設施農(nóng)業(yè)無公害生產(chǎn)節(jié)水灌溉的幾種模式及發(fā)展方向

李樹強

（威縣農(nóng)業(yè)局 河北 威縣 054700）

設施農(nóng)業(yè)無公害生產(chǎn)節(jié)水灌溉的幾種模式及發(fā)展方向

李樹強

（威縣農(nóng)業(yè)局 河北 威縣 054700）

灌溉問題一直制約著我國設施農(nóng)業(yè)無公害生產(chǎn)的進程，發(fā)展節(jié)水灌溉能夠促進設施農(nóng)業(yè)無公害生產(chǎn)發(fā)展。文章概述了我國水資源現(xiàn)狀，闡述了設施農(nóng)業(yè)無公害生產(chǎn)的概念，分析了我國傳統(tǒng)灌溉模式的優(yōu)缺點，從而進一步提出節(jié)水灌溉向精準化、智能化發(fā)展的可行性，指出物聯(lián)網(wǎng)下的節(jié)水灌溉的優(yōu)勢所在，旨在說明節(jié)水灌溉結合物聯(lián)網(wǎng)技術能夠促進設施農(nóng)業(yè)無公害的發(fā)展。

設施農(nóng)業(yè)；無公害；節(jié)水灌溉；物聯(lián)網(wǎng)

隨著人們?nèi)找尕S富的物質(zhì)生活要求以及對食品質(zhì)量與安全的愈加重視，設施農(nóng)業(yè)無公害發(fā)展能夠有效的促進農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收和農(nóng)村繁榮，且現(xiàn)如今供給側結構調(diào)整正在有力的推動著設施農(nóng)業(yè)無公害生產(chǎn)的發(fā)展。但是，設施農(nóng)業(yè)的耗水量以及灌溉后引發(fā)的設施內(nèi)部小環(huán)境的變化同時也在制約著設施農(nóng)業(yè)無公害生產(chǎn)發(fā)展的速度。

1 我國水資源現(xiàn)狀

2014年全國水資源總量為27266.9億m3，全國總供水量6095億m3，占當年水資源總量的22.4%。全國總用水量6095億m3。其中，生活用水占總用水量的12.6%，工業(yè)用水占22.2%，農(nóng)業(yè)用水占63.5%，生態(tài)環(huán)境補水占1.7%[1]，農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)0.530。2015年全國水資源總量為27962.6億m3，全國總供水量6103.2億m3，2015年全國總用水量6103.2億m3。其中，生活用水占總用水量的13.0%，工業(yè)用水占21.9%，農(nóng)業(yè)用水占63.1%，人工生態(tài)環(huán)境補水占2.0%[2]，農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)0.536。從以上數(shù)據(jù)不難看出，在我國水資源消耗上，農(nóng)業(yè)用水占半數(shù)以上，是制約我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因子之一。并且由于我國現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)灌溉水利用系數(shù)較低，也影響著經(jīng)濟社會發(fā)展和生態(tài)文明建設。

2 設施無公害生產(chǎn)的概念

通常所說的設施生產(chǎn)，是指在相對可控的環(huán)境條件或者人為控制下比較封閉的系統(tǒng)下，進行的一種高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)方式[3]。而無公害農(nóng)產(chǎn)品也有其規(guī)范的概念，指有毒有害物質(zhì)控制在安全允許范圍內(nèi)符合的農(nóng)產(chǎn)品，或以此為主要原料并按無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)技術操作規(guī)程加工的農(nóng)產(chǎn)品。設施無公害生產(chǎn)是設施生產(chǎn)和無公害農(nóng)產(chǎn)品衍生來的概念，主要是在設施條件下，按照《無公害農(nóng)產(chǎn)品標準》進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一種農(nóng)業(yè)方式。

3 設施無公害生產(chǎn)節(jié)水灌溉的必要性

設施無公害生產(chǎn)相對于普通的設施生產(chǎn)或者無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)有其獨特的特點以及要求。也因其獨特的較為封閉的環(huán)境構成的內(nèi)部小氣候系統(tǒng)，對照普通露地栽培而言，不管是空間上，還是時間上都有較大的差異和浮動。傳統(tǒng)粗放式的灌溉方式如目前使用較廣的溝灌畦灌具有較大的不可控性，設施內(nèi)的濕度會隨著室內(nèi)灌水有著較大的提高，高濕的環(huán)境下容易導致棚膜形成水滴，降低透光率，進而影響植物正常生長，也給病害滋生創(chuàng)造了有利的條件，容易導致雜草叢生及病害蔓延。因此，發(fā)展節(jié)水灌溉是生產(chǎn)高質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的關鍵指標。

4 設施無公害生產(chǎn)中節(jié)水灌溉的兩種主要模式

4.1 膜下溝灌。膜下溝灌是在植物起壟種植后，兩小行之間形成淺溝，溝上架起塑料薄膜，在薄膜下進行灌溉[4]。膜下灌溉使用設備簡單、投資低、成本低。適合部分的蔬菜、花卉等植物。相對于傳統(tǒng)的溝灌畦灌能起到節(jié)水的作用，也可以在一定程度上降低室內(nèi)的濕度，對防止病害的發(fā)生有一定的效果。

4.2 滴灌。滴灌在棚室內(nèi)使用有兩種模式：普通滴灌和膜下滴灌。普通滴灌是利用塑料管道將水通過毛管上的孔口或滴頭送到作物根部進行局部灌溉。膜下滴灌是將滴灌與地膜覆蓋結合在一起的灌溉方式[5]。膜下滴灌相對于普通滴灌，可有效的控制地面蒸發(fā)，保墑保溫，防止行間雜草和病蟲害的發(fā)生。但是，普通滴灌和膜下滴灌初期投資大，如果后期使用不當，維護維修成本較高。目前，農(nóng)業(yè)較發(fā)達地區(qū)的部分專業(yè)合作社、種植大戶以及農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)采用滴灌、膜下滴灌較多。

5 設施農(nóng)業(yè)無公害生產(chǎn)節(jié)水灌溉的發(fā)展方向與問題

在設施農(nóng)業(yè)無公害生產(chǎn)過程中，為了保證農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量，須注重室內(nèi)的病蟲害預防，以期減少藥物等的使用，即要做到預防為主。雖然膜下灌溉、滴灌和膜下滴灌能節(jié)水節(jié)肥，同時能夠起到預防病蟲害的作用。但針對農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)移、新城鎮(zhèn)化建設帶來的勞動力缺失和人工費用增速過快的問題，設施農(nóng)業(yè)無公害節(jié)水灌溉僅僅依靠膜下灌溉、滴灌、膜下滴灌仍略顯不足，必須向著自動化、精準化方向發(fā)展，把物聯(lián)網(wǎng)概念以及技術與節(jié)水灌溉融合在一起[6]。目前，我國從事蔬菜育苗工作的一些大型龍頭企業(yè)已經(jīng)采用物聯(lián)網(wǎng)，通過紅外、遙感等設備，將室內(nèi)植株與互聯(lián)網(wǎng)結合在一起，實現(xiàn)智能的識別、定位、管理每一株植株，達到精準澆灌。設施無公害農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉物聯(lián)網(wǎng)技術的使用，不僅能夠精準的跟蹤植株個體的長勢，還能通過后期的技術手段反應整個群體對室內(nèi)環(huán)境的適應性，并能對室內(nèi)的不良條件和病蟲害起到預警。

農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉物聯(lián)網(wǎng)化在設施無公害生產(chǎn)方面有著較大的優(yōu)勢和潛力，但我國物聯(lián)網(wǎng)技術還處于發(fā)展階段，加之普通農(nóng)戶對節(jié)水灌溉認識不足，對作物的栽培管理還停留在依靠以往的經(jīng)驗層次上，設施內(nèi)溫、水、通風等管理全憑感覺。人感覺冷了就加溫，感覺干了就澆水，感覺悶了就通風，沒有科學依據(jù)，因此物聯(lián)網(wǎng)技術引入設施中來，還需要政策和宣傳的雙向支持，農(nóng)業(yè)相關單位及機構內(nèi)部技術人員也需要對農(nóng)戶進行相關技術操作培訓。

6 結語

農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉是農(nóng)業(yè)可持續(xù)化發(fā)展不能繞開的一個話題，我國近年來也一直高度重視農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉相關方面的問題，國家水利部辦公廳指出到2020年，水資源消耗總量和強度雙控管理制度要基本完善，雙控措施有效落實，農(nóng)業(yè)畝均用水量顯著下降，農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)提高到0.55以上。今后，隨著農(nóng)業(yè)自動化、精準化進程加快，物聯(lián)網(wǎng)技術在節(jié)水灌溉中推廣使用，我國設施農(nóng)業(yè)無公害生產(chǎn)將邁上新臺階，并為全面建成小康社會提供保障。

[1]中華人民共和國水利部.2014年中國水資源公報[EB/OL].[2015-8-28].http：//www.mwr.gov. cn/zwzc/hygb/szygb/qgszygb/201508/t20150828_ 719423.html.

[2]中華人民共和國水利部.2015年中國水資源公報[EB/OL].[2017-1-19].http：//www.mwr.gov. cn/zwzc/hygb/szygb/qgszygb/201701/t20170119_ 785887.html.

[3]陳超，張敏，宋吉軒.我國設施農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展對策分析[J].河北農(nóng)業(yè)科學，2008(11)：99～101.

[4]高秀清.發(fā)展我國設施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術的對策研究[J].信息系統(tǒng)工程，2016(05)：104.

[5]閔卓，房玉林.葡萄園水肥一體化研究進展[J].北方園藝，2014(23)：180～183.

[6]郭雷風，錢學梁，陳桂鵬，等.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用現(xiàn)狀及未來展望—以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)控為例[J].農(nóng)業(yè)展望，2015(09)：42～46.