日光温室灌溉技术及装备研究

董向辉

摘要：灌溉是日光温室生产过程中的重要环节。概述日光温室中常用的灌溉技术，详细介绍悬挂自走式喷灌系统和滴灌控制系统的结构组成、作业过程及优缺点，以期为更加先进、实用的日光温室灌溉技术及装备的研究发展提供参考。

关键词：日光温室;灌溉;技术;装备

中图分类号：S275;S625.5    文献标识码：A    文章编号：1674-1161（2018）05-0069-02

日光温室是用来栽培植物的设施。在不适宜植物生长的季节，温室的透光性及保温性为作物的生长提供了可能，但同时，温室的密闭性导致作物无法利用自然降雨。水分是作物生长必不可少的条件，因此灌溉技术在温室中发挥着重要作用。

1 日光温室中常用的灌溉方式

1.1 漫灌

漫灌是一种比较粗放的灌水方法，即在灌水时任水在地面漫流，借重力作用浸润土壤。漫灌是日光温室大棚建立初期农民普遍采用的灌溉手段，这种方式不仅耗费人力，而且灌溉不均匀、水资源利用效率较低。随着日光温室的不断发展，传统的灌溉方式已无法满足生产实际需要。

1.2 管道式灌溉

管道式灌溉是选用PE，PVC等材料的塑料软管在地下、地表或空中进行管路铺设，利用管道将水直接送到作物附近进行灌溉，通常用于日光温室内无土栽培种植中。管道灌溉与漫灌相比，具有输水迅速、使用简单、节水省地、不易堵塞、可长时间使用等优点，但其安装耗费人力较多，且不易精确控制水量和施肥量。

1.3 滴灌

滴灌是日光温室中较为常见的节水灌溉方式，适用于各种环境下的作物灌溉。滴灌灌水器有滴头、滴灌、滴灌带、滴箭等。滴灌系统一般布置于温室地表，或将滴灌管埋于地下30 cm处。滴灌具有省水、省工、防虫害、增产增效、易于水肥管理的优点，但其对水质的要求较高，滴头容易堵塞，维护成本大。滴灌可依照温室生产情况和气候条件与微喷灌或管道灌溉结合使用。

1.4 喷灌

喷灌是通过管道将水经有压喷头分散成细小水滴，呈雾化状均匀地喷洒到作物表面，一般采取吊灌或支杆喷淋方式实现对作物灌溉。喷灌装置由微喷头、喷枪、多孔管等部件组成。喷灌利于作物快速吸收，增产幅度大;灌水均匀，可以改善温室小气候;无需建设温室水渠，减少平整土地的工作量;节水效果显著，水资源利用率较高。

2 日光温室中主要的灌溉技术及装备

近年来，日光温室数量急剧增多，同时劳动力大幅减少。在市场需求的推动下，积累多年的农艺研究经验，结合农户使用中的不断反馈，悬挂自走式喷灌系统和滴灌控制系统（如图1所示）被研制出并得到很好的推广与应用。

2.1 懸挂自走式喷灌系统

悬挂喷灌一般采用微喷方式形成细小水滴喷洒在作物表面，更利于作物吸收，并可以控制喷水量和灌水均匀性，避免地面径流与深层渗漏损失。悬挂自走式喷灌机（如图2所示）悬挂于温室顶部的轨道上进行灌溉作业，供水管及供电电缆吊装在喷灌设备轨道上随行，实现自走式喷灌。移动轨道固定在温室大棚的桁架上，不占用温室大棚的地上面积，不影响其他生产操作。悬挂自走式喷灌系统主要由悬挂轨道系统、进水部件、主机及喷头、喷杆组成，其中进水部件包括挂式胶管小滑车、进水胶管、电源线等，主机由减速电机、控制箱、光电开关、机架等组成。喷灌机行走驱动可以采用手推式、水动式、电动式等多种方式。手推行走式喷灌机构造简单，易于操作，成本较低，但是需要耗费人力，劳动强度较大，工作效率较低。水动行走式喷灌机以水为动能，运行需要供水压力，对喷洒效果有一定影响，适用于电力供应不充分的地区。电动行走式喷灌机工作灵活方便，可靠性高，易于实现自动控制，目前在各种温室大棚中应用最多。但这种喷灌机对温室大棚的硬件条件要求较高，安装过程复杂，投入资金较多，适用于生产水平较高的智能温室。

2.2 滴灌控制系统

滴灌控制系统一般包括动力加压设备（如水泵）、水质净化设备、各级输配水管及滴头4个部分，将其与水肥一体化设备配套使用效果更好。目前，简单的控制系统一般采用单片机控制，可以通过按键手动控制，或借助土壤湿度探头监测棚内土壤湿度情况来简单地实现水阀的开启与停止。复杂的控制系统一般结合日光温室棚区及棚内的多项环境因子数据来综合判断其灌溉的必要性，可以结合水肥一体设备，在实现灌溉的同时配合不同配比的肥量，从而解决作物生长过程中养分缺失的问题。滴灌控制系统的水利用率高，如果不使用水质净化设备，单次造价也较为低廉，但需要通过定期更换滴灌管带来弥补设备缺失上的不足;如果增加水质净化设备或水肥一体化设备，则造价较为高昂，并有一定的维护成本。滴灌控制系统除了可以实现节水节肥，也可以通过增加信息化采集系统辅助控制来实现根据土壤肥力和种植气象环境因子进行精细化控制，从而达到精准灌溉的目的。但滴灌方式本身决定了无法对作物表面进行灌溉及打药等操作，不具备悬挂自走式系统的栽种移植、采收运输、视频移动监测等附属功能。

3 结语

悬挂自走式喷灌系统和滴灌控制系统解决了传统的日光温室灌溉方式需要管理人员现场操作、机械化与自动化程度低、工作效率低等问题。但这两种灌溉设备也存在各自的缺点：悬挂自走式喷灌设备无法对作物表面及根部同时作业，对需要吊蔓绳的作物不能实现横向行走灌溉;滴灌设备无法对作物表面进行打药对靶作业，不能实现采收运输功能。未来应着眼于这些不足，研究开发新的灌溉系统，以满足日光温室不断发展而产生的实际需求。

参考文献

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Research on Solar Greenhouse Irrigation Technology and Equipment

DONG Xianghui

（Liaoning Institute of Agricultural Mechanization， Shenyang 110161， China）

Abstract： Irrigation is an important link in the production of solar greenhouse. This paper summarizes the irrigation technology commonly used in solar greenhouse， and introduces in detail the structure composition， operation process， advantages and disadvantages of suspended self-propelled sprinkler irrigation system and drip irrigation control system， in order to provide reference for the research and development of more advanced and practical solar greenhouse irrigation technology and equipment.

Key words： solar greenhouse; irrigation; technology; equipment