節(jié)水灌溉在設(shè)施蔬菜種植中的應(yīng)用

魏國鵬

（甘肅省武威市古浪縣民權(quán)鎮(zhèn)人民政府，甘肅古浪733103）

設(shè)施蔬菜種植就是人為地創(chuàng)造適宜的生態(tài)環(huán)境，調(diào)整蔬菜生產(chǎn)季節(jié)，調(diào)節(jié)市場需求，促進蔬菜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，是增加農(nóng)民收入的有效手段之一[1]。在設(shè)施蔬菜的種植過程中，灌溉是一項很重要的管理措施，它影響著蔬菜的生長狀況和產(chǎn)量[2]，目前，用于設(shè)施蔬菜種植的灌溉裝置大多不能節(jié)水，造成了水資源的浪費，且自動化程度較低，不能很好地滿足菜農(nóng)的實際需要，因此，亟需在設(shè)施蔬菜種植中發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)來彌補上述不足[3]。節(jié)水灌溉是新型灌溉技術(shù)，具有省地、省工等優(yōu)勢，可創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)蔬菜生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展目標[4，5]。

我國雖然是資源大國，但由于地域廣博、人口眾多，因此人均資源分配有限。水資源是人們賴以生存的自然資源，在水資源占有量逐年遞減的局勢下，節(jié)約用水成為熱點課題。蔬菜生產(chǎn)過程中應(yīng)優(yōu)化灌溉技術(shù)，提高水資源的充分利用率，在保證農(nóng)作物正常生長的基礎(chǔ)上，應(yīng)適度調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)蔬菜生產(chǎn)的穩(wěn)步發(fā)展[6]。

1 節(jié)水灌溉在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

節(jié)水灌溉技術(shù)是對水資源的充分合理利用，進而提高水利用率。在國外的一些發(fā)達國家，設(shè)施農(nóng)業(yè)主要采用滴灌、噴灌、滲灌等方式，它的生產(chǎn)模式已經(jīng)達到了產(chǎn)業(yè)化和集成化，管理模式已經(jīng)形成了機械化、自動化，能夠根據(jù)蔬菜不同時期的生產(chǎn)需求，完全利用計算機對設(shè)施內(nèi)部的光、水、電、熱、肥等進行自動檢測，真正實現(xiàn)了節(jié)約用水[7]。我國的設(shè)施灌溉自動化、機械化、現(xiàn)代化水平比較低，影響了設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展。我國的設(shè)施農(nóng)業(yè)還是以人工為主，勞動效率比較低，同時灌溉的方式也有很大不同。有些地區(qū)，蔬菜種植所采取的溝灌、漫灌、點灌、噴灌、滴灌等灌溉方式，大多是經(jīng)驗所成，沒有經(jīng)過具體的實驗分析。在目前的蔬菜設(shè)施生產(chǎn)中，大水漫灌被大量采用，這種方式不利于蔬菜生產(chǎn)，同時還會引發(fā)病蟲害，導(dǎo)致蔬菜品質(zhì)下降。而采用智能化的滴灌、噴灌的方式進行灌溉，同時也可以少量采用微灌的方式，則可以達到一個適合蔬菜生長的水利用平衡點[5]。

灌溉技術(shù)是影響設(shè)施內(nèi)土壤水分以及空氣濕度的主要因素[8]，大量研究表明，自動化噴灌技術(shù)不僅有利于節(jié)約用水，也有利于改善蔬菜的品質(zhì)。設(shè)施蔬菜采用何種灌溉的方式，可以根據(jù)該蔬菜對于土壤水分的具體要求來定，一般來說，滴灌適合瓜果類的蔬菜[9，10]，噴灌以及微灌適用于葉菜類的蔬菜[11，12]。一般來說，蔬菜采用膜下滴灌效果好，它是我國具有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N先進的節(jié)水灌溉方法。

2 節(jié)水灌溉在設(shè)施蔬菜種植中的作用

2.1 節(jié)約用水，改善生態(tài)環(huán)境

我國現(xiàn)有的水利工程較多，但其利用率較低。有數(shù)據(jù)顯示，在3萬hm2的水澆地中，約有2萬hm2的有效灌溉面積。這說明目前的灌水效率較低，水資源被大量浪費，不利于生態(tài)平衡。節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用與推廣，有利于水資源的合理利用，維護生態(tài)平衡，改善人們的生存環(huán)境，是利國利民的好事。

2.2 節(jié)水是調(diào)整蔬菜種植結(jié)構(gòu)的前提

節(jié)水農(nóng)藝技術(shù)是非水澆地的常用措施，包括覆蓋地膜、覆蓋秸稈、噴灑抗旱劑等。目前，選擇耐旱蔬菜品種和深松蓄水成為非水澆地的主要節(jié)水技術(shù)。但對于沒有水源或僅存在部分水源的非水澆地而言，節(jié)水的主要措施為雨水集蓄或開源引流。若非水澆地的水源條件較佳，可積極引用節(jié)水灌溉技術(shù)，選種經(jīng)濟價值較高的蔬菜種類。節(jié)水工程、節(jié)水農(nóng)藝與田間節(jié)水等技術(shù)是實現(xiàn)蔬菜種植結(jié)構(gòu)有效調(diào)整的前提，應(yīng)合理選擇適宜的灌溉技術(shù)，減少水資源的消耗量，保證蔬菜的高產(chǎn)性。

2.3 節(jié)水灌溉是提高蔬菜種植效益的理想措施

節(jié)水灌溉具有節(jié)水優(yōu)勢，水資源的灌溉利用系數(shù)可達96%以上。此外，節(jié)水灌溉還具有保肥、省地、灌溉及時、均勻和省工等優(yōu)勢，適用于多種地形，利于機械化生產(chǎn)的綜合利用。對于沙地或山區(qū)等水源滲透性強的地區(qū)而言，節(jié)水灌溉可保證農(nóng)作物的產(chǎn)量。

節(jié)水灌溉經(jīng)濟效益理想，與傳統(tǒng)灌溉相比增收增效。與地面灌溉相比，噴灌技術(shù)可實現(xiàn)25%左右的增產(chǎn)效益，微灌可實現(xiàn)40%以上的增產(chǎn)效益，且農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)明顯提高[13]。王桂榮等[14]對河北省小麥玉米微灌水肥一體化技術(shù)模式進行評價，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，微灌水肥一體化技術(shù)模式經(jīng)濟、社會、生態(tài)效益分別為8412.18元/hm2、5699.3元/hm2、1352.56元/hm2，綜合效益為 15464.04元/hm2，分別比常規(guī)地面灌溉高1876.59%、34.46%、8.65%和49.92%。節(jié)水灌溉也可用于冷棚或溫室大棚等蔬菜生產(chǎn)中，若采用膜下地面灌灌技術(shù)，會導(dǎo)致棚內(nèi)的濕度太高，引發(fā)嚴重病蟲害，影響蔬菜質(zhì)量。若采用滴灌技術(shù)，使蔬菜根部有效吸收水分，提高其土壤溫度；相比之下棚內(nèi)濕度低，病蟲害輕，減少農(nóng)藥的使用量，農(nóng)藥殘留少，提高作物整體質(zhì)量，為菜農(nóng)創(chuàng)造較高的經(jīng)濟收入[5]。

3 設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中節(jié)水灌溉的主要方式

蔬菜種植對灌水的要求較高，不僅需要相配套的灌溉方法，還需要定量、定時、均勻灌水，根據(jù)蔬菜的實際生長情況確定灌水量和時間，進而保證其產(chǎn)量與質(zhì)量。在進行蔬菜品種選擇時，應(yīng)全面評估該地區(qū)的土壤性質(zhì)、光照情況與氣候條件，分析蔬菜的生長需求與自身特點后，選擇相對應(yīng)的配套節(jié)水灌溉技術(shù)。一般來說設(shè)施蔬菜種植多采用滲灌或滴灌方式。

3.1 噴灌

噴灌是借助水泵和管道系統(tǒng)或利用自然水源的落差，把具有一定壓力的水噴到空中，散成小水滴或形成彌霧降落到植物上和地面上的灌溉方式。噴灌可以控制噴水量和均勻性，避免產(chǎn)生地面徑流和深層滲漏損失，提高水的利用率，一般比漫灌節(jié)省水量30%～50%，降低灌水成本。噴灌便于實現(xiàn)機械化、自動化，可以節(jié)省勞動力，噴灌所需的勞動量僅為地面灌溉的1/5。噴灌對各種地形適應(yīng)性強，不需要像地面灌溉那樣整平土地，在坡地和起伏不平的地面均可進行噴灌。特別是在土層薄、透水性強的沙質(zhì)土，非常適合采用噴灌。但噴灌投資費用大，就目前條件移動式噴灌系統(tǒng)最便宜，一般投資需要20～50元/667 m2；另外噴灌易受風速和氣候的影響，降低噴灌均勻性。

3.2 滲灌

設(shè)施蔬菜滲水灌溉的具體做法是用管徑為10～15 mm，管壁上扎有間距為35 cm，孔徑為1.2 mm的水平單眼塑料細管做毛管，每1 m間距布設(shè)1條，埋入地下8～10 cm土壤中，兩側(cè)種植蔬菜。毛管首部與管徑為38 mm的塑料支管用三通聯(lián)接，支管首部安裝同徑閘閥并與水源接通。蔬菜灌溉時開啟閘閥即可。這種灌水方法，棚內(nèi)灌溉設(shè)施總需投資約570元/667 m2，是一項操作簡單的廉價灌溉新技術(shù)，設(shè)施蔬菜滲水灌溉試驗推廣幾年來，取得了顯著經(jīng)濟效益。

3.3 滴灌

微滴灌是通過干管、支管以及毛管上的滴頭，在低壓下向土壤經(jīng)常緩慢地滴水；這是一種直接向土壤供應(yīng)已過濾的水分、肥料或其它化學(xué)制劑等的灌溉系統(tǒng)。該系統(tǒng)適應(yīng)大棚蔬菜、果園。使用微灌可以降低室內(nèi)空氣相對濕度20%左右，從而大大地減少蔬菜病蟲害和農(nóng)藥用量，提高蔬菜安全性。而且?guī)缀醪粫鸬販叵陆?，有利于蔬菜的生長。微滴灌還可結(jié)合施肥，把肥料直接送到蔬菜根部，提高肥料的利用率。此外，微滴灌比大水漫灌節(jié)水50%～90%，節(jié)能30%。大棚蔬菜使用微滴灌可提高收入 30%～100%[13]。

4 節(jié)水灌溉的發(fā)展趨勢

節(jié)水灌溉是一項涉及到農(nóng)學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、地理學(xué)和信息系統(tǒng)等學(xué)科的綜合性應(yīng)用技術(shù)，行業(yè)技術(shù)壁壘較高，且節(jié)水灌溉工程越大，對生產(chǎn)企業(yè)的資質(zhì)要求越高，對于新進入行業(yè)或?qū)嵙Σ蛔愕钠髽I(yè)來說，發(fā)展阻力較大，具有較高的資質(zhì)壁壘。因此，節(jié)水灌溉行業(yè)逐漸呈現(xiàn)出強者愈強的發(fā)展局面?，F(xiàn)階段，我國節(jié)水灌溉耕地面積與發(fā)達國家相比仍存在較大差距，且節(jié)水效果較好的噴灌、滴灌技術(shù)尚未普及開來。隨著國家對農(nóng)業(yè)節(jié)水支持力度的持續(xù)加大，和全民節(jié)水意識的增強，我國節(jié)水灌溉行業(yè)未來會有更大的增長空間。