嚴重缺水地區“高產、優質、高效”設施農業生產模式的應用
——以建平縣太平莊鄉溫室大棚工程為例

凡久彬

(遼寧省水利水電科學研究院有限責任公司，遼寧 沈陽 110003)

建平縣太平莊鄉溫室大棚工程位于要道吐村，在老哈河東岸，與內蒙古著名農業產業化龍頭企業賽飛亞集團隔河相望。項目區位于低山丘陵地區，行政區域總面積約853 hm2，其中平原地區約513 hm2，低山丘陵地區約340 hm2。溫室大棚面積約47 hm2。要道吐村境內地勢平坦，土質肥沃，交通方便，地下水資源豐富。耕地全部實現了農田林網化，灌溉水利化，作物良種化，科學種田水平和種植業經濟效益居全鄉首位。近幾年隨著農業產業結構的不斷調整，全村高效農業取得長足發展，蔬菜大棚生產已成為該村主導產業之一，且對于有效控制水土資源的流失、糧食增產具有積極的作用[1]。

1 工程建設的原則

(1)因地制宜，統一規劃。要道吐村根據所處地理位置和當地的地形地貌，在老哈河附近發展。該位置水源條件相對較好，交通便利，而且位于村子南緣，便于管理。為使農產品便于銷售，在村黨委的統一協調下，土地通過置換等方式，使得土地集約化，更利于當地經濟發展。另外，通過外請專家，對日光溫室大棚統一規劃設計。對后續的統一管理、銷售帶來方便。

(2)重視水利，發展節水產業。遼西地區屬于嚴重缺水地區，并且連年干旱時有發生。水資源成為制約當地經濟發展的瓶頸。日光溫室大棚區的地下水埋深逐年下降，所以合理利用水資源，不僅是提高經濟效益，也是保護當地水資源的重要措施。要道吐村日光溫室大棚吸收其他地區的經驗教訓，采用微潤灌等節水灌溉設備進行灌溉，不僅提高了灌溉水的利用效率，比普通灌溉方式節水達到50%，同時，還減少了勞動力輸出和其他資源的浪費，經濟效益增加明顯。

2 “高產、優質、高效”設施農業生產模式設計

2.1 結構形式

(1)日光溫室的選擇。采光、保溫性在日光溫室的建設中是非常重要的因素。在最寒冷的冬天，日出前保證溫室內外溫差在20 ℃以上。可選擇在房屋前后或田園、地形開闊、向陽、周圍無高大樹木及其他遮光體地方；水源條件好，排水通暢的地方；土質肥沃，無鹽堿、無污染、無煙塵的地方和交通方便、電源條件較好的地方[2-3]。

(2)日光溫室修造主要參數。日光溫室規格為60 m×7 m或80 m×7 m，即日光溫室長度為60 m或80 m，寬度為7 m，高度以2.8 m為宜；溫室修建地點的緯度確定了溫室屋面的采光角度，以北緯40°為界限，南側以25°為宜，北側應大于25°；后墻采用承重材料，且具有保溫效果，白天貯熱于地中，夜間向室內放熱，后墻高1.8 m，后坡長1.5～1.7 m，仰角30°以上。

(3)日光溫室結構。常用日光溫室結構見圖1。

1.一柱；2.一梁；3.二柱；4.拱架；5.二梁；6.三柱；7.草墊；8.柁木；9.羊腳泥；10.秸箔；11.檀木；12.覆土；13.苯板；14.北墻圖1 優型日光溫室結構圖

日光溫室的骨架材料可選擇竹骨架、鋼骨架及竹鋼混合骨架。日光溫室東西長度為60～80 m，南北寬度為6.0～7.5 m，總高度為2.8 m，北墻高度為1.8 m，屋頂北坡長度為1.5～1.7 m，水平投影長度為1.2～1.5 m。后墻墻體通常可采用草泥墻或磚墻兩種形式。為起到保溫效果，草泥墻培土厚度為1.00 m；磚墻采用中空形式，內側墻體厚度為0.24 m，外側墻體厚度為0.12 m，中間可填塞0.08～0.12 m的苯板等隔熱材料，形成復合保溫墻體[4]。

2.2 日光溫室田間布設技術

日光溫室大規模連片開發建設前，應當收集當地水文氣象、工程地質及水文地質、土壤情況、種植結構、管理方式等信息，在綜合分析評價的基礎上，對日光溫室的建設密度、空間布置、建筑結構及材料、灌溉排水設施、道路等進行詳細的規劃設計。提供簡明清晰的規劃設計布置圖、材料、投資匯總表、工程招標議案等。

日光溫室田間布置示意圖見圖2。溫室、道路、排水溝完整、相鄰兩溫室間間距，因緯度不同而有所差異，滿足采光要求，可參考表1設計。一般緯度40°左右，表中h為日光溫室總高度，相鄰兩棟間距在6.5 m左右。

表1 日光溫室布設間距推薦表

圖2 日光溫室田間布置示意圖

要完善排水和交通道路配套體系。日光溫室規模開發，整個大地被溫室覆蓋，一遇降雨全部雨水匯集到局部地面形成集水，降雨匯集水量很大，如果排水體系不健全，排水不暢或不通，不能即時排除，形成洪澇災害，將造成巨大損失。規模連片建設地段，排水問題要倍加注意，切不可掉以輕心。

2.3 作物種植種類及模式

日光溫室傳統的種植作物以蔬菜為主，其中果菜主要有黃瓜、西紅柿、豇豆等，葉菜主要有芹菜、小白菜等。近年來花卉、食用菌、藥材等也被廣泛種植。種植模式采用一年三種三收，作物種植輪換，根據市場需求確定種植品種。

2.4 灌溉技術

(1)灌溉水源。日光溫室水源采用地下水，取水建筑物為水源井，井深通常為10～30 m，井壁管采用兩種形式，井深15 m以下采用混凝土管，井徑50 cm；井深15 m以上采用鋼管井，井徑2～3寸。日光溫室配套機泵，一般為1.0～1.5寸的小機泵，二相電壓220 V，可直接與民用線連接，水泵出水量每小時1～3 m3，通常是一室(棚)或兩室一井。

(2)灌溉技術。日光溫室室內溫度、濕度要求很嚴，溫控標準最寒冷期間保證10 ℃左右，正常期間控制到20～25 ℃之間，濕度控制適中，不能過干，過干影響作物正常生長，過濕作物易產病蟲危害，土壤墑情保持在17～18。因此，溫室蔬菜灌溉切忌大水漫灌，以小水滴灌為主。宜采微灌技術。地面滴灌帶滴灌或膜下滴灌。

滴灌系統布設：溫室滴灌系統由首部系統和管網系統組成，首部系統包含水源井、閘閥、過濾罐、壓力表、水表等；管網系統通常分為三級，干管管徑通常采用50 mm，支管及毛管管徑分別采用32 mm及16 mm，管材采用聚乙烯(PE)材質。日光溫室滴灌工程布置見圖3。

圖3 日光溫室微灌平面布置示意圖

干管從水源井沿后墻引至溫室中間位置，通過彎頭及三通連接支管，支管以連接處為中心平行后墻向兩側布置，支管首段設置閘閥。毛管垂直支管布設，長度約6.5 m，毛管間距可由作物壟距確定。

(3)灌溉制度。根據溫室種植作物不同，灌溉制度有所不同，通常溫室作物一個生育期灌水5～7次，單個溫室每次灌水約16 m3，一個生育期灌水量約90～140 m3。按照全年三種三收計算，一年灌水次數約15～21次，單個溫室灌水量約270～420 m3。

3 效益評價

日光溫室經濟效益顯著。以種蔬菜為例：一棟7 m×80 m的溫室，種西紅柿或黃瓜一茬產量可達2000～3000 kg，芹菜一茬產量1500～2000 kg，總產量可達5000～7000 kg，以平均價格4.0元/kg，年產值達2.0～2.8萬元，扣除生產成本和溫室建筑造價按3～4 a平攤。一棟溫室純收入萬元以上。

遼西地區屬于嚴重缺水地區，連年干旱情況時有發生，水資源的節約與高效利用顯得尤為重要。日光溫室大棚區的地下水埋深已達到50 m，所以合理利用水資源，不僅是提高經濟效益，也是保護當地水資源的重要措施。采用微潤灌等節水灌溉設備進行灌溉，不僅提高了灌溉水的利用效率，比普通灌溉方式節水達到50%，同時，還減少了勞動力輸出和其他資源的浪費，經濟效益增加明顯。

4 結 論

(1)發展設施農業，可有效延長北方地區農產品種植時間、促進農 業產業結構調整、促進農業集約化發展。

(2)設施農業建設應選擇土壤肥沃、排水通暢的地區。遼西地區建設農業規格以長60.0～80.0 m、寬7.0 m、高2.8 m為宜，采光角度以不小于25°為宜，后墻需采用保溫隔熱材料，兩座設施農業之間間距以6.5 m左右為宜。

(3)遼西地區設施農業種植模式可采用一年三種三收，水源采用小機電井，管網系統采用聚乙烯管三級布設，干管、支管、毛管管徑分別采用50 mm、32 mm和16 mm。全年灌水次數約15～21次，單個溫室灌水量約270～420 m3。

(4)設施農業生產模式降低了人工成本和農資投入，提高了灌水效率，增加農作物產量，經濟效益增加明顯。