蔬菜节水灌溉技术

      我国是一个水资源短缺的国家，且在时间和空间上分布不均匀，搞好农田节水对保护和合理利用水资源具有十分重要的意义。随着蔬菜产业在农民增收中地位逐渐提高，蔬菜种植规模逐年增加，每年递增速度在10％以上。发展蔬菜产业已成为许多地区农民增收、农业增效的主要途径，在蔬菜生产上多年来主要采用传统的明水沟灌和漫灌方式，不仅造成了水资源的大量浪费，还因湿度过大增加了病虫害发生的机率。因此，改变传统灌溉方式，推广先进高效节水灌溉模式是解决水资源短缺最直接、最有效的途径,是实现节本增效、提质增收的有效举措，同时，也是建设节水型农业、促进农业可持续发展、推进现代农业的重要内容。近年来，在我国推广以肥水一体化运用为主体，将现代灌溉技术与农艺技术进行有机结合，开发了适宜在蔬菜产区大面积推广的膜下滴灌等多项蔬菜节水技术,初步实现了节水、节肥、省工、省力、高产高效的目标。

目前推广应用的蔬菜节水技术大体上有四种：滴灌、膜下暗灌、膜下微灌和喷灌。

蔬菜滴灌技术，是将水加压、过滤，通过低压管道送达滴头，以点滴方式滴入蔬菜作物根部的一种灌溉方式。它由水源(一般为节省成本可以选用废旧柴油桶，去盖、清洗、改装而成为水箱)、阀门、输水管道和滴头四大部分组成。输水管线间距随种植不同蔬菜品种而调整。滴灌管（带）上覆一层地膜处理效果会更佳。

其优点有六点：

（1）省水：滴灌用水仅为地面灌溉的1/3、喷灌的1/2。在棚室蔬菜生产上采用滴灌，可显著节约水资源、扩大温室种植面积、改善棚室内蔬菜生产环境、降低生产成本、提高经济效益。

（2）省肥：较沟灌平均省肥40％。

（3）省工：实现管理自动化，加上不需要平田整地、开沟做畦、人工或机械追肥等，减少了田间灌水和追肥的劳动量和劳动强度。

（4）节能：与喷灌比，要求压力低，灌水量少，抽水量少和抽水扬程低，减少了能量消耗。

（5）减少病害：膜下滴灌不打湿植物叶面，垄沟内基本没有水，空气湿度下降，棚膜上没有水滴，抑制了病菌对作物的危害。

（6）提高产量：滴灌能适时适量向作物根区供水供肥，还可调节植株间的湿度和温度，使农田水分经常维持在适宜的状态；同时，土壤水分运动主要借助于毛细管作用，不破坏土壤团粒结构，有利于土壤养分的活化。

　　因此，产量一般较大水漫灌高20％～30％以上。滴灌系统采用管道输水和完备的压力及水量调节系统，可以有效调节灌水流量，适用于山区、丘陵和平原各种地面坡度条件下不同土壤的灌溉。由于滴灌投资大，技术含量高，适用于经济条件较好的地区、种植效益较高的蔬菜、花卉等经济作物。建议在设施蔬菜生产中重点推广膜下滴灌技术。膜下滴灌是在 棚室中将地膜栽培技术与滴灌技术有机结合，即在滴灌带或滴灌毛管上覆盖一层地膜，通过安装在毛管上的滴头、孔口或滴灌带等灌水器，将水一滴滴均匀缓慢地渗入农作物根际土壤中。这种技术与科学施肥、农药喷洒、种植管理技术和栽培有机地结合起来。可节水、节肥、节药、提高有限的棚室土地利用率，还可压盐降碱、提高地温，使土壤始终保持疏松和最佳含水状态，土壤不板结，团粒不破坏、提高设施蔬菜品质和产量。

滴灌技术缺点有三个方面：

（1）滴头容易堵塞：由于滴头的孔径较小，容易被水中的杂质、污物堵塞。因此，滴灌用水需进行净化处理。一般应先进行沉淀除去大颗粒泥沙，再经过滤器过滤，除去细小颗粒的杂质等；特殊情况下还需进行化学处理。

（2）限制根系发展：由于滴灌只湿润作物根区部分土壤，加上作物根系生长的向水性，因而会引起作物根系向湿润区生长，从而限制了根系的生长范围。因此，在干旱地区采用滴灌时，要正确布置滴头，在平面上布置要均匀，在深度上最好采用深埋式。

（3）灌水量小：在连续采摘的果类蔬菜上使用应适当加大灌水量，否则对产量有一定影响。

膜下暗灌技术，是蔬菜定植后，在两小行之间的沟上覆盖一层塑料薄膜，做成灌水沟，在膜下沟中进行灌溉，两个相近大行之间不覆盖地膜。

其优点有三个：

（1）它的投资成本最少，每亩成本约50元左右；

（2）省水，易于管理。根据试验，膜下暗灌技术比传统的畦灌节水50％～60％左右，比不覆膜沟灌可节水40％左右；

（3）适合设施、露地等各种形式的瓜菜栽培。由于成本较低，目前在蔬菜生产中推广应用的较为普遍。

　　膜下微灌一般由微型首部、输水管道和灌溉器三个部分组成，是用很小的微喷头将水喷洒在土壤表面上或喷洒在地膜下流到土壤表面。在灌溉的同时，把肥料加入微灌系统，可实现肥水同灌。膜下微灌一般包括膜下微喷灌、渗灌、涌流灌和雾灌等。优点：比大水漫灌节水50％以上，增产幅度达30％以上。能准确地控制灌水量，要求的工作压力比较低，灌水的流量较小，每次灌水时间比较长，两次灌水之间的时间间隔短，所以土壤水分变化幅度小，即根区内土壤能一直保持在接近于最适合作物生长的湿度。

　　膜下微灌主要适用于设施蔬菜生产上地面灌溉或其他灌水方式难以保障的保护地生产，如温室工厂化育苗等对湿度有较高要求，用微灌技术可直接实现对作物的灌溉或调节保护地室内环境湿度或温度。目前设施蔬菜生产上应用较多的就是膜下微灌技术。它是在滴灌和喷灌的基础上逐步形成的一种新的灌水技术。微灌时水流以较大的流速由微喷头喷出，在地膜或空气阻力的作用下粉碎成细小的水滴降落在地面。由于微喷头出流孔口和流速均大于滴灌的滴头流速和流量，从而大大减小了灌水器的堵塞。微喷灌还可将可溶性化肥随灌溉水直接喷洒到作物叶面或根系周围的土壤表面，提高施肥效率，节省化肥用量。

常用的蔬菜微灌模式有三种：

（1）小单元微灌系统：系统由微型首部、输水管道和灌溉器三个部分组成。微型首部采用单相或三相小功率自吸式水泵，在其上组安装滤网式过滤器和吸肥器，形成体积小巧、功能齐全、移动轻便的枢纽整体。吸肥器置于水泵入水口处，通过水泵的吸力，在灌溉的同时，把肥料吸入微灌系统，可实现肥水同灌，肥料的用量和浓度可人为调控；输水管采用外径25毫米、管壁厚2.5毫米的黑色聚乙烯塑料管；灌溉器可根据不同蔬菜作物的需求采用内镶式滴灌管或微型喷灌器。该系统具有成本低、结构紧凑、轻巧实用的特点，适用于家庭式小规模生产。一般每亩成本400～600元。

（2）自流式微灌系统：在有自然落差（5～10米）的耕地上部建造容积数十或数百立方米的小型蓄水池，利用山坡地势落差产生自然水压，用塑料管连接蓄水池和田间的滴灌系统，利用地势高度产生的水压自流灌溉。该系统可有效解决用电不便的问题，使滴灌系统能在不用电和泵的情况下使用，适合在山区、半山区和丘陵等非平坦地形上的蔬菜灌溉。这种灌溉装置可把山区以往流失的细小水源蓄集起来，成为宝贵的可灌溉水资源，做到了“小水大用”。

（3）变频恒压微灌系统：该系统可根据用水量的变化自动确定水泵运行台数及电机泵组的速度以调节流量，实现节电和自动化控制，即在管网中设置水压传感器，当供水系统用水量发生变化时，变频控制器根据供水系统中瞬时变化的流量和相应压力，自动调节水泵的转速和运行台数，改变水泵出水口压力和流量，使供水管网系统中的末端压力按设定压力保持恒定。水泵能自动开闭，管网随时供水，达到供水需水平衡。这种微灌系统能自动运行，无需人工值班管理，可避免“大马拉小车”的现象，一般可节电50％，且能保障水泵和管网的安全，达到提高供水品质和高效节能的目的，适合大型设施蔬菜生产园区或基地应用。不适合单家独户使用。

　　喷灌是喷洒灌溉的简称，是利用动力机、水泵、管道等专门的设备把水加压或利用水的自然落差将有压力水送到喷灌地段，通过喷头将水喷射到空中散成细小的水滴后均匀地喷洒在田间的一种灌溉方法。主要应用于大田蔬菜种植上。优点：既适用于平原也适用于山区，适用于各种土壤。不仅可以用于灌溉，还可用于喷洒肥料、农药、防冻霜、防暑降温和防尘等。喷灌的灌溉水利用系数可达0.72～0.93，比明渠输水的地面灌溉省水30％～50％，在透水性强、保水能力差的砂质土地，省水可达70％以上。喷灌后地面均匀湿润，均匀度可达80％～90％。该项技术要求较高，工程建设投资较大（亩投资200～650元）。

　　适应区域：（1）集中连片的、经济效益较高的作物种植区；（2）经济条件较好，劳动力紧张的地区；（3）水源有足够的落差，适宜修建自压灌溉的山丘区；（4）需要调节田间小气候的作物；（5）灌溉水源不足或高扬程深井灌区；（6）地形复杂或土壤透水性较强，采用地面灌溉较困难的地区。

喷灌技术有三方面的缺点：

（1）天气情况对喷灌质量影响较大，首先，受风的影响大，一般3～4级风以上，水滴在空中易被风吹走，从而加大了蒸发损失，而且大大降低了灌溉均匀度；其次，天气干燥时，水滴在空中的蒸发损失较大，有时可以达到10％，这样增大了灌溉用水量，不利于节约用水。因此，在多风或干旱季节，考虑到一般早、晚风小，湿度相对较高，喷灌常利用夜晚和早上进行。

（2）喷灌强度过大时，对土壤表层湿润比较理想，但深层湿度不足。只有延长喷灌时间（12小时），才可以提高喷灌质量。

（3）喷灌比一般地面灌溉投资大。

以上四种灌溉技术都比普通浇水、明渠输水的地面灌溉省水，节水情况比较：膜下滴灌>膜下微灌>膜下沟灌>喷灌>明水畦灌。农民朋友们要根据当地的情况因地制宜，采取适合自己的节水灌溉方式。

　　日光温室蔬菜生产上，室内的微灌系统该怎样布置呢？日光温室蔬菜种植一般为南北向，种植畦较短，因而灌水毛管的布置长度一般为6～8米，而支管布置为东西向，长度为日光温室长度。日光温室内蔬菜种植一般为每一双垄铺一地膜，地膜下设一条毛管或微灌带，有时也布置两条毛管。双垄的中心距长为1米左右，因而典型的滴灌毛管布置间距为1米。管径一般选用支管为25～40毫米，毛管选用10～15毫米。供水设施可在棚首建池或使用能为大棚灌水提供一定压力和调蓄能力的集中供水设施。在棚内首部安装控制阀，对集中供水还需安装计量水量的水表。

　　日光温室蔬菜生产上应用的滴灌系统？目前应用的还有两种，一是双翼软管微滴灌， 主要是用双翼软管微灌带作用灌水器，广泛适用于日光温室、大棚等小面积田地，一家一户使用很方便，在全国推广在数万亩。主要特点是抗堵塞性能好，采用地下水源可不用过滤设备，运行水压低（1～3米水柱），田间各级管道采用片状盘卷的薄壁软管，体积小、重量轻，由于不需要投资昂贵的水源净化和过滤设备，因而大大地方便了一家一户单独使用，符合目前我国农村现状。二是小型滴灌系统，该系统可广泛适用于大棚温室蔬菜灌溉。系统设计只需1米压力水头，滴灌均匀度可达90％。系统设计简单，安装灵活，每套灌溉设施（包括水源工程）成套购买。用户需要做的只是向水箱加水，打开阀门灌溉作物。

在日光温室蔬菜生产上滴灌系统在使用中应注意:

（1）滴灌开始前，先打开支管上的阀门，使滴头能够出水；在此基础上打开上游阀门，以保证灌溉系统各个部分的安全。

（2）严格控制滴灌的工作水头，水头不可超压或过低，否则影响灌溉质量。

（3）作物需施肥时，将肥料装入施肥罐，之后封闭罐盖；打开供肥阀门，再打开进水阀门；然后关小支管阀门，使阀门前、后的输水管道内压力产生压差，从而使肥料进入输水管道中，给作物施肥。

（4）定期检查过滤器，做到定期排沙冲洗，如发现滤网破烂需及时更换。

（5）滴灌管（带）在收放时不可用力拉扯扭曲，以延长其使用寿命。

因此，发展蔬菜的节水灌溉要从各地的实际出发，在充分考虑当地自然条件和农村社会经济水平的基础上，因地制宜地选取各种适宜的节水灌溉技术和模式。通过发展蔬菜的节水技术促进农业结构的调整、促进各种先进适用技术的应用、促进农业质量和效益的提高，推进农业现代化和产业化进程，实现蔬菜的增产、增收，使农民得到更多实惠，用显着的经济效益引导广大农民群众发展蔬菜的节水灌溉。