滴灌技術在日光溫室中的應用

□楊述軍（新疆生產建設兵團第九師166團）

1 第九師發展日光溫室優越的自然條件和地理位置

第九師2002年開始建設節能日光溫室。節能日光溫室是20世紀80年代中后期在加溫溫室基礎上發展的一種節能蔬菜保護地栽培設施，它具有采光性能好、保溫性強的優點。在緯度43°～46.5°地區，充分利用冬季日光資源，只作臨時少量加溫，可以采用人工設施，實現早春3月中下旬至4月初，秋延后至12月翌年1月的蔬菜供應。

第九師駐地與哈薩克斯坦距離60 km，而且有國家一類口岸—巴克圖口岸開通，交通運輸條件便捷，通過巴克圖口岸運輸蔬菜水果運輸成本低，運輸距離短，能保證蔬菜水果新鮮快速直達哈農副產品市場。新疆水果蔬菜豐富，而周邊國家農業和食品工業發展緩慢，農產品和食品需大量進口。隨著近年來新疆農產品出口貿易的發展，蔬菜種植已經改變了原始化的種植方式，有許多品種實現了日光溫室、塑料大棚種植，克服了季節對蔬菜的制約。蔬菜品種和產量的增加為新疆與周邊國家農產品貿易提供了豐富的貨源基礎。

2 滴灌技術在日光溫室中的應用

2.1 灌溉方式的選擇

第九師現狀日光溫室中蔬菜采用灌溉方式有膜下溝灌和滴灌。

膜下溝灌的灌溉效果好，由于保護地生產為全封閉式，棚內濕度較大，蒸發量不大，采用膜下溝灌方式灌水損耗不大，可節約20%。膜下溝灌耗水量比滴灌多，土壤易板結。

滴灌方式的灌溉效果好，每年需增加滴灌帶成本及人工安裝費用等運行成本，投資大。但使用滴灌不僅可節水30%以上且可增產，同時可有效減低棚內濕度，適時適量補充營養成分，減少病蟲害發生機率，減少肥料用量，便于農作物管理。從長遠發展考慮，推薦使用滴灌。以第九師166團日光溫室蔬菜滴灌試驗項目為例，介紹滴灌工程布置與主要技術參數。

2.2 對水質的要求

日光溫室因灌溉季節特點，水源選擇機井為宜。166團所在區域的地下水含水層厚10~35m，單位涌水量1.30~1.65 L/s.m，單井出水量170m3/h左右，靜水位11~16m，動水位38~45m。水化學類型為HCO3—Na型，礦化度<0.18 g／L，為良好的灌溉水源。水源穩定，水質滿足日光溫室蔬菜灌溉要求。

目前，日光溫室蔬菜主要有番茄、黃瓜、西葫蘆及青椒等高產值經濟作物，葉菜種植較少，對于前面幾種作物，大都采用寬行種植，行距為0.80～1.00m，行距的寬窄主要決定于蔬菜的品種和種植季節，每個日光溫室種植同一種蔬菜。

2.3 日光溫室內滴灌帶布置方案

φ32的PE管沿日光溫室長度方向布設，滴灌帶用安扣三通連接，并垂直于輸水管布置，沿溫室寬度方向布設，1條滴灌帶控制1行膜。滴灌帶短，水頭損失小；造價略高。滴灌系統采用全固定式膜下滴灌，日光溫室滴灌帶間距為0.90m。

2.4 管道系統的布置

為了方便農戶和灌溉管理，規劃采用40座日光溫室為1個滴灌系統的布置方式。首部系統已建成，主要有潛水泵、變頻、電控壓力表、水表等。變頻在滴灌系統中起到了恒壓恒流的作用，每個日光溫室和塑料大棚內安裝一套小型過濾器和施肥罐，故系統首部不設置過濾器。管網采用“梳”形布置，由干管、分干管、支管、分支管、滴灌帶。水源井位于地塊南邊，輸水干管管徑為160mm，分干管管徑為90~50mm，分干管上接支管，支管管徑為40mm,支管與分干管垂直布置，直接接入溫室，支管末端接出地面與分支管相接，分支管為地面32mmPE管道。地埋管材均選用0.4MPa的U-PVC管。

2.5 滴灌參數的確定

2.5.1 日耗水強度

參照作物日耗水強度室外為5.00mm/d，室內取室外的80%，Ea=4.00mm/d。

2.5.2 灌溉水利用系數

滴灌灌溉水利用系數：η=90%。

2.5.3 設計滴灌最大灌水定額

式中：m—設計灌水定額，mm；γ—土壤容重，g/cm3,取γ=1.45g/cm3；z—計劃濕潤土層深度，m，蔬菜取 z=0.45m；p—滴灌設計土壤濕潤比,蔬菜取P=0.80；θmax、θmin—適宜土壤含水率上下限，分別取田間持水率的90%、65%，田間持水率取26%；η—灌溉水利用系數，取η=90%。

經計算，蔬菜m=38.60mm 即385.50m3/hm2。

2.5.4 灌水周期

式中：T—設計灌水周期，d;Ea—設計耗水峰值，4.00mm/d；η—灌溉水利用系數，0.90；m—設計最大灌水定額，蔬菜為38.60mm。

經計算，蔬菜灌水周期為8.70 d,設計運行方案按8 d設計。2.5.5一次灌水延續時間t

式中:t—一次灌水延續時間，h;Se—滴頭間距，m;SL—毛管間距0.90m；m、q值同前。

經計算：蔬菜t=4.90 h。

設計運行方案蔬菜按5 h設計。

2.5.6 毛管與滴頭間距的確定

蔬菜種植模式為一膜兩行，結合部60 cm,株距12.50 cm，膜上點播，滴灌帶鋪設在地膜下，一根滴灌帶灌兩行蔬菜。滴灌帶為內徑16mm的單翼迷宮式滴灌帶,滴灌帶間距0.90m，滴頭間距0.30m，滴頭流量2.10 L/h。

2.5.7 滴灌系統土建

2.5.7.1 管溝

管溝橫斷面采用梯形，底寬0.60m，上口寬度為0.80m，開挖后的管溝溝底必須平整，回填土采用原土回填，靠近管壁10 cm范圍內土層不允許含有粒徑>2.50 cm的礫石或粒徑>5.00 cm的土塊，回填土要求土質均勻。管溝開挖深度為1.50m。

2.5.7.2 閘井和排水井

閘井主要設置在干管和分干管上有閘閥等處，排水井設在分干管末端。井的尺寸按照井內的設備和便于人員操作和維修來確定。

3 工程效益

滴灌在日光溫室中的應用，提高了灌區水資源利用率，緩解了灌區水土不平衡的矛盾，增加了灌區生態用水，實現了水資源的可持續利用，保護和改善流域及灌區生態環境，確保了流域下游區域的生態用水。現代化灌溉方式可提高化肥和農藥的利用率，減少施用量，減少化肥和農藥在土壤中的殘留量，能有效減輕化肥和農藥對土壤造成的污染，促進生態環境的良性發展。采用現代化節水灌溉方式，使大量勞動力從農業生產中解放出來，從事其它產業，有利于產業結構調整，使職工增收、企業增效，對邊疆穩定、經濟繁榮和社會的安定團結，加強邊防具有十分重要的現實意義。

4 建議

該試驗工程雖初試成功，但也存在一些問題。第一，與滴灌技術世界領先的以色列灌溉技術相比，單方水的產量相對較低，應該加強對蔬菜灌溉制度進行研究，如最優滴水季節、最適宜滴水時間和滴水水量等，提高水的生產效率。精選優良品種，加強科學管理，加大科技投入，提高生產者的技術水平。第二，在病蟲害防治方面，要協調使用起壟覆膜、膜下暗灌、高溫悶棚、嫁接，合理選用抗病品種，結合使用溫燙浸種、黃板誘殺的物理措施和化學藥劑防治措施以及溫濕度控制的生態學手段，把病蟲害的損失控制在經濟允許的水平以下，達到高產、優質、低成本、無農藥污染目的。

[1]張強.新疆沙雅縣高效節水滴灌工程運行管理模式探討[J].河南水利與南水北調,2013,14:86-87.

[2]鄒榮勇.兵團農場滴灌效益與問題探討[J].陜西水利,2011,05:177-178.