北方節(jié)水灌溉技術(shù)在溫室生產(chǎn)中的發(fā)展與應(yīng)用

于明濤

北方地區(qū)干旱缺水已經(jīng)威脅到經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，成為可持續(xù)發(fā)展的首要制約因素。而另一方面，農(nóng)業(yè)這一用水大戶的灌溉用水利用系數(shù)平均只有0.4左右，用水浪費加劇了水資源的緊缺。為緩解水資源危機(jī)、有效提高農(nóng)業(yè)灌溉水的利用率，節(jié)水灌溉技術(shù)得到了日益廣泛的研究與應(yīng)用。在中國北方地區(qū)，主要利用日光溫室在冬春季節(jié)進(jìn)行蔬菜、花卉等的反季節(jié)生產(chǎn)，獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益，因此在中國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中得到了快速發(fā)展。溫室環(huán)境中相對濕度較高，很容易誘發(fā)多種病害。節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用使節(jié)約灌溉用水量、提高水的利用率同降低室內(nèi)相對濕度、降低生產(chǎn)成本達(dá)到了統(tǒng)一。

一、節(jié)水灌溉農(nóng)藝技術(shù)

農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)主要是在作物生長發(fā)育、作物干物質(zhì)形成與水分供應(yīng)之間關(guān)系的基礎(chǔ)上，通過農(nóng)耕技術(shù)和適宜的灌溉手段實現(xiàn)節(jié)水，挖掘作物本身節(jié)水潛力的灌溉技術(shù)。

1、調(diào)虧灌溉

調(diào)虧灌溉是主動對作物施加一定程度的有益的虧水度，利用水分脅迫的正面效應(yīng)，從生物學(xué)角度來提高水分生產(chǎn)效率，屬于非充分灌溉。這種節(jié)水灌溉技術(shù)廣泛應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。冬春季節(jié)日光溫室中，低溫弱光高濕的環(huán)境很容易造成作物植株的徒長，營養(yǎng)生長過旺，生殖生長就會受到抑制，往往形成“壯秧不壯果”，產(chǎn)量與質(zhì)量都會降低。因此，在實際生產(chǎn)中多采用蹲苗控水措施，即在作物苗期適量控制灌水，使作物處于一段時間的干旱脅迫，之后復(fù)水，利用補償效應(yīng)提高作物抗旱能力，達(dá)到節(jié)水目的。

2、微灌技術(shù)

微灌技術(shù)是按照作物的需水要求，通過低壓管道系統(tǒng)以及安裝在末端管道上的特殊灌水器，小流量、精確地將水、肥輸送到作物根區(qū)土壤或地下的灌溉方式。適于溫室生產(chǎn)應(yīng)用的微灌技術(shù)主要有滴灌、膜下多孔單壁軟管微灌等。

3、地膜覆蓋

地膜覆蓋廣泛應(yīng)用于溫室栽培，尤其是冬春季節(jié)日光溫室番茄、黃瓜等果菜類蔬菜生產(chǎn)，大多采用單行定植—雙壟上覆膜—膜下溝灌模式。這種溝灌模式操作簡單，有效抑制土壤表面水分的無效蒸發(fā)，大大降低室內(nèi)相對濕度，膜下水分循環(huán)利用，提高了水分利用效率。其他栽植密度較大的作物如洋蔥等可采用平畦覆膜，利用膜孔、膜側(cè)灌溉。

4、保水劑

保水劑又稱土壤保水劑、高吸水劑、保濕劑、高吸水性樹脂、高分子吸水劑等，能迅速吸收比自身重數(shù)百倍甚至上千倍的去離子水，數(shù)十倍至近百倍的含鹽水分，而且具有反復(fù)吸水功能，吸水后膨脹為水凝膠，可緩慢釋放水分供作物吸收利用，從而增強土壤保水性，改良土壤結(jié)構(gòu)，減少水的深層滲漏和土壤養(yǎng)分流失，提高水分利用率。目前，保水劑的價格偏高，而且它的使用量還沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，研究成果還沒有系統(tǒng)化，一系列的問題沒有得到徹底解決，推廣使用有很大難度。如今保水劑主要作為土壤改良劑應(yīng)用，將保水劑直接施入土壤或在保水劑中混入無機(jī)物質(zhì)（黏土）制成復(fù)合保水劑后施入土壤；也有的用保水劑處理種子表面，即形成包衣種子后播種，也可直接用作培養(yǎng)基。在設(shè)施栽培中，可將保水劑與地膜覆蓋、蒸騰抑制劑等結(jié)合使用，能有效提高作物抗旱增產(chǎn)能力；保水劑與噴灌、滴灌等節(jié)水技術(shù)結(jié)合使用，節(jié)水效果更加顯著。

二、節(jié)水灌溉技術(shù)在設(shè)施生產(chǎn)中的發(fā)展趨勢

現(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展，為溫室生產(chǎn)中節(jié)水灌溉技術(shù)的升級插上了翅膀，設(shè)施生產(chǎn)中工程節(jié)水灌溉將朝著自動、精量發(fā)展，保水劑等農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用將更加普及，選用節(jié)水抗旱品種將成為節(jié)水措施的首選。近年來，空間信息技術(shù)和計算機(jī)模擬技術(shù)的發(fā)展，為實現(xiàn)作物水分實時監(jiān)測、自動控制提供了技術(shù)基礎(chǔ)。國外已大量使用紅外槍技術(shù)，實現(xiàn)了作物水分信息的采集與精量控制用水，并采用熱脈沖技術(shù)測定作物莖桿的液流和蒸騰，用于指導(dǎo)精量灌溉。中國在這一方面相當(dāng)落后，除了進(jìn)行個別試驗外，還沒有進(jìn)入田間生產(chǎn)應(yīng)用。因此，精量灌溉在中國還有很大的發(fā)展空間，也是溫室生產(chǎn)中節(jié)水灌溉工程技術(shù)的發(fā)展趨勢。隨著保水劑研究的深入和一系列環(huán)保問題的解決，具有超強吸水能力的保水劑的應(yīng)用將更加普遍。在保水劑的作用下，只需很少量的水分就能完成作物生產(chǎn)。另外，結(jié)合作物關(guān)鍵需水期，大力發(fā)展非充分灌溉，可使灌溉水量更加減少，再次提高灌溉水的有效利用率。不管采取何種節(jié)水灌溉技術(shù)，節(jié)水潛力最大的還是作物或品種本身，即生物節(jié)水是節(jié)水農(nóng)業(yè)的歸結(jié)點。在節(jié)流的同時，還要力爭開源，以彌補淡水資源的不足。應(yīng)加強鹽水、污水的處理技術(shù)研究，逐步完善其配套的灌溉技術(shù)，爭取早日應(yīng)用于實際生產(chǎn)。

（作者單位：156326黑龍江省八五九農(nóng)場水務(wù)局）