滴灌在農(nóng)業(yè)設(shè)施化生產(chǎn)中的應(yīng)用.doc

滴灌技術(shù)在農(nóng)業(yè)設(shè)施化生產(chǎn)中的應(yīng)用魯會(huì)玲 尤海波 王喜慶（黑龍江省農(nóng)科院園藝分院 150069）農(nóng)業(yè)設(shè)施化生產(chǎn)是綜合生物工程、農(nóng)業(yè)工程、環(huán)境工程為一體，跨部門、多學(xué)科綜合的系統(tǒng)工程，是在外界不適季節(jié)，通過設(shè)施及環(huán)境調(diào)節(jié)，為作物營(yíng)造較為適宜的生育環(huán)境，達(dá)到早熟、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的集約化生產(chǎn)方式。但目前我國(guó)現(xiàn)有農(nóng)業(yè)設(shè)施絕大多數(shù)采用傳統(tǒng)的溝畦灌，水的利用率只有40%。該種生產(chǎn)方式對(duì)園藝作物提前、延后生產(chǎn)，調(diào)節(jié)市場(chǎng)淡季供應(yīng)、豐富城市居民菜籃子，提高菜農(nóng)經(jīng)濟(jì)收入和和社會(huì)效益非常顯著，但在設(shè)施內(nèi)沿用傳統(tǒng)的溝灌、畦灌、用水量大，造成早春、晚秋設(shè)施內(nèi)濕度大、溫度低、病害加重，效益低。因此在農(nóng)業(yè)設(shè)施化生產(chǎn)中采用先進(jìn)的節(jié)水灌溉方法勢(shì)在必行。一、滴灌技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用與發(fā)展滴灌是溫室大棚灌水最理想的技術(shù)，它具有節(jié)水、增產(chǎn)、省工、高效等優(yōu)點(diǎn)，是目前世界上一種先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)。滴灌開始于二十世紀(jì)40年代，到1991年，世界微灌（包括滴灌、微噴、涌泉灌等）面積已發(fā)展到176.7萬hm2，其中以美國(guó)的微灌面積最大，為60多萬hm2，其次是西班牙為16萬hm2。超過10萬hm2的國(guó)家還有澳大利亞14.7萬hm2、南非10.7萬hm2、以色列10.4萬hm2。中國(guó)于1974年引進(jìn)滴灌技術(shù)，通過技術(shù)改進(jìn)與創(chuàng)新，降低了成本，并提高了效益。中國(guó)滴灌技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段。80年代以前為第一階段，此階段主要是引進(jìn)、消化和試制。在這期間引進(jìn)了墨西哥的滴灌產(chǎn)品，安裝在果園，自行開發(fā)了滴灌帶和小管出流產(chǎn)品。第二階段為80年代到90年代，屬于緩慢發(fā)展階段，主要是針對(duì)滴灌產(chǎn)品品種少，設(shè)備不配套，產(chǎn)品質(zhì)量差等問題，對(duì)已有的產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)，開發(fā)了孔口滴頭、補(bǔ)償?shù)晤^、折射式和旋轉(zhuǎn)式微噴頭，并在河北和山東建立了試驗(yàn)試點(diǎn)，對(duì)中國(guó)節(jié)水灌溉設(shè)備的開發(fā)和應(yīng)用起到了極大的推動(dòng)作用，但由于科研投入不夠，技術(shù)還存在一些欠缺，推廣面積相對(duì)較少。第三階段為90年代，在北方地區(qū)連續(xù)多年干旱，城市人口急劇增加，水資源短缺情況下，國(guó)家對(duì)節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)十分重視，投入相對(duì)增加，同時(shí)又提出了發(fā)展高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)施農(nóng)業(yè)的構(gòu)想，因此，大中城市的郊區(qū)和小城鎮(zhèn)紛紛建立了設(shè)施農(nóng)業(yè)的示范點(diǎn)，蔬菜、果樹保護(hù)地面積迅速擴(kuò)大，這一時(shí)期，主要是引進(jìn)以色列的等國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，如脈沖式滴灌設(shè)備、補(bǔ)償式滴灌管、壓力調(diào)節(jié)器、過濾器、施肥器等，使中國(guó)北方設(shè)施農(nóng)業(yè)中的滴灌技術(shù)有了較大的發(fā)展，同時(shí)對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉設(shè)備進(jìn)行了系統(tǒng)的研發(fā)。二、適于設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用的主要滴灌設(shè)備滴灌主要包括：固定式地面滴灌。一般是將毛管和滴頭都固定地布置在地面（干、支管一般埋在地下），整個(gè)灌水季節(jié)都不移動(dòng)，毛管用量大，造價(jià)與固定式噴灌相近，其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省勞力，由于布置在地面，施工簡(jiǎn)單而且便于發(fā)現(xiàn)問題（如滴頭堵塞、管道破裂、接頭漏水等），但是毛管直接受太陽曝曬，老化快，而且對(duì)其他農(nóng)業(yè)操作有影響，還容易受到人為的破壞。半固定式地面滴灌。為降低公頃投資只將干管和支管固定埋在田間，而毛管及滴頭都是可以根據(jù)輪灌需要移動(dòng)。投資僅為固定式的50%70%。這樣就增加了移動(dòng)毛管的勞力，而且易于損壞。膜下滴灌。在地膜栽培作物的田塊，將滴灌毛管布置在地膜下面，這樣可充分發(fā)揮滴灌的優(yōu)點(diǎn)，不僅克服了鋪蓋地膜后灌水的困難，而且大大減少地面無效蒸發(fā)。地下滴灌。 是將滴灌干、支、毛管和滴頭全部埋入地下，這可以大大減少對(duì)其他耕作的干擾，避免人為的破壞，避免太陽的輻射，減慢老化，延長(zhǎng)使用壽命。其缺點(diǎn)是不容易發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的事故，如不作妥善處理，滴頭易受土壤或根系堵塞。我國(guó)北方設(shè)施生產(chǎn)中常采用的是膜下滴灌技術(shù)。膜下滴灌技術(shù)是一種結(jié)合了以色列滴灌技術(shù)和國(guó)內(nèi)覆膜技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的新型節(jié)水技術(shù)。水、肥、農(nóng)藥等通過滴灌帶直接作用于作物根系，加上地膜覆蓋，棵間蒸發(fā)甚微，十分利于作物的生長(zhǎng)發(fā)育，使用后，較常規(guī)灌溉省水50%左右，省肥20%，省農(nóng)藥10%，增產(chǎn)10-20%，增加綜合經(jīng)濟(jì)效益40%以上。日光溫室一般長(zhǎng)度50-100米，寬5-10米，既可東西長(zhǎng)壟布管，也可南北短壟布管。滴灌管應(yīng)沿作物行向鋪設(shè)，距植株根5-10厘米，每行作物鋪一條。如果兩行作物行距小于40厘米，土壤為粘土或壤土，則兩行作物中只鋪一條也可滿足灌水要求。在保證灌水均勻度情況下，為了方便作物行距調(diào)整，滴灌管（帶）可以S型盤繞鋪放。連棟溫室和塑料大棚一般長(zhǎng)40-60米，推薦南北長(zhǎng)壟種植和鋪滴灌管。溫室滴灌作物以蔬菜花卉為主，建議選用滴頭間距30公分、單滴頭流量1-2升/時(shí)的滴灌管（帶），行距0.8-1.2米時(shí)每畝鋪滴灌管600-800米，小時(shí)滴量3-5噸/畝，推薦一次灌溉時(shí)間4-110小時(shí)。滴管鋪在地膜下灌溉，有利于降低蒸發(fā)。三、滴灌系統(tǒng)中的主要配套設(shè)備供壓裝置：水泵是滴灌系統(tǒng)供壓的主要設(shè)備，通常采用井用潛水泵、離心泵，管風(fēng)壓力不夠時(shí)往往增設(shè)管道泵二次加壓。為保證滴灌水源壓力穩(wěn)定，最好使用滴灌專用壓力罐或變頻調(diào)壓器。為節(jié)省能源，也可根據(jù)當(dāng)?shù)氐貏?shì)條件建立蓄水池或水塔，利用位差供水實(shí)現(xiàn)自壓滴灌。過濾裝置：過濾裝置主要由砂石式過濾器、了心分離式和網(wǎng)式或疊片式過濾器組成。作業(yè)中，如發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)、密封圈損壞，必須及時(shí)修補(bǔ)或更換，否則將會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)嚴(yán)重堵塞，后果不堪設(shè)想。據(jù)調(diào)查，約50%滴灌工程報(bào)廢就是過濾器故障所致。配套輸水管路：主要由干管、分支管和各種連接管件，以及流量計(jì)、壓力調(diào)節(jié)裝置、進(jìn)排氣閥等組成。為減緩老化，所有管道都盡可能有埋于地下。干支管線均要鋪設(shè)在凍土層下，末端設(shè)排水口。每個(gè)灌溉周期都要沖洗1-2次。施肥裝置：目前多采用壓差施肥技術(shù)。每次施肥前后，應(yīng)用清水滴一定時(shí)間，以免肥液殘留在滴灌管內(nèi)。為節(jié)省投資，施肥罐可在幾個(gè)小地片輪流使用。滴灌施肥應(yīng)控作物種類和生育期確定施肥種類和施肥量。四、滴灌技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的發(fā)展?jié)摿靶б娴喂嗉夹g(shù)的應(yīng)用使地面局部濕潤(rùn)，面積小且水分蒸發(fā)較少。它直接鋪設(shè)在作物畦面上灌水，能為棚內(nèi)作物生長(zhǎng)提供良好的生長(zhǎng)環(huán)境。 節(jié)水。滴灌能集中使用水，比其他灌溉方式效力高且經(jīng)濟(jì)，最適用于設(shè)施農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)，采用軟管滴灌技術(shù)平均可節(jié)水70%左右，一畝地一年節(jié)水近600立方米。 提高肥效。滴灌追施的肥料，集中在作物根部容易被作物吸收，提高肥料效率，是一種充分利用肥力的經(jīng)濟(jì)施肥法保持良好的土壤環(huán)境。滴灌的土壤比較疏松，灌水均勻度高達(dá)80%90%以上，地表面不板結(jié)，土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)不破壞，有利于根系發(fā)育，為作物生長(zhǎng)創(chuàng)造了良好的環(huán)境。 提高設(shè)施內(nèi)土溫和氣溫。滴灌比溝灌平均土溫和氣溫提高12，對(duì)作物生長(zhǎng)十分有利。 減輕病蟲害。滴灌水量小，土壤水分蒸發(fā)少，降低了室內(nèi)空氣濕度20%-30%，因而減輕病害的危害。霉菌類及病蟲害發(fā)生率大大下降，可以不用或少用農(nóng)藥，減少果實(shí)及環(huán)境污染，保證作物無公害生產(chǎn)。實(shí)現(xiàn)科學(xué)灌溉。采用滴灌可控制一次灌水量，可以根據(jù)不同植物和同種植物不同生長(zhǎng)階段對(duì)水的需要少灌、勤灌，科學(xué)合理地供給水量，并可保持作物行間、株間土壤干燥，雜草不易生長(zhǎng)、土壤不板結(jié)。節(jié) 能、省 工、省 地。節(jié)電可達(dá)55%-60%；省工可達(dá)70%，600畝地灌溉只需1-2人即可完成作業(yè)，并且包括施肥；減少溝梗占地，可提高土地利用率10%-15%。增加效益。種子萌發(fā)快、幼苗壯實(shí)、生長(zhǎng)快、營(yíng)養(yǎng)充足、果實(shí)發(fā)育好、成熟早。試驗(yàn)表明： 櫻桃園由六年提早到四年結(jié)果，香蕉可在四個(gè)月收獲，溫室鮮花、西紅柿、黃瓜增產(chǎn) 40%以上，棉花、大田作物增產(chǎn)20%左右，葡萄增產(chǎn)15%以上，蔬菜可提前上市10-15天。管理方便，省工省時(shí)，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。科學(xué)投資。一次投資多年受益，符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。我國(guó)人均水資源占有量?jī)H為世界平均水平的25%，水資源的有效利用率只有40%，僅為發(fā)達(dá)國(guó)家的一半左右，特別是農(nóng)業(yè)用水浪費(fèi)極為嚴(yán)重，傳統(tǒng)的灌溉方式使農(nóng)業(yè)成了用水大戶，其用水量占全國(guó)總用水量的70%以上。滴灌技術(shù)的問世，改變了人們千百年來傳統(tǒng)的大水漫灌方式，真正實(shí)現(xiàn)了一種有意義的灌溉，也就是使水的投入產(chǎn)出比達(dá)到一種理想的水平。滴灌技術(shù)不單純是一個(gè)節(jié)水措施，它實(shí)際上是一個(gè)系統(tǒng)，比如由它帶動(dòng)了栽培技術(shù)的發(fā)展，由精準(zhǔn)灌溉帶來的精準(zhǔn)施肥、精準(zhǔn)用藥，包括必將推廣的機(jī)械化精準(zhǔn)采摘，同時(shí)這樣一個(gè)系統(tǒng)對(duì)勞動(dòng)者素質(zhì)要求較高，隨著這項(xiàng)技術(shù)的不斷推廣，必然促使農(nóng)業(yè)栽培模式的改變和農(nóng)業(yè)勞動(dòng)者整體科技素質(zhì)的提高，符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對(duì)機(jī)械化、信息化、智能化的要求。滴灌技術(shù)大大提高了土地的利用率，加之農(nóng)藥、化肥等營(yíng)養(yǎng)液隨輸水管道供應(yīng)，減少了農(nóng)業(yè)的作業(yè)層次，大大減輕了勞動(dòng)者的勞動(dòng)強(qiáng)度。也是因?yàn)榇罅縿诹?、機(jī)力的節(jié)約，使得勞動(dòng)生產(chǎn)率有了明顯提高。滴灌技術(shù)的大面積推廣應(yīng)用成功，其意義絕不僅僅在于節(jié)水本身，隨著這項(xiàng)技術(shù)在更大范圍的推進(jìn)，帶來的將會(huì)是一場(chǎng)必然發(fā)生的農(nóng)業(yè)革命，將從根本上改變我國(guó)傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)用水方式，大幅度提高我國(guó)水資源的利用率?？梢?，滴灌技術(shù)的推廣促