北京市大興區(qū)設(shè)施瓜菜微噴灌溉、施肥技術(shù)研究及推廣

張保東

近年來(lái)，隨著西瓜生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展尤其是保護(hù)地栽培技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的灌溉方式已不能滿足生產(chǎn)需求，勢(shì)必要求西甜瓜灌溉技術(shù)的升級(jí)換代[1] 。農(nóng)業(yè)灌溉開始由20世紀(jì)70年代的大水漫灌逐漸改變?yōu)闇瞎嗪螅m然比以前大水漫灌節(jié)水，但從總量上還是造成了水源利用的不合理，隨即而生的是應(yīng)用滴灌，但由于滴灌設(shè)備昂貴、滴灌肥料價(jià)格高，一家一戶的管理也存在著問題，造成部分滴灌設(shè)施閑置[2-4]。

1 推廣設(shè)施瓜菜微噴灌溉的意義

目前我國(guó)農(nóng)業(yè)用水占總供水量的62%，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展和全球氣候變化影響，人增地減水缺的矛盾越來(lái)越突出，必須把發(fā)展節(jié)水灌溉作為一項(xiàng)農(nóng)業(yè)革命和發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)條件，加快農(nóng)村小型水利工程建設(shè)，實(shí)現(xiàn)工程良性運(yùn)行和發(fā)展，促進(jìn)節(jié)水型農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。北京市是世界缺水城市之一，農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)亟待解決。在設(shè)施瓜菜生產(chǎn)上研究、推廣微噴灌溉節(jié)水技術(shù)，適合現(xiàn)階段農(nóng)村一家一戶小規(guī)模生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式。提倡少用地下水、巧用天上水、安全使用再生水、合理使用土壤水的理念，堅(jiān)持以水定城、以水定地、以水定人、以水定產(chǎn)的原則，對(duì)北京地區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)水有重要的意義。

2 微噴灌溉重力施肥器的研究過程

設(shè)施瓜菜微噴灌溉閉路系統(tǒng)存在的致命難題是施肥問題。由于在設(shè)施微噴灌溉系統(tǒng)中整個(gè)管路是密閉回路，使得農(nóng)民在作物生育關(guān)鍵時(shí)期無(wú)法施肥，補(bǔ)足作物所需養(yǎng)分，造成減產(chǎn)，大大降低農(nóng)民收益，嚴(yán)重影響了設(shè)施瓜菜微噴灌溉節(jié)水技術(shù)的發(fā)展。有些地區(qū)使用微噴灌溉節(jié)水技術(shù)，為解決施肥問題購(gòu)買動(dòng)力加肥泵或蓄電池加肥泵，或在棚邊挖一個(gè)較大的蓄水溶肥池，然后再用動(dòng)力加肥泵將肥水通過泵加壓注入主管道進(jìn)行施肥，但絕大多數(shù)春大棚沒有電源，無(wú)法施肥。采用上述方法既浪費(fèi)土地又浪費(fèi)人力和財(cái)力，又給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)不便。結(jié)合當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要，筆者在從事農(nóng)業(yè)節(jié)水及西瓜生產(chǎn)研究中，就設(shè)施瓜菜合理灌溉問題，著重推廣了西瓜、甜瓜微噴灌溉技術(shù)，研制開發(fā)了微噴灌溉重力施肥器，改進(jìn)微噴灌溉管路鋪設(shè)方式，通過反復(fù)試驗(yàn)，設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)單的施肥裝置，充分利用灌溉水為動(dòng)力，將肥水壓到高處，利用灌溉水自身重力實(shí)現(xiàn)自動(dòng)施肥，解決微噴閉路系統(tǒng)及冷棚沒電源的施肥問題，更重要的是由于研發(fā)了重力微噴施肥器，加快了瓜菜微噴節(jié)水技術(shù)的推廣。該項(xiàng)技術(shù)在2014年11月已申報(bào)了實(shí)用新型專利技術(shù)，現(xiàn)已獲得批準(zhǔn)。此項(xiàng)實(shí)用新型專利證書專利號(hào)為ZL 2014 20675828，解決了春大棚微噴灌溉閉路系統(tǒng)無(wú)法施肥和無(wú)電施肥的難題。

3 設(shè)施瓜菜微噴灌溉系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

設(shè)施瓜菜微噴灌溉系統(tǒng)（圖1）包括依次連接的電源、電度表、變頻器、水泵和地下管網(wǎng)。地下管網(wǎng)依次連接出水口、水龍帶和分水器。分水器另一端置于設(shè)施大棚中，其特征在于：分水器位于設(shè)施大棚中一端有3個(gè)出水口，分別連接微噴主管，在設(shè)施大棚的中間和兩端，其中分布在設(shè)施大棚中間的微噴主管，通過四通閥與微噴帶連接，分布在設(shè)施大棚兩端的2個(gè)微噴主管通過三通閥與微噴帶連接。設(shè)施瓜菜微噴灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、制造成本低、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、使用操作簡(jiǎn)便，其中微噴主管分布在大棚兩端和中間，經(jīng)四通閥三通閥輸送到微噴帶進(jìn)行灌溉，需要施肥時(shí)，打開施肥閥，調(diào)節(jié)進(jìn)水閥流量可以使灌溉水和肥料分布更加均勻，在進(jìn)水口安裝直角閥可以控制進(jìn)水流量，有效解決了設(shè)施大棚微噴節(jié)水灌溉水肥一體化和無(wú)電施肥問題。

4 設(shè)施瓜菜微噴灌溉、施肥的優(yōu)點(diǎn)

設(shè)施瓜菜微噴節(jié)水灌溉系統(tǒng)，可以解決設(shè)施大棚微噴節(jié)水灌溉問題，且設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、使用操作簡(jiǎn)便，利用簡(jiǎn)單的裝置即可解決微噴灌溉水肥一體化問題。在設(shè)施西、甜瓜種植中應(yīng)用微噴灌溉及微噴灌溉施肥技術(shù)，可以精確的控制灌水量、施肥量和灌溉及施肥時(shí)間，不但實(shí)現(xiàn)水肥資源的集約利用，還可實(shí)現(xiàn)作物產(chǎn)量的最大化和品質(zhì)最優(yōu)化，設(shè)施西、甜瓜應(yīng)用微噴灌溉施肥技術(shù)在降低農(nóng)民勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)水、省工、節(jié)肥、提高肥料利用率的同時(shí)還可大大降低棚內(nèi)濕度，減少病蟲害的發(fā)生，減少農(nóng)民使用大量的農(nóng)藥，同時(shí)，對(duì)環(huán)境所產(chǎn)生的污染也最小，使生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品更加綠色健康。近年來(lái)北京市大興區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站不斷推廣設(shè)施瓜菜節(jié)水灌溉技術(shù)，效果良好，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，與大水漫灌相比，每667 m2 每茬西瓜、甜瓜可節(jié)水120 m3。如果大興區(qū)4 000 hm2西瓜、甜瓜都應(yīng)用上了微噴灌溉技術(shù)，僅1茬西瓜、甜瓜就可節(jié)水720萬(wàn)m3。

5 設(shè)施瓜菜微噴灌溉及施肥技術(shù)的推廣

北京市大興區(qū)西瓜、甜瓜研究室在全區(qū)西瓜甜瓜主產(chǎn)鎮(zhèn)開展專題性培訓(xùn)工作，加強(qiáng)宣傳引導(dǎo)。結(jié)合高效農(nóng)業(yè)建設(shè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展，大力宣傳設(shè)施瓜菜微噴灌溉施肥的技術(shù)措施、成功經(jīng)驗(yàn)、先進(jìn)典型和實(shí)施效果，加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，通過辦培訓(xùn)促宣傳，帶領(lǐng)農(nóng)戶安裝、示范，以科技示范戶和西瓜種植大戶為典型，輻射帶動(dòng)周邊農(nóng)戶共同提高西瓜、甜瓜節(jié)水灌溉水平。在北京市大興區(qū)推廣設(shè)施西瓜、甜瓜微噴灌溉施肥技術(shù)，進(jìn)一步發(fā)揮北京市大興區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站的技術(shù)服務(wù)能力，提高本地區(qū)西瓜高產(chǎn)高效節(jié)水農(nóng)業(yè)的綜合水平，培養(yǎng)農(nóng)村節(jié)水高產(chǎn)示范戶，在節(jié)約水資源、提高作物產(chǎn)量、增加農(nóng)民經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上，更好地發(fā)展大興區(qū)都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。北京市大興區(qū)作為北京市西瓜、甜瓜主產(chǎn)區(qū)，西瓜種植面積已達(dá)到4 000 hm2，為加快設(shè)施西瓜微噴灌溉施肥技術(shù)的推廣，2015年在北京市大興區(qū)龐各莊、魏善莊、榆垡等鎮(zhèn)西瓜主產(chǎn)區(qū)進(jìn)行設(shè)施西瓜、甜瓜微噴灌溉施肥技術(shù)示范、推廣40 hm2。在北京市大興區(qū)龐各莊鎮(zhèn)留民莊村示范推廣微噴灌溉施肥技術(shù)17.33 hm2，把土、肥、水三者結(jié)合起來(lái)，創(chuàng)新工作機(jī)制，開展西瓜、甜瓜節(jié)水灌溉技術(shù)服務(wù)。大興區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站西、甜瓜研究室加快西、甜瓜設(shè)施節(jié)水灌溉技術(shù)的改造，為解決微噴閉路系統(tǒng)施肥問題開動(dòng)腦筋，采用多種方式開展節(jié)水灌溉，推廣設(shè)施西瓜、甜瓜微噴灌溉及微噴灌溉施肥技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)水。在節(jié)約地下水資源、降低勞動(dòng)成本、提高作物產(chǎn)量、增加農(nóng)民經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上，使西瓜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

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