我國是一個水資源相對貧乏的國家,人均水資源占有量只相當世界人均水平的1/4,我國農業(yè)每年平均用水量占全國總用水量的73%,同時我國農業(yè)灌溉水利用率相當?shù)?,全國范圍的有效利用指?shù)低于40%,我國農業(yè)用水面臨資源短缺和浪費嚴重的雙重困擾,造成我國農業(yè)灌溉水利利用率低的主要原因是灌溉方式落后,以蔬菜生產為例,生產上多采用哇灌或溝灌,灌水定額為(0.9-1.2)m2/hm2,水分利用率只有40%,不僅浪費了大量的水資源,而且由于設施內相對濕度增加,從而誘發(fā)各種病害的發(fā)生。因此,設施蔬菜栽培選擇合理的灌溉方式具有重要意義。冬暖式溫室大棚是近些年北方興起的冬季種菜新技術.引用當今最高效節(jié)水的灌溉技術之一的滴灌技術,對滴灌設施加以改進簡化,溫室內的滴灌設施不僅有省水、節(jié)能、灌水均勻、增產、省工省時等優(yōu)點,而且還具有能控制地溫,保持棚內溫度,縮短蔬菜生長期.
降低棚內濕度和土壤濕度,減少病害發(fā)生的獨特優(yōu)勢,創(chuàng)造了蔬菜生長的良好條件,顯著促進了蔬菜的高產穩(wěn)產。
1、溫室大揭滴灌系統(tǒng)設施的優(yōu)勢
(1)節(jié)水、節(jié)肥、省工
滴漆屬全管道輸水和局部微最灌溉,使水分的滲漏和損失降低到最低限度。同時,又由于能做到適時地供應作物根區(qū)所需水分,不存在外圍水的損失問題,又使水的利用效率大大提高。灌溉可方便地結合施肥,即把化肥溶解后灌注入灌凝系統(tǒng),由于化肥同液群水結合在一起,肥斜養(yǎng)分直接均勻地施到作物根系層,真正實現(xiàn)了水肥同步,大大提高了肥料的有效利用率,同時又因是小范圍局部控制,微量灌溉,水把滲漏較少,故可節(jié)省化肥施用量,減輕污染。運用灌溉施肥技術,為作物及時補充價格昂貴的微量元素提供了方便,并可避免浪費。滴灌系統(tǒng)僅通過閥門人工或自動控制,又結合了施肥,故又可明顯節(jié)省勞力投入,降低了生產成本。
(2)控制溫度和濕度
傳統(tǒng)溝灌的大棚,一次灌水量大,地表長時間保持濕潤,不但棚溫、地溫降低太快,回升較慢,且蒸發(fā)量加大,室內濕度太高,易導致蔬菜或花卉病蟲害發(fā)生。因滴灌屬于局部微灌,大部分土壤表面保持干燥,且滴頭均勻緩慢地向根系土壤層供水,對地濕的保持、回升,減少水分蒸發(fā),降低室內濕度等均具有明顯的效果。采用膜下滴灌,即把滴灌管(帶)布置在膜下,效果更佳。另外滴灌由于操作方便,可實行高頻灌溉,且出流孔很小,流速緩慢,每次灌水時間比較長,土壤水分變化幅度小,故可控制根區(qū)內土壤能夠長時間保持在接近于最適合蔬菜、花卉等生長的濕度。由于控制了室內空氣濕度和土壤濕度,可明顯減少病蟲害的發(fā)生,進而又可減少農藥的用量。
(3)保持上壤結構
在傳統(tǒng)溝畦灌較大灌水作用下,使設施土壤受到較多的沖刷、壓實和侵蝕,若不及時中耕松土,會導致嚴重板結,通氣性下降,土壤結構遭到一定程度破壞。而滴灌屬微量灌溉,水分緩慢均勻地滲入十壤,對土壤結構能起到保持作用,并形成適宜的土壤水、肥、熱環(huán)境。
(4)改濟品質、增產增效
由于應用滴灌減少了水肥、農藥的施用量以及病蟲害的發(fā)生,可明顯改善產品的品質??傊^之傳統(tǒng)液溉方式,溫室或大棚等設施園藝采用滴灌后,可大大提高產品產量,提早上市時間,并減少了水肥、農藥的施用量和勞力等的成本投入,因此經濟效益和社會效益顯著。設施園藝滴灌技術適應了高產、高效、優(yōu)質的現(xiàn)代農業(yè)的要求,這也是其能得以存在和大力推廣使用的根本原因。
2、簡易滴灌系統(tǒng)的布置
用中15mm塑料管做毛管,管壁上扎有孔距為35cm、孔徑為p1.2mm的水平單孔;用中25mm塑料答做支管,用中38mm的塑料管做主管,棚首主管上安裝控制閥與水源接通,構成了簡易滴灌系統(tǒng)。該滴灌,在棚內有兩種布置:
條型布置在地表上、地膜下每隔lm放一條長50m的毛管,然后與主、支答連成答網,開啟首部控制閥門便可滴灌蔬菜。此種布置便于耕作,利于管理。
曲型布置每條毛管長度為24m~28m,彎曲布置4道,支管順棚長向布置,長度為30m~70m,各級管道都埋入地下2cm~8cm,每條毛管尾部露出地面。該布置利于每行蔬菜日光照射。
3、簡易滴灌系統(tǒng)的優(yōu)點
(1)省水滴灌管網全部使用塑料管道,毛管又放在地膜下或埋入地下,水直接滴入作物根區(qū),幾乎沒有蒸發(fā)和滲漏損失,水的利用率可達95%~98%,分別比噴港和地面灌省水40%~60%。
(2)節(jié)能簡易滴灌系統(tǒng)只需0.02MPa壓力就可滿足需要,比滴灌壓力0.MPa低80%,比微噴壓力0.3MPa低93%。據測算,簡易滴灌比造價較高的滴灌節(jié)能10%,比噴灌節(jié)能40%,比地面灌節(jié)能60%。
(3)造價低、效益高簡易滴灌每畝投資500元,比蔬菜微噴投資省66%,比滴灌每由投資省75%。據調查,大棚菜畝凈收入達到13000元~15000元,而大水漫灌的大棚菜每畝僅收入7000元~8000元。
(4)提高棚溫簡易滴灌比大水漫灌提高棚溫5℃能使菜早上市15天。
(5)減少發(fā)病滴灌降低了棚內的空氣濕度,減少蔬菜的病害。滴灌比大水漫灌發(fā)病率低10%~15%。
(6)便于管理:蔬菜行間經常保持干燥,便于進行田間操作和雜草清除,化肥和農藥可全部加入水中施入,棚首無動力設備,不需設專人管理,開啟管網首部閘便可滴灌,農民群眾容易掌握。
滴灌技術在北方溫室大棚的應用效果十分明顯,具有投資小、省工、省時、省力及增產等優(yōu)點,能有效節(jié)約用水,提高大棚蔬菜的品質和經濟效益,特別適合北方地區(qū)蔬菜基地建設的應用,是一項促進農業(yè)種植結構調整,大幅提高經濟、社會、生態(tài)效益的有效措施,推廣前景十分廣闊。