滴灌技术在日光温室中的应用

□杨述军（新疆生产建设兵团第九师166团）

1 第九师发展日光温室优越的自然条件和地理位置

第九师2002年开始建设节能日光温室。节能日光温室是20世纪80年代中后期在加温温室基础上发展的一种节能蔬菜保护地栽培设施，它具有采光性能好、保温性强的优点。在纬度43°～46.5°地区，充分利用冬季日光资源，只作临时少量加温，可以采用人工设施，实现早春3月中下旬至4月初，秋延后至12月翌年1月的蔬菜供应。

第九师驻地与哈萨克斯坦距离60 km，而且有国家一类口岸—巴克图口岸开通，交通运输条件便捷，通过巴克图口岸运输蔬菜水果运输成本低，运输距离短，能保证蔬菜水果新鲜快速直达哈农副产品市场。新疆水果蔬菜丰富，而周边国家农业和食品工业发展缓慢，农产品和食品需大量进口。随着近年来新疆农产品出口贸易的发展，蔬菜种植已经改变了原始化的种植方式，有许多品种实现了日光温室、塑料大棚种植，克服了季节对蔬菜的制约。蔬菜品种和产量的增加为新疆与周边国家农产品贸易提供了丰富的货源基础。

2 滴灌技术在日光温室中的应用

2.1 灌溉方式的选择

第九师现状日光温室中蔬菜采用灌溉方式有膜下沟灌和滴灌。

膜下沟灌的灌溉效果好，由于保护地生产为全封闭式，棚内湿度较大，蒸发量不大，采用膜下沟灌方式灌水损耗不大，可节约20%。膜下沟灌耗水量比滴灌多，土壤易板结。

滴灌方式的灌溉效果好，每年需增加滴灌带成本及人工安装费用等运行成本，投资大。但使用滴灌不仅可节水30%以上且可增产，同时可有效减低棚内湿度，适时适量补充营养成分，减少病虫害发生机率，减少肥料用量，便于农作物管理。从长远发展考虑，推荐使用滴灌。以第九师166团日光温室蔬菜滴灌试验项目为例，介绍滴灌工程布置与主要技术参数。

2.2 对水质的要求

日光温室因灌溉季节特点，水源选择机井为宜。166团所在区域的地下水含水层厚10~35m，单位涌水量1.30~1.65 L/s.m，单井出水量170m3/h左右，静水位11~16m，动水位38~45m。水化学类型为HCO3—Na型，矿化度<0.18 g／L，为良好的灌溉水源。水源稳定，水质满足日光温室蔬菜灌溉要求。

目前，日光温室蔬菜主要有番茄、黄瓜、西葫芦及青椒等高产值经济作物，叶菜种植较少，对于前面几种作物，大都采用宽行种植，行距为0.80～1.00m，行距的宽窄主要决定于蔬菜的品种和种植季节，每个日光温室种植同一种蔬菜。

2.3 日光温室内滴灌带布置方案

φ32的PE管沿日光温室长度方向布设，滴灌带用安扣三通连接，并垂直于输水管布置，沿温室宽度方向布设，1条滴灌带控制1行膜。滴灌带短，水头损失小；造价略高。滴灌系统采用全固定式膜下滴灌，日光温室滴灌带间距为0.90m。

2.4 管道系统的布置

为了方便农户和灌溉管理，规划采用40座日光温室为1个滴灌系统的布置方式。首部系统已建成，主要有潜水泵、变频、电控压力表、水表等。变频在滴灌系统中起到了恒压恒流的作用，每个日光温室和塑料大棚内安装一套小型过滤器和施肥罐，故系统首部不设置过滤器。管网采用“梳”形布置，由干管、分干管、支管、分支管、滴灌带。水源井位于地块南边，输水干管管径为160mm，分干管管径为90~50mm，分干管上接支管，支管管径为40mm,支管与分干管垂直布置，直接接入温室，支管末端接出地面与分支管相接，分支管为地面32mmPE管道。地埋管材均选用0.4MPa的U-PVC管。

2.5 滴灌参数的确定

2.5.1 日耗水强度

参照作物日耗水强度室外为5.00mm/d，室内取室外的80%，Ea=4.00mm/d。

2.5.2 灌溉水利用系数

滴灌灌溉水利用系数：η=90%。

2.5.3 设计滴灌最大灌水定额

式中：m—设计灌水定额，mm；γ—土壤容重，g/cm3,取γ=1.45g/cm3；z—计划湿润土层深度，m，蔬菜取 z=0.45m；p—滴灌设计土壤湿润比,蔬菜取P=0.80；θmax、θmin—适宜土壤含水率上下限，分别取田间持水率的90%、65%，田间持水率取26%；η—灌溉水利用系数，取η=90%。

经计算，蔬菜m=38.60mm 即385.50m3/hm2。

2.5.4 灌水周期

式中：T—设计灌水周期，d;Ea—设计耗水峰值，4.00mm/d；η—灌溉水利用系数，0.90；m—设计最大灌水定额，蔬菜为38.60mm。

经计算，蔬菜灌水周期为8.70 d,设计运行方案按8 d设计。2.5.5一次灌水延续时间t

式中:t—一次灌水延续时间，h;Se—滴头间距，m;SL—毛管间距0.90m；m、q值同前。

经计算：蔬菜t=4.90 h。

设计运行方案蔬菜按5 h设计。

2.5.6 毛管与滴头间距的确定

蔬菜种植模式为一膜两行，结合部60 cm,株距12.50 cm，膜上点播，滴灌带铺设在地膜下，一根滴灌带灌两行蔬菜。滴灌带为内径16mm的单翼迷宫式滴灌带,滴灌带间距0.90m，滴头间距0.30m，滴头流量2.10 L/h。

2.5.7 滴灌系统土建

2.5.7.1 管沟

管沟横断面采用梯形，底宽0.60m，上口宽度为0.80m，开挖后的管沟沟底必须平整，回填土采用原土回填，靠近管壁10 cm范围内土层不允许含有粒径>2.50 cm的砾石或粒径>5.00 cm的土块，回填土要求土质均匀。管沟开挖深度为1.50m。

2.5.7.2 闸井和排水井

闸井主要设置在干管和分干管上有闸阀等处，排水井设在分干管末端。井的尺寸按照井内的设备和便于人员操作和维修来确定。

3 工程效益

滴灌在日光温室中的应用，提高了灌区水资源利用率，缓解了灌区水土不平衡的矛盾，增加了灌区生态用水，实现了水资源的可持续利用，保护和改善流域及灌区生态环境，确保了流域下游区域的生态用水。现代化灌溉方式可提高化肥和农药的利用率，减少施用量，减少化肥和农药在土壤中的残留量，能有效减轻化肥和农药对土壤造成的污染，促进生态环境的良性发展。采用现代化节水灌溉方式，使大量劳动力从农业生产中解放出来，从事其它产业，有利于产业结构调整，使职工增收、企业增效，对边疆稳定、经济繁荣和社会的安定团结，加强边防具有十分重要的现实意义。

4 建议

该试验工程虽初试成功，但也存在一些问题。第一，与滴灌技术世界领先的以色列灌溉技术相比，单方水的产量相对较低，应该加强对蔬菜灌溉制度进行研究，如最优滴水季节、最适宜滴水时间和滴水水量等，提高水的生产效率。精选优良品种，加强科学管理，加大科技投入，提高生产者的技术水平。第二，在病虫害防治方面，要协调使用起垄覆膜、膜下暗灌、高温闷棚、嫁接，合理选用抗病品种，结合使用温烫浸种、黄板诱杀的物理措施和化学药剂防治措施以及温湿度控制的生态学手段，把病虫害的损失控制在经济允许的水平以下，达到高产、优质、低成本、无农药污染目的。

[1]张强.新疆沙雅县高效节水滴灌工程运行管理模式探讨[J].河南水利与南水北调,2013,14:86-87.

[2]邹荣勇.兵团农场滴灌效益与问题探讨[J].陕西水利,2011,05:177-178.