温室大棚集雨节灌技术

摘要：设施园艺技术是国内外普遍采用的反季节果菜生产技术，本文通过对温室大棚棚面集雨技术的原理论述、施工设计、效益分析和管理措施的分析总结，提出了解决山旱地温室大棚缺乏灌溉水源问题的集雨技术方案。

关键词：温室大棚；集雨；技术；设计

以日光温室、塑料大棚、连栋温室为主要形式的设施园艺生产技术不但为人们提供了新鲜的反季节蔬菜水果，而且还成功应用于菌类生产、种子育苗、花卉培育和畜牧养殖等农业生产途径，应用范围十分广泛，对提高人们生活水平、增加农民收入具有十分重要的意义。

连栋温室造价昂贵，技术配套要求高，建造之前一般都已考虑水源问题。山旱地大棚由于缺少水源用水成本高，只能采取旱作种植模式。旱作温室大棚种植由于缺乏水源，一是导致作物种植品种受限、生产方式落后；二是难以提高产品品质和产量，生产效益不高；三是施用的化肥农药无法直接快速深入根系，造成药肥浪费和药害残留。

中国大部分地区水资源缺乏，降雨季节性分布不均，旱涝交替。因此，对温室大棚进行集雨灌溉技术改造，充分利用雨季蓄积雨水和节水灌溉技术相结合是解决旱地大棚用水最简便最经济的方法。

基本原理

温室大棚集雨系统由集雨系统、贮水系统和节灌系统组成。主要原理是充分利用温室棚面良好的不透水性和倾斜坡度条件蓄积雨水，留住雨水，做到雨贮旱供，并配套高效节水灌溉系统，提高灌溉效率。设计简图如图1（塑料圆拱棚可采取两边同时集雨的方式，节灌部分设计省略）：

工程设计

施工前先考察周边地理方位特点、地质条件、自然环境、气候环境、农艺要求及四周尺寸特点，并画出施工简图，选择好配套设备及施工用料。应根据当地年平均降雨量数据和拟建大棚投影面积计算出理论最大集雨量。通过对不同种植模式蔬菜全生长期需水量的分析，计算出满足不同蔬菜种植模式下，实现塑料大棚水量自给的适宜蓄水量，如最大集雨量不足以支撑大棚生产用水，可考虑有无补给水源，有其他补充水源时可根据需要加大贮水窖容积，综合考虑其他用水情况和水量损耗情况确定蓄水池容积，并根据最大当地暴雨降雨量设计核算引水管直径。

贮水窖位置和容积确定

贮水窖的选址综合考虑取水及管理方便性、降低施工成本、减少占地面积三个因素，一般以挖在大棚中间并埋入地下最为适宜，棚外有空地或有其他集雨方式作为补充时可挖在棚外，但必须加盖并防止冬季冻裂，为了降低施工难度，可以连续挖掘多个互相连通的深度较浅的贮水池。

贮水窖修筑应根据地质条件、材料成本和使用年限长短，选择砖石砌筑、水泥浇筑、钢筋混凝土等修筑方式，确保强度和密实性。具体形状根据建造难度选择圆柱体、长方体、椭圆体或其它形状。

集雨沟尺寸及处理

集雨沟沟底处理视使用年限而定，长期使用的用3～5 cm厚水泥混凝土抹平即可，短期（2～5 年）使用的可选择光滑的石块等重物镇压塑料膜。

集雨沟截面以半圆形，塑料膜铺底最佳（水泥成型可凹槽形）。整直、夯实并将塑料棚膜贴实于槽内覆盖形成防渗层，膜边埋入集雨沟沟外边沿土中并覆土镇压即可，槽口宽度一般大于15 cm，深度10 cm，坡度3～5°。集雨沟外边沿要钉入地锚用以固定压膜线，外边稍高于内边即可，暴雨频繁或施工需要时可适当加大加宽。

沉淀池和引水管选择

沉淀池可根据场地情况酌情处理，挖在棚内棚外都可以，高寒地区以棚内防冻为好，一般以边长50 cm左右，深度100 cm左右的柱状池为宜，池壁留进水孔（进水孔加滤网和关闭插板）、引水管出口并用水泥抹平，顶部加盖封闭。

引水管应选择内径10 cm以上PVC管，进水端接沉淀池出水口（略低于池沿5 cm），倾斜度3～5°，要注意水管埋管后要在耕作层（40 cm）以下并作明确标示。

贮水窖及配套设施

贮水窖施工完成后要检查有无裂缝及渗水情况并加盖封闭，盖板上要预留取水管插孔和浮子等水位指示装置，需要时可先安装好潜水泵，将电源线和水管引出，用水时只需接通电源和并连接水管即可。

引水及排水接口

有其他集雨或贮水条件的大棚可以预留引水接口，有排水条件的应当适当预留排水沟，以便暴雨时关闭进水口排出多余的降水，防止水涝灾害发生。

现场施工要点

施工前要根据设计图制定合理的施工顺序和关键环节的检查验收。

施工前严格按照设计尺寸和坡度挖掘沟渠和贮水池等土方工程，经检查合格后开始下道工序。

要对施工现场的气候环境、地理位置、地质情况等进行观察估计，做好应对自然灾害和可能遇到的破坏、危险等特殊情况的防范处理。

充分考虑因漏水发生地质沉降的危害，各过水面和贮水面要有足够厚度确保强度，要无裂缝，表面要用灰浆粉刷处理2～3 遍，确保无渗漏。

日常管理措施

要及时清掏沉淀池内的淤泥和滤网处的杂物，检查裂缝和渗漏情况，冬季上冻前要及时清淤并疏通管道，防止冻害。

贮水池要根据降雨分布、注水情况及用水情况提前计划，合理集蓄，并根据淤泥情况按时清淤。

要配套相应的高效植保技术和节水灌溉设备，节约用水，降低农药残留和污染。

高温天气可在棚面洒水降温，冬季沙尘较大时可通过清洗棚面增加透光率，提高光合效率。

经济效益分析

温室大棚集雨系统的主要优点：一是解决了大雨时大棚排水困难和平时灌溉用水紧缺的矛盾。二是解决了大棚生产用水对外界的依赖，扩大了大棚选址的适宜范围。三是集雨窖具有沉淀净化水质的作用，有利于推广节水灌溉技术。四是能够扩大大棚蔬菜种植结构和模式，增产增效。五是温室大棚集雨能够节省灌溉费用，促进农药及肥料的利用效率，提高产品品质。

根据甘肃天水地区实际情况调查，350 m2（10×35）的大棚（集雨沟约占地10 m2左右），集雨灌溉系统需投资3500 元左右（其中材料费2000 元、水泵及管道700 元、人工费800 元），使用年限按15 年计，每棚年总产值按市场平均水平12，000 元估算，增加灌溉用水后年增加纯收益25%以上，约为12000乘以0.25，等于3000 元。则年投资成本为3500除以15，约为235 元；年耗电费用按115 元计，集雨沟占地经济损失为12000除以350再乘以10，约为350 元，则年投入成本为235加上350再加115，等于700 元，年新增纯收益达2300元（3000减去700），年平均投资收益率达3倍以上。

【参考文献】

[1] 孟娟.秦安县旱作高效农业的发展之路[J].农业科技与信息，2009（23）：11～12.

[2] 张虎成.高海拔旱地大棚辣椒膜下滴灌栽培技术[J].西北园艺（蔬菜专刊），2008（2）：45～47.

[3] 王青荷.秦安县“五位一体”设施农业模式浅析[J].甘肃农业，2007（2）：36～37.

*作者简介：武灵芝，男，1975年生，甘肃天水人，甘肃省天水市农机推广站高级工程师；研究方向为农机推广。