滴灌技術在日光溫室中的應用

摘 要：滴灌是近幾年發展起來的一種先進灌水技術，它是利用水泵將水加壓、過濾后，通過管道、滴水器把水均勻滴入植物根部的灌溉方法，和噴灌、管灌相比，節水、節能、省工、增產、管理方便等優點更加突出。該文簡要介紹溫室滴灌的設計和運行管理。

關鍵詞：溫室滴灌 果菜 技術 應用

中圖分類號：S275 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（c）-0-01

滴灌是近幾年發展起來的一種先進灌水技術，它是利用水泵將水加壓、過濾后，通過管道、滴水器把水均勻滴入植物根部灌溉方法，和噴灌、管灌相比，節水、節能、省工、增產、管理方便等優點更加突出。因而有著廣闊的發展前景，在溫室果菜種植做了試驗推廣，獲得成功。樂亭縣位于唐山市東南部，東依灤河，南臨渤海，全縣面積1308 km2，人口49.4萬人。多年平均降雨量為613 mm，年均水面蒸發量為1724.3 mm，多年平均氣溫10.6 ℃，無霜期180 d，最大凍土層深0.8 m。該縣是全國著名農業大縣之一，近年來日光溫室技術在該縣得到了快速發展，但是溫室節水灌溉技術的滯后卻制約了日光溫室的進一步發展。為了改善日光溫室的灌溉模式的問題，故選在樂亭縣龐各莊鄉王莊子村溫室果菜種植集中區推廣滴灌技術。

1 滴灌系統設計

1.1 典型地塊設計

選擇實驗地塊6.2 km2，地塊長300 m，寬207 m。大棚數量為30個，大棚規格長145 m、寬11.3 m，種植蔬菜品種黃瓜、西紅柿、茄子等果菜作物為主，種植株距30～40 cm，行距80 cm。水源為機井，動水位12 m，出水量40 m3/h。

1.2 系統布置

干管布置在溫室一側，干管與支管、支管與毛管呈骨式布置。

干管埋入地面以下70 cm，末端設排水閘閥，將余水排入溝渠。

1.3 管網總體布置

（1）棚內滴灌帶及支管。滴灌帶順蔬菜種植方向布置，由于蔬菜采用均行種植，則每行布置1條滴灌帶，間距60 cm，滴灌帶沿行向繞壟布置；支管沿棚一側布置，垂直與滴灌帶并不影響作業，地上或半地下安裝。（2）輸水主管道。棚外輸水主管道采用Ф110PVC管道，垂直支管布置。（3）首部樞紐。灌溉水源為地下水，水源首部安裝二級過濾設備，安裝控制閥、安全閥，由于蔬菜棚區不可能統一用水，為隨機方便菜農根據自己所種蔬菜需水要求灌溉，首部設置變頻控制或采用壓力罐調節。除系統首部安以上裝置外，每個大棚也同時安裝過濾、施肥等裝置。

1.4 蔬菜灌溉制度

根據對大棚果菜灌溉實驗結果，代表性的黃瓜、西紅柿用水高峰期日耗水強度不超過4 mm，由于蔬菜需小水勤灌，則設計灌水定額為15 mm，滴灌水的利用系數按0.9計算，大棚蔬菜的灌水周期為3.38 d。

1.5 單棚設計流量

根據滴灌帶布置形式，滴頭的設計參數，單棚的受水面積，確定每個棚的入棚流量為9.6 m3/h。

1.6 工作制度

（1）一次灌水延續時間為8 h。（2）輪灌組劃分。在滿足蔬菜需水要求的條件下，本典型設計共劃分8輪灌區。（3）灌水周期校核。為了減少系統流量，降低工程投資，本系統采用輪灌工作制度。根據管網布置分30個灌水區。本系統總計8個輪灌組，一次運行3灌水區。輪灌組一次工作時間8.33 h，系統日運行21 h，輪灌周期 8×8.33/21=3.17（d），小于設計灌水周期，滿足灌水設計要求。

1.7 管網水力計算

（1）設計流量確定。根據輪灌組劃分，該滴灌管網系統設計流量為9.6 m3/h。（2）水力計算。①干管沿程水頭損失。干管選用0.6 MPa的Φ110 mmPVC管，每節長10 m，按最不利組合計算，干管水頭損失為6.62 m。②支管水頭損失。支管選用Φ63 mm微灌專用PE管，支管的水頭損失為1.65 m。③首部水頭損失。泵管采用鋼管，經計算首部水頭損失為7.52 m。

1.8 泵型選擇

水泵設計揚程H=hd+hp+

hz+△z=34.09 m。選用效率較高的潛水電泵200QJ40-39，電機功率為7.5 kW。

2 投資情況

該典型地塊控制灌溉面積93畝，30個大棚，總投資132258.29元，畝投資1422.13元。

3 工程效益

（1）增產增收。溫室蔬菜使用滴灌后比畦灌可增產30%，蔬菜年增產4.95萬kg/hm2，年增加效益12.75萬元。（2）節水增效。未安裝滴灌的溫室，一次灌溉需水30 m，而安裝滴灌的溫室一次只需水10 m左右，節水70%以上，節水效果非常明顯，大大降低了灌水成本。（3）省肥省藥。可溶性肥料可以通過施肥器經輸水管送到植物根部，提高了肥效，可節肥34%，節藥56%。（4）省工省電。該試驗地塊比畦灌省電達75%，省工1050工日/年·公頃。（5）通過膜下滴灌技術控制作物生長。與未安裝滴灌的溫室相比，地溫同比高3 ℃，縮短生長期，產品可提前上市。

4 運行管理

4.1 組織管理

采取統一管理的形式，由村委會成立領導小組，建立和健全各項規章制度，委派專人管理，用戶按灌溉面積交納水費，實行滴灌產業化管理，以確保工程運行的良性循環。

4.2 系統的運行管理

系統第一次運行前需進行調試；每次工作前要先進行沖洗；定期巡視管網；輪灌時先開后關；運行中嚴格控制壓力表讀數，確保系統在設計壓力下運行；定期對地埋管進行檢修；施肥罐中注入的固體顆粒不得超過施肥罐容積的2/3。

5 技術創新

⑴借鑒農村自來水供水技術，采用壓力罐自動控制系統，大大減輕群眾的管理強度。⑵在每個溫室內安裝施肥罐一個，單棚自成體系，大大的方便了群眾的生產管理。

6 技術創新

⑴借鑒農村自來水供水技術，采用壓力罐自動控制系統，大大減輕群眾的管理強度。⑵在每個溫室內安裝施肥罐一個，單棚自成體系，大大的方便了群眾的生產管理。

參考文獻

[1] 節水灌溉工程技術規范（GB/T 50363-2006）.

[2] 微灌工程技術規范（GB/T50485-2009）.

[3] 張向鋒，王霞.膜下滴灌技術在棉花種植中的應用[J].水科學與工程技術，2004（1）.