自给动力式膜下滴灌技术在日光温室中的应用

摘要 介绍自级动力式膜下滴灌系统工作原理，总结该技术所具备的特点，即利用滴灌系统中水源本身的水压动力代替水泵动力自行完成膜下滴灌作业，在具备常规膜下滴管技术诸多优点的基础上，还具有节水省电、提高地温等新的优点。

关键词 自给动力；地膜覆盖；滴灌技术；日光温室；应用

中图分类号 S275.6 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）12-0206-01

膜下滴灌技术是地膜覆盖技术和滴水灌溉技术糅合应用的一项节水农艺新技术[1]。这项技术在充分发挥地膜覆盖诸多优点的同时，还从根本上改变了传统的农业灌溉方式，实现了节水灌溉，目前在我国北方干旱缺水地区大面积推广应用，取得了良好的经济效益、生态效益和社会效益[2-3]。笔者在日光温室运用膜下滴灌技术指导蔬菜生产过程中发现，在滴灌系统中利用水源（蓄水桶）与滴灌带（滴管）之间的高度差（水位差）产生的压力而自行完成膜下滴灌，无需借助水泵动力设备，故此称为“自给动力式膜下滴灌技术”或“输液式膜下滴灌技术”，值得推广应用。

1 自给动力式膜下滴灌系统工作原理

1.1 动力装置

在日光温室中，将常规膜下滴管系统中的蓄水池改为蓄水桶（水源），放置蓄水桶的地面要高于垄面，并且地面要夯实，上面再用混凝土砌一层砖，增加蓄水桶的稳固性，确保蓄水桶装满水后不下陷、不倾斜、不侧翻。蓄水桶侧底部的出水口至少不能低于输水管，输水管直接与蓄水桶出水口相连接，中间不需要连接水泵。这样，蓄水桶与输水管之间产生了高度差，只要蓄水桶里有水，输水管内就有水压产生，这种压力代替了水泵动力。当打开输水管上的控制阀门，就能自行完成膜下滴管作业。

1.2 系统装置

为增加自给动力式膜下滴管系统的水压动力，一般每栋日光温室安装2个容积为5 m3的蓄水桶，2个蓄水桶侧底部用PVC管相连接，形成一个连通器，其中一个蓄水桶口接注水管（自来水管），另一个蓄水桶侧底部设出水口，连接输水装置。输水装置分为主输水管（主管）和支输水管（支管），主管一头接蓄水桶侧底部出水口，一头通过三筒接2条支管。在主管上依次安装主控阀门、文丘里施肥器、过滤器；每条支管上安装控水阀门和滴管（滴灌带），将滴灌带铺设在垄面上，滴管带顺作物行布置，一般每垄双行平行栽植，每行作物根部布置一条滴管带，上面覆黑色地膜。

1.3 工作原理

每次滴灌作业结束后，在2个蓄水桶里储满水，对输水装置保持足够的压力，同时使水温始终与温室内部温度一致。在需要滴灌作业时，先打开一条支管的控水阀门，然后打开主管上的主控阀门，系统便自动开始膜下滴灌作业。当这条支管对应的垄滴（渗）透水，将水切换到另一条支管对应的垄进行滴灌，直到垄滴（渗）水为止。如果需要施肥，先将可溶性肥料在容器中充分溶解，在进行膜下滴管作业时关小主控阀门，在主控阀门前后形成水压差，由于文丘里施肥器与主输水管控制阀门并联安装，水流便经过安装文丘里施肥器的支管，利用水流通过文丘里管产生的真空吸力，将肥料溶液从盛肥料的容器中均匀吸入输水滴管装置进行施肥。如果防治病虫害需要灌根，则按单位面积用药量将农药勾兑成药液，用与施肥同样的方法把农药输送到农作物根部土壤[4]。运用自给动力式膜下滴灌技术，生产上通常采用水肥药一体化，即灌溉、施肥、病虫害防治同时进行，实现水肥药同步耦合。

2 自给动力式膜下滴灌技术的特点

在日光温室中应用自给动力式膜下滴灌技术，不但具备地膜覆盖技术的诸多优点，而且具有滴水灌溉技术的特点，同时还具有常规膜下滴管技术所不具备的特殊的特点。

2.1 节约用电

自给动力式膜下滴灌技术的本质就是利用滴灌系统中水源本身的水压动力代替水泵动力自行完成膜下滴灌作业，在整个系统中无需安装水泵动力设备。既然不用水泵，也就不用电能，还减少了水泵的投入。

2.2 提高地温

在日光温室中运用自给动力式膜下滴灌技术，虽然每栋温室中栽培的作物品种不尽相同，但是滴灌浇水间隔均在15 d以上。因此，每次滴灌作业结束后，及时在蓄水桶里储满水，等到下次滴灌作业时，蓄水桶里的水温与温室内部温度一致或接近，而温室内部空间温度始终高于地温，也就是说，用来滴灌浇水的水温始终高于地温，这样浇水不但不会降低地温，反而会提升地温，尤其在北方的冬春季节效果更加明显，有利于越冬蔬菜的栽培管理。

2.3 节约灌溉用水

膜下滴灌是一种局部灌溉模式，通过输水管道经滴灌带直接将水输送到作物根系区域，用水量少，能促进水分在地膜和土壤之间循环，降低了水分的蒸发速度，大幅度减少了灌溉用水量，同时降低了温室内部湿度，减轻了病害的发生。

2.4 提高肥料利用率

应用膜下滴灌技术时，将肥液通过滴灌带直接输送到作物根部土壤，肥料集中，不易流失，而沟灌追肥时将肥料撒施在垄沟里，大部分养分随水淋失。测试表明，该技术将肥料的利用率提升至55%左右。

2.5 降低劳动量

在日光温室中应用自给动力式膜下滴灌技术，可以有效抑制杂草的生长，减少灌溉次数，而且自动化程度较高，减轻了劳动强度，节约了劳动力成本。

2.6 改善土壤结构

应用自给动力式膜下滴灌技术，可以避免灌溉水对土壤的直接冲刷，防止形成土壤内部径流，保持土壤团粒结构，使作物根系层长期保持疏松状态，土壤生物大量增加，活性增强，加速土壤养分分解和转化，最终达到提高土壤的目的[5]。

3 参考文献

[1] 任学强.膜下滴灌在日光温室中的应用实践[J].山西水利，2012（3）：39-40.

[2] 陈冲，李爱民.膜下滴灌技术在漯河市日光温室的应用与效益[J].河南水利与南水北调，2012（12）：33-34.

[3] 杨少俊.膜下滴灌技术在日光温室中的应用[J].中国水利，2006（11）：65.

[4] 岳征强，王兆祥.浅谈滴灌在日光温室中的应用[J].吉林水利，2007（S1）：62-63.

[5] 李承舜.滴灌在日光温室中的应用[J].甘肃水利水电技术，2003（4）：334-335.