淺談滴灌在密云區蔬菜大棚中的應用

劉錄飛

（北京密云區水務局，北京 101500）

北京市農業的定位是現代都市型農業，發展的主要方向為將地下水嚴重超采區和重要水源保護區確定為重點區域，減少地下水的開采量，提高農業灌溉用水效率，同時保證農作物產量和農民收入。密云區是北京市的重要水源（包括地表水，地下水）區，由于近些年持續干旱，該區降水量低于多年平均降水量，隨著人口的增長，社會經濟的發展，居民生活用水和工農業生產用水量大幅增加，因而加大了地下水的開采力度，導致地下水位持續下降，由此產生了水質下降、破壞生態環境等一系列的負面影響。

在調整農業結構時，需要對灌水設施進行升級改造，建設高效節水灌溉設施。優化水資源配置，提高水資源利用率，保護和合理利用有限的水資源，提高人們的生活質量，使國民經濟得到健康、持續、穩定的發展，對建設社會主義新農村，構建和諧社會都起到了積極的推動作用，具有良好的社會效益。

1.密云基本情況

密云區坐落于北京市的東北部，三面環山，有得天獨厚的地理位置，整個區域不僅環境優美，而且空氣也較為清新，將氣候與地理位置進行綜合分析，并結合當地地形可以進一步研究植物的生長特點，其中平原面積263.4km2，占總面積的11.8%；山區面積1771.75km2，占總面積的79.5%；水面面積194.3km2，占總面積的8.7%；是北京市遠郊區面積最大的區縣。全區耕地面積26.2萬畝，糧食總產量6519萬公斤，蔬菜總產量16962.6萬公斤。

密云區是北京的生態涵養發展區，是首都重要的水源保護區，生態環境良好，地理位置便捷，擁有設施農業發展的自然優勢，近幾年來全區設施農業得到了較快發展。2017年8月，北京市委主要領導到密云區調研，再次強調“要把保水作為首要政治責任，作為密云立區之基”。為此，密云區也提出“構建保水工作大格局”，實施農業產業結構調整，向多元化農業發展，溫室蔬菜大棚在密云區迅速發展，大棚蔬菜的興起，極大地推動了農業產業結構調整的步伐，促進了當地農村的發展，取得了明顯的經濟效益和社會效益。

2.蔬菜大棚采用滴灌的必要性和可行性

2.1 蔬菜大棚采用滴灌的必要性

蔬菜是人們日常生活中必不可少的食物之一，是人類生存的特殊商品。蔬菜生產需水量較大，但密云區可利用水資源總量為1.95億m3，人均水資源量444.2m3，低于國際公認的1000m3的下限，屬于資源型重度缺水地區。再加上隨著密云人口的增長，社會經濟的發展，無論是在日常的居民用水方面，還是在工農業生產過程中，用水量都明顯呈上升趨勢，很多人群逐漸將目光放在了地下水開采，但是也直接造成了地下水位的持續下降，不僅影響到了附近鄉鎮的地下水位深度，而且也直接降低了各類農產品的質量。在此背景下，為了解決實際的用水需求，迫切需要引入灌水技術，科學合理進行用水的安排，采用滴灌方式能夠提高蔬菜的種植質量。

2.2 蔬菜大棚采用滴灌的可行性

在密云區的農業發展過程中，最大的問題是水資源的缺乏，植物的生長過程需要大量的水分支持，在以往的蔬菜大棚灌溉中，并沒有采取節水式的灌溉模式，是一項非常嚴重的水資源浪費現象。在科技的不斷發展與進步中，越來越多的人群意識到水資源的重要性，逐步接受了科學灌溉模式，節水型灌溉已得到農民群眾的普遍認可，特別是大棚蔬菜、露天蔬菜采用滴灌后，經濟效益十分可觀，大大調動了農戶的積極性。加之近幾年密云區實施果園滴灌及蔬菜大棚滴灌的逐步實施，已積累了一定的實踐經驗，培養和造就了一批從事節水灌溉工程施工及管理的人才。伴隨著新農村建設步伐的加快，農村種植產業結構的調整，以蔬菜為主的產業快速發展，為發展蔬菜大棚滴灌創造了極為有利的條件。從近幾年密云區蔬菜大棚采用滴灌的實踐證明，在蔬菜大棚采用滴灌是切實可行的。

3.蔬菜大棚滴灌的優點

3.1 省水

在地面灌溉、噴灌、滴灌三種灌溉方式中，滴灌屬全管道輸水和局部微量灌溉，具有無輸水損失，無地面徑流損失，深層滲漏損失小，田間蒸發損失低的特點，因此，水分利用率非常高。將滴灌用水與傳統的地面灌溉方式相比較，滴灌用水僅占據地面灌溉用水的1/3，在大棚蔬菜種植過程中，引入滴灌用水方式能夠進一步拓展棚內的種植面積，減少不必要的水資源浪費，全面改善蔬菜的生長環境。

3.2 省肥

灌溉和施肥可方便地結合起來，把化肥溶解后注入灌溉系統，由于化肥同灌溉水結合在一起，肥料養分直接均勻地施到作物根系層，真正實現了水肥同步，大大提高了肥料的有效利用率，同時又因是小范圍局部控制，微量灌溉，水肥滲漏較少，可節省化肥施用量，減輕污染，可使肥料的利用率高達80%，節省肥料30%以上。

3.3 節能

與噴灌相比，滴灌要求壓力低，灌水量少，抽水量亦少，減少了能量消耗。

3.4 可減少病害，提高蔬菜品質

膜下滴灌壟溝內基本沒有水，作物根部呼吸順暢而不腐爛，不打濕蔬菜葉面，空氣濕度小，棚膜上基本沒有水滴，抑制了病菌對蔬菜的危害，使蔬菜品質提高。

3.5 可提高產量

滴灌能適時適量向蔬菜根區供水供肥，使棚內土壤水分保持在最佳水平，便于蔬菜吸收水分和養分。同時，土壤水分運動主要借助于毛細管作用，不破壞土壤團粒結構，因而能保持土壤有良好的通氣狀態，有利于土壤養分的活化，從而使蔬菜產量得到提高，一般較大水漫灌提高20%-50%。

3.6 可控濕度

以往畦灌及溫室灌溉通常采用一次大量灌水的方式，保證地表長時間潮濕。但在溫室大棚中，一旦氣溫上升，會導致地面蒸騰量加大，導致溫室地面濕度過高，極容易出現種植作物病蟲害頻發的問題。通過滴灌技術應用后，能夠實現局部微灌，保持大部分土壤表面干燥，并且能夠采用滴頭均勻緩慢供水，使根系土壤層保持濕潤，使水分蒸發有效減少，對室內外濕度等有效控制，從而使灌溉濕度可控得以實現。

4.滴灌發展中存在問題分析

4.1 土地分散

因現階段我國農村普遍存在土地分散的問題，導致高效滴灌節水面積大面積拓展受到影響，造成此局面主要原因為土地承包采用絕對平均搭配的分配方式，使農戶承包耕地地塊零碎分散。其中各農戶承包不僅耕地數量各不相同，并且所承包耕地分布及質量也存在差異性，同時要求各種搭配具有公平和平均，對管理、耕作、規劃等造成了制約，并且不利于滴灌工程建設和發展。

4.2 聯片種植

發展滴灌工程需要滿足相應的土地集中條件，同時要求聯片種植作物，對作物進行統一。但現階段滴灌工程中普遍存在著聯片種植規模較小、種植作物缺乏統一性等，導致灌水時間、次序、定額等出現混亂，使管理難度加大，不利于滴灌工程的建設和發展。

4.3 設備及材料質量問題

隨著滴灌技術的持續引進、消化和吸收，逐步促進可獨立生產、且相對成套的滴灌設備的生產和制造，同時部分滴灌設備產品性能水平已與國外同類產品水平相接近，但部分關鍵設備仍存在較大差距，尤其是滴灌（帶）管、首部樞紐設備等。另外滴灌設備及材料還普遍存在著：過濾器過濾效果不理想，其中國內生產的網式過濾器濾網的過濾效果較差，并且使用壽命較短；滴灌（帶） 管滴頭易堵塞、滴水不均勻，導致滴水效果不理起，并且容易出再滴灌管爆管等現象。

4.4 田灌溉制度

作為先進灌溉方式，滴灌需要結合先進灌溉制度，才能使其優越性充分發揮。因此應從種植作用、土壤類型、生育期等的差異入手，分析和明確灌水定額、灌水起始點、灌水次數、灌水時間等方面。另外由于滴灌工程缺乏足夠研究經費，導致灌溉制度不完善，并且缺乏科學指導，導致無法實現預期滴灌效益。

5.蔬菜大棚滴灌的實施

密云區內蔬菜大棚多數長度為50-80m，跨度為8m，以密云區平頭村蔬菜大棚滴灌工程為例，平頭村蔬菜大棚種植區面積為70畝，內地勢平坦，共有18棟大棚，每個棚長50m，跨度8m，地塊內有一眼機井，水質良好，出水量40m3/h，動水位45m。經校驗，符合使用需求。水源井至大棚采用φ90PVC管道，一棟大棚作為一個灌溉區，首部樞紐在每個大棚內布置（閘閥-水表-施肥罐-過濾器等）與支管相連，大棚內支管用φ50PE管沿大棚方向布置，出地管在中間，分支管兩側布置，一側長25m末端用φ50PE堵頭封堵。毛管沿蔬菜種植方向布置，長8m。毛管布置間距0.375m，末端用φ16PE堵頭封堵。毛管上滴頭間距0.3m。毛管選用內鑲式滴灌帶，流量為2.5L/h。

5.1 施肥與過濾

在開始階段蔬菜大棚的設置特點是集中連片，每戶與每戶是獨立經營的，每戶根據自身需求進行種植，不同的蔬菜種類施肥的量也不同，因此集中施肥并不能夠滿足不同種植戶的需求，集中施肥的裝置也無法發揮出真正的作用。

5.2 水源與加壓

在蔬菜大棚滴灌建設中，密云區主要以水源井為灌溉水源，其中以大口井和機電井為主。滴灌帶的工作壓力由變頻水泵控制。

5.3 滴灌運行管理

5.3.1 蔬菜大棚滴灌灌溉時，先打開棚內支管道堵頭，沖洗3分鐘，再將堵頭裝好。要經常清洗過濾器內的濾網，防止過濾器堵塞。檢查過濾器是否完好，發現濾網破損要及時更換，滴灌管網發現泥沙應及時打開堵頭沖洗。5.3.2適量灌水，每次滴灌時間長短要根據缺水程度和蔬菜品種決定，一般控制在1-4個小時。5.3.3施肥時，將尿素等可溶性化肥溶于施肥罐中，隨水施入作物根部。施肥完成后，再用不含肥料的水滴灌30分鐘。

5.4 滴灌運行過程中注意事項

5.4.1 定期對管網系統進行維修與維護，嚴禁超設計壓力運行系統。

5.4.2 每次灌水完成后，對施肥罐、過濾器內殘留的肥料及雜物進行清洗處理。

5.4.3 滴灌所用的肥料應選用滴灌專用肥或速溶性肥料，不易溶解的肥料應先倒入清水中進行溶解，待溶解后再放入施肥罐。

5.4.4 施肥時，待滴灌系統運行正常后再開啟施肥閥進行施肥，施肥過程中，對施肥罐進行細致觀察，防止施肥罐堵塞等情況造成施肥不均勻及施肥不足，影響作物施肥效果。若發生供水中斷，應立即關閉施肥閥，以防止肥料倒灌。

6.蔬菜大棚滴灌的效益分析

滴灌是蔬菜大棚最理想的灌溉模式，與大水漫灌相比，滴灌技術自動化程度較高，可以實現精確灌溉、精確施肥，具有節水、節肥、節藥、節地和省土、改善土壤及微生態環境等優點。

6.1 經濟效益

蔬菜大棚滴灌增收效益顯著，不僅可以節省勞動力，降低勞動強度，緩解農村勞動力緊缺的狀況。同時可以節約水電費用，提高農作物品質，增加作物產量，從而實現農民的增產增收，促進密云地區農村經濟發展。

6.2 社會效益

目前密云區農業用水占全區用水總量的約70%，而高效節水灌溉是實現農業節水的重要措施，也是實現社會節水的基礎。蔬菜大棚采用先進的滴灌技術，灌溉用水量大幅降低，減輕了水利工程的供水壓力，有效緩解了水資源供需矛盾，縮短了灌溉周期，提高了灌溉保證率。通過農業高效節水項目的建設，可以為項目區周邊起到示范帶動作用，進而提高社會的節水意識。

6.3 生態效益

6.3.1 能大幅度降低蔬菜大棚內濕度，調節了棚內的小氣候，有效地抑制了蔬菜病蟲害的發生和蔓延，提高了蔬菜品質。6.3.2改善了土壤的理化性質，促進蔬菜根系發育及生長。溫度也比大小漫灌棚高，可使蔬菜提前半個月上市。6.3.3滴灌施肥可使氮肥當季利用率達60%以上，與地面灌溉相比，節肥28%左右，減少了水向深層的滲漏及移動性強的營養元素如氮素的流失，減輕了對地下水的污染。6.3.4滴灌工程實施后可以大大降低農田灌溉用水量，在水資源日益緊缺的情況下，該工程的實施將發揮重要的節水效益，減少水資源的開采。實現水土保持的功能，涵養地下水源，促進水資源的可持續利用。并將大力促進農業種植結構的調整，為該地區農業向生態農業、立體農業、節水農業方向的發展起到重要的作用。

7.結論

密云區是一個農業區，同時又是一個水資源匱乏的地區。滴灌具有節水、節藥、節地和省工、改善土壤及微生態環境等優點，在密云區蔬菜大棚生產中勢必會有很好的發展趨勢。近年來，密云區生產的綠色無公害蔬菜因品質好，已銷往市里及周邊各大超市。對豐富市民的菜籃子，增加農民收入，提高人民生活水平都具有十分重要的意義。而滴灌工程的節水效益，進一步促進了密云區節水農業的發展，對于這個保水生態區來說，是非常必要的。