微润灌溉技术在城市屋顶植物栽培中的应用

2016-05-12戴思飏

中学科技 2016年5期

戴思飏

课题背景

现代都市大厦林立，在城市中发展绿地已越来越难。这就使得我们必须向立体化空间绿化寻找出路。在屋顶开辟绿化场地，让自己生活在清新舒畅的绿色空间里，这种生活方式已逐渐为人们所接受。以上海地区为例，不少地方的屋顶绿化已经颇具规模。

调查研究显示，现有的屋顶绿化浇灌一般采用人工浇灌或喷淋，有些地方也使用了较为先进、节水的微灌技术，如喷灌、滴灌、渗灌。人工浇灌带来的人力消耗和对植物周边环境的污染是显而易见的。微灌技术的缺陷则主要体现在：水气平衡难，影响生物量的形成；间歇式灌溉，灌溉水分利用率低，时间均匀度差。

目前公认的最新型的节水灌溉技术是微润灌溉技术。在缺水严重的中国通过该技术来养护植物有其自身的特殊性和必要性。在中国宁夏等地区，微润灌溉技术已被应用于农场、农田。因此，我们有理由相信，将微润灌溉技术应用到屋顶绿化是一件值得研究的事情。

原理研究

微润灌溉技术是高分子膜技术在节水灌溉上的应用，它是一种通过毫升级微水量缓慢渗透，24小时不停向土壤给水，使土壤在保持湿润的地下连续灌溉方式。由于微润管以微量、缓慢释放方式对作物实施续灌，避免了地表水的无效蒸发和重力水的无效渗漏，所以在整个灌溉周期可达到较高节水效果。据研究统计，其节水效果比滴灌技术高50%以上。

目前比较常见的滴灌技术是一种高效节水、省时省力、提高产量的先进灌溉方法。微润灌溉则不仅具备滴灌的全部优点，而且，整个微润系统全部埋入地下，美观且更不易被人破坏。使用微润灌溉也无需水泵与电机，无需灌溉供水设备，可直接接上水龙头，只需安装减压阀，把减压阀压力调至微润系统的工作水压0.02MPa（相当于2米高水柱压力），后期根据土壤湿度，通过调节压力的大小来控制土壤的湿度。这种灌溉技术运用于城市屋顶，将会更为环保安全。

设计方案

运用校园植物栽培试验地，模拟城市屋顶的灌溉。以小青菜为试验材料，用滴灌、微润灌溉与植物周耗水量、植株叶面面积的关系进行对比试验。

1. 微润灌溉耗材如下表所示。栽培规格：长4m×宽1.5m，微润管按0.5m间隔排列。微润管直径2cm。

注：以上预算不包括水表、阀门、PVC管等前期所需配件。但由于不需要供水设备、精良过滤设备、加压系统等，所以节省了一笔可观费用。

2. 滴灌、微润灌溉与植物周耗水量、植株叶面面积的关系

初步结论

1. 微润灌溉有利于小青菜植株生长，生长期内，微润灌溉条件下小青菜的植株高度与叶面面积分别高出滴灌13.4%和6.6%。

2. 微润灌溉显著降低了小青菜日耗水量，全生长期，微润灌溉较滴灌节水54.9%。

3. 微润灌溉有利于提高水分利用率，与滴灌相比，其水分利用率提高66%。

综合微润灌溉技术的实际运用及数据分析，可以初步认为将微润灌溉技术运用到城市屋顶绿化上具备高效、节水、节能、环保等实际意义。

思考

1. 老旧屋顶改造的施工质量较难保证，而位于城市中心的屋顶，由于种植环境恶劣，大都需要特殊的维护。如何在保证质量的基础上控制成本，需要更详尽的方案。