淺談節(jié)水灌溉新技術(shù)在溫室生產(chǎn)中的運(yùn)用

1、淺談節(jié)水灌溉新技術(shù)在溫室生產(chǎn)中的運(yùn)用 【摘要】介紹了節(jié)水灌溉新技術(shù)，包括工程新技術(shù)、農(nóng)藝新技術(shù)、生物節(jié)水技術(shù)等，并論述了這些新技術(shù)在溫室生產(chǎn)中的發(fā)展趨勢。 【關(guān)鍵詞】節(jié)水灌溉；新技術(shù)；溫室；發(fā)展趨勢 中國是一個水資源短缺的國家，特別是北方地區(qū)干旱缺水已經(jīng)威脅到經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，成為可持續(xù)發(fā)展的首要制約因素。而另一方面，農(nóng)業(yè)這一用水大戶的灌溉用水利用系數(shù)平均只有0.4左右，用水浪費(fèi)加劇了水資源的緊缺。為緩解水資源危機(jī)、有效提高農(nóng)業(yè)灌溉水的利用率，節(jié)水灌溉技術(shù)得到了日益廣泛的研究與應(yīng)用。在中國北方地區(qū)，主要利用日光溫室在冬春季節(jié)進(jìn)行蔬菜、花卉等的反季節(jié)生產(chǎn)，獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益，因此在中國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

2、調(diào)整中得到了快速發(fā)展。溫室環(huán)境中相對濕度較高，很容易誘發(fā)多種病害。節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用使節(jié)約灌溉用水量、提高水的利用率同降低室內(nèi)相對濕度、降低生產(chǎn)成本達(dá)到了統(tǒng)一1，2。 1. 節(jié)水灌溉工程新技術(shù) 應(yīng)用節(jié)水灌溉工程技術(shù)，能有效減少灌溉渠系（管道）輸水過程中的水量蒸發(fā)與滲漏損失，從而顯著提高了灌溉水的利用率，這些技術(shù)尤其是渠道防滲技術(shù)在大田生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。近年來，隨著人們節(jié)水意識的提高和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，低壓管道輸水灌溉、噴灌、微灌、滲灌等節(jié)水灌溉新技術(shù)也獲得迅速發(fā)展，某些新技術(shù)在溫室生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用。 1.1低壓管道輸水灌溉技術(shù)。在中國北方地區(qū)，進(jìn)行反季節(jié)生產(chǎn)的溫室面積都比較小，多

3、在333667m2之間。用低壓管道輸水，將灌溉水引入設(shè)施內(nèi)，并繼續(xù)采用這種方式將灌溉水輸入每塊畦田，再進(jìn)行灌溉。采用這種技術(shù)灌溉，可以省去輸水渠道的占用面積，同時具有省工、省時、一次性投資少、設(shè)備簡單、農(nóng)民易于掌握等特點(diǎn)，而且比土渠省水40%左右，節(jié)水效果顯著，還能有效地減少水量蒸發(fā)面積，降低室內(nèi)相對濕度。 1.2噴灌技術(shù)。噴灌技術(shù)由于一次性投資太大，在普通的日光溫室中應(yīng)用很少，但很適合于連棟溫室中進(jìn)行工廠化育苗生產(chǎn)。目前，噴灌技術(shù)正朝著低壓、節(jié)能型方向發(fā)展，在溫室生產(chǎn)中可采用固定式、中心支軸式和平移式噴灌機(jī)。應(yīng)用噴灌技術(shù)，可充分利用溫室空間，實(shí)行立體栽培，同時依據(jù)作物干旱程度，實(shí)現(xiàn)適度灌溉，

4、節(jié)約灌溉用水量，降低室內(nèi)相對濕度，減少作物病害發(fā)生。 1.3微灌技術(shù)。微灌技術(shù)是按照作物的需水要求，通過低壓管道系統(tǒng)以及安裝在末端管道上的特殊灌水器，小流量、精確地將水、肥輸送到作物根區(qū)土壤或地下的灌溉方式。適于溫室生產(chǎn)應(yīng)用的微灌技術(shù)主要有滴灌、膜下多孔單壁軟管微灌等。 1.4集雨節(jié)灌技術(shù)。溫室頂部的塑料棚面具有一定的產(chǎn)流面積，是“天然”的雨水集流場，配套修建集雨槽和蓄水池，結(jié)合滴灌、滲灌技術(shù)的應(yīng)用，就可以利用雨水資源進(jìn)行節(jié)水灌溉。降雨時，雨水沿著薄膜聚集于集雨槽，通過落水管進(jìn)入蓄水池，蓄水池與室內(nèi)畦田或作物耕作層保持一定高差，利用雨水自身的重力進(jìn)行膜下滴灌或地下微壓水滲灌。在節(jié)約灌溉水的同時

5、，還能有效減少雨水對地面的沖刷，減輕水土流失。 2. 節(jié)水灌溉農(nóng)藝新技術(shù) 農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)主要是在作物生長發(fā)育、作物干物質(zhì)形成與水分供應(yīng)之間關(guān)系的基礎(chǔ)上，通過農(nóng)耕技術(shù)和適宜的灌溉手段實(shí)現(xiàn)節(jié)水，挖掘作物本身節(jié)水潛力的灌溉技術(shù)。 2.1地膜覆蓋。地膜覆蓋廣泛應(yīng)用于溫室栽培，尤其是冬春季節(jié)日光溫室番茄、黃瓜等果菜類蔬菜生產(chǎn)，大多采用單行定植雙壟上覆膜膜下溝灌模式。這種溝灌模式操作簡單，有效抑制土壤表面水分的無效蒸發(fā)，大大降低室內(nèi)相對濕度，膜下水分循環(huán)利用，提高了水分利用效率3，4。其他栽植密度較大的作物如洋蔥等可采用平畦覆膜，利用膜孔、膜側(cè)灌溉。 2.2調(diào)虧灌溉。調(diào)虧灌溉是主動對作物施加一定程度的有益的

6、虧水度，利用水分脅迫的正面效應(yīng)，從生物學(xué)角度來提高水分生產(chǎn)效率，屬于非充分灌溉。這種節(jié)水灌溉技術(shù)廣泛應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。冬春季節(jié)日光溫室中，低溫弱光高濕的環(huán)境很容易造成作物植株的徒長，營養(yǎng)生長過旺，生殖生長就會受到抑制，往往形成“壯秧不壯果”，產(chǎn)量與質(zhì)量都會降低。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中多采用蹲苗控水措施，即在作物苗期適量控制灌水，使作物處于一段時間的干旱脅迫，之后復(fù)水，利用補(bǔ)償效應(yīng)提高作物抗旱能力，達(dá)到節(jié)水目的。 2.3保水劑。保水劑又稱土壤保水劑、高吸水劑、保濕劑、高吸水性樹脂、高分子吸水劑等，能迅速吸收比自身重?cái)?shù)百倍甚至上千倍的去離子水，數(shù)十倍至近百倍的含鹽水分，而且具有反復(fù)吸水功能，吸水后

7、膨脹為水凝膠，可緩慢釋放水分供作物吸收利用，從而增強(qiáng)土壤保水性，改良土壤結(jié)構(gòu)，減少水的深層滲漏和土壤養(yǎng)分流失，提高水分利用率。目前，保水劑的價格偏高，而且它的使用量還沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，研究成果還沒有系統(tǒng)化，一系列的問題沒有得到徹底解決，推廣使用有很大難度。如今保水劑主要作為土壤改良劑應(yīng)用，將保水劑直接施入土壤或在保水劑中混入無機(jī)物質(zhì)（黏土）制成復(fù)合保水劑后施入土壤；也有的用保水劑處理種子表面，即形成包衣種子后播種，也可直接用作培養(yǎng)基。在設(shè)施栽培中，可將保水劑與地膜覆蓋、蒸騰抑制劑等結(jié)合使用，能有效提高作物抗旱增產(chǎn)能力；保水劑與噴灌、滴灌等節(jié)水技術(shù)結(jié)合使用，節(jié)水效果更加顯著。 3. 生物節(jié)水技術(shù) 生

8、物節(jié)水是將作物水分生理調(diào)控機(jī)制與作物高效用水技術(shù)緊密結(jié)合而開發(fā)出的一種農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)。實(shí)際上，就是利用作物本身的抗旱、節(jié)水性，減少灌水量，提高水分利用效率。采用生物節(jié)水技術(shù)，關(guān)鍵是要培育節(jié)水性強(qiáng)的作物品種。目前，溫室生產(chǎn)中一般都選用抗旱、抗寒、抗病性強(qiáng)、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的品種。但還沒有把抗旱性強(qiáng)作為選擇品種的首要因素，抗旱還沒有真正成為育種工作的主要目標(biāo)，以高水分利用效率為目標(biāo)的育種工作開展更少。 4. 節(jié)水灌溉技術(shù)在設(shè)施生產(chǎn)中的發(fā)展趨勢 （1）近年來，現(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展，為溫室生產(chǎn)中節(jié)水灌溉技術(shù)的升級插上了翅膀，設(shè)施生產(chǎn)中工程節(jié)水灌溉將朝著自動、精量發(fā)展，保水劑等農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用將更加普及，選用節(jié)水

9、抗旱品種將成為節(jié)水措施的首選。 （2）近年來，空間信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)作物水分實(shí)時監(jiān)測、自動控制提供了技術(shù)基礎(chǔ)。國外已大量使用紅外槍技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了作物水分信息的采集與精量控制用水，并采用熱脈沖技術(shù)測定作物莖桿的液流和蒸騰，用于指導(dǎo)精量灌溉。中國在這一方面相當(dāng)落后，除了進(jìn)行個別試驗(yàn)外，還沒有進(jìn)入田間生產(chǎn)應(yīng)用。因此，精量灌溉在中國還有很大的發(fā)展空間，也是溫室生產(chǎn)中節(jié)水灌溉工程技術(shù)的發(fā)展趨勢。 （3）隨著保水劑研究的深入和一系列環(huán)保問題的解決，具有超強(qiáng)吸水能力的保水劑的應(yīng)用將更加普遍。在保水劑的作用下，只需很少量的水分就能完成作物生產(chǎn)。另外，結(jié)合作物關(guān)鍵需水期，大力發(fā)展非充分灌溉，可

10、使灌溉水量更加減少，再次提高灌溉水的有效利用率。不管采取何種節(jié)水灌溉技術(shù)，節(jié)水潛力最大的還是作物或品種本身，即生物節(jié)水是節(jié)水農(nóng)業(yè)的歸結(jié)點(diǎn)。不同作物以及同一作物不同品種之間的水分利用效率（water use efficiency，wue）不同，wue受數(shù)量性狀多基因控制，遺傳基礎(chǔ)復(fù)雜，但它是反映品種抗旱性強(qiáng)弱的可遺傳性狀。研究發(fā)現(xiàn)，控制wue的直接主效基因的遺傳規(guī)律后，就可以通過遺傳工程利用轉(zhuǎn)基因方法進(jìn)行轉(zhuǎn)節(jié)水（高wue）基目作物的培育和改良。通過作物或品種的自身作用提高其內(nèi)在抗旱性、節(jié)水性是生物節(jié)水的最終潛力所在。在節(jié)流的同時，還要力爭開源，以彌補(bǔ)淡水資源的不足。應(yīng)加強(qiáng)鹽水、污水的處理技術(shù)研究，逐步完善其配套的灌溉技術(shù)，爭取早日應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。 參考文獻(xiàn) 1趙英，郭旭新.節(jié)水灌溉新技術(shù)在溫室生產(chǎn)中的應(yīng)用與發(fā)展j.農(nóng)業(yè)工