北方節水灌溉技術在溫室生產中的發展與應用

于明濤

北方地區干旱缺水已經威脅到經濟社會的發展，成為可持續發展的首要制約因素。而另一方面，農業這一用水大戶的灌溉用水利用系數平均只有0.4左右，用水浪費加劇了水資源的緊缺。為緩解水資源危機、有效提高農業灌溉水的利用率，節水灌溉技術得到了日益廣泛的研究與應用。在中國北方地區，主要利用日光溫室在冬春季節進行蔬菜、花卉等的反季節生產，獲得較高的經濟效益，因此在中國農業產業結構調整中得到了快速發展。溫室環境中相對濕度較高，很容易誘發多種病害。節水灌溉技術的應用使節約灌溉用水量、提高水的利用率同降低室內相對濕度、降低生產成本達到了統一。

一、節水灌溉農藝技術

農藝節水技術主要是在作物生長發育、作物干物質形成與水分供應之間關系的基礎上，通過農耕技術和適宜的灌溉手段實現節水，挖掘作物本身節水潛力的灌溉技術。

1、調虧灌溉

調虧灌溉是主動對作物施加一定程度的有益的虧水度，利用水分脅迫的正面效應，從生物學角度來提高水分生產效率，屬于非充分灌溉。這種節水灌溉技術廣泛應用于設施農業生產中。冬春季節日光溫室中，低溫弱光高濕的環境很容易造成作物植株的徒長，營養生長過旺，生殖生長就會受到抑制，往往形成“壯秧不壯果”，產量與質量都會降低。因此，在實際生產中多采用蹲苗控水措施，即在作物苗期適量控制灌水，使作物處于一段時間的干旱脅迫，之后復水，利用補償效應提高作物抗旱能力，達到節水目的。

2、微灌技術

微灌技術是按照作物的需水要求，通過低壓管道系統以及安裝在末端管道上的特殊灌水器，小流量、精確地將水、肥輸送到作物根區土壤或地下的灌溉方式。適于溫室生產應用的微灌技術主要有滴灌、膜下多孔單壁軟管微灌等。

3、地膜覆蓋

地膜覆蓋廣泛應用于溫室栽培，尤其是冬春季節日光溫室番茄、黃瓜等果菜類蔬菜生產，大多采用單行定植—雙壟上覆膜—膜下溝灌模式。這種溝灌模式操作簡單，有效抑制土壤表面水分的無效蒸發，大大降低室內相對濕度，膜下水分循環利用，提高了水分利用效率。其他栽植密度較大的作物如洋蔥等可采用平畦覆膜，利用膜孔、膜側灌溉。

4、保水劑

保水劑又稱土壤保水劑、高吸水劑、保濕劑、高吸水性樹脂、高分子吸水劑等，能迅速吸收比自身重數百倍甚至上千倍的去離子水，數十倍至近百倍的含鹽水分，而且具有反復吸水功能，吸水后膨脹為水凝膠，可緩慢釋放水分供作物吸收利用，從而增強土壤保水性，改良土壤結構，減少水的深層滲漏和土壤養分流失，提高水分利用率。目前，保水劑的價格偏高，而且它的使用量還沒有統一標準，研究成果還沒有系統化，一系列的問題沒有得到徹底解決，推廣使用有很大難度。如今保水劑主要作為土壤改良劑應用，將保水劑直接施入土壤或在保水劑中混入無機物質（黏土）制成復合保水劑后施入土壤；也有的用保水劑處理種子表面，即形成包衣種子后播種，也可直接用作培養基。在設施栽培中，可將保水劑與地膜覆蓋、蒸騰抑制劑等結合使用，能有效提高作物抗旱增產能力；保水劑與噴灌、滴灌等節水技術結合使用，節水效果更加顯著。

二、節水灌溉技術在設施生產中的發展趨勢

現代高新技術的發展，為溫室生產中節水灌溉技術的升級插上了翅膀，設施生產中工程節水灌溉將朝著自動、精量發展，保水劑等農藝節水技術的應用將更加普及，選用節水抗旱品種將成為節水措施的首選。近年來，空間信息技術和計算機模擬技術的發展，為實現作物水分實時監測、自動控制提供了技術基礎。國外已大量使用紅外槍技術，實現了作物水分信息的采集與精量控制用水，并采用熱脈沖技術測定作物莖桿的液流和蒸騰，用于指導精量灌溉。中國在這一方面相當落后，除了進行個別試驗外，還沒有進入田間生產應用。因此，精量灌溉在中國還有很大的發展空間，也是溫室生產中節水灌溉工程技術的發展趨勢。隨著保水劑研究的深入和一系列環保問題的解決，具有超強吸水能力的保水劑的應用將更加普遍。在保水劑的作用下，只需很少量的水分就能完成作物生產。另外，結合作物關鍵需水期，大力發展非充分灌溉，可使灌溉水量更加減少，再次提高灌溉水的有效利用率。不管采取何種節水灌溉技術，節水潛力最大的還是作物或品種本身，即生物節水是節水農業的歸結點。在節流的同時，還要力爭開源，以彌補淡水資源的不足。應加強鹽水、污水的處理技術研究，逐步完善其配套的灌溉技術，爭取早日應用于實際生產。

（作者單位：156326黑龍江省八五九農場水務局）