严重缺水地区“高产、优质、高效”设施农业生产模式的应用——以建平县太平庄乡温室大棚工程为例

凡久彬

(辽宁省水利水电科学研究院有限责任公司，辽宁 沈阳 110003)

建平县太平庄乡温室大棚工程位于要道吐村，在老哈河东岸，与内蒙古著名农业产业化龙头企业赛飞亚集团隔河相望。项目区位于低山丘陵地区，行政区域总面积约853 hm2，其中平原地区约513 hm2，低山丘陵地区约340 hm2。温室大棚面积约47 hm2。要道吐村境内地势平坦，土质肥沃，交通方便，地下水资源丰富。耕地全部实现了农田林网化，灌溉水利化，作物良种化，科学种田水平和种植业经济效益居全乡首位。近几年随着农业产业结构的不断调整，全村高效农业取得长足发展，蔬菜大棚生产已成为该村主导产业之一，且对于有效控制水土资源的流失、粮食增产具有积极的作用[1]。

1 工程建设的原则

(1)因地制宜，统一规划。要道吐村根据所处地理位置和当地的地形地貌，在老哈河附近发展。该位置水源条件相对较好，交通便利，而且位于村子南缘，便于管理。为使农产品便于销售，在村党委的统一协调下，土地通过置换等方式，使得土地集约化，更利于当地经济发展。另外，通过外请专家，对日光温室大棚统一规划设计。对后续的统一管理、销售带来方便。

(2)重视水利，发展节水产业。辽西地区属于严重缺水地区，并且连年干旱时有发生。水资源成为制约当地经济发展的瓶颈。日光温室大棚区的地下水埋深逐年下降，所以合理利用水资源，不仅是提高经济效益，也是保护当地水资源的重要措施。要道吐村日光温室大棚吸收其他地区的经验教训，采用微润灌等节水灌溉设备进行灌溉，不仅提高了灌溉水的利用效率，比普通灌溉方式节水达到50%，同时，还减少了劳动力输出和其他资源的浪费，经济效益增加明显。

2 “高产、优质、高效”设施农业生产模式设计

2.1 结构形式

(1)日光温室的选择。采光、保温性在日光温室的建设中是非常重要的因素。在最寒冷的冬天，日出前保证温室内外温差在20 ℃以上。可选择在房屋前后或田园、地形开阔、向阳、周围无高大树木及其他遮光体地方；水源条件好，排水通畅的地方；土质肥沃，无盐碱、无污染、无烟尘的地方和交通方便、电源条件较好的地方[2-3]。

(2)日光温室修造主要参数。日光温室规格为60 m×7 m或80 m×7 m，即日光温室长度为60 m或80 m，宽度为7 m，高度以2.8 m为宜；温室修建地点的纬度确定了温室屋面的采光角度，以北纬40°为界限，南侧以25°为宜，北侧应大于25°；后墙采用承重材料，且具有保温效果，白天贮热于地中，夜间向室内放热，后墙高1.8 m，后坡长1.5～1.7 m，仰角30°以上。

(3)日光温室结构。常用日光温室结构见图1。

1.一柱；2.一梁；3.二柱；4.拱架；5.二梁；6.三柱；7.草垫；8.柁木；9.羊脚泥；10.秸箔；11.檀木；12.覆土；13.苯板；14.北墙图1 优型日光温室结构图

日光温室的骨架材料可选择竹骨架、钢骨架及竹钢混合骨架。日光温室东西长度为60～80 m，南北宽度为6.0～7.5 m，总高度为2.8 m，北墙高度为1.8 m，屋顶北坡长度为1.5～1.7 m，水平投影长度为1.2～1.5 m。后墙墙体通常可采用草泥墙或砖墙两种形式。为起到保温效果，草泥墙培土厚度为1.00 m；砖墙采用中空形式，内侧墙体厚度为0.24 m，外侧墙体厚度为0.12 m，中间可填塞0.08～0.12 m的苯板等隔热材料，形成复合保温墙体[4]。

2.2 日光温室田间布设技术

日光温室大规模连片开发建设前，应当收集当地水文气象、工程地质及水文地质、土壤情况、种植结构、管理方式等信息，在综合分析评价的基础上，对日光温室的建设密度、空间布置、建筑结构及材料、灌溉排水设施、道路等进行详细的规划设计。提供简明清晰的规划设计布置图、材料、投资汇总表、工程招标议案等。

日光温室田间布置示意图见图2。温室、道路、排水沟完整、相邻两温室间间距，因纬度不同而有所差异，满足采光要求，可参考表1设计。一般纬度40°左右，表中h为日光温室总高度，相邻两栋间距在6.5 m左右。

表1 日光温室布设间距推荐表

图2 日光温室田间布置示意图

要完善排水和交通道路配套体系。日光温室规模开发，整个大地被温室覆盖，一遇降雨全部雨水汇集到局部地面形成集水，降雨汇集水量很大，如果排水体系不健全，排水不畅或不通，不能即时排除，形成洪涝灾害，将造成巨大损失。规模连片建设地段，排水问题要倍加注意，切不可掉以轻心。

2.3 作物种植种类及模式

日光温室传统的种植作物以蔬菜为主，其中果菜主要有黄瓜、西红柿、豇豆等，叶菜主要有芹菜、小白菜等。近年来花卉、食用菌、药材等也被广泛种植。种植模式采用一年三种三收，作物种植轮换，根据市场需求确定种植品种。

2.4 灌溉技术

(1)灌溉水源。日光温室水源采用地下水，取水建筑物为水源井，井深通常为10～30 m，井壁管采用两种形式，井深15 m以下采用混凝土管，井径50 cm；井深15 m以上采用钢管井，井径2～3寸。日光温室配套机泵，一般为1.0～1.5寸的小机泵，二相电压220 V，可直接与民用线连接，水泵出水量每小时1～3 m3，通常是一室(棚)或两室一井。

(2)灌溉技术。日光温室室内温度、湿度要求很严，温控标准最寒冷期间保证10 ℃左右，正常期间控制到20～25 ℃之间，湿度控制适中，不能过干，过干影响作物正常生长，过湿作物易产病虫危害，土壤墒情保持在17～18。因此，温室蔬菜灌溉切忌大水漫灌，以小水滴灌为主。宜采微灌技术。地面滴灌带滴灌或膜下滴灌。

滴灌系统布设：温室滴灌系统由首部系统和管网系统组成，首部系统包含水源井、闸阀、过滤罐、压力表、水表等；管网系统通常分为三级，干管管径通常采用50 mm，支管及毛管管径分别采用32 mm及16 mm，管材采用聚乙烯(PE)材质。日光温室滴灌工程布置见图3。

图3 日光温室微灌平面布置示意图

干管从水源井沿后墙引至温室中间位置，通过弯头及三通连接支管，支管以连接处为中心平行后墙向两侧布置，支管首段设置闸阀。毛管垂直支管布设，长度约6.5 m，毛管间距可由作物垄距确定。

(3)灌溉制度。根据温室种植作物不同，灌溉制度有所不同，通常温室作物一个生育期灌水5～7次，单个温室每次灌水约16 m3，一个生育期灌水量约90～140 m3。按照全年三种三收计算，一年灌水次数约15～21次，单个温室灌水量约270～420 m3。

3 效益评价

日光温室经济效益显著。以种蔬菜为例：一栋7 m×80 m的温室，种西红柿或黄瓜一茬产量可达2000～3000 kg，芹菜一茬产量1500～2000 kg，总产量可达5000～7000 kg，以平均价格4.0元/kg，年产值达2.0～2.8万元，扣除生产成本和温室建筑造价按3～4 a平摊。一栋温室纯收入万元以上。

辽西地区属于严重缺水地区，连年干旱情况时有发生，水资源的节约与高效利用显得尤为重要。日光温室大棚区的地下水埋深已达到50 m，所以合理利用水资源，不仅是提高经济效益，也是保护当地水资源的重要措施。采用微润灌等节水灌溉设备进行灌溉，不仅提高了灌溉水的利用效率，比普通灌溉方式节水达到50%，同时，还减少了劳动力输出和其他资源的浪费，经济效益增加明显。

4 结 论

(1)发展设施农业，可有效延长北方地区农产品种植时间、促进农 业产业结构调整、促进农业集约化发展。

(2)设施农业建设应选择土壤肥沃、排水通畅的地区。辽西地区建设农业规格以长60.0～80.0 m、宽7.0 m、高2.8 m为宜，采光角度以不小于25°为宜，后墙需采用保温隔热材料，两座设施农业之间间距以6.5 m左右为宜。

(3)辽西地区设施农业种植模式可采用一年三种三收，水源采用小机电井，管网系统采用聚乙烯管三级布设，干管、支管、毛管管径分别采用50 mm、32 mm和16 mm。全年灌水次数约15～21次，单个温室灌水量约270～420 m3。

(4)设施农业生产模式降低了人工成本和农资投入，提高了灌水效率，增加农作物产量，经济效益增加明显。