谈地面潮汐灌溉

杨铁顺

潮汐灌溉是一项相对较成熟的农业灌溉技术，在设施园艺生产发达国家得到了广泛的利用，很好地解决了灌溉与供氧的矛盾，且灌溉基本不破坏基质的“三相”构成，是一项高效高能的农业技术。

灌溉模式——按栽培池的种类不同，潮汐式灌溉主要分为两类，一类是地面式潮汐灌溉，另一类是苗床式灌溉。地面潮汐灌溉有投资少、使用周期长、维护成本低等特点，因此，它是目前全世界使用非常广泛的灌溉方式。(称为落潮)，如此即完成一个灌溉循环过程。

系统特点

节水性

本系统在完全封闭的管道中循环，极大地降低灌溉用水的消耗量。

促进作物营养吸收

避免植物叶面产生水膜，从而使植物能接受更多的光照进行光合作用，同时，促使蒸腾拉力从根部吸收更多的营养元素。

具有环保性

温室内相对湿度容易控制，可保持叶面干燥，创造出不利于病害发生的环境，从而减少化学药物的使用量，达到环保目的。

适用广泛

系统适用范围广，不受植物品种、规格的限制。

工作原理

如图1所示，配比好的营养液通过预埋好的灌溉管道，流入到植物的栽培池中，灌溉后再通过回水管道，经过消毒、营养液配比等工序处理，再流回营养液池。整个过程就像海水的涨潮和落潮。

系统组成

系统组成包括灌溉部分、控制部分、消毒部分、加温部分等几部分。

灌溉部分

由水泵、灌溉管道等设备组成了地面潮汐灌溉输送系统。是地面潮汐灌溉的核心部分。

控制部分

采用微电脑智能监测和控制，对营养液的EC、pH值、浑浊度等进行测量，根据内置的控制逻辑和配方进行自动控制。

消毒部分

地面潮汐灌溉系统有两种常用消毒方法，即臭氧消毒和紫外线消毒。臭氧消毒存在许多的弊端，所以，紫外线消毒方法是目前广为使用的方法。紫外线消毒法采用专业的紫外线消毒设备对营养液进行消毒，具有使用成本低，处理量大，无有害物质残留等特点。

加温部分

采用低温地面辐射供暖系统，该系统利用远红外线辐射，表面温度低于常规散热器，作物水分散失较少，具有高效节能、热稳定性好等特点。

工艺流程

如图2所示，灌溉用的清水通过补水泵进入施肥机，由施肥控制系统将各种营养成分按需要配成相应灌溉用营养液并注入到混合池。涨潮控制系统同进水泵配合，按预先设计的灌溉方案将配比好的营养液通过进水过滤器后注入栽培池中，通过水位传感器将栽培池中的水位控制在合适的高度上。落潮控制部分系统需要落潮时用回水泵将潮汐灌溉池中的剩余的营养液经回水过滤器返回到混合池中供下次灌溉使用。水质检测部分随时监测营养液池中的EC、pH值等参数的变化情况。并定期对营养液进行全面的分析和监控。如果营养液比例有变化，再通过施肥机进行补充。营养液消毒系统(主要是通过紫外线消毒系统)负责对混合池中的营养液进行消毒，以便消除从潮汐灌溉池中返回的营养液中的有害物质或病菌的污染。

地面潮汐灌溉主要设备一览表

应用地面潮汐灌溉系统的若干问题

如何杜绝通过灌溉水或营养液在作物之间传播病虫害?

解答，地面潮汐灌溉的灌溉方式同其他传统的喷灌、滴灌等不同。其特殊的灌溉方式，使得种植者基于病虫害防治的考虑，在是否采用潮汐灌溉方式方面尤为慎重。对于地面潮汐灌溉的病虫害防治，首先，要防止病原体(如疫霉菌、腐霉菌)进入水中。那么如何防止呢?这就需要缩短水(或营养液)在栽培池里停留的时间，整个潮汐灌溉的过程应少于10 min。当水或营养液由进水口进入栽培池的同时，排水口阀门需同时开启，使水或营养液经过栽培池后由排水口流出。在整个潮汐灌溉过程中，水或营养液是流动的，并非静止的。由于整个过程是动态且单向运行的，从而可防止病原体留在灌溉的地面上。

其次，利用地热。植物粗壮的根系对病原体有很高的抗感染能力，而地热可以使植物的根系很好地生长。此外，潮汐灌溉方式可以保证植物叶面保持干燥，从而避免带有病虫害的植物叶面上的病菌通过水珠等传播到其他地方。

是否可以混合杀菌剂利用地面潮汐灌溉进行杀菌?

解答：不可以。截至目前，没有一种杀菌剂可以利用地面潮汐灌溉方式进行杀菌。

对地面潮汐灌溉而言，盐积累现象不是一个问题吗?

解答：不是问题。任何方式的潮汐灌溉，都会在植物基质上层产生一些盐积累现象。但是，截至目前，几乎所有作物(包括东方百合这种球根植物)对此现象都未产生不良反应。但是，选择肥料时仍需选用低盐肥料。

同传统灌溉方式相比，地面潮汐灌溉方式需要改变肥料的配比浓度吗?

解答：需要改变。地面潮汐灌溉利用的是植物的毛细作用，主动地去吸收水分。所以，一般来说，刚开始的时候，地面潮汐灌溉所需肥料的浓度是传统灌溉方式所采用浓度的50％～75％。因为营养液是循环的，植物利用毛细作用，主动摄取营养，所有的肥料最终都会留在植物里面，不会产生浪费。

地面潮汐灌溉是不是需要特殊的箱物栽培器皿?

解答：不需要。地面潮汐灌溉对植物栽培器皿的大小、形状等没有要求，绝大多数在市场上可以采购到的花盆和穴盘等栽培器皿都可以用。只有在极少数情况下，如排水口极小的栽培器皿或使用浮力大的材料的栽培器皿(如苯板材质穴盘)时，可能不适宜。因为当水或营养液进入栽培池中时，苯板材质穴盘可能会漂浮起来。

地面潮汐灌溉栽培池的水或营养液应该多深?

解答：当水或营养液一接触到基质时，植物的毛细作用就开始了。对于大部分的种植花盆而言，25 mm的液面高度就足够了。一般，地面潮汐灌溉的系统设计，考虑到极端情况，都是按照65 mm左右的高度进行设计的。

什么栽培方式用地面潮汐灌溉最好，是否能用于育苗?

解答：地面潮汐灌溉可以在盐花种植上起到相当好的效果，从微型盆花到大型盆花都适用。

用于育苗时有一些限制。例如，育苗的穴盘一般排水口极小，当水或营养液进入栽培池时，有可能会使穴盘浮起来等。但目前仍有很多的种植者将其应用于育苗。

不同的植物和不同尺寸的花盆是否可以在同一个种植单元使用?

解答：可以。只要是在同一个种植单元内的植物对营养液的需求一致就可以，与花盆的尺寸、形状关系不大。任何尺寸或形状的花盆内，只要基质一样，在正常的灌溉时间内，对水或营养液的吸收能力是样的。

是否可以改造现有温室进行潮汐灌溉

解答：可以。地面潮汐灌溉系统可以适应于各种结构的温室，对温室尺寸、覆盖材料等参数没有要求。只要每一个灌溉单元里，栽培池的地面水平度能够达到足够的精度就可以。现有温室潮汐灌溉改造的所有施工步骤，同新建的温室是一样的。

通常，地面潮汐灌溉的单个种植区域面积多大?

解答：一般，地面潮汐灌溉的区域是根据温室的跨度尺寸来决定的。通常，受到设备、管道等条件的限制，一个种植单元的面积设置为100 m²～600 m²为宜。

什么样尺寸的温室适合潮汐灌溉?

解答：没有尺寸限制。一套地面潮汐灌溉系统，差不多能够满足25，000 m²或更大的工作区域灌溉需要。唯一的限制是，考虑所设计的整个灌溉系统所能满足植物灌溉时间的长短(一般，植物的潮汐灌溉时间不应超过10 min)。较小的温室只是不需要自动化的灌溉设备而已。

地面潮汐灌溉里面，地面加热是不是必要的?

解答：除亚热带地区外，其他地区都有必要加设地面加热系统。地面加热可以使植物的根部有一个理想的生长温度，还可以使栽培池的地面快速干燥，减少种植区域内过多的湿气产生。同时，地面加热还可以防止水藻等其他霉菌的滋生。是不是只有地面加热系统就可以了呢?种植地域的不同，气候的差异也非常大。在气温比较低的地域，光靠地面加温使温室温度升高是不可能的。地面加热的目的只是使植物根部有一个理想的生长温度，需要配合像屋面加热系统等其他辅助加温方式。

地面潮汐灌溉的周期是多长时间?

解答:通常，一个新建的地面潮汐灌溉的整体周期是个较长的时问，需要30个～35个工作周。其中，项目设计阶段需要5个工作周左右，工程施工需要25个～30个工作周。

地面潮汐灌溉的投资费用是多少古非今?

解答：通常，在没有特殊要求的情况，地面潮汐灌溉1m²的投资费用大约350元～400元人民币。如果说大部分的工作劳动力用户可自行内部解决的话，那么，费用还会降低。350元～400元人民币已包括了设计等所有设备、施工及人工费用，但不舍锅炉费用。总体而言，混凝土等地建的费用占整体投资的75％左右。