温室大棚微灌系统介绍

一、微灌的种类与优缺点

（一）微灌的种类

微灌是利用微灌设备组装成微灌系统，将有压水输送分配到田间，通过灌水器以微小的流量湿润作物根部附近土壤的一种局部灌水技术。用于温室大棚的微灌系统主要有滴灌和微喷灌两种。

1．滴灌

滴灌是利用安装在末级管道(称为毛管)上的滴头，或与毛管制成一体的滴灌带（管）将压力水以水滴状湿润土壤的一种灌水技术。通常将毛管和灌水器放在地面，也可以把毛管和灌水器埋入地面以下30～40厘米。前者称为地表滴灌，后者称为地下滴灌。每个灌水器的流量一般为2～12升/小时。

2．微喷灌

微喷灌是利用直接安装在毛管上，或通过直径4毫米塑料管与毛管连接的微喷头，将压力水以喷洒状湿润土壤的一种灌水技术。微喷头有折射式和旋转式两种，前者喷射范围小，水滴小，是一种雾化微喷灌；后者喷射范围较大，水滴也大。微喷头的流量通常一般为20～250升/小时。

(二）微灌的优缺点

温室大棚采用微灌与传统地面灌溉（畦灌）相比，具有以下优点：

降低室内空气湿度。由于微灌除了作物根部湿润外，其它地方始终保持干燥，因而大大减小了地面蒸发。一般情况下室内空气相对湿度下降20％左右。

灌水均匀。微灌系统能够做到有效地控制每个灌水器的出水流量,因而灌水均匀度高,一般可达80%~90%。

节省劳力。微灌是管网供水，操作方便，而且便于自动控制，因而可明显节省劳力。同时微灌是局部灌溉，大部分地表保持干燥，减少了杂草的生长，也就减少了用于除草的劳力。

地温降幅很小。微灌的运行方式是采用浅灌勤灌的方式，每次灌水量很小，因而几乎不会引起地温下降。

提高水肥利用率。微灌可以结合施肥，适时适量地将水和营养成分直接送到作物根部，提高了水和肥料利用率。

减少病虫害的发生。微灌可以降低室内的空气湿度，使与湿度有关的病虫害得以大幅度下降。同时降低了防止病虫害的农药使用量，减少蔬菜农药残留量，提高了蔬菜品质。

便于农作管理。微灌只湿润作物根区，其行间空地保持干燥，因而即使是灌溉的同时，也可以进行其它农事活动，减少了灌溉与其它农作的相互影响。

提高农作物产量。微灌可以给作物提供更佳的生存和生长环境，使作物产量大幅度提高。一般增产幅度达30%～80％。

提早供应市场。使用微灌系统，一般可早应市15～30天。

延长市场供应期。改善了的环境，可使作物在更长时间内保持生长旺盛，从而延长市场供应期，获得最佳的收入。

降低能耗。微灌比地面畦灌可减少灌水量50%～70％，因而可降低抽水的能耗；同时微灌地温下降小，可减少或免去提高地温所需的能耗，一般能耗可下降30％左右。

但是，微灌也有其缺点。微灌是利用压力管道输水，并需要有过滤设备，其系统投资一般要远高于地面灌溉；灌水器出口很小，易被水中的矿物质或有机物质堵塞，破坏系统水量分布均匀度，严重时会使整个系统无法正常工作，甚至报废。

二、微灌系统的组成

微灌系统由水源、首部枢纽、输配水管网和灌水器等组成。

（一）水源

河流、渠道、湖泊、水库、井、泉等均可作为微灌水源，但其水质需符合微灌要求。

（二）首部枢纽

首部枢纽包括水泵、动力机、肥料和化学药品注入设备、过滤设备、控制阀、进排气阀、流量压力量测仪表等。其作用是从水源取水增压并将其处理成符合微灌要求的水流送到系统中去。

微灌常用的水泵有潜水泵、深井泵、离心泵等。动力机可以是柴油机、电动机等。

供水量需要调蓄或含砂量很大的水源，常要修建蓄水池和沉淀池。沉淀池用于去除灌溉水源中大的固体颗粒。为了避免在沉淀池中产生藻类植物，应尽可能将沉淀池或蓄水池加盖。

过滤设备的作用是将灌溉水中的固体颗料滤去，避免污物进入系统，造成系统堵塞。过滤设备应安装在输配水管道之前。

肥料和化学药品注入设备用于将肥料、除草剂、杀虫剂等直接施入微灌系统，注入设备应设在过滤设备之前。

流量压力量测仪表用于测量管线中的流量或压力，包括水表、压力表等。水表用于测量管线中流过的总水量,根据需要可以安装于首部，也可以安装于任何一条干、支管上。如安装在首部，须设于施肥装置之前，以防肥料腐蚀。压力表用于测量管线中的内水压力，在过滤器和密封式施肥装置的前后各安设一个压力表，可观测其压力差，通过压力差的大小来判定施肥量的大小和过滤器是否需要清洗。

控制器用于对系统进行自动控制。一般控制器具有定时或编程功能，根据用户给定的指令操作电磁阀或水动阀，进而对系统进行控制。

阀门是直接用来控制和调节微灌系统压力流量的操纵部件，布置在需要控制的部位上，有闸阀、逆止阀、空气阀、水动阀、电磁阀等。

（三）输配水管网

输配水管网的作用是将首部枢纽处理过的水，按照要求输送分配到每个灌水单元和灌水器。输配水管网包括干、支管和毛管三级管道。毛管是微灌系统的最末一级管道，其上安装或连接灌水器。

（四）灌水器

灌水器是微灌设备中最关键的部件，是直接向作物施水的设备，其作用是消减压力，将水流变为水滴或细流或喷洒状施入土壤。

三、温室大棚滴灌系统田间布置

（一）日光温室室内滴灌系统布置

日光温室内蔬菜种植一般为南北向，种植田块东西向长、南北向短。滴灌支管一般东西向布置，其长度与日光温室的长度相同；毛管南北向布置（与种植方向一致），其长度一般为6～8米。

日光温室内一般为每一种植床种植两行作物，每一种植床一般布置一条毛管。如果种植床上的两行作物间距较大，土壤沙性较大时，可布置两条毛管。如果种植床上覆盖地膜时，毛管一般布设于地膜下。

（二）蔬菜大棚棚内滴灌系统布置

大棚内蔬菜种植一般仍为南北向，但种植田块南北向长、东西向短，滴灌支管仍为东西向布置，其长度与大棚的宽度相等；毛管南北向布置，其长度与大棚的长度相等。毛管间距依据作物行距和土壤质地及灌水器流量而定，一般为60~100厘米。

（三）育苗温室大棚棚（室）内微喷灌系统布置

大棚的田间首部与日光温室内的田间首部相同，由于支管长度较短，因而常用直径40毫米的聚乙烯塑料管。考虑到育苗的特殊要求，拟采用止漏雾化微喷头。系统可采用固定式或自动行走式。

（四）供水系统

保护地灌溉水源多为井水，蔬菜种植品种繁多，需水规律和施肥的规律各异。用水方式一般为随机用水，即各个用户（温室大棚）用水的时间和流量不统一。下面介绍两种常见的随机供水方式。

1．压力罐集中供水：对于面积较大，保护地集中的地块，水井为单一水源的情况下，一般采用水泵加压，压力罐调压。除首部安装过滤设施外，在温室大棚内还需安装二级网式过滤器。

压力罐的原理是利用罐内空气的可压缩性来贮存和调节配水。压力罐安装在泵和管网之间，水泵启动后，即向管网供水，而一部分多余的水则贮存到压力罐内，使罐内空气压缩，水位上升，罐内的压力随之上升。当罐内压力达到上限值时（最高水位），电触点压力表接触上限触点，发出信号，切断电源停泵，这时罐内的压缩空气将罐内的水压入管网继续供水。当罐内的压力下降至下限压力值时，电触点压力表接触下限触点，水泵重新启动。正常情况下，水泵可在无人控制情况下工作，保证管网连续供水。

压力罐属于压力容器，应购买正规厂家生产的有许可证、合格证的产品。常见的有两种类型，即补气式和隔膜式，补气式又分为自动补气和泄空补气两种。

2．供水塔供水：有条件的地方，可在温室大棚群附近修建一个供水塔，实现随机供水。

3．蓄水池供水：在大棚附近挖一个贮水窖或蓄水池，用于贮存灌溉用水。水源向各个窖或池供水，在灌溉时再用小水泵来加压。在地下水位较浅的地方，可在温室大棚附近打一浅井，利用微型离心泵或潜水泵向大棚供有压水。