陳亭亭 曹春雷 李夢科
摘要:微噴灌溉技術是一項現代化節水灌溉技術,在節能、環保、增產創收等方面發揮著重要作用,目前已在蔬菜種植中得到廣泛應用。文章分析了微噴灌溉技術的內涵及系統構成,剖析了蔬菜種植中應用微噴灌溉技術的意義,并嘗試探討了提升微噴灌溉技術在蔬菜種植中的應用效果途徑。
關鍵詞:微噴灌溉;微灌系統;蔬菜種植;系統布置
隨著社會發展,我國水資源緊缺的問題越來越嚴峻,而我國是農業生產大國,對農業用水的需求很大,如何解決水資源緊缺與農作物生長用水需求之間的矛盾,已成為農業發展過程中的重要課題,微噴灌溉技術應運而生。依托微噴灌溉技術可實現定時定量調節土壤含水量、空氣濕度,進而起到調節局部小氣候的作用,目前已在蔬菜種植等領域得到廣泛應用。
1 微噴灌溉技術內涵
微噴灌溉技術是以低壓管道為運輸載體,通過施加壓力的方式將水運送至需要灌溉的作物附近,通過專門的小噴頭向作物土壤、枝葉等噴灑細小水滴的灌水方法。根據灌溉出水方式,微噴灌溉技術可分為小管出流灌溉、滴灌、地下灌溉、微噴灌等,其中微噴灌與滴灌在蔬菜種植中應用更為常見,采用滴灌噴頭進行灌溉是以水滴的形式將水源灌溉至指定土壤位置,采用微噴灌噴頭則是以噴灑的方式將水源灌溉至指定土壤。
2 微噴灌溉技術系統構成
2.1? 微灌系統組成
在蔬菜種植中,應用微噴灌溉技術的前提是配置完善的微灌系統,微灌系統主要由水源、首部樞紐、輸配水管網、尾部設備等構成。湖泊、水庫、江河、塘壩水、井等是微灌系統的主要水源,當確定水源后,需要建設攔河壩、引水渠(管)道等設施。首部樞紐是從水源位置取水并進行增壓的關鍵設備,通常由自動控制設備、過濾設備、進排氣閥、壓力表、流量計、控制閥、泵組等構成,依托首部樞紐可將水源調整為滿足微灌需求的水流,并將其運輸至微灌系統中。根據不同的水源所需配置的水泵亦不相同,常見的為深井泵、離心泵、潛水泵等,而動力機組多為電動機、汽油機或者柴油機。
2.2? 灌水器類型
灌水器是微灌系統最為系統的部件,它是壓力系統的作用對象,通過結合實際種植作物的需求輸入相應的壓力,以確保輸水管道可將水流準確、均勻地運送至指定的灌溉地點,主要由微噴頭、微管、滲灌管、滴頭等構成,其質量好壞將直接影響微灌系統運行的可靠性及灌水質量等。因此,應結合不同的灌溉方式進行綜合考量。
2.3? 過濾設備
過濾設備是微灌系統的重要構成,在提高微灌灌水器使用壽命、提升微噴灌溉技術應用效果方面發揮著重要作用。微灌灌水器通常尺寸較小,而微灌系統用水多來自大自然,水源中雜質多,直接讓水源通過微灌灌水器很容易引發堵塞,需要使用過濾設備來減少不同水源對微灌系統的損傷以延長使用壽命。值得注意的是,在選擇過濾設備時,應充分結合水源及水質條件來選擇相應的過濾設備,目前常用的過濾器是離心式過濾器、疊片式過濾器、網式過濾器、介質過濾器等。
3? 蔬菜種植中應用微噴灌溉技術的意義
3.1 優化水資源利用效率
在微噴灌技術推廣與應用之前,農業種植中常見的是溝灌、滿灌的灌溉方式,不僅對水資源的需求量大,而且會為土壤環境帶來水含量過多的隱患,而當土壤含水量過高時不僅會對土壤結構造成一定程度的破壞,不利于農作物生長,還會增大農作物病蟲害的出現。在蔬菜種植中運用微噴灌技術,可結合蔬菜生長需水量的情況運用管道等形式進行灌水,不僅可做到時刻保持植物根區附近土壤的濕度,更好地滿足植物生長需求,還能有效避免在水分運輸過程中因水分蒸發、深層滲透等帶來的水分損失,從而提升水資源利用效率。
3.2? 提高灌溉質量與效率
微噴灌溉技術工作壓力低,操作與控制比較便捷,當配置完善的微灌系統后,農戶僅需開啟、關閉閥門來控制水泵的運行,即可完成灌溉工作,灌溉效率更高,灌溉更精準,大大減輕了人工灌溉的勞動負擔。值得注意的是,灌溉器是微噴灌溉技術應用的關鍵,需要結合農作物及水源特征科學選擇高質量的灌溉器,并在保障灌溉器標準質量的基礎上對灌水工程進行優化設計,以進一步發揮微噴灌溉技術優勢,提升灌溉質量。
3.3? 降低灌溉與生產成本
與傳統噴灌灌溉技術相比,微噴灌技術在防堵性能上表現得更加優秀,其總出水孔徑與出水速度都超于出水滴頭,被堵塞的概率更低,因此對水質過濾的要求會低一些,從而可降低對過濾設備的要求,起到節約生產設備投入的作用。此外,依托微噴灌技術還可結合蔬菜的生長需求,實現葉面、地面水肥同灌,不僅減少了蔬菜種植的工序,還能發揮微噴灌技術的優勢,在減少肥料、藥劑、水資源投入的同時提升施肥噴藥效率,實現生產成本最大化節省。
4? 提升微噴灌溉技術在蔬菜種植中應用效果的策略
4.1 科學規劃微灌系統
蔬菜品種繁多,栽培方式多樣化,但蔬菜種植基地一般很少會使用盆栽,而是以密植、行栽為主要種植方式,在灌溉方面以滴灌和微噴灌為主。不同的蔬菜品種因其栽培方式的差異,其采用的微灌方式也大有不同,黃瓜、絲瓜等瓜菜類蔬菜作物在種植過程中需要一定的濕度環境。因此,對此類蔬菜進行灌溉時常采用滴灌,以保障其正常生長需求;芹菜、白菜等葉菜類蔬菜作物需水量更多,對濕度環境要求更高,常采用微噴灌。此外,在不同的季節與氣候環境下,微噴灌與滴灌的優勢與不足也不是特定的,尤其是在夏、秋季節,差異性會更為明顯。譬如當天氣過于干燥、水分蒸發大的情況下,使用滴灌來進行灌溉,其效果會比較差,而使用微噴灌進行噴灌效果會十分明顯。因此,在蔬菜種植過程中選擇噴灌方式時,不僅要考慮蔬菜的種類、栽種方式等,還應考慮當地的自然環境因素,綜合考量優化選擇合適的噴灌方式,以提升微噴灌技術的應用效果。
4.2? 微噴灌應用模式與系統布置
為提升灌溉模式選擇的合理性,在選擇過程中應綜合考慮蔬菜種植品種、規模、種植方式、資金投入等多方面因素。行栽、密植是蔬菜最常見的種植方式,無論對哪種種植方式的蔬菜進行灌溉都需要配置灌水器,譬如滴灌帶、微噴帶、滴頭等。要在蔬菜種植中應用微噴灌技術,需要配置微灌系統,灌水器是微灌系統的重要構成,其中滴頭是灌水器中成本較高的,但使用時間更長久,且所需耗費的微噴資金更少;微噴帶雖然成本低,但使用壽命短,而且在噴灌效果方面通常沒有滴頭和滴灌帶好。從使用效果來看,使用微噴帶進行噴灌時,噴灑水呈現出線形狀態,會制造更大的噪音;使用微噴頭進行噴灌時,水的主要形態為霧狀、水滴狀,噪音較小,雖然在資金投入上更高,安裝程序也更繁瑣,但微噴頭位置安裝更加靈活,而且可長久使用。整體而言,微噴頭在蔬菜種植中應用更為廣泛。
總而言之,微噴灌技術是現代農業科技發展的產物,將微噴灌技術科學應用于蔬菜種植中,不僅可起到保障農業用水需求、提高水資源利用率的效果,還能提高灌溉質量與效率,降低灌溉與生產成本,為農作物提供更好地生長環境,進而促進農作物產量的提升。