北方节水灌溉技术在温室生产中的发展与应用

于明涛

北方地区干旱缺水已经威胁到经济社会的发展，成为可持续发展的首要制约因素。而另一方面，农业这一用水大户的灌溉用水利用系数平均只有0.4左右，用水浪费加剧了水资源的紧缺。为缓解水资源危机、有效提高农业灌溉水的利用率，节水灌溉技术得到了日益广泛的研究与应用。在中国北方地区，主要利用日光温室在冬春季节进行蔬菜、花卉等的反季节生产，获得较高的经济效益，因此在中国农业产业结构调整中得到了快速发展。温室环境中相对湿度较高，很容易诱发多种病害。节水灌溉技术的应用使节约灌溉用水量、提高水的利用率同降低室内相对湿度、降低生产成本达到了统一。

一、节水灌溉农艺技术

农艺节水技术主要是在作物生长发育、作物干物质形成与水分供应之间关系的基础上，通过农耕技术和适宜的灌溉手段实现节水，挖掘作物本身节水潜力的灌溉技术。

1、调亏灌溉

调亏灌溉是主动对作物施加一定程度的有益的亏水度，利用水分胁迫的正面效应，从生物学角度来提高水分生产效率，属于非充分灌溉。这种节水灌溉技术广泛应用于设施农业生产中。冬春季节日光温室中，低温弱光高湿的环境很容易造成作物植株的徒长，营养生长过旺，生殖生长就会受到抑制，往往形成“壮秧不壮果”，产量与质量都会降低。因此，在实际生产中多采用蹲苗控水措施，即在作物苗期适量控制灌水，使作物处于一段时间的干旱胁迫，之后复水，利用补偿效应提高作物抗旱能力，达到节水目的。

2、微灌技術

微灌技术是按照作物的需水要求，通过低压管道系统以及安装在末端管道上的特殊灌水器，小流量、精确地将水、肥输送到作物根区土壤或地下的灌溉方式。适于温室生产应用的微灌技术主要有滴灌、膜下多孔单壁软管微灌等。

3、地膜覆盖

地膜覆盖广泛应用于温室栽培，尤其是冬春季节日光温室番茄、黄瓜等果菜类蔬菜生产，大多采用单行定植—双垄上覆膜—膜下沟灌模式。这种沟灌模式操作简单，有效抑制土壤表面水分的无效蒸发，大大降低室内相对湿度，膜下水分循环利用，提高了水分利用效率。其他栽植密度较大的作物如洋葱等可采用平畦覆膜，利用膜孔、膜侧灌溉。

4、保水剂

保水剂又称土壤保水剂、高吸水剂、保湿剂、高吸水性树脂、高分子吸水剂等，能迅速吸收比自身重数百倍甚至上千倍的去离子水，数十倍至近百倍的含盐水分，而且具有反复吸水功能，吸水后膨胀为水凝胶，可缓慢释放水分供作物吸收利用，从而增强土壤保水性，改良土壤结构，减少水的深层渗漏和土壤养分流失，提高水分利用率。目前，保水剂的价格偏高，而且它的使用量还没有统一标准，研究成果还没有系统化，一系列的问题没有得到彻底解决，推广使用有很大难度。如今保水剂主要作为土壤改良剂应用，将保水剂直接施入土壤或在保水剂中混入无机物质（黏土）制成复合保水剂后施入土壤；也有的用保水剂处理种子表面，即形成包衣种子后播种，也可直接用作培养基。在设施栽培中，可将保水剂与地膜覆盖、蒸腾抑制剂等结合使用，能有效提高作物抗旱增产能力；保水剂与喷灌、滴灌等节水技术结合使用，节水效果更加显著。

二、节水灌溉技术在设施生产中的发展趋势

现代高新技术的发展，为温室生产中节水灌溉技术的升级插上了翅膀，设施生产中工程节水灌溉将朝着自动、精量发展，保水剂等农艺节水技术的应用将更加普及，选用节水抗旱品种将成为节水措施的首选。近年来，空间信息技术和计算机模拟技术的发展，为实现作物水分实时监测、自动控制提供了技术基础。国外已大量使用红外枪技术，实现了作物水分信息的采集与精量控制用水，并采用热脉冲技术测定作物茎杆的液流和蒸腾，用于指导精量灌溉。中国在这一方面相当落后，除了进行个别试验外，还没有进入田间生产应用。因此，精量灌溉在中国还有很大的发展空间，也是温室生产中节水灌溉工程技术的发展趋势。随着保水剂研究的深入和一系列环保问题的解决，具有超强吸水能力的保水剂的应用将更加普遍。在保水剂的作用下，只需很少量的水分就能完成作物生产。另外，结合作物关键需水期，大力发展非充分灌溉，可使灌溉水量更加减少，再次提高灌溉水的有效利用率。不管采取何种节水灌溉技术，节水潜力最大的还是作物或品种本身，即生物节水是节水农业的归结点。在节流的同时，还要力争开源，以弥补淡水资源的不足。应加强盐水、污水的处理技术研究，逐步完善其配套的灌溉技术，争取早日应用于实际生产。

（作者单位：156326黑龙江省八五九农场水务局）