụ muối trên bề mặt-tái xâm nhập vào hệ thống và làm hỏng màng ngăn nhỏ giọt.
⒊ Thường xuyên dọn sạch cỏ dại, mảnh vụn xung quanh đường ống nhỏ giọt để ngăn chặn rễ cây xâm nhập vào đầu nhỏ giọt và tránh cặn phân hủy xâm nhập vào đường ống gây tắc nghẽn.
⒋ Lập nhật ký vận hành hệ thống tưới nhỏ giọt, ghi lại lịch tưới, chất lượng nước, bảo trì bộ lọc và kết quả kiểm tra nhỏ giọt để hỗ trợ khắc phục sự cố và tối ưu hóa quản lý.