设施农业无公害生产节水灌溉的几种模式及发展方向

李树强

（威县农业局 河北 威县 054700）

设施农业无公害生产节水灌溉的几种模式及发展方向

李树强

（威县农业局 河北 威县 054700）

灌溉问题一直制约着我国设施农业无公害生产的进程，发展节水灌溉能够促进设施农业无公害生产发展。文章概述了我国水资源现状，阐述了设施农业无公害生产的概念，分析了我国传统灌溉模式的优缺点，从而进一步提出节水灌溉向精准化、智能化发展的可行性，指出物联网下的节水灌溉的优势所在，旨在说明节水灌溉结合物联网技术能够促进设施农业无公害的发展。

设施农业；无公害；节水灌溉；物联网

随着人们日益丰富的物质生活要求以及对食品质量与安全的愈加重视，设施农业无公害发展能够有效的促进农业增效、农民增收和农村繁荣，且现如今供给侧结构调整正在有力的推动着设施农业无公害生产的发展。但是，设施农业的耗水量以及灌溉后引发的设施内部小环境的变化同时也在制约着设施农业无公害生产发展的速度。

1 我国水资源现状

2014年全国水资源总量为27266.9亿m3，全国总供水量6095亿m3，占当年水资源总量的22.4%。全国总用水量6095亿m3。其中，生活用水占总用水量的12.6%，工业用水占22.2%，农业用水占63.5%，生态环境补水占1.7%[1]，农田灌溉水有效利用系数0.530。2015年全国水资源总量为27962.6亿m3，全国总供水量6103.2亿m3，2015年全国总用水量6103.2亿m3。其中，生活用水占总用水量的13.0%，工业用水占21.9%，农业用水占63.1%，人工生态环境补水占2.0%[2]，农田灌溉水有效利用系数0.536。从以上数据不难看出，在我国水资源消耗上，农业用水占半数以上，是制约我国农业可持续发展的重要因子之一。并且由于我国现阶段农业灌溉水利用系数较低，也影响着经济社会发展和生态文明建设。

2 设施无公害生产的概念

通常所说的设施生产，是指在相对可控的环境条件或者人为控制下比较封闭的系统下，进行的一种高效农业生产的现代农业方式[3]。而无公害农产品也有其规范的概念，指有毒有害物质控制在安全允许范围内符合的农产品，或以此为主要原料并按无公害农产品生产技术操作规程加工的农产品。设施无公害生产是设施生产和无公害农产品衍生来的概念，主要是在设施条件下，按照《无公害农产品标准》进行农业生产的一种农业方式。

3 设施无公害生产节水灌溉的必要性

设施无公害生产相对于普通的设施生产或者无公害农产品生产有其独特的特点以及要求。也因其独特的较为封闭的环境构成的内部小气候系统，对照普通露地栽培而言，不管是空间上，还是时间上都有较大的差异和浮动。传统粗放式的灌溉方式如目前使用较广的沟灌畦灌具有较大的不可控性，设施内的湿度会随着室内灌水有着较大的提高，高湿的环境下容易导致棚膜形成水滴，降低透光率，进而影响植物正常生长，也给病害滋生创造了有利的条件，容易导致杂草丛生及病害蔓延。因此，发展节水灌溉是生产高质农产品的关键指标。

4 设施无公害生产中节水灌溉的两种主要模式

4.1 膜下沟灌。膜下沟灌是在植物起垄种植后，两小行之间形成浅沟，沟上架起塑料薄膜，在薄膜下进行灌溉[4]。膜下灌溉使用设备简单、投资低、成本低。适合部分的蔬菜、花卉等植物。相对于传统的沟灌畦灌能起到节水的作用，也可以在一定程度上降低室内的湿度，对防止病害的发生有一定的效果。

4.2 滴灌。滴灌在棚室内使用有两种模式：普通滴灌和膜下滴灌。普通滴灌是利用塑料管道将水通过毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉。膜下滴灌是将滴灌与地膜覆盖结合在一起的灌溉方式[5]。膜下滴灌相对于普通滴灌，可有效的控制地面蒸发，保墒保温，防止行间杂草和病虫害的发生。但是，普通滴灌和膜下滴灌初期投资大，如果后期使用不当，维护维修成本较高。目前，农业较发达地区的部分专业合作社、种植大户以及农业龙头企业采用滴灌、膜下滴灌较多。

5 设施农业无公害生产节水灌溉的发展方向与问题

在设施农业无公害生产过程中，为了保证农产品的质量，须注重室内的病虫害预防，以期减少药物等的使用，即要做到预防为主。虽然膜下灌溉、滴灌和膜下滴灌能节水节肥，同时能够起到预防病虫害的作用。但针对农村劳动力转移、新城镇化建设带来的劳动力缺失和人工费用增速过快的问题，设施农业无公害节水灌溉仅仅依靠膜下灌溉、滴灌、膜下滴灌仍略显不足，必须向着自动化、精准化方向发展，把物联网概念以及技术与节水灌溉融合在一起[6]。目前，我国从事蔬菜育苗工作的一些大型龙头企业已经采用物联网，通过红外、遥感等设备，将室内植株与互联网结合在一起，实现智能的识别、定位、管理每一株植株，达到精准浇灌。设施无公害农业节水灌溉物联网技术的使用，不仅能够精准的跟踪植株个体的长势，还能通过后期的技术手段反应整个群体对室内环境的适应性，并能对室内的不良条件和病虫害起到预警。

农业节水灌溉物联网化在设施无公害生产方面有着较大的优势和潜力，但我国物联网技术还处于发展阶段，加之普通农户对节水灌溉认识不足，对作物的栽培管理还停留在依靠以往的经验层次上，设施内温、水、通风等管理全凭感觉。人感觉冷了就加温，感觉干了就浇水，感觉闷了就通风，没有科学依据，因此物联网技术引入设施中来，还需要政策和宣传的双向支持，农业相关单位及机构内部技术人员也需要对农户进行相关技术操作培训。

6 结语

农业节水灌溉是农业可持续化发展不能绕开的一个话题，我国近年来也一直高度重视农业节水灌溉相关方面的问题，国家水利部办公厅指出到2020年，水资源消耗总量和强度双控管理制度要基本完善，双控措施有效落实，农业亩均用水量显著下降，农田灌溉水有效利用系数提高到0.55以上。今后，随着农业自动化、精准化进程加快，物联网技术在节水灌溉中推广使用，我国设施农业无公害生产将迈上新台阶，并为全面建成小康社会提供保障。

[1]中华人民共和国水利部.2014年中国水资源公报[EB/OL].[2015-8-28].http：//www.mwr.gov. cn/zwzc/hygb/szygb/qgszygb/201508/t20150828_ 719423.html.

[2]中华人民共和国水利部.2015年中国水资源公报[EB/OL].[2017-1-19].http：//www.mwr.gov. cn/zwzc/hygb/szygb/qgszygb/201701/t20170119_ 785887.html.

[3]陈超，张敏，宋吉轩.我国设施农业现状与发展对策分析[J].河北农业科学，2008(11)：99～101.

[4]高秀清.发展我国设施农业节水灌溉技术的对策研究[J].信息系统工程，2016(05)：104.

[5]闵卓，房玉林.葡萄园水肥一体化研究进展[J].北方园艺，2014(23)：180～183.

[6]郭雷风，钱学梁，陈桂鹏，等.农业物联网应用现状及未来展望—以农业生产环境监控为例[J].农业展望，2015(09)：42～46.