溫室大棚微灌系統介紹

一、微灌的種類與優缺點

（一）微灌的種類

微灌是利用微灌設備組裝成微灌系統，將有壓水輸送分配到田間，通過灌水器以微小的流量濕潤作物根部附近土壤的一種局部灌水技術。用于溫室大棚的微灌系統主要有滴灌和微噴灌兩種。

1．滴灌

滴灌是利用安裝在末級管道(稱為毛管)上的滴頭，或與毛管制成一體的滴灌帶（管）將壓力水以水滴狀濕潤土壤的一種灌水技術。通常將毛管和灌水器放在地面，也可以把毛管和灌水器埋入地面以下30～40厘米。前者稱為地表滴灌，后者稱為地下滴灌。每個灌水器的流量一般為2～12升/小時。

2．微噴灌

微噴灌是利用直接安裝在毛管上，或通過直徑4毫米塑料管與毛管連接的微噴頭，將壓力水以噴灑狀濕潤土壤的一種灌水技術。微噴頭有折射式和旋轉式兩種，前者噴射范圍小，水滴小，是一種霧化微噴灌；后者噴射范圍較大，水滴也大。微噴頭的流量通常一般為20～250升/小時。

(二）微灌的優缺點

溫室大棚采用微灌與傳統地面灌溉（畦灌）相比，具有以下優點：

降低室內空氣濕度。由于微灌除了作物根部濕潤外，其它地方始終保持干燥，因而大大減小了地面蒸發。一般情況下室內空氣相對濕度下降20％左右。

灌水均勻。微灌系統能夠做到有效地控制每個灌水器的出水流量，因而灌水均勻度高，一般可達80%~90%。

節省勞力。微灌是管網供水，操作方便，而且便于自動控制，因而可明顯節省勞力。同時微灌是局部灌溉，大部分地表保持干燥，減少了雜草的生長，也就減少了用于除草的勞力。

地溫降幅很小。微灌的運行方式是采用淺灌勤灌的方式，每次灌水量很小，因而幾乎不會引起地溫下降。

提高水肥利用率。微灌可以結合施肥，適時適量地將水和營養成分直接送到作物根部，提高了水和肥料利用率。

減少病蟲害的發生。微灌可以降低室內的空氣濕度，使與濕度有關的病蟲害得以大幅度下降。同時降低了防止病蟲害的農藥使用量，減少蔬菜農藥殘留量，提高了蔬菜品質。

便于農作管理。微灌只濕潤作物根區，其行間空地保持干燥，因而即使是灌溉的同時，也可以進行其它農事活動，減少了灌溉與其它農作的相互影響。

提高農作物產量。微灌可以給作物提供更佳的生存和生長環境，使作物產量大幅度提高。一般增產幅度達30%～80％。

提早供應市場。使用微灌系統，一般可早應市15～30天。

延長市場供應期。改善了的環境，可使作物在更長時間內保持生長旺盛，從而延長市場供應期，獲得最佳的收入。

降低能耗。微灌比地面畦灌可減少灌水量50%～70％，因而可降低抽水的能耗；同時微灌地溫下降小，可減少或免去提高地溫所需的能耗，一般能耗可下降30％左右。

但是，微灌也有其缺點。微灌是利用壓力管道輸水，并需要有過濾設備，其系統投資一般要遠高于地面灌溉；灌水器出口很小，易被水中的礦物質或有機物質堵塞，破壞系統水量分布均勻度，嚴重時會使整個系統無法正常工作，甚至報廢。

二、微灌系統的組成

微灌系統由水源、首部樞紐、輸配水管網和灌水器等組成。

（一）水源

河流、渠道、湖泊、水庫、井、泉等均可作為微灌水源，但其水質需符合微灌要求。

（二）首部樞紐

首部樞紐包括水泵、動力機、肥料和化學藥品注入設備、過濾設備、控制閥、進排氣閥、流量壓力量測儀表等。其作用是從水源取水增壓并將其處理成符合微灌要求的水流送到系統中去。

微灌常用的水泵有潛水泵、深井泵、離心泵等。動力機可以是柴油機、電動機等。

供水量需要調蓄或含砂量很大的水源，常要修建蓄水池和沉淀池。沉淀池用于去除灌溉水源中大的固體顆粒。為了避免在沉淀池中產生藻類植物，應盡可能將沉淀池或蓄水池加蓋。

過濾設備的作用是將灌溉水中的固體顆料濾去，避免污物進入系統，造成系統堵塞。過濾設備應安裝在輸配水管道之前。

肥料和化學藥品注入設備用于將肥料、除草劑、殺蟲劑等直接施入微灌系統，注入設備應設在過濾設備之前。

流量壓力量測儀表用于測量管線中的流量或壓力，包括水表、壓力表等。水表用于測量管線中流過的總水量，根據需要可以安裝于首部，也可以安裝于任何一條干、支管上。如安裝在首部，須設于施肥裝置之前，以防肥料腐蝕。壓力表用于測量管線中的內水壓力，在過濾器和密封式施肥裝置的前后各安設一個壓力表，可觀測其壓力差，通過壓力差的大小來判定施肥量的大小和過濾器是否需要清洗。

控制器用于對系統進行自動控制。一般控制器具有定時或編程功能，根據用戶給定的指令操作電磁閥或水動閥，進而對系統進行控制。

閥門是直接用來控制和調節微灌系統壓力流量的操縱部件，布置在需要控制的部位上，有閘閥、逆止閥、空氣閥、水動閥、電磁閥等。

（三）輸配水管網

輸配水管網的作用是將首部樞紐處理過的水，按照要求輸送分配到每個灌水單元和灌水器。輸配水管網包括干、支管和毛管三級管道。毛管是微灌系統的最末一級管道，其上安裝或連接灌水器。

（四）灌水器

灌水器是微灌設備中最關鍵的部件，是直接向作物施水的設備，其作用是消減壓力，將水流變為水滴或細流或噴灑狀施入土壤。

三、溫室大棚滴灌系統田間布置

（一）日光溫室室內滴灌系統布置

日光溫室內蔬菜種植一般為南北向，種植田塊東西向長、南北向短。滴灌支管一般東西向布置，其長度與日光溫室的長度相同；毛管南北向布置（與種植方向一致），其長度一般為6～8米。

日光溫室內一般為每一種植床種植兩行作物，每一種植床一般布置一條毛管。如果種植床上的兩行作物間距較大，土壤沙性較大時，可布置兩條毛管。如果種植床上覆蓋地膜時，毛管一般布設于地膜下。

（二）蔬菜大棚棚內滴灌系統布置

大棚內蔬菜種植一般仍為南北向，但種植田塊南北向長、東西向短，滴灌支管仍為東西向布置，其長度與大棚的寬度相等；毛管南北向布置，其長度與大棚的長度相等。毛管間距依據作物行距和土壤質地及灌水器流量而定，一般為60~100厘米。

（三）育苗溫室大棚棚（室）內微噴灌系統布置

大棚的田間首部與日光溫室內的田間首部相同，由于支管長度較短，因而常用直徑40毫米的聚乙烯塑料管。考慮到育苗的特殊要求，擬采用止漏霧化微噴頭。系統可采用固定式或自動行走式。

（四）供水系統

保護地灌溉水源多為井水，蔬菜種植品種繁多，需水規律和施肥的規律各異。用水方式一般為隨機用水，即各個用戶（溫室大棚）用水的時間和流量不統一。下面介紹兩種常見的隨機供水方式。

1．壓力罐集中供水：對于面積較大，保護地集中的地塊，水井為單一水源的情況下，一般采用水泵加壓，壓力罐調壓。除首部安裝過濾設施外，在溫室大棚內還需安裝二級網式過濾器。

壓力罐的原理是利用罐內空氣的可壓縮性來貯存和調節配水。壓力罐安裝在泵和管網之間，水泵啟動后，即向管網供水，而一部分多余的水則貯存到壓力罐內，使罐內空氣壓縮，水位上升，罐內的壓力隨之上升。當罐內壓力達到上限值時（最高水位），電觸點壓力表接觸上限觸點，發出信號，切斷電源停泵，這時罐內的壓縮空氣將罐內的水壓入管網繼續供水。當罐內的壓力下降至下限壓力值時，電觸點壓力表接觸下限觸點，水泵重新啟動。正常情況下，水泵可在無人控制情況下工作，保證管網連續供水。

壓力罐屬于壓力容器，應購買正規廠家生產的有許可證、合格證的產品。常見的有兩種類型，即補氣式和隔膜式，補氣式又分為自動補氣和泄空補氣兩種。

2．供水塔供水：有條件的地方，可在溫室大棚群附近修建一個供水塔，實現隨機供水。

3．蓄水池供水：在大棚附近挖一個貯水窖或蓄水池，用于貯存灌溉用水。水源向各個窖或池供水，在灌溉時再用小水泵來加壓。在地下水位較淺的地方，可在溫室大棚附近打一淺井，利用微型離心泵或潛水泵向大棚供有壓水。