蔬菜设施栽培专题讲座 第六讲 设施蔬菜栽培灌溉系统的选择

!“#$%& “( )*+%,!-&%, ./,/0+1/2专 题 讲 座 !“!#“#蔬 菜 设 施 栽 培 专 题 讲 座第 六 讲 设 施 蔬 菜 栽 培 灌 溉 系 统 的 选 择别 之 龙$ 设 施 蔬 菜 栽 培 采 用 节 水 灌 溉 的 重 要 性我 国 是 一 个 水 资 源 相 对 贫 乏 的 国 家 !人 均 水 资 源占 有 量 只 相 当 世 界 人 均 水 平 的 $%&!是 世 界 上 $ 个 贫水 国 之 一 ( 我 国 农 业 每 年 平 均 用 水 量 占 全 国 总 用 水 量的 )*!而 另 一 方 面 !我 国 农 业 灌 溉 水 利 用 率 相 当 低 !全 国 范 围 的 有 效 利 用 指 数 低 于 &+*!而 美 国 的 有 效 利用 指 数 在 #“*$)“*!以 色 列 则 高 达 ,+*以 上 !因 此 我国 农 业 用 水 面 临 资 源 短 缺 和 浪 费 严 重 的 双 重 困 扰 “ 造成 我 国 农 业 灌 溉 水 利 用 率 低 的 主 要 原 因 是 灌 溉 方 式落 后 !以 蔬 菜 生 产 为 例 !生 产 上 多 采 用 畦 灌 或 沟 灌 !灌水 定 额 为 , +$- + .% /.-! 水 分 利 用 率 只 有&+%!不 仅 浪 费 了 大 量 的 水 资 源 !而 且 由 于 设 施 内 相 对封 闭 的 环 境 ! 大 量 灌 水 易 导 致 设 施 内 相 对 湿 度 增 加 !从 而 诱 发 各 种 病 害 的 发 生 !因 此 选 择 适 合 设 施 蔬 菜 栽培 的 合 理 灌 溉 方 式 !不 仅 可 提 高 水 分 利 用 效 率 !而 且对 于 改 善 设 施 内 的 水 分 环 境 ! 降 低 设 施 内 的 相 对 湿度 !减 轻 病 害 的 发 生 具 有 重 要 意 义 !节 水 灌 溉 技 术 在设 施 蔬 菜 生 产 中 具 有 很 好 的 推 广 应 用 前 景 “- 设 施 蔬 菜 栽 培 常 见 的 几 种 灌 溉 方 式设 施 蔬 菜 栽 培 常 见 的 灌 水 方 式 有 沟 灌 # 浇 灌 #微灌 等 !沟 灌 和 浇 灌 是 传 统 灌 水 方 式 !微 灌 是 现 代 新 型节 水 灌 溉 方 式 “-0$ 沟 灌沟 灌 是 直 接 将 水 引 入 温 室 或 大 棚 畦 沟 内 进 行 灌溉 的 方 式 !水 分 在 沟 内 通 过 渗 透 作 用 渗 入 畦 内 “ 沟 灌要 求 畦 沟 平 直 !否 则 难 以 形 成 自 流 灌 溉 “ 沟 灌 的 特 点是 操 作 简 单 !不 需 要 外 加 灌 水 设 施 !但 灌 溉 用 水 量 大 !水 分 浪 费 严 重 !并 易 引 起 大 棚 内 空 气 湿 度 增 加 “ 采 用沟 灌 方 式 灌 溉 时 !灌 溉 水 的 高 度 不 能 超 过 畦 面 !否 则就 成 为 漫 灌 !易 引 起 土 壤 板 结 !对 于 已 经 发 生 土 传 病害 的 如 果 采 用 沟 灌 易 导 致 病 害 的 蔓 延 “-0- 浇 灌设 施 内 进 行 蔬 菜 育 苗 时 !多 采 用 浇 灌 !与 沟 灌 相比 !这 种 灌 溉 的 特 点 是 灌 水 量 小 !采 用 水 壶 洒 水 时 水滴 细 !所 产 生 的 冲 击 力 小 !不 会 对 秧 苗 造 成 伤 害 !不 易形 成 土 壤 板 结 $除 了 蔬 菜 育 苗 外 !在 设 施 栽 培 中 也 可利 用 塑 料 皮 管 通 过 定 植 孔 进 行 灌 溉 “ 这 种 灌 溉 方 式 比较 费 工 !不 适 合 大 面 积 生 产 使 用 “-0 微 灌微 灌 包 括 滴 灌 #微 喷 灌 和 地 下 渗 灌 等 !使 用 最 多的 是 滴 灌 “ 它 是 根 据 各 种 作 物 的 不 同 需 水 量 要 求 !通过 管 道 系 统 与 安 装 在 末 级 管 道 上 的 灌 水 器 !将 植 物 生长 所 需 的 水 分 和 养 分 !以 较 小 的 流 量 !均 匀 准 确 地 直接 送 到 植 物 根 部 附 近 的 土 层 中 “ 相 对 于 地 面 灌 溉 和 喷灌 而 言 ! 微 灌 属 于 局 部 灌 溉 和 精 细 灌 溉 ( 一 般 只 湿 润植 物 根 部 附 近 土 壤 ( 土 壤 不 易 板 结 !有 利 根 系 生 长 “ 灌水 流 量 小 ( 能 适 时 适 量 依 植 物 生 长 需 要 供 水 ( 完 全 避免 地 表 径 流 和 深 层 渗 漏 ( 所 以 一 般 比 地 面 灌 溉 省 水!+*$)+*( 比 喷 灌 省 水 $!*$-!*!采 用 微 灌 可 有 效 降低 设 施 内 的 相 对 湿 度 !具 有 省 水 #省 工 #省 力 和 增 产 的优 点 “!滴 灌 完 整 的 滴 灌 系 统 由 控 制 首 部 #输 水 管 路和 滴 灌 管 三 部 分 组 成 !控 制 首 部 通 常 设 在 滴 灌 系 统 供水 水 源 处 !由 水 泵 #过 滤 器 #阀 门 和 施 肥 装 置 等 设 备 组成 !具 有 动 力 #过 滤 #进 肥 等 作 用 “ 输 水 管 路 为 滴 灌 系统 的 输 水 部 分 !由 主 管 #支 管 和 毛 管 三 级 管 道 组 成 !主管 一 般 用 聚 氯 乙 烯 %1234&管 !支 管 可 采 用 聚 氯 乙 烯管 或 黑 色 聚 乙 烯 %25&管 !毛 管 多 采 用 黑 色 25 管 !主 管多 埋 在 地 下 !支 管 和 毛 管 多 布 置 于 地 面 “ 滴 灌 管 是 滴灌 系 统 的 出 水 部 分 !滴 灌 管 其 上 安 装 滴 头 !滴 头 间 距取 决 于 滴 头 流 量 # 蔬 菜 种 类 及 土 壤 透 水 性 等 多 种 因素 !根 据 滴 头 安 装 在 滴 灌 管 上 的 不 同 方 式 可 分 为 软 管滴 灌 管 #内 镶 式 滴 管 #外 镶 式 管 等 多 种 类 型 “ 由 于 完 整滴 灌 系 统 的 投 资 较 高 !设 施 蔬 菜 栽 培 多 使 用 简 化 的 滴灌 系 统 !一 般 对 控 制 首 部 的 设 备 进 行 简 化 “滴 灌 系 统 的 工 作 原 理 是 利 用 安 装 在 末 级 管 道 上的 滴 头 或 滴 灌 管 %带 &!将 水 一 滴 滴 均 匀 缓 慢 滴 入 作 物别 之 龙 !华 中 农 业 大 学 园 艺 林 学 学 院 !国 家 蔬 菜 改 良 中 心 华中 分 中 心 !武 汉 市 南 湖 狮 子 山 !&+)+收 稿 日 期 -+!6+!6+7!“# #!“#$%& “( )*+%,!-&%, ./,/0+1/2根 区 附 近 的 土 壤 中 ! 由 于 滴 水 量 小 “水 滴 缓 慢 入 土 “因而 除 滴 头 下 面 的 土 壤 水 分 处 于 饱 和 状 态 外 ! 其 他 部 分的 土 壤 水 分 均 处 于 不 饱 和 状 态 “因 此 滴 灌 属 于 浸 润 式灌 溉 “节 约 了 灌 溉 用 水 “每 个 滴 头 的 浸 润 半 径 保 持 在“#!$# %&“土 壤 不 板 结 “有 利 于 根 系 生 长 “采 用 滴 灌 可将 灌 水 和 施 肥 相 结 合 “将 植 物 生 长 所 需 的 肥 料 配 成 营养 液 随 灌 水 施 入 “减 少 了 肥 料 的 浪 费 “提 高 了 肥 料 的利 用 率 ! 近 年 来 推 出 的 膜 下 滴 灌 技 术 将 地 膜 覆 盖 与 滴灌 技 术 有 机 结 合 “充 分 发 挥 了 滴 灌 和 地 膜 覆 盖 技 术 的优 点 “管 材 不 易 老 化 “灌 水 时 土 壤 表 面 几 乎 没 有 蒸 发 “又 避 免 了 水 的 深 层 渗 漏 和 地 表 径 流 “ 实 现 了 作 物 对水 #肥 的 高 效 利 用 “非 常 适 合 设 施 蔬 菜 栽 培 !铺 设 膜 下 滴 灌 前 “ 应 顺 设 施 的 跨 度 $或 长 度 %起垄 “垄 宽 依 栽 培 的 作 物 对 象 而 定 “垄 高 (!$ %&“作 成中 间 低 的 双 高 垄 “ 滴 灌 带 放 在 双 高 垄 的 中 间 低 凹 处 “对 需 水 量 大 的 蔬 菜 有 时 也 布 置 两 道 “ 垄 上 覆 盖 地 膜 !滴 灌 毛 管 的 每 根 长 度 依 设 施 类 型 和 栽 培 方 式 而 定 “日光 温 室 内 蔬 菜 种 植 一 般 为 南 北 向 “种 植 畦 较 短 “因 而灌 水 毛 管 的 布 置 长 度 一 般 为 )!* & $与 温 室 的 跨 度 相等 %“而 支 管 布 置 为 东 西 向 “其 长 度 为 日 光 温 室 长 度 “塑 料 大 棚 的 灌 水 毛 管 布 置 一 般 与 棚 的 长 度 相 等 “其 支管 长 度 与 棚 的 宽 度 相 等 “支 管 的 管 径 为 +$!“( &&“毛管 为 (!$ &&!根 据 滴 灌 设 备 工 作 压 力 不 同 可 将 滴 灌 分 为 常 压式 滴 灌 系 统 和 加 压 式 滴 灌 系 统 “前 者 是 直 接 通 过 水 的压 力 将 水 输 送 到 末 端 “后 者 则 是 通 过 水 泵 等 加 压 装 置对 水 进 行 加 压 后 进 行 滴 灌 &根 据 设 备 铺 设 的 方 式 不 同又 可 分 为 地 下 灌 溉 和 地 表 灌 溉 ! 滴 灌 系 统 适 合 用 于 茄果 类 #瓜 类 等 蔬 菜 的 生 产 !悬 挂 式 微 喷 悬 挂 式 微 喷 是 同 滴 灌 技 术 一 同发 展 起 来 的 新 型 灌 溉 方 式 “将 水 经 加 压 过 滤 后 “通 过一 系 列 的 主 #支 管 输 水 系 统 和 悬 挂 式 微 喷 头 “使 水 像下 小 雨 一 样 均 匀 喷 洒 在 设 施 内 “ 这 种 灌 溉 的 特 点 是 喷洒 比 较 均 匀 “ 非 常 适 合 蔬 菜 育 苗 和 叶 菜 类 蔬 菜 的 生产 “在 夏 季 使 用 时 还 有 良 好 的 降 温 效 果 ! 悬 挂 式 微 喷一 般 悬 挂 安 装 在 离 地 面 +,+!+-$ & 高 “ 输 水 管 管 径 为+$ &&“微 喷 头 间 距 “ &“其 工 作 压 力 较 普 通 滴 灌 系 统高 “一 般 为 +-$!. /01%&+“散 水 直 径 “ &!“渗 灌 渗 灌 是 将 渗 灌 管 埋 设 在 一 定 深 度 的 土壤 内 “当 作 物 需 要 水 时 开 启 阀 门 “通 过 渗 灌 管 向 土 壤渗 水 “再 借 助 土 壤 的 毛 细 管 作 用 “将 水 扩 散 到 作 物 根区 周 围 “由 于 无 地 表 蒸 发 “可 比 滴 灌 节 水 +(2以 上 ! 渗灌 的 优 点 是 土 壤 中 下 层 水 分 充 足 “土 表 略 干 燥 “空 气湿 度 低 “有 利 于 植 株 根 系 生 长 “杂 草 减 少 和 病 害 发 生少 “但 渗 灌 工 程 一 次 性 建 设 投 资 较 大 !. 设 施 蔬 菜 栽 培 灌 溉 中 应 注 意 的 问 题.- 灌 水 时 期 和 灌 水 量 的 确 定蔬 菜 生 产 中 灌 水 时 期 和 灌 水 量 应 根 据 作 物 种 类 #生 长 发 育 阶 段 # 气 候 条 件 和 土 壤 质 地 进 行 综 合 确 定 !一 般 应 掌 握 以 下 原 则 !#根 据 蔬 菜 需 水 规 律 进 行 灌 溉 蔬 菜 在 不 同 的生 长 发 育 时 期 对 水 分 的 需 求 不 同 “ 幼 苗 期 需 水 量 小 “营 养 生 长 期 和 生 殖 生 长 期 需 水 量 大 ! 蔬 菜 定 植 后 在 缓苗 期 时 一 般 不 灌 水 “缓 苗 后 灌 一 次 缓 苗 水 “以 促 进 植株 生 长 “以 后 灌 水 时 期 要 根 据 作 物 种 类 和 生 长 发 育 阶段 而 定 “茄 果 类 #瓜 类 蔬 菜 在 营 养 生 长 期 和 生 殖 生 长前 期 需 水 量 较 大 “应 重 点 灌 水 “进 入 结 果 后 期 应 适 度控 制 灌 水 “特 别 是 瓜 类 蔬 菜 在 果 实 膨 大 的 后 期 应 严 格控 制 水 分 的 灌 溉 量 “以 促 进 果 实 糖 分 积 累 ! 绿 叶 蔬 菜以 柔 嫩 的 叶 片 或 叶 球 供 食 “ 随 着 植 物 生 长 期 的 延 长 “植 株 对 水 分 的 需 求 增 加 “灌 水 量 应 逐 渐 增 加 “以 保 证产 品 器 官 形 成 过 程 中 有 充 足 的 水 分 供 应 !根 据 气 候 条 件 确 定 灌 水 时 期 冬 春 季 进 行 设施 栽 培 时 “由 于 气 温 低 “蒸 发 量 小 “宜 少 灌 水 “灌 水 应选 择 在 晴 天 进 行 “避 免 灌 水 后 引 起 土 壤 温 度 降 低 ! 进入 春 季 以 后 “ 随 着 气 温 的 升 高 和 通 风 换 气 时 间 的 延长 “土 壤 和 作 物 蒸 发 量 增 大 “应 适 当 增 加 灌 水 次 数 和灌 溉 量 “在 夏 秋 季 节 则 应 经 常 灌 水 ! 每 日 灌 溉 量 与 天气 情 况 密 切 相 关 “晴 天 时 蒸 发 量 大 “应 适 当 多 灌 “阴 雨天 时 蒸 发 量 小 “宜 适 当 少 灌 ! 灌 水 时 间 宜 在 清 晨 或 傍晚 进 行 “切 忌 中 午 灌 水 “因 为 中 午 棚 内 土 壤 温 度 较 高 “作 物 生 长 代 谢 旺 盛 “灌 入 冷 水 后 “土 壤 温 度 骤 降 “根 系活 动 减 弱 “水 分 吸 收 减 慢 “植 株 容 易 出 现 生 理 伤 害 ! 为了 避 免 冬 季 水 温 过 低 对 植 株 的 伤 害 “最 好 在 设 施 内 修建 蓄 水 池 “灌 溉 前 将 水 引 入 蓄 水 池 内 “待 蓄 水 池 内 的水 温 升 高 后 再 进 行 灌 溉 !“根 据 土 壤 状 况 确 定 灌 水 时 期 不 同 的 土 壤 质地 类 型 对 水 分 的 保 持 程 度 具 有 很 大 差 异 “对 于 保 水 能力 强 的 粘 壤 土 “应 减 少 灌 水 次 数 “而 对 于 保 水 能 力 弱的 砂 土 “则 应 增 加 灌 溉 量 “可 以 根 据 土 壤 表 土 颜 色 的变 化 来 控 制 灌 水 !$灌 水 量 应 以 达 到 田 间 最 大 持 水 量 为 标 准 灌水 量 过 多 易 造 成 土 壤 过 湿 “棚 内 空 气 湿 度 增 大 “造 成根 系 生 长 不 良 “病 害 发 生 严 重 &灌 水 过 少 则 会 导 致 植株 长 势 弱 “逐 渐 萎 蔫 干 枯 “甚 至 死 亡 ! 灌 溉 后 应 使 土 壤耕 作 层 或 根 系 的 主 要 分 布 层 内 的 土 壤 达 到 湿 润 “如 果未 能 达 到 湿 润 “则 表 明 灌 溉 量 不 足 !“# #!“#$%& “( )*+%,!-&%, ./,/0+1/2三 言 两 语 话 农 事 ! 月 “! 月 #天 气 日 见 炎 热 #长 江 中 下 游 地 区 进 入 多 雨 的 黄 梅 时 节 $ 一 些 延 后 供 应 的 豆 科 蔬 菜 !豇 豆 %毛 豆 %菜 豆 “#全都 是 在 ! 月 至 “ 月 上 旬 播 种 的 $ 由 于 其 播 种 和 生 长 期 都 处 在 高 温 季 节 #往 往 不 易 种 好 #如 播 种 过 早 #虽 然 茎 叶 繁茂 #开 花 遇 到 高 温 #会 引 起 严 重 落 花 而 影 响 产 量 &播 种 过 晚 #后 期 易 遭 霜 害 #也 会 减 产 $ 虽 然 一 些 豆 科 蔬 菜 作 物 的 根瘤 菌 能 固 定 空 气 中 的 氮 素 #但 如 种 植 在 贫 瘠 的 土 地 上 #还 应 适 量 施 用 氮 肥 #除 氮 肥 外 #必 须 增 施 磷 钾 肥 料 &在 栽 培上 #最 重 要 的 措 施 就 是 要 选 好 品 种 和 选 择 最 佳 的 播 种 期 #才 能 达 到 生 产 的 目 的 $# 豇 豆!红 嘴 燕 又 名 一 点 红 (#荚 绿 色 #粗 细 均 匀 #于 ! 月 上 旬 至 $ 月 上 旬 播 种 #“%& 月 采 收 $“杜 豇 豆 荚 纯 白 色 #肉 厚 质 嫩 #耐 老 #适 应 性 强 #于 ! 月 中 旬 至 $ 月 上 旬 播 种 #“ 月 下 旬 至 & 月 采 收 $#全 能 豆 冠 豆 荚 绿 色 #质 地 肥 嫩 #不 易 老 化 #于 ! 月 中 旬 至 $ 月 上 旬 播 种 #“ 月 下 旬 至 & 月 采 收 $红 豆 角 荚 紫 红 色 #品 质 好 #播 种 期 %采 收 期 同 上 $ 毛 豆!科 兴 七 号 植 株 高 大 #荚 肥 粒 大 #青 荚 翠 绿 #于 ! 月 中 旬 至 $ 月 上 旬 播 种 #& 月 采 收 $“科 兴 十 号 株 高 $(%“( )*#荚 鼓 豆 甜 #品 质 好 #成 熟 一 致 #$ 月 播 种 #&%#( 月 采 收 $#开 育 & 号 株 高 $(%“( )*#叶 片 较 大 #青 荚 绿 色 #品 质 优 良 #播 种 期 %采 收 期 同 上 $九 月 寒 植 株 高 大 #荚 色 纯 绿 #荚 长 粒 大 #保 鲜 时 间 长 #$ 月 中 旬 至 “ 月 上 旬 播 种 #( 月 至 # 月 上 旬 采 收 $+ 菜 豆!侨 英 二 号 架 豆 荚 纯 绿 色 #肉 质 脆 嫩 #纤 维 少 #耐 老 #荚 形 扁 平 #商 品 性 好 #于 “ 月 #%, 日 为 最 佳 播 期 #最 迟不 超 过 “ 月 “ 日 #国 庆 节 前 后 至 # 月 上 旬 采 收 $“泰 国 架 豆 王 荚 圆 形 #荚 长 + )*#荚 色 淡 绿 #播 期 %采 收 期 同 上 $#九 子 鞭 荚 长 稍 扁 #豆 荚 绿 色 #品 质 好 #耐 老 #播 期 %采 收 期 同 上 $ !肖 德 文 “+- 灌 溉 水 源 的 选 择设 施 内 由 于 覆 盖 材 料 的 阻 隔 # 没 有 天 然 降 雨 #蔬菜 生 长 所 需 用 水 全 部 依 靠 人 工 灌 溉 #灌 溉 水 质 要 符 合农 田 灌 溉 水 的 标 准 # 可 用 符 合 灌 溉 水 质 的 地 下 井 水 %池 塘 或 江 河 中 的 水 进 行 灌 溉 #微 灌 设 施 对 水 质 的 要 求较 高 #多 采 用 地 下 井 水 灌 溉 #并 在 水 源 首 部 要 安 装 过滤 装 置 #常 见 的 过 滤 器 有 沙 石 过 滤 器 %筛 网 式 过 滤 器 %离 心 式 过 滤 器 %叠 片 式 过 滤 器 等 多 种 类 型 #视 水 质 情况 可 在 水 源 首 部 添 加 一 道 甚 至 多 道 过 滤 装 置 #以 避 免灌 溉 管 道 和 滴 头 的 堵 塞 $+-+ 微 灌 系 统 的 选 型 问 题微 灌 系 统 现 在 已 经 形 成 系 列 化 的 产 品 #如 滴 头 由原 来 的 单 一 管 式 滴 头 发 展 到 现 在 的 可 调 式 滴 头 %孔 口滴 头 %补 偿 式 滴 头 等 #悬 挂 微 喷 的 喷 头 有 旋 转 式 %折 射式 %缝 隙 式 %导 流 芯 式 及 脉 冲 式 微 喷 头 #滴 灌 带 有 双 腔滴 灌 带 %镶 式 迷 宫 滴 灌 管 %微 孔 渗 灌 管 %双 上 孔 滴 灌带 %双 腔 滴 灌 带 %内 镶 滴 灌 带 等 多 种 型 号 $ 不 同 的 产 品在 使 用 性 能 和 价 格 上 具 有 较 大 差 异 #如 内 镶 式 滴 灌 带质 量 较 好 #管 道 零 件 齐 全 #安 装 使 用 方 便 #但 成 本 较高 &薄 膜 式 滴 灌 带 造 价 低 #但 使 用 寿 命 短 $ 设 施 栽 培 一般 宜 选 择 低 成 本 的 滴 灌 系 统 #除 去 过 滤 器 #每 !$ *滴 灌 系 统 的 成 本 约 为 +( 元 #而 对 于 经 济 条 件 好 的 农户 #则 可 以 配 置 全 套 水 源 控 制 首 部 %输 水 管 路 和 滴 灌管 #在 水 源 首 部 添 加 施 肥 装 置 #每 !$ *全 套 设 施 费用 . ,(! ( 元 $+-/ 滴 灌 系 统 的 堵 塞 问 题堵 塞 是 滴 灌 系 统 使 用 中 经 常 遇 到 的 问 题 #常 见 的堵 塞 有 管 道 堵 塞 和 滴 头 堵 塞 #堵 塞 的 原 因 可 分 为 物 理堵 塞 %化 学 堵 塞 和 生 物 堵 塞 $ 物 理 堵 塞 主 要 是 由 于 水质 不 净 造 成 的 #生 物 堵 塞 是 由 于 灌 溉 水 中 的 菌 藻 类 堵塞 所 致 #化 学 堵 塞 则 是 由 于 灌 溉 肥 料 后 没 有 及 时 冲 洗滴 灌 系 统 所 致 #对 于 物 理 堵 塞 和 生 物 堵 塞 #可 以 采 用在 水 源 首 部 添 加 适 宜 的 过 滤 器 解 决 #在 使 用 中 要 经 常清 洗 滤 网 #以 防 堵 塞 $ 而 对 于 化 学 堵 塞 #则 需 要 在 使 用过 程 中 经 常 用 清 水 冲 洗 管 路 系 统 和 滴 头 $!“# #