天冬水肥一体化生产建议*

李光辉 蒋辉霞 蒋金巧 随顺涛 罗俊 陈敏

四川省农业机械研究设计院，四川成都

1 概述

天冬为中国药典收录的草药，用于治阴虚发热、肺痈、消渴等病症。在道地药材天冬的生产过程中，良好的水肥一体化技术管理措施，是实现天冬产量高、品质优的重要保障。常用的水肥一体化措施主要包括：喷灌施用、微喷灌施用、滴灌施用等。天冬滴灌施肥系统在压力作用下，把溶解后的肥液，通过防老化的PE 滴灌管等，滴入天冬根区，天冬在吸收水分的同时吸收养分，可大幅提高水分利用率和肥料利用率，具有节水、节肥、节能、省力等综合比较优势。该系统可实现少量多次施肥，可省肥30%~50%，可节省90%的灌溉施肥劳动力。本文对天冬滴灌施肥涉及的过滤、洗管等生产要点进行了简要介绍。

2 合理选择水源

根据天冬种植地实际，合理选择水量、水质满足滴灌施肥系统正常工作要求的水源。

1）水量、水质满足天冬生长及系统运行要求。根据天冬种植农艺措施、生长特性、不同生长期的水肥需求、降雨量、土壤类型、种植面积等多种影响因素，在综合利用区域内现有水利基础设施基础上，统筹考虑、综合调度，选择水量满足灌溉区域内天冬各生长期灌溉施肥要求的河流、水库、塘堰、渠道、井水等水源。

2）因地制宜选择修建蓄水池。为节约滴灌系统建设运行管护成本，对于天冬种植区地形高差在15 m 以内的，一般不需要修建蓄水池，可选用流量、扬程满足使用要求的水泵进行加压灌溉；对于天冬种植区地形高差较大的，可在区域内最高处修建一个水量、水质满足要求的蓄水池，搭建重力滴灌系统进行水肥施灌作业。

3 采用多级过滤

天冬滴灌施肥系统建设的关键是防堵塞，采用合适的过滤措施和过滤设备是系统可靠运行的前提条件。水源过滤措施是水肥一体化技术管理措施的重要组成部分，直接影响天冬滴灌施肥系统的运行效果和建设质量。初级过滤可采用砂石分离器、介质过滤器，二级过滤可采用网式过滤器或叠片式过滤器。可根据天冬滴灌施肥系统取水水源的水质等实际情况，采用多级过滤措施，选择合适的过滤器规格及其组合。

4 精确控制灌溉施肥量

天冬滴灌施肥系统通过扩散过程和质流过程，确保施入土壤的肥料被充分吸收。

1）精确控制灌溉量。天冬滴灌施肥系统可根据天冬不同生长期的需水规律，精确控制灌溉时间、灌水量，保障适宜的土壤含水量、防止土壤板结。可采用在天冬种植地里埋设张力计的方式，测量、监控灌溉湿润的深度，有效防止过量灌溉或灌溉不足。

2）精确控制施肥量。天冬滴灌施肥系统可根据天冬不同生长期的需肥规律，精确控制施肥时间、施肥量，可采用电导率仪测量、监测天冬种植土壤溶液的电导率，有效防止过量施肥。在雨季土壤不缺水的情况下，一般等停雨后或土壤稍微干燥时，加快速度完成施肥作业，施肥后不洗管，等天气晴朗后再洗管。

3）滴肥后洗管。天冬滴灌施肥系统工作时，先滴水一段时间，当管道完全充满水后再开始天冬施肥作业，原则上施肥时间越长越好。天冬施肥作业结束后继续滴半小时清水，将管道内残留的肥液全部排出。通过滴肥后的洗管作业，可有效避免在滴头处生长藻类及微生物而导致滴头堵塞情况的发生。

5 采用压力补偿式滴头

滴头是天冬滴灌施肥系统末端的灌水器。选择滴头流量主要考虑土质因素，通常天冬种植土壤质地越粘重，滴头流量越小。滴头常用的流量范围1.0～10.0 L/h，虽然滴头每秒的出水量很小，但可以通过延长灌溉时间和增加滴头数量来增加天冬灌溉供水量，以有效满足天冬在各种气候条件下的需水量。滴头分为普通滴头和压力补偿式滴头。普通滴头的流量与压力成正比，通常在平地上使用。丘陵山区天冬种植地大多存在不同程度的高差，采用普通滴头会导致出水不均匀，通常会出现高处水少、低处水多的情况。当天冬种植区地形起伏高差大于3 m 时，可采用压力补偿式滴头，以有效保证天冬灌溉管道各处的出水均匀一致。

6 科学规划布置各级管路

综合分析天冬种植区域地形地貌、地块形状、各轮灌片区、水源、加压过滤系统相对位置，科学合理选择管路及布置方式。地形较陡的区域，主管路可采用钢管法兰连接，间隔一定距离设置适当数量的支墩加以支撑，在转弯的地方设置镇墩，并在钢管外表面涂防锈漆，延长管路使用寿命。地形坡度较缓或地势平坦的区域，主管路可采用HDPE 管热熔连接，进行管沟开挖后地埋安装，待完成管路通水试验后覆土回填压实。天冬种植区域集中在道路一侧时，可采用梳齿形布置，将主管路沿路布置；天冬种植区域均匀分布在主管路两侧时，可采用丰字形布置。各轮灌片区按天冬种植行距、株距、滴头间距等，采用干管垂直主管、支管垂直干管、滴灌管垂直支管等方式科学合理布置干管、支管、滴灌管各级管路。

7 因地制宜选择首部加压方式

根据天冬滴灌施肥首部加压系统位置、取水方式、取水水源类型等，选择适合的首部加压方式。首部加压系统位置易被水淹且距离取水水源较远的，可采用潜水泵或水陆两栖泵加压；如果潜水泵安装淹没深度不够，可采用前置小潜水泵与地面泵串联安装加压；如果潜水泵安装位置泥沙较重，可采用潜水泵+潜水泵集成装置的安装方式加压，可有效避免泥沙淤积造成电机烧毁的情况；如从水库等水位变化不大的水源取水，可采用地面泵加压。

8 按需选择起动控制方式

根据天冬滴灌施肥系统装机功率、用户使用习惯、投资水平等综合考虑起动方式和控制方式。功率小于11 kW的，可采用直接起动，不会对电网造成冲击或损坏设备；功率大于11 kW 的，可采用软起动或变频起动，降低起动电流以及对电网的冲击；天冬种植轮灌区运行工况变化较大的，可采用变频起动，实现变频节能运行。对于要求操作简单的，可采用手动按钮控制或电脑组态监控手动/自动控制；对于操作距离在100 m 以内的，可通过安装发射器和接收器，采用遥控控制；对于控制距离较远的，可采用手机App 操作控制，并实时显示系统各运行参数。

9 结语

道地药材天冬水肥一体化生产主要涉及合理选择水源、采用多级过滤、精确控制灌溉施肥量、采用压力补偿式滴头等。通过因地制宜搭建天冬滴灌施肥系统，可大幅提高水肥利用率、保持适宜的土壤含水量、防止土壤板结，实现高产、优质的天冬生产目标，增加当地天冬种植户、专业合作社等新型经营主体收入，助推天冬产业高质量可持续发展。