虽然近些年我国的蔬菜栽培取得了长足的进步,但水资源缺乏、水肥供应不同步,这些问题依然制约着着我国蔬菜栽培水平的发展和进一步提高。在温室大棚蔬菜的实际栽培中,我们一方面要继续提高蔬菜的产量,另一方面又需要防止因过量施用化肥和施肥方式不当等引起的土壤问题和环境污染问题,解决这个问题的关键之处是运用科学合理的手段,调控水肥的供应,使之与蔬菜的需水、需肥规律相匹配,从而达到节水省肥料,在提高蔬菜产量和品质的同时,降低成本投入,最终提高经济效益,而温室大棚蔬菜栽培滴灌施肥技术在目前来说就是最好的选择。
一、温室大棚蔬菜栽培滴灌技术的优势
滴灌,就是我们常说的滴水灌溉,由于灌溉时能够将水分和肥料养分均匀地输送至蔬菜的根系附近,因此,具有众多优势。
1、节水、节肥、省工
滴灌属于局部灌溉和全管道输水,能够根据蔬菜的需要精确地进行输送水肥,这样,最大限度的降低了水分和养分因渗漏等而造成的损失,从而使水肥的利用率大幅度提高。一般来说,采用滴灌系统进行灌溉,普遍要比大水漫灌省水40左右,有些需水量小的蔬菜品种节水量最高可达85%。
滴灌的时候,还可以把肥料溶解后注入灌溉系统,使肥料养分均匀的施到蔬菜根系附近,实现水肥同步。所以,滴灌还可以大大提高肥料利用率,节省化肥施用量。
滴灌施肥系统利于管网供水,操作方便,自动化程度高,能够节省劳动力投入,省工、省时。
2、减少病虫害的发生与蔓延
由于滴灌是局部灌溉,水肥是通过一滴一滴的输送向根系附近,对地温的保持和回升不会产生剧烈冲击,而且能够明显的降低温室大棚内的湿度。我们都知道,温室大棚许多病虫害的发生温湿度是一个很大的原因,因此,采用滴灌系统进行灌溉和施肥,能明显减少蔬菜病虫害的发生,进而还可以减少农药的用量。
3、保持土壤结构、促进蔬菜生长
传统的大水漫灌,温室大棚里的灌水量很大,温室大棚里的土壤就会受到冲刷、压实和侵蚀,土壤就会产生严重的板结现象,不利于蔬菜的生长。而滴灌属于微量灌溉,水分缓慢地渗入土壤,对土壤结构影响不大,并能形成适宜的土壤水、肥、热环境,从而有利于蔬菜的生长。
温室大棚蔬菜栽培滴灌系统设备组成
温室大棚蔬菜滴灌系统的设备构成并不复杂,农民朋友们在购买了整套设备之后,可以自己安装。整个温室大棚滴灌施肥系统主要由水源、水泵、施肥系统、过滤系统、输水管网等设备组成。
1、水泵
水泵的作用是把水抽上来,并且给水流加压,加到滴灌系统所需要的压力后,输送给输水管道。用水井做水源的滴灌系统,一般用小型潜水泵。
2、施肥设备
温室大棚滴灌施肥系统使用的施肥器,有比例施肥泵、柱塞式施肥泵和文丘里施肥器。但是,对于温室大棚滴灌系统来说,最合适的还是文丘里施肥器。文丘里施肥器与供水管道控制阀门并联连接,正常灌水的时候,控制阀门打开的,水流通过供水管道,进入滴灌系统,当我们需要施肥的时候,就把控制阀门关小,这样,控制阀门前后,就会产生压差,水流在压差的作用下进入文丘里施肥器的支管,当水流经过文丘里管的时候会产生真空吸力,把容器中的肥料溶液通过水流带入后面的管道中。
3、过滤系统
过滤系统在施肥中起着至关重要的作用。它能过滤灌灌水中的杂质,避免堵塞滴灌系统。过滤设备一般安装在施肥器的后面,这样,就能把肥料溶液中的杂质也过滤掉。大滴灌系统常用的过滤器有网式过滤器和叠片式过滤。
4、输水管网
这些设备系统的联合运作,需要一个更为稳定的系统配合,才能真正发挥作用,那就是输水管网。温室大棚蔬菜种植滴灌系统的输水管网主要分为主管、支管和滴灌管。
(1)主管
从水泵到温室大棚的管道,主管一般施用聚氯乙烯塑料管,该材料的管道具有抗腐蚀、柔韧性较好、内壁光滑、重量轻等优点。对于大棚滴灌方式来说,一般选用管径为80~100㎜做主。
(2)支管
支管在滴灌系统中起着控制滴灌带长度的作用,支管一般使用聚乙烯软管。常用的支管管径为40~50㎜。支管每隔一定的长度设一个出水口,用来和滴灌管连接。
(3)滴灌带或滴灌管
温室大棚滴灌施肥系统最末一级管道,是滴灌带或滴灌管。作用是将管道里的水均匀而稳定地输送到根系附近的土壤中,从而满足蔬菜生长发育的需要。挑选滴灌带或滴灌管的时候,一般要看两个数据:滴头流量和滴孔间距。
滴头流量:滴头流量就是正常工作压力下每小时每个喷头的滴水量。滴灌带或滴灌管滴头流量从每小时1.5L到每小时4L都有。如果蔬菜需水量量大,就选择滴头流量较大的滴灌带;如果蔬菜需水量小,就选择滴头流量较小的滴灌带。滴孔间距:滴灌带或者滴灌管它们滴孔的间距有10㎝、20㎝、30㎝几个规格,可以根据种植蔬菜的株距进行选择。株距小就跳间距小的滴灌带,株距大就挑间距大的滴灌带。5、管道连接件
管道连接件也是滴灌系统中重要组成部分,其作用是按照滴灌设计要求,把管道连接成一定的网络形状。管道连接件有直通、弯头、三通、异形接头等等。选择管道连接件的时候,主要是考虑是否与管道匹配合适。
我们在了解了整个滴灌系统的组成部分及作用,接下来就要把各部分有效地布局和安装起来。布局的设计要抓住实用方便,而安装则需要兼顾耐用。
温室大棚蔬菜栽培滴灌系统的布局与安装
温室大棚蔬菜栽培滴灌系统输配管网安装之前,首先要做好规划。
1、主管布局安装
首先来设计主管道的布局,主管铺设要尽量顺直,并且要尽量减少转折。聚氯乙烯塑料管的缺点是受到阳光照射时容易老化,冬季气温较低的时候容易冻裂。所以,要把聚氯乙烯管埋到冻土层以下,这样就能解决老化和冻裂的问题。主管和支管之间要安装施肥器和过滤器,施肥器安装在过滤器的前面,两者之间的位置不能弄反。
2、支管布局安装
支管连接出水管道和滴灌管。支管在温室大棚里的布局方式,大致有以下几种。
第一种布局,是针对温室大棚大棚长度在60m以内的,蔬菜南北垄种植的模式设计的。这样的大棚施肥器和过滤器都安装在大棚的一端,支管沿着大棚里的人行道从东往西或者从西往东铺设。
第二种布局,是针对温室大棚大棚长度为60~100m,蔬菜南北垄种植的模式设计的,这样的大棚长度太长,如果一支支管铺过去,保证不了末端的水压,所以,支管要从中间向两边分,用开关控制两边的滴灌管进行轮灌。
第三种布局,温室大棚呈东西走向,长度在80m以内,但是蔬菜是东西垄种植的这种方式。支管布置在大棚的一端,支管比较短,但是每一条滴灌管都比较长。为了不影响工作,支管一般沿着温室大棚的过道铺设,支管铺设的时候一定要顺直平整,支管顶面要和垄面平齐或者略微稍高于垄面,从而保证水流通畅。
3、滴灌管安装
在温室大棚蔬菜生产中,刚刚移栽完成以后,整个大棚要灌一次透水,也就是我们所说的定植水。等到缓苗期过后再安装滴灌管,滴灌管方向和支管垂直,滴灌管布置的多少,根据垄面宽度和蔬菜的需要而定。
一般来说,滴灌管布置的间距为1米左右。如果蔬菜的蓄水量比较大,我们可以适当增加滴灌管的密度,减小滴灌管之间的间距。确定好位置以后,在支管对应的位置上打孔。打孔使用专用的打孔器,打孔的时候,打孔器不能倾斜,打孔后把旁通压入支管,最后,再把滴灌管和旁通连接起来就可以了。
温室大棚蔬菜栽培滴灌系统的安装过程中,各个部位的连接结合,一定牢固并且不能有渗漏,滴灌管全部铺设完之后,把滴灌管的末端扎紧,并且固定好。大棚滴灌一般和地膜覆盖栽培结合使用,铺上地膜之后,能更好地降低大棚里的湿度,起到保水保墒的作用。
温室大棚蔬菜栽培滴灌系统的使用
温室大棚蔬菜种植的滴灌系统在安装完毕后,浇水的工作量就大大减轻了。在使用时,可根据蔬菜在生长发育过程中的需水、需肥规律,确定浇水施肥的时间和用量。在使用时,拧开阀门,水肥便可均匀而缓慢的输送至蔬菜的根系。滴灌时间一般选在上午或下午进行,这样能够最大限度降低对棚室温湿度的冲击。
滴灌施肥系统能够随水施肥,提高肥效。先将可溶性肥料溶解,装入施肥灌,然后打开阀门即可进行浇水施肥。在随水施肥的时候,需要注意的是停止施肥后,仍要继续进行3~5分钟的灌溉,防止管道和滴灌头被堵塞。在滴灌系统的运行中,要仔细观察滴水强度随时做出调整,避免在土壤表面产生径流积水。
温室大棚蔬菜栽培滴灌系统的维护
一个具有良好性能的滴灌施肥系统,除了科学的、合理的设计和正确的使用之外,良好的定期维护习惯也是必不可少的。这样才能更好地发挥滴灌施肥系统的优势,在维护方面需要注意以下问题。
一定要按照灌溉制度,定期的排污和定期维护,否则杂质一旦进入系统,就会引起温室大棚里得滴管系统报废,需要重新安装里面的滴灌设施。
滴灌施肥设施使用过程中,一定要注意清洗过滤器和检查滴头,叠片式过滤器和网式过滤器的清洗都很简单。把过滤器打开,拿出叠片或者筛网,放入清水中用刷子刷去附着的污物,然后重新安装回过滤器中即可。
在蔬菜栽培的日常灌溉中,我们要留意滴灌头的流水情况,随时检查滴灌头是否出现堵塞、滴水管带是否出现破裂现象,如果滴灌头有堵塞现象,就要用清水清洗干净;管带如果出现破裂或损伤,也要及时维修或者重新更换。
作为一种新型的节水灌溉技术,温室大棚蔬菜栽培滴灌技术投资少,使用年限长,与地表灌溉、喷灌技术有着无可比拟的优势点,是目前最节水、节能的灌溉方式,希望你读了这篇文章,也能学会滴灌灌溉的安装和使用,从而达到增产增收的目的。
什么是辣椒节水灌溉技术?有哪些优缺点?应用情况怎样?
渠道输水是目前中国农田灌溉的主要输水方式。传统的土渠输水渠系水利用系数一般为0.4—0.5,差的仅0.3左右,也就是说,大部分水都渗漏和蒸发损失掉了。渠道渗漏是农田灌溉用水损失的主要方面。采用渠道防渗技术后,一般可使渠系水利用系数提高到0.6—0.85,比原来的土渠提高50%—70%。渠道防渗还具有输水快、有利于农业生产抢季节、节省土地等优点,是当前中国节水灌溉的主要措施之一。
根据所使用的材料,渠道防渗可分为:①三合土护面防渗;②砌石(卵石、块石、片石)防渗;③混凝土防渗;④塑料薄膜防渗(内衬薄膜后再用土料、混凝土或石料护面)等。 管道输水是利用管道将水直接送到田间灌溉,以减少水在明渠输送过程中的渗漏和蒸发损失。发达国家的灌溉输水已大量采用管道。目前中国北方井灌区的管道输水推广应用也较快。常用的管材有混凝土管、塑料硬(软)管及金属管等。管道输水与渠道输水相比,具有输水迅速、节水、省地、增产等优点,其效益为:水的利用系数可提高到0.95;节电20%—30%;省地2%—3%;增产幅度10%。目前,如采用低压塑料管道输水,不计水源工程建设投资(以下同),亩投资为100元—150元。
在有条件的地方应结合实际积极发展管道输水。但是,管道输水仅仅减少了输水过程中的水量损失,而要真正做到高效用水,还应配套喷、滴灌等田间节水措施。目前尚无力配套喷、滴灌设备的地方,对管道布设及管材承压能力等应考虑今后发展喷、滴灌的要求,以避免造成浪费。 喷灌是利用管道将有压水送到灌溉地段,并通过喷头分散成细小水滴,均匀地喷洒到田间,对作物进行灌溉。它作为一种先进的机械化、半机械化灌水方式,在很多发达国家已广泛采用。
喷灌的主要优点如下:⑴节水效果显著,水的利用率可达90%。一般情况下,喷灌与地面灌溉相比,1立方米水可以当2立方米水用。⑵作物增产幅度大,一般可达20%—40%。其原因是取消了农渠、毛渠、田间灌水沟及畦埂,增加了15%—20%的播种面积;灌水均匀,土壤不板结,有利于抢季节、保全苗;改善了田间小气候和农业生态环境。⑶大大减少了田间渠系建设及管理维护和平整土地等的工作量。⑷减少了农民用于灌水的费用和投劳,增加了农民收入。⑸有利于加快实现农业机械化、产业化、现代化。⑹避免由于过量灌溉造成的土壤次生盐碱化。常用的喷灌有管道式、平移式、中心支轴式、卷盘式和轻小型机组式。
移动管道式喷灌通常将输水干管固定埋设在地下,田间支管和喷头可拆装搬移、周转使用,因而降低了投资。北京市顺义县全县数万亩粮田均采用这种灌溉形式。10多年来的实践证明:移动式管道喷灌除了具有一般喷灌省水、增产、省工、减轻农民负担和有利于农业机械化、产业化、现代化等优点以外,还具有设备简单、操作简便、投资低、对田块大小和形状适应性强、一户或联户均可使用等优点,是目前较适合中国国情、可以大力推广的一种微型喷灌形式,可适用于大田作物、蔬菜等,亩投资为200元一250元。
固定管道式喷灌是将管道、喷头安装在田间固定不动, 其灌溉效率高,管理简便,适用于蔬菜、果树以及经济作物灌溉。但是投资较高(亩投资一般在1000元左右),不利于机械化耕作。
中心支轴式与平移式大型喷灌机, 只能在预定范围内行走,行走区域内不能有高大障碍物,土地要求较平整。其机械化和自动化程度高,适用于大型农场或规模经营程度较高的农田。使用国产设备,每亩投资为300元-400元。
绞盘式喷灌机, 靠管内动水压力驱动行走作业, 与中心支轴式及平移式的大型喷灌机相比,具有机动灵活、适应大小田块、亩设备投资低等优点。目前进口设备每亩投资为50元左右, 设备国产化后可进一步降低投资, 这是一种适合中国国情、有发展前景的喷灌形式, 可适用于大田作物、蔬菜等。绞盘式喷灌机有喷枪式和折架式两种, 后者具有雾化好、耗能低的优点。轻小型机组式喷灌,可以手抬或装在手推车或拖拉机上,具有机动灵活、适应性强、价格较低等优点,通常用于较小地块的抗旱喷灌。每亩投资为100元-200元。 滴灌是利用塑料管道将水通过直径约16mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉。它是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式,其水的利用率可达95%。滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果,同时可以结合施肥,提高肥效一倍以上。可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉,在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。其不足之处是滴头易结垢和堵塞,因此应对水源进行严格的过滤处理。目前,国产设备已基本过关,有条件的地区应积极发展滴灌。
按管道的固定程度, 滴灌可分固定式、半固定式和移动式三种类型。固定式滴灌,其各级管道和滴头的位置在灌溉季节是固定的。其优点是操作简便、省工、省时, 灌水效果好。国产设备亩投资约为700元(果树)-1400元(大棚蔬菜)。半固定式滴灌, 其干、支管固定, 毛管由人工移动。亩投资为500元-700元。移动式滴灌,其干、支、毛管均由人工移动,设备简单,较半固定式滴灌节省投资,但用工较多。亩投资为2元一500元。
结合中国劳动力多、资金缺乏的具体情况而研究开发的半固定式、移动式滴灌系统,大大降低了工程造价,为滴灌在大田作物和经济欠发达地区推广应用创造了条件。
储水滴灌, 是通过雨水集流或引用其它地表径流到水窖(或其它微型蓄水工程)内, 或利用储水罐蓄水作为小型移动水源,再配上滴灌以解决干旱缺水地区的农田灌溉问题。它具有结构简单、造价低、家家户户都能采用的特点。对于旱贫困山区实现每人有半亩到一亩旱涝保收农田,解决温饱问题和发展庭院经济有重要作用,应在干旱和缺水山区大力推广。
地下滴灌,是把滴灌管埋入地下作物根系活动层内,灌溉水通过微孔渗入土壤供作物吸收。有的地方在塑料管上隔一定距离钻一个小孔,埋入地下植物根部附近进行灌溉,群众俗称“渗灌”。地下滴灌具有蒸发损失少、省水、省电、省肥、省工和增产效益显著等优点,果树、棉花、粮食作物等均可采用。其缺点是2,当管道间距较大时灌水不够均匀,在土壤渗透性很大或地面坡度较陡的地方不宜使用。亩投资为400元-1000元。其效益为:节水50%-60%;省电40%-50%;增产30%左右。 根据水稻不同生育期对水分的不同需求进行“薄、浅、湿、晒”的控制灌溉,既节约用水,又有利于农作物生长,改变了以往水稻大水漫灌、串灌的旧习惯。它不需增加工程投资,只要按照节水灌溉制度灌水即可。“薄、浅、湿、晒”(薄水插秧、浅水育秧、分蘖前期湿润、分蘖后期晒田)、“旱育稀植”(旱育旱栽,稀植,适当补水)等技术均属这一范畴,近年已在广西、吉林等10多个省、自治区大面积推广。一般每亩可节水100m3,增产稻谷25kg,效益显著。水稻节水灌溉技术已获国家科技进步一等奖,应在水稻区大力推广。
江苏、上海、浙江等经济条件好的地区采用铺设暗管系统进行控制灌溉和田间排水,有利于节水、节肥和作物生长,为实现高产、高效、优质农业创造了有利的条件。 根据作物需水要求,适时适量地灌水,用先进的科学技术手段对土壤墒情和灌区输配水系统的水情进行监测、数据采集和计算机处理,可以科学有效地控制土壤水分含量,进行合理调度,做到计划用水、优化配水,以达到既节水又增产的目的。同时,要重视和加强节水管理,改变目前农业用水水价过低、不利于节水的状况,实行按成本收费、超计划用水加价等政策。要建立健全节水管理组织和技术推广服务体系,完善节水管理规章制度。
辣椒节水灌溉技术也叫微灌溉技术、管道浇水技术(地下渗灌技术),该技术是用管道将具有一定压力的水以水滴的形式直接送到植株的根系周围。由于该浇水法不用水渠送水,避免了渠道的渗、漏水,同时又将水直接浇到植株的根系附近,提高了水的利用率,降低了用水量,故称为节水灌溉技术。辣椒节水灌溉技术主要包括滴灌和微喷灌两种形式。
与常规的沟渠灌溉技术相比较,节水灌溉技术主要有以下一些优点:
(1)节水节水灌溉技术的浇水范围小,灌溉水主要集中在根系附近,用水量少。同时该浇水技术也避免了地面沟畦浇水过程中的浇水范围大、地面渗漏水多,浪费严重问题,节水比较明显,一般可节省用水30%~40%。(2)浇水质量好节水灌溉技术将水直接浇到蔬菜的根系分布区,水效高。同时浇水的均匀性也比较好,特别是垄作蔬菜采用节水灌溉浇水法后,可避免地面沟畦浇水法中存在的垄背浇不透或垄背顶部浇不上水等问题。(3)有利于保持良好的土壤结构节水灌溉技术是把水缓慢地浇进根系周围的土壤中,并且浇水量少,不会造成土壤板结,也不会出现地面沟畦浇水法中所存在的浇水量过大、过急,浇水后土壤长时间含水量过高,地面板结,通气不良,影响根系正常发育,甚至出现烂根、锈根等问题,能够始终保持耕作层疏松和良好的通气性。(4)有利于保持土壤温度节水灌溉技术的浇水量少,并且水缓慢地进入到根系周围,不会造成地温大幅度下降,有利于保持土壤温度,因此该浇水法比较适合于低温期保护地内浇水。(5)有利于实施地膜覆盖栽培节水灌溉技术浇水缓慢、浇水量少,浇水后水很快渗入地下,地面不残留水,进行地膜覆盖栽培时,不会造成地膜粘连地表,也不会引起地表板结。因此,该浇水法可以直接在地膜下进行灌溉水,并借助地膜的保湿、压湿功能,减少地表水分蒸发,保持比较低的空气湿度。(6)有利于实施精量施肥传统的地面沟畦撒施肥法,施肥范围广、肥效低,为保证施肥的效果,每次的施肥量往往都比较大,同时由于水流带肥的影响,沟内或畦内的肥料分布也不均匀,往往是远离进水口一端集结的肥较多,近进水口一端的肥量则较少。利用节水灌溉技术浇水均匀性好的优点,将肥料先溶入水中,浇水时将含肥的水直接浇入根系附近的土壤中,就不会发生施肥不均匀的问题,并且由于直接施肥于根系的密集分布区域,也便于根系的吸收利用,肥效也比较高。(7)有利于实施土壤药物处理同精量施肥一样,将一些用于土壤消毒或消灭地下害虫的农药以及一些适合于地下用药防治地上茎叶病虫害的农药,结合节水灌溉将农药施于地里,不仅施药均匀,药效好,而且用药量减少,也有利于减少土壤污染。
与常规的沟渠灌溉技术相比较,节水灌溉技术也存在着以下主要缺点:
(1)浇水范围小,供水量少,高温期容易发生供水不足、浇水不透等问题。因受节水灌溉法的管道滴口数量和流量的限制,一次浇水时往往不能将整个地块均匀浇透,浇水范围小,浇水量也少,低温期以及植株需水量不大时用此法浇水,一般不会发生供水不足问题,而高温期以及需水量比较大的结果期,特别是高温结果期则容易出现供水不足问题。
(2)蔬菜的根系浅,容易发生倒伏。节水灌溉技术的水湿土层范围比较浅,表层土壤中的含水量比较高,不利于蔬菜根系向深土层中扩展,蔬菜根系一般比较浅,容易发生倒伏。
(3)用水质量不符合要求以及管道施肥不当时,容易发生管道堵塞。节水灌溉系统中的管道出水口部分比较细小,容易被肥粒、土粒以及杂草、植株残根等所堵塞,导致出水不良或不出水,影响浇水的均匀性。
(4)需要一定的管道和加压系统,投资比较高。节水灌溉需要有水泵、水塔等设施给水加压后,水才能由管道滴于蔬菜根系附近。另外,该浇水法对滴管的质量要求也是比较严格的,必须用专用的滴水管才能确保浇水质量,故投资比较大,视所用管道材料以及加压系统的种类不同,一般安装一栋栽培面积667米2的温室或大棚,平均需要资金1000~3000元。
(5)容易造成土壤盐渍化。节水灌溉技术的浇水量少,水分主要集中于表土层中,对土壤表土层中无机盐的洗压作用较小,容易引起根系周围土壤中的盐分向湿度比较高的浇水区集结,造成根区附近的盐分浓度过高。因此,长时间进行节水灌溉容易使表层土壤发生盐渍化。
辣椒节水灌溉投资大,浇水成本高,目前主要应用于辣椒高效栽培中。近年来,在各地农业高科技师范基地的带动下,辣椒节水灌溉技术的应用规模也越来越大,在温室和大棚辣椒栽培中,节水灌溉技术应用的已比较普遍。