自動水肥灌溉系統(tǒng)在垂直綠化上的應(yīng)用

成林陽

【摘要】隨著城市綠化面積的不斷增加，以及城市水資源的短缺，節(jié)水滴灌技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。作者從事立體綠化研發(fā)設(shè)計、施工工作多年，根據(jù)工作中的實際情況，通過介紹滴灌技術(shù)的優(yōu)缺點、目前垂直綠化中存在的主要問題，分析了滴灌技術(shù)在垂直綠化上的應(yīng)用。

【關(guān)鍵字】滴灌系統(tǒng)；滴灌技術(shù)；垂直綠化；

前言

城市綠化在改善城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、美化市容、調(diào)節(jié)城市生態(tài)平衡中發(fā)揮著主導(dǎo)作用。因此，城市綠化狀況應(yīng)經(jīng)成為衡量城市文明和城市現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。但是目前城市的用地較為緊張，不能滿足單一的城市綠地面積的擴增，因此發(fā)展垂直綠化是解決此問題的有效方法之一。然而，水是生命之源，是植物生長的必要條件。垂直綠化顧名思義，就是利用各種植物垂直于立面、墻體或者支架上，形成立體景觀的美化效果。于是灌溉就成為養(yǎng)護中非解決不可的一個問題。

杭震家[1]等經(jīng)過三年的探索，選擇了世界最先進的微噴技術(shù)，滴灌系統(tǒng)就是微噴技術(shù)類型之一。滴灌技術(shù)解決了垂直綠化的灌溉問題，達到了省工、省力、省水、降低成本，并且為植物的生長提供了一個良好的小環(huán)境。從而提高了社會效益和經(jīng)濟效益。

1. 滴灌系統(tǒng)的概況

滴灌系統(tǒng)是指灌溉水通過沿配水管道安裝的滴頭或滲透，以間斷或連續(xù)的水滴或細流的形式緩慢地水滴到土壤表面的灌水方法。是以低張力態(tài)水分供應(yīng)方式對每株作物供水，以充分滿足作物蒸散的需要。這種灌溉方式在供水和節(jié)省勞力方面以及農(nóng)業(yè)技術(shù)和經(jīng)濟方面都有其獨特的優(yōu)勢[2]。

1.1 滴灌系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

近10年來，滴灌技術(shù)在我國的發(fā)展越來越快，應(yīng)用的范圍也越來越廣。滴灌系統(tǒng)目前主要應(yīng)用大田、溫室大棚、果園及綠化帶和垂直綠化等。隨著滴灌技術(shù)的發(fā)展，滴灌的應(yīng)用領(lǐng)域出現(xiàn)了一些新的變化勢頭，由溫室大棚室內(nèi)小單元滴灌向室外露地的大單元滴灌擴展；由平地大面積滴灌向山區(qū)陡地發(fā)展；由蔬菜滴灌向多種經(jīng)濟作物滴灌延伸：由農(nóng)場集中大面積向農(nóng)村小面積分散發(fā)展 滴灌由原來的高附加值作物向一般經(jīng)濟作物普及。此外，公路、鐵路沿線和荒漠風(fēng)沙治理綠化也開始陸續(xù)采用滴灌，滴灌還進一步應(yīng)用在城市綠地林木屋頂花園等非農(nóng)領(lǐng)域，盡管用量較少，但卻為滴灌的今后推廣提供了更為廣闊的市場切入點[3]。滴灌系統(tǒng)在垂直綠化中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

1.2 滴灌系統(tǒng)的優(yōu)缺點

滴管系統(tǒng)具有以下幾個方面的優(yōu)點：

（1） 節(jié)約灌溉水量。因為滴灌是只供給植物所需的水量，所以可有效地降低灌溉水的損失和運行費用；

（2） 節(jié)省垂直綠化管理的費用。滴灌只對植物的根系供水，能保證土壤表面干燥，這樣可減少雜草，易于管理。另外，肥料和殺蟲劑等可注入灌溉水中施用，不需要另外噴灑，節(jié)省了很多勞動力，通過滴灌也增強了對施肥地點和時間的控制，大大提高了施肥的效率；

（3） 灌水均勻。滴灌系統(tǒng)能夠做到有效地控制每個灌水器的出水量，灌水均勻度高，均勻度一般高達80%-90%[4]。

同時，滴灌系統(tǒng)在應(yīng)用中也存在一定的缺點：

（1） 滴灌系統(tǒng)的成本高。由于滴灌系統(tǒng)需要大量的管道和凈化水的過濾設(shè)備，所以成本較大。另外，由于植物的間距不同，管道的數(shù)量也不同，這些因素都影響成本。一般情況下，滴灌系統(tǒng)的投資要比噴灌和淹灌系統(tǒng)高的多；

（2） 滴管系統(tǒng)的堵塞。由于滴灌系統(tǒng)的灌水器出口較小，很容易引起堵塞。灌水器的堵塞是當(dāng)前滴灌應(yīng)用中最主要的問題，嚴(yán)重時會使整個系統(tǒng)無法正常工作，甚至報廢。引起堵塞的原因可以是物理因素、生物因素或化學(xué)因素。如水中的泥沙、有機物質(zhì)或是微生物以及化學(xué)沉凝物等。因此，滴灌對水質(zhì)要求較嚴(yán)，一般均應(yīng)經(jīng)過過濾，必要時還需經(jīng)過沉淀和化學(xué)處理。

（3）可能限制根系的發(fā)展。由于滴灌只濕潤部分土壤，加之植物根系具有向水性，這樣就會引起作物根系集中向濕潤區(qū)生長。

2. 垂直綠化中滴灌系統(tǒng)的組成及其作用

滴灌是將灌溉水增壓、過濾、摻藥、施肥后，通過壓力管道送到安裝在毛管上的滴頭，使水流在點滴狀經(jīng)常地、緩慢地進入植物根部附近的土壤經(jīng)常保持最優(yōu)含水量[5]。由此可知，滴灌系統(tǒng)主要由首部樞紐、輸配水管網(wǎng)和滴頭三大部分組成。

2.1 首部樞紐

滴管系統(tǒng)的首部樞紐包括水泵、壓力表、過濾器、流量表、施肥器、控制器、電磁閥等，其作用是從機井內(nèi)抽水加壓，摻入肥料、過濾，把一定壓力的灌溉水送入數(shù)配水管網(wǎng)。現(xiàn)在的滴灌用水以自來水為主[7，8]，也可以使用過濾處理的回收雨水。

2.2 輸配水管網(wǎng)

管網(wǎng)分主管、支管、毛管三級管道。主、支管起輸水作用，一般埋入結(jié)構(gòu)中；毛管起配水作用，鋪于表面，其作用是將首部樞紐送來的水供給滴頭和滴箭。

2.3 滴頭和滴箭

滴頭安裝在支管上，其作用是使水流經(jīng)過微小的孔道，以點滴的方式進入土壤，濕潤植物。這種方式很好的解決了垂直綠墻澆水難和澆水不透的難題，特別是離地高的垂直綠化澆水的問題。滴頭分普通滴頭和壓力補償?shù)晤^。

3. 垂直綠化中滴灌系統(tǒng)的布置

3.1 滴灌型式

垂直綠化是在建筑物的墻面、圍墻、柵欄、立柱和花架等立體空間上進行綠化，它可以增加建筑物的藝術(shù)效果，使環(huán)境更加整潔美觀、生動活潑，而且占地少、見效快、綠化效率高[6]。從垂直綠化的主要形式可以看出滴灌系統(tǒng)的應(yīng)用中，灌溉的水量大，灌溉較頻繁，管道系統(tǒng)工作時間長，利用率高，不便移動，因此，用固定式的滴管系統(tǒng)最為適宜。

3.2 管道設(shè)置

滴灌系統(tǒng)的管道一般分為主、支、毛管三級，通常情況下，毛管垂直支管，支管處置主管，也可以接到主管末端。毛管布置應(yīng)盡量對稱主支管，順筐布設(shè)。

3.3 工作制度

滴灌系統(tǒng)的工作方式主要有續(xù)灌和輪灌兩種。續(xù)灌是對系統(tǒng)內(nèi)全部管道同時供水，灌區(qū)內(nèi)全部作物同時灌水的一種工作制度，其特點是所有作物都能同時得到適時灌溉，供水時間短。但這個要根據(jù)水流量和壓力的大小來確定，滴頭多，出水量大，就可能使?jié)菜痪鶆?，所以這種澆水方式應(yīng)用在小面積上。輪灌是將支管分成若干組，由干管輪流向支管供水，每組支管內(nèi)部同時向毛管供水，可減小干管中的流量。工作制度的選擇可根據(jù)溫室大棚內(nèi)種植作物的品種、水源條件及是否便于管理來確定。采用輪灌時應(yīng)注意，使各輪灌組的面積盡量相等。

4. 結(jié)語

綜上所述可知，滴灌技術(shù)應(yīng)用垂直綠化是一種效益高，設(shè)備簡單，使用方便的灌水技術(shù)。通過應(yīng)用現(xiàn)代化滴灌技術(shù)，使垂直綠化又上了一個新的臺階。滴灌是養(yǎng)護管理環(huán)節(jié)的主要部分，也是主要措施之一。解決了澆水的問題才能有效地發(fā)揮垂直綠化的作用。

在使用滴灌系統(tǒng)的過程中，安裝布局合理，才能達到地稅均勻，達到恒壓滴灌效應(yīng)，這項先進的灌水技術(shù)才能更具生命力，同時也有一種有發(fā)展前途的灌水新技術(shù)，并能向其他綠化項目推廣應(yīng)用，具有廣闊前景。在今后的發(fā)展中還可考慮根據(jù)不同花卉植物對水分的需求，搞自動化控制。

參考文獻：

[1]杭震家，張寶珠.垂直綠化灌溉技術(shù)的研究[J].北京園林，1996（03）.

[2]王景琴.淺談滴灌系統(tǒng)的優(yōu)缺點[J].水利天地，2003（01）.

[3]張克翠.滴灌技術(shù)的應(yīng)用[J].理論與研究，2009（03）.

[4]趙興明，劉振昌.淺談滴灌工程系統(tǒng)優(yōu)缺點[J].水利科技與經(jīng)濟，2008（05）.

[5]孫勝利，徐彤斌.淺談滴灌技術(shù)在大棚溫室中的應(yīng)用[J].水利科技，2004（01）.

[6]王雪，任吉軍，梁朝信.城市垂直綠化現(xiàn)狀及發(fā)展對策[J].北方園藝，2006（06）.

[7]丁朝華，武顯維.城鎮(zhèn)綠化建設(shè)與管理[M].北京：金盾出版社，2003.

[8]趙世偉.園林工程景觀設(shè)計[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，2000.