高效節(jié)水灌溉技術(shù)在五味子種植中的應(yīng)用分析

程世國(guó)，王 宇

（沈陽(yáng)市水利科學(xué)研究所，遼寧 沈陽(yáng) 110043）

高效節(jié)水灌溉技術(shù)在五味子種植中的應(yīng)用分析

程世國(guó)，王 宇

（沈陽(yáng)市水利科學(xué)研究所，遼寧 沈陽(yáng) 110043）

文中針對(duì)沈陽(yáng)市新城子鄉(xiāng)五味子科技產(chǎn)業(yè)園區(qū)產(chǎn)量不高的現(xiàn)狀，分析其問(wèn)題成因，對(duì)該園區(qū)進(jìn)行節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用。從而將傳統(tǒng)的中藥材種植模式與日趨成熟的節(jié)水灌溉技術(shù)相結(jié)合，提出五味子節(jié)水灌溉的新思路。

節(jié)水灌溉；五味子；種植；高效

1 存在問(wèn)題

新城子鄉(xiāng)二臺(tái)子村萬(wàn)畝五味子產(chǎn)業(yè)園現(xiàn)有規(guī)模萬(wàn)余畝，集體集中聯(lián)片栽植五味子，成為沈陽(yáng)市最大的五味子種植基地村。經(jīng)過(guò)對(duì)該基地進(jìn)行實(shí)地調(diào)查研究，總結(jié)出目前項(xiàng)目區(qū)存在如下問(wèn)題：

1）灌溉水平落后。該基地原來(lái)一直采用地面漫灌的方式進(jìn)行灌溉，由于灌溉面積較大，導(dǎo)致出現(xiàn)灌水量不足、灌溉不均勻等問(wèn)題。從而嚴(yán)重影響了作物的生長(zhǎng)發(fā)育，導(dǎo)致產(chǎn)量明顯偏低。

2）病蟲害時(shí)有發(fā)生。通過(guò)近 2 年的實(shí)地觀測(cè)，項(xiàng)目區(qū)病蟲害時(shí)有發(fā)生。在觀測(cè)分析過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的一個(gè)最主要的問(wèn)題就是病害，通過(guò)了解當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶及相關(guān)人員得知該項(xiàng)目區(qū)普遍出現(xiàn)一種情況為：在7月份前后部分植株葉片的葉尖或邊緣干枯,然后逐步擴(kuò)大到整個(gè)葉面,葉子干枯而脫落,隨之果實(shí)萎縮,造成早期落果現(xiàn)象。發(fā)病的主要原因?yàn)樘鞖庋谉?，同時(shí)受到相鄰農(nóng)作物（主要為玉米）所噴施農(nóng)藥的漂移感染所致。

3）運(yùn)行管理機(jī)制不健全、技術(shù)力量薄弱。遼寧萬(wàn)畝五味子科技產(chǎn)業(yè)園區(qū)有限公司雖然具有完善的組織機(jī)構(gòu)，但由于基地規(guī)模較大，藥材生長(zhǎng)期內(nèi)需多次進(jìn)行除草、施肥等工作，工作量繁重。而當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶對(duì)此積極性并不高，從而導(dǎo)致五味子生長(zhǎng)環(huán)境不理想，果實(shí)的產(chǎn)量和品質(zhì)均受到一定影響。

2 節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用

綜合分析上述存在問(wèn)題，課題組對(duì)項(xiàng)目區(qū)進(jìn)行了節(jié)水灌溉技術(shù)實(shí)驗(yàn)，開(kāi)辟 2hm2范圍的節(jié)水灌溉技術(shù)實(shí)驗(yàn)區(qū)。采用節(jié)水灌溉技術(shù)后，首先可以徹底解決灌水不均勻及灌溉不足的問(wèn)題，同時(shí)對(duì)病蟲害的抑制也具有非常明顯的效果，還可以節(jié)省大量的人力物力，從而達(dá)到高質(zhì)高產(chǎn)的目的。

2.1 工程總體布置

典型示范區(qū)為露天結(jié)構(gòu)，按南北朝向種植。沿種植方向間隔 5m，行距 2m 布置水泥立柱，每行立柱間 5m 距離內(nèi)種植五味子 10 株，每株均插有細(xì)竹竿供作物攀爬。行距 80cm，株距 50cm 的標(biāo)準(zhǔn)栽植，南北行向，以利通風(fēng)透光。區(qū)域內(nèi)已配備水井，規(guī)格為口徑 6寸。干支管及毛管均采用黑色防老化 PE 管材，毛管上接有穩(wěn)流器，通過(guò) 5 通連接滴箭，可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)株數(shù)精確灌溉。

結(jié)合典型示范區(qū)實(shí)際情況及走向和水井位置，干管南北布置，長(zhǎng) 70m。支管與干管垂直，沿東西向布置，支管間距 50m。在支管上按 2m 間距打孔接毛管，毛管采用懸掛式固定于水泥立柱中部，滴頭間距 50cm。

2.2 滴灌管間距與滴頭間距

根據(jù)當(dāng)?shù)匚逦蹲釉耘鄬?shí)際，取滴頭間距 50 cm，滴管間距 s1=2m，滴頭間距 se=0.50m，并選擇北京綠源公司生產(chǎn)的 φ16 內(nèi)鑲式滴灌帶。主要性能參數(shù)：規(guī)格為 φ16×300mm，流量為 2.8L/h，工作壓力為 200kPa。

2.3 園區(qū)滴灌制度的擬定

1）灌水定額

M=0.1γzp（θmax-θmin）/η

式中：M——設(shè)計(jì)灌水定額,mm；γ——土壤容重，1.536g/cm3；z——計(jì)劃濕潤(rùn)土深度，50cm；p——設(shè)計(jì)土壤濕潤(rùn)比，60%；θmax，θmin——適宜土壤含水率上限、下限（占干土重量的百分比），田間持水量 24.33%（占 干 土 重 量），θmax=24.33% ×0.8= 19.5%，θmin=24.33%×0.6=14.6% ；η—灌溉水 利用系數(shù)，η=0.95。

m=0.1×1.536×50×0.6×（19.5-14.6）/0.95

=23.768mm。

2）灌水周期

根據(jù) Sl103-95，取大棚蔬菜耗水量 Ea=4mm/ d。則灌水周期為：T=m/Ea=23.768/4=5.94d，取T=6d。

3）大棚一次灌水延續(xù)時(shí)間（t棚）

滴頭工作水頭 10m，滴管直徑 16mm，流量2.8L/h，滴頭流量 qd=2.7L/h。

所以，t棚=m·se·sl/qd=23.768×0.5×2/2.7 =8.8h。

2.4 各級(jí)管徑及管網(wǎng)水力計(jì)算1）毛管水頭損失的計(jì)算：Q毛=n滴·qd

式中：Q毛——一條滴灌帶進(jìn)口流量，L/h；n滴——一條滴灌帶上滴頭個(gè)數(shù) 17。

滴灌帶內(nèi)徑 15mm＞ 8mm，可認(rèn)為水流流態(tài)為光滑紊流。

2）管道沿程水頭損失應(yīng)按下式計(jì)算：

hf=f·s·qd1·m[（N+0.48）m+1/（m+1）-N·m（1—s0/s）］/（d·b）=7.35m

式中：hf——等距多孔管沿程水頭損失，m；s——分流 孔 間 距 ，0.5m；s0——多孔 管進(jìn) 口至 首孔 的 間距 ，0.2m；N——分 流孔 總數(shù) ，195；qd1——一條 滴灌 帶 設(shè) 計(jì)流 量 ，qd1=45.9L/h；f——摩阻 系 數(shù) ，f= 0.505；m——流量系數(shù)，m=1.75；d——管內(nèi)徑，d= 40mm；b——管徑指數(shù)，b=9.5。

滴灌帶的局部水頭損失按沿程水頭損失的20%考慮，即：

2.5 微灌首部樞紐布置設(shè)計(jì)

由于機(jī)井中含有一定的有機(jī)物（如動(dòng)植物殘?bào)w和菌藻類微生物）及小于 0.2mm 的泥沙，因此，進(jìn)入管網(wǎng)的水采用兩級(jí)過(guò)濾。設(shè)計(jì)前級(jí)過(guò)濾器采用砂石過(guò)濾器，次級(jí)過(guò)濾器為網(wǎng)式過(guò)濾器，并將這些過(guò)濾器組成過(guò)濾組站。

2.6 機(jī)泵選型

1）滴頭工作水頭 10m,按下式計(jì)算微灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)水頭H：

H=8.82+10=18.82m

2）機(jī)泵選型

機(jī)井穩(wěn)定動(dòng)水位一般在 6m，用壓水井壓水后與離心泵相聯(lián)。初選吉林東風(fēng)水泵廠 JWB 型水泵，其主要技術(shù)參數(shù)（小井）：水泵型號(hào)為 JWB9-22，流量 9m3/h，揚(yáng)程 22m，電機(jī)功率 1100W，額定電壓 220V，適用井徑 50mm。

3 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

滴灌技術(shù)是節(jié)水灌溉中比較成熟的技術(shù)，但將滴灌技術(shù)與中藥材五味子的種植技術(shù)相結(jié)合，屬于比較先進(jìn)的技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中需要注意很多細(xì)節(jié)。通過(guò)本次實(shí)施，發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題并進(jìn)行解決，總結(jié)了一定的工作經(jīng)驗(yàn)，為該技術(shù)的大面積推廣奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.1 園區(qū)選址經(jīng)驗(yàn)

北五味子可以在園田種植,也可在林地的半野生種植。園田種植選擇土壤肥沃、土層深厚、排水良好的林緣地或農(nóng)田,以腐殖土和沙質(zhì)壤土為好,北五味子適于微酸性及酸性土壤，在無(wú)霜期 115d以上，不小于 10 ℃年活動(dòng)積溫 2300 ℃以上的區(qū)域可大面積栽培。建立北五味子園應(yīng)選擇排水好、地下水位低的平地或背陰坡地，籬架栽培，株行距（0.75～1.0） m×2m。五味子林地半野生化種植,選擇生長(zhǎng)闊葉林或混交林,林分郁閉度 0.3～0.4,立木分布均勻受光面積大、時(shí)間長(zhǎng)的陽(yáng)坡。在林下稍加清理,將灌木或雜草清理掉,即可移栽。

3.2 灌溉與施肥

五味子是喜肥喜水植物，在生長(zhǎng)過(guò)程式中肥水不足，則枝條細(xì)弱，越冬芽小。在栽培上半年，肥、水充足時(shí)，影響花芽分化，多形成葉芽，雄花多、雌花少。在開(kāi)花、坐果時(shí)期，肥、水不足會(huì)引起落果，因此，栽培五味子追肥非常重要。栽植成活后，要經(jīng)常灌水，保持土壤濕潤(rùn)，結(jié)凍前灌一次水，以利越冬。每年追肥兩次，第一次在萌芽（5 月初），追速效性氮鉀肥。第 2次在植株生長(zhǎng)中期（7月上旬）追施速效磷鉀肥。隨著樹(shù)體的擴(kuò)大，肥料用量逐年增加，硝銨 25～100g/株，過(guò)磷酸鈣 200～400 g/株，硫酸鉀 10～25g/株。在生育期不應(yīng)追過(guò)多氮肥，以防產(chǎn)生落果，可多追磷肥，利于結(jié)果。五味子生根力弱，需勤澆水。

由上述五味子生長(zhǎng)習(xí)性可知，五味子喜肥喜水，但不耐水浸，通過(guò)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得出，滴灌技術(shù)是最適宜于五味子生產(chǎn)的灌溉技術(shù)。另外，相較于噴罐技術(shù)，滴灌由于滴頭流量很小，只濕潤(rùn)滴頭所在位置的土壤，水主要借助土壤毛管張力入滲和擴(kuò)散，可長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，保證五味子根系長(zhǎng)時(shí)間濕潤(rùn)的同時(shí)又不會(huì)造成浸水。在管理良好的條件下，其水的利用率可達(dá) 95%。因此滴灌較噴灌具有更高的節(jié)水增產(chǎn)效果，同時(shí)還可以結(jié)合灌溉給作物施肥，在節(jié)省大量人力物力的前提下，提高肥效一倍以上。

3.3 運(yùn)行期出現(xiàn)的問(wèn)題

此項(xiàng)目實(shí)施后，對(duì)項(xiàng)目區(qū)當(dāng)年度的生長(zhǎng)情況進(jìn)行了不定期的走訪和觀測(cè)，并針對(duì)不同生育期的長(zhǎng)勢(shì)情況與未采用節(jié)水灌溉的地塊進(jìn)行了對(duì)比分析。在觀測(cè)分析過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的一個(gè)最主要的問(wèn)題就是病害，發(fā)病的主要原因?yàn)樘鞖庋谉幔瑫r(shí)受到相鄰農(nóng)作物（主要為玉米）所噴施農(nóng)藥的漂移感染所致。經(jīng)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)采用滴灌技術(shù)的示范區(qū)發(fā)病情況較少，原因應(yīng)為滴灌技術(shù)可使植株根系部分長(zhǎng)期保持濕潤(rùn)，又不會(huì)引起大范圍潮濕。但由于項(xiàng)目區(qū)為平原開(kāi)闊地，夏季日照強(qiáng)烈，對(duì)于偏向喜陰的五味子來(lái)講，仍建議在栽植的前 2~3 年夏季采取一定的遮陰措施。建議今后項(xiàng)目選址時(shí)應(yīng)盡量保證區(qū)域獨(dú)立，與其他農(nóng)作物保證一定的距離，如有防護(hù)林等隔開(kāi)更佳。

［1］王殿武.北方農(nóng)業(yè)節(jié)水理論與技術(shù)研究［M］.北京：中國(guó)水利水電出版社，2009，2.

［2］李愛(ài)民.北五味子標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)［M］.北京：金盾出版社，2008，12.

S275

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1002－0624（ 2014）06－0041－02

2013-05-14