Pourquoi le tuyau de suintement en caoutchouc est bonpour l'irrigation agricole?
L'avantage central du tuyau d'infiltration de nano en caoutchouc réside dans leur structure de matériaux nano-échelle et leur mécanisme de perméation, qui relèvent efficacement des défis clés dans les méthodes d'irrigation traditionnelles comme l'irrigation contre les inondations et l'irrigation goutte à goutte conventionnelle—comme les déchets d'eau, la dégradation du sol et la faible efficacité d'absorption des cultures. Cette percée atteint les objectifs de l'irrigation de la «précision, l'efficacité et la durabilité écologique». Les avantages peuvent être analysés à partir de trois dimensions: propriétés des matériaux, mécanismes d'irrigation et valeur de l'application agricole.
I. Avantages de base: "performance différenciée" apportée par des nanostructures
Le noyau du tuyau d'infiltration à l'échelle nanométrique réside dans sa construction de paroi en utilisant des matériaux poreux à l'échelle nano (tels que des tuyaux composites nano-ceramiques et des plastiques nano-modifiés). Ces matériaux comportent généralement des diamètres de pores allant de 1 à 100 nanomètres, répondant parfaitement aux exigences essentielles——de l'irrigation agricole. Ils permettent non seulement un contrôle précis de l'humidité mais aussi filtrer les impuretés et protéger le sol. Les caractéristiques de performance spécifiques sont les suivantes:
|
Dimension de performance |
Caractéristiques du tuyau d'eau à l'échelle nanométrique |
Défauts des méthodes d'irrigation traditionnelles (irrigation des inondations / irrigation à goutte à goutte ordinaire) |
|
Précision de pénétration |
Les pores sont petits et uniformes (échelle nano), et l'eau est libérée lentement sous la forme de "osmose capillaire", évitant l'accumulation locale de l'eau |
Overdip: La concentration et l'infiltration de l'eau peuvent facilement entraîner des fuites profondes; Irrigation d'égouttement ordinaire: un grand diamètre de buse (niveau millimètre) est sujet à "dégoulinant inégal" en raison des fluctuations de la pression de l'eau |
|
Capacité antiblockade |
Les nanopores peuvent filtrer le limon et les micro-organismes (tels que les algues) dans l'eau, réduisant le blocage du pipeline (le taux d'irrigation traditionnel à goutte à goutte est supérieur à 20%, les nanotubes peuvent réduire à moins de 5%) |
Irrigation d'égouttement ordinaire: la tête d'égouttement est facile à bloquer par la boue et les résidus d'engrais, ce qui nécessite un rinçage fréquent et un coût d'entretien élevé |
|
Résistance aux intempéries / durabilité |
Les nanomatériaux (tels que les plastiques modifiés par les nano-siliques) sont résistants à la corrosion des UV et du sol (vie jusqu'à 8 à 10 ans dans un environnement acide et alcalin) |
Pipe d'irrigation goutte à goutte en PVC ordinaire: facile à vieil |
|
adaptabilité thermique |
Certains tubes nanocomposites (comme les tubes renforcés nanotubes) peuvent s'adapter à la différence de température de 10℃~ 60℃, en évitant le gel et le ramollissement à haute température |
Tuyau en plastique ordinaire: facile à craquer à basse température, facile à déformer à haute température, nécessitant des mesures d'isolation / anti-sunchine supplémentaires |
2. Valeur de l'application agricole: Faites correspondre avec précision les besoins des cultures et des sols
L'objectif central de l'irrigation agricole est "de permettre à l'eau d'être absorbée par le système racinaire des cultures sans endommager l'écologie du sol". Le tuyau nano-perméable atteint cet objectif à travers les mécanismes suivants:
2,1 Le taux d'économie d'eau a augmenté de 30% à 50%: des «déchets» à «l'alimentation ciblée»
Le taux d'utilisation de l'irrigation traditionnelle des inondations n'est que de 30% à 40% (une grande quantité d'eau est perdue par des fuites profondes et une évaporation de surface); Le taux d'utilisation de l'irrigation à goutte à goutte ordinaire est d'environ 70% à 80%.
Le mode d'infiltration capillaire des tuyaux de nano-perméation: l'eau s'infiltre lentement dans une plage de 10-20 cm autour de la paroi du tuyau, agissant directement sur la zone des racines des cultures (où la plupart des racines de culture sont concentrées dans 0-30 cm de sol), empêchant une infiltration profonde. Simultanément, la libération progressive réduit l'évaporation de surface (de 20% à 30%), atteignant finalement plus de 90% d'efficacité d'utilisation des ressources en eau.
2.2. Protéger la structure du sol: éviter le "compactage" et la "salinisation"
L'irrigation excessive provoque un impact sur l'écoulement de l'eau et compacte la surface du sol, formant une "couche compactée" (réduisant la porosité du sol et affectant la respiration racinaire). En revanche, l'eau des tuyaux nano-perméables est libérée par un «mode d'infiltration», qui évite de perturber les particules du sol et maintient la structure des agrégats du sol (en gardant la porosité à 40% à 50%, en répondant aux besoins en croissance des cultures).
Dans certaines régions arides / humides, l'évaporation rapide de l'eau après l'irrigation traditionnelle provoque une accumulation de sels de sol profond dans la couche de surface (salinisation). La caractéristique "d'infiltration lente" des tuyaux nano-perméables permet aux sels de l'eau et du sol de se mélanger complètement, qui est absorbé par les systèmes racinaires et utilisé, réduisant ainsi l'accumulation de sel de surface (réduisant l'incidence de la salinisation de 15% à 25%).
2.3. Adaptation à divers scénarios agricoles: du champ à l'agriculture des installations
De grandes cultures sur le terrain (blé, maïs): les tuyaux peuvent être enfouis dans la couche racinaire (20-30 cm de profondeur), combinée avec un capteur d'humidité du sol pour obtenir "l'irrigation à la demande" (lorsque la teneur en humidité du sol est inférieure à 18%, l'alimentation automatique en eau), réduit l'intervention manuelle et résiste au vent et à la tempête de pluie (les tuyaux sont enfouis sous terre pour éviter les dommages externes).
Facility agriculture (greenhouse vegetables, fruit trees): can be buried close to the root system of crops (10-15 cm), and accurately control the local humidity (for example, tomato root system needs water content of 20%-25%, nanotubes can maintain this range stably), to avoid diseases in high humidity environment of greenhouse (such as gray mold, which is easy to induce by high humidity, accurate humidity control can reduce the disease rate by 30%).
Agriculture des montagnes / pentes: l'irrigation traditionnelle est sujette à la perte d'eau due à un terrain (plus de 50% de perte de perte d'inondation de la pente). Le tuyau d'infiltration de nano peut être enterré sous terre et posé le long du terrain, afin que l'eau puisse s'infiltrer verticalement sans perdre le long de la pente, ce qui convient à un terrain complexe.
3. Comparé à l'irrigation traditionnelle: le tuyau d'infiltration de nano en caoutchouc est meilleur avec les avantages économiques à long terme
Bien que le coût d'achat initial du tuyau nano-perméable soit supérieur à celui du tuyau d'irrigation goutte à goutte ordinaire (environ 20 à 30%), son coût complet est plus bas à long terme (cycle de 5 à 8 ans):
3.1 Coût d'économie d'eau:Sur la base de la demande annuelle moyenne en eau d'irrigation de 300 mètres cubes par MU de cultures sur le terrain, les nanotubes sauvent 100-150 mètres cubes d'eau par MU par an par rapport à l'irrigation contre les inondations. Selon le prix de l'eau agricole de 1 yuan / mètre cube, le coût annuel d'économie d'eau par MU est de 100 à 150 yuans.
3.2 Coût de maintenance:Le tuyau d'irrigation à goutte ordinaire doit être dragué et remplacé (tuyau bloqué / vieillissement) 1 à 2 fois par an, et le coût d'entretien est d'environ 50 yuans par MU; Nano tuyau a un faible taux de blocage et une longue durée de vie, et le coût de maintenance annuel n'est que de 10 à 20 yuans, ce qui permet d'économiser 40 yuans par MU par an.
3.3 Augmentation des revenus de rendement:L'irrigation de précision + la protection des sols peut augmenter le rendement des cultures de 10% à 15% (par exemple, le rendement du maïs par MU a augmenté de 50 à 80 kg, au prix du marché de 2 yuans / kg, le revenu annuel par MU a augmenté de 100-160 yuans).
En conclusion, l'avantage du tuyau d'infiltration de nano en caoutchouc ne réside pas dans la simple "conservation de l'eau", mais pour atteindre l'optimisation synergique de "Ressources en eau-Soil-Crops" par les caractéristiques de perméation précises de Nano matériels. Cette approche répond non seulement aux défis écologiques des méthodes d'irrigation traditionnelles, mais s'aligne également sur les demandes de l'agriculture moderne de précision et de pratiques à faible émission de carbone, ce qui en fait un choix supérieur pour l'irrigation agricole.
