魏国鹏

（甘肃省武威市古浪县民权镇人民政府，甘肃古浪733103）

设施蔬菜种植就是人为地创造适宜的生态环境，调整蔬菜生产季节，调节市场需求，促进蔬菜优质高产，是增加农民收入的有效手段之一[1]。在设施蔬菜的种植过程中，灌溉是一项很重要的管理措施，它影响着蔬菜的生长状况和产量[2]，目前，用于设施蔬菜种植的灌溉装置大多不能节水，造成了水资源的浪费，且自动化程度较低，不能很好地满足菜农的实际需要，因此，亟需在设施蔬菜种植中发展节水灌溉技术来弥补上述不足[3]。节水灌溉是新型灌溉技术，具有省地、省工等优势，可创造更高的经济效益，实现蔬菜生产的可持续发展目标[4，5]。

我国虽然是资源大国，但由于地域广博、人口众多，因此人均资源分配有限。水资源是人们赖以生存的自然资源，在水资源占有量逐年递减的局势下，节约用水成为热点课题。蔬菜生产过程中应优化灌溉技术，提高水资源的充分利用率，在保证农作物正常生长的基础上，应适度调整种植结构，实现蔬菜生产的稳步发展[6]。

1 节水灌溉在设施蔬菜生产中的应用现状

节水灌溉技术是对水资源的充分合理利用，进而提高水利用率。在国外的一些发达国家，设施农业主要采用滴灌、喷灌、渗灌等方式，它的生产模式已经达到了产业化和集成化，管理模式已经形成了机械化、自动化，能够根据蔬菜不同时期的生产需求，完全利用计算机对设施内部的光、水、电、热、肥等进行自动检测，真正实现了节约用水[7]。我国的设施灌溉自动化、机械化、现代化水平比较低，影响了设施农业的发展。我国的设施农业还是以人工为主，劳动效率比较低，同时灌溉的方式也有很大不同。有些地区，蔬菜种植所采取的沟灌、漫灌、点灌、喷灌、滴灌等灌溉方式，大多是经验所成，没有经过具体的实验分析。在目前的蔬菜设施生产中，大水漫灌被大量采用，这种方式不利于蔬菜生产，同时还会引发病虫害，导致蔬菜品质下降。而采用智能化的滴灌、喷灌的方式进行灌溉，同时也可以少量采用微灌的方式，则可以达到一个适合蔬菜生长的水利用平衡点[5]。

灌溉技术是影响设施内土壤水分以及空气湿度的主要因素[8]，大量研究表明，自动化喷灌技术不仅有利于节约用水，也有利于改善蔬菜的品质。设施蔬菜采用何种灌溉的方式，可以根据该蔬菜对于土壤水分的具体要求来定，一般来说，滴灌适合瓜果类的蔬菜[9，10]，喷灌以及微灌适用于叶菜类的蔬菜[11，12]。一般来说，蔬菜采用膜下滴灌效果好，它是我国具有发展潜力的一种先进的节水灌溉方法。

2 节水灌溉在设施蔬菜种植中的作用

2.1 节约用水，改善生态环境

我国现有的水利工程较多，但其利用率较低。有数据显示，在3万hm2的水浇地中，约有2万hm2的有效灌溉面积。这说明目前的灌水效率较低，水资源被大量浪费，不利于生态平衡。节水灌溉技术的应用与推广，有利于水资源的合理利用，维护生态平衡，改善人们的生存环境，是利国利民的好事。

2.2 节水是调整蔬菜种植结构的前提

节水农艺技术是非水浇地的常用措施，包括覆盖地膜、覆盖秸秆、喷洒抗旱剂等。目前，选择耐旱蔬菜品种和深松蓄水成为非水浇地的主要节水技术。但对于没有水源或仅存在部分水源的非水浇地而言，节水的主要措施为雨水集蓄或开源引流。若非水浇地的水源条件较佳，可积极引用节水灌溉技术，选种经济价值较高的蔬菜种类。节水工程、节水农艺与田间节水等技术是实现蔬菜种植结构有效调整的前提，应合理选择适宜的灌溉技术，减少水资源的消耗量，保证蔬菜的高产性。

2.3 节水灌溉是提高蔬菜种植效益的理想措施

节水灌溉具有节水优势，水资源的灌溉利用系数可达96%以上。此外，节水灌溉还具有保肥、省地、灌溉及时、均匀和省工等优势，适用于多种地形，利于机械化生产的综合利用。对于沙地或山区等水源渗透性强的地区而言，节水灌溉可保证农作物的产量。

节水灌溉经济效益理想，与传统灌溉相比增收增效。与地面灌溉相比，喷灌技术可实现25%左右的增产效益，微灌可实现40%以上的增产效益，且农作物的产量和品质明显提高[13]。王桂荣等[14]对河北省小麦玉米微灌水肥一体化技术模式进行评价，结果发现，微灌水肥一体化技术模式经济、社会、生态效益分别为8412.18元/hm2、5699.3元/hm2、1352.56元/hm2，综合效益为 15464.04元/hm2，分别比常规地面灌溉高1876.59%、34.46%、8.65%和49.92%。节水灌溉也可用于冷棚或温室大棚等蔬菜生产中，若采用膜下地面灌灌技术，会导致棚内的湿度太高，引发严重病虫害，影响蔬菜质量。若采用滴灌技术，使蔬菜根部有效吸收水分，提高其土壤温度；相比之下棚内湿度低，病虫害轻，减少农药的使用量，农药残留少，提高作物整体质量，为菜农创造较高的经济收入[5]。

3 设施蔬菜生产中节水灌溉的主要方式

蔬菜种植对灌水的要求较高，不仅需要相配套的灌溉方法，还需要定量、定时、均匀灌水，根据蔬菜的实际生长情况确定灌水量和时间，进而保证其产量与质量。在进行蔬菜品种选择时，应全面评估该地区的土壤性质、光照情况与气候条件，分析蔬菜的生长需求与自身特点后，选择相对应的配套节水灌溉技术。一般来说设施蔬菜种植多采用渗灌或滴灌方式。

3.1 喷灌

喷灌是借助水泵和管道系统或利用自然水源的落差，把具有一定压力的水喷到空中，散成小水滴或形成弥雾降落到植物上和地面上的灌溉方式。喷灌可以控制喷水量和均匀性，避免产生地面径流和深层渗漏损失，提高水的利用率，一般比漫灌节省水量30%～50%，降低灌水成本。喷灌便于实现机械化、自动化，可以节省劳动力，喷灌所需的劳动量仅为地面灌溉的1/5。喷灌对各种地形适应性强，不需要像地面灌溉那样整平土地，在坡地和起伏不平的地面均可进行喷灌。特别是在土层薄、透水性强的沙质土，非常适合采用喷灌。但喷灌投资费用大，就目前条件移动式喷灌系统最便宜，一般投资需要20～50元/667 m2；另外喷灌易受风速和气候的影响，降低喷灌均匀性。

3.2 渗灌

设施蔬菜渗水灌溉的具体做法是用管径为10～15 mm，管壁上扎有间距为35 cm，孔径为1.2 mm的水平单眼塑料细管做毛管，每1 m间距布设1条，埋入地下8～10 cm土壤中，两侧种植蔬菜。毛管首部与管径为38 mm的塑料支管用三通联接，支管首部安装同径闸阀并与水源接通。蔬菜灌溉时开启闸阀即可。这种灌水方法，棚内灌溉设施总需投资约570元/667 m2，是一项操作简单的廉价灌溉新技术，设施蔬菜渗水灌溉试验推广几年来，取得了显著经济效益。

3.3 滴灌

微滴灌是通过干管、支管以及毛管上的滴头，在低压下向土壤经常缓慢地滴水；这是一种直接向土壤供应已过滤的水分、肥料或其它化学制剂等的灌溉系统。该系统适应大棚蔬菜、果园。使用微灌可以降低室内空气相对湿度20%左右，从而大大地减少蔬菜病虫害和农药用量，提高蔬菜安全性。而且几乎不会引起地温下降，有利于蔬菜的生长。微滴灌还可结合施肥，把肥料直接送到蔬菜根部，提高肥料的利用率。此外，微滴灌比大水漫灌节水50%～90%，节能30%。大棚蔬菜使用微滴灌可提高收入 30%～100%[13]。

4 节水灌溉的发展趋势

节水灌溉是一项涉及到农学、化学、物理学、地理学和信息系统等学科的综合性应用技术，行业技术壁垒较高，且节水灌溉工程越大，对生产企业的资质要求越高，对于新进入行业或实力不足的企业来说，发展阻力较大，具有较高的资质壁垒。因此，节水灌溉行业逐渐呈现出强者愈强的发展局面。现阶段，我国节水灌溉耕地面积与发达国家相比仍存在较大差距，且节水效果较好的喷灌、滴灌技术尚未普及开来。随着国家对农业节水支持力度的持续加大，和全民节水意识的增强，我国节水灌溉行业未来会有更大的增长空间。