(山西省水利水电科学研究院，山西 太原 030002)

微喷灌溉是借助于压力设备，将水从喷头喷洒到空中，形成细微的水滴均匀散落到作物叶片及根区的一种灌水形式，是一种介于喷灌和滴灌之间的先进灌溉技术。从喷嘴射出的水，经击打后散成雾状的称为雾化微喷。雾化微喷既能增加土壤含水量，又能提高空气湿度，起到调节田间小气候的功效，应用范围广泛。该技术目前已经被应用在温室大棚中花卉、育苗灌溉、室外降温、除尘、园林造雾景观等多个不同行业领域。近年来，该技术被逐渐广泛应用到温室香菇种植中。

食用菌是当今农业产业结构调整中次于粮、棉、油、果、菜的又一类重要的种植业，是发展低碳、高效、环保、循环农业的重要组成部分。相较于生长过程中的光照、空气、酸碱度等影响因素，湿度、温度管理是食用菌种植管理中的重要环节，也是付出人工劳动最多的环节。传统的温度、湿度管理，主要依靠人工注水喷洒、掀翻遮阳网和通风口，耗时耗力，而且存在注水喷洒不均匀、因通风不及时导致烂菇、易生杂菌、人工成本高的突出问题，随着当下种植规模化逐渐扩大，引入一种节水效果好、喷洒均匀、防止烂菇、自动化程度高、省工、省时的温、湿度管理技术就变得十分必要。

本文以晋城市陵川县香菇种植温、湿度管理为研究对象，引入悬挂式雾化微喷灌溉节水技术，提出一套悬挂式雾化微喷控制温室香菇种植中温度、湿度的技术模式，为当地香菇出菇管理中温度、湿度难控制，人工成本高等问题提供技术支持，为提高灌溉水利用率及香菇产量和品质提供理论和技术依据。

1 试验区概况

陵川县位于山西省东南端，北靠壶关、长治，西连高平、泽州，东南与河南辉县、修武接壤，为山西省东南之门户。全县总面积1751km2，大部分地区海拔在1200～1600m之间，最高海拔达1796.2m，最低海拔628.0m，石质山区面积占全县总面积的43.9%。全县共辖7镇5乡371个行政村7个社区，总人口25.5万人，其中农业人口22.6万人。全年无霜期160天左右，年平均降雨量826mm，年平均气温7～9℃，昼夜温差大，区域小气候特征明显。全县耕地面积45万余亩，林地面积180万亩，宜牧林地、坡地109万亩。

全县食用菌的种植推广经过近十年的快速发展，截至目前共建成食用菌大棚800余栋，年均生产食用菌菌袋300余万个，其中主要以种植木耳、香菇为主。目前，全县成立了10多个食用菌专业合作社，共辐射带动种植户8000余户，人均年产值增收8000余元。食用菌种植业的快速发展已经成为当地农户脱贫攻坚、增收致富的支柱性产业之一。

2 香菇种植悬挂式雾化微喷灌溉系统的设计组成及主要技术特点

香菇雾化微喷灌溉技术流程是将灌溉水源中的水经过动力加压设备及过滤器的处理，通过连接的输水管路输送至菇棚顶部的雾化微喷头，水流在高压、高速的运动状态下，与周围的空气发生摩擦而分离成雾状的小液滴，均匀地散落至菇棚内菇架上摆放的菌棒表面，从而达到香菇雾化微喷灌水均匀的效果。

2.1 系统组成

雾化微喷灌溉系统在食用菌种植大棚中应用性强、投资少、见效快、经济效益显著，适合大面积推广。该系统主要由水源工程、系统首部及动力控制设备、输配水管网、灌水器4部分组成，详见图1。

图1 悬挂式雾化微喷灌溉系统示意图

2.1.1 水源工程

地表水和地下水均可以作为微喷灌溉的水源，如果地表水悬浮杂质和泥沙含量高，需经过拦网格栅和砂石过滤器处理后方可使用，如果地下水的含盐量偏高，需要先经过软化处理，防止喷洒时间长，盐分累积，堵塞喷头。

2.1.2 系统首部及动力控制设备

系统首部主要包括逆止阀、闸阀、水表、过滤器、压力表等，动力控制设备主要包括电动机(柴油机)、水泵，主要功能是要确保在水质、水量和管道加压等方面能满足香菇棚微喷作业的技术要求。

2.1.3 输配水管网

微喷灌溉系统的输配水管网主要由干管、支管、毛管3部分组成，从系统首部按照管径由大到小的顺序依次安装至菇棚内。根据市场上管材的经济比选，目前多采用PE管，末级毛管一般沿着菇棚长度方向布置。

2.1.4 灌水器

带防滴阀的涡流雾化微喷头，按照1m左右间距分别固定在输水毛管上，悬挂于层架正上方500mm处。为了进一步提高水质，减少涡流雾化喷头的堵塞，可在单个菇棚进水口管道处再加装小型过滤器。

2.2 系统的管理技术要点

2.2.1 水分管理技术

水分管理是代料香菇种植中一个重要的组成部分，只有在适宜的水分环境条件下，香菇的新陈代谢才能正常进行。尤其是生育期中的菌棒培菌期、转色催蕾期、出菇生长期和采收期4个关键期，对水分的要求各不相同。

a.菌棒培菌期。通常菌袋的培菌期为60天左右，菌棒大多堆放在大棚内进行发菌管理，温度以22～26℃为宜，当温度超过28℃时，就要微喷喷水降温，避免高温烧菌。

b.转色催蕾期。菌棒转色期，菇棚内空气相对湿度应保持在70%～80%，温度以15～25℃为宜。如果空气相对湿度太低或温度高于28℃，应及时进行喷水降温调控。催蕾期先喷水，进一步使菇棚内空气湿度提高至80%～90%，同时及时加强通风，加大昼夜温差，有利于菇蕾的分化。

c.出菇生长期。子实体生长发育温度应控制在15℃左右，菌棒前期以喷水保湿为主，后期则以浸水、注水和喷水相结合，采用雾化微喷，菇棚内湿度以保持在80%～90%为宜。

d.采收期。采收前2～3天停止喷水。一潮菇采收结束要停止喷水，通风降湿，待采摘部位恢复到菌丝倒伏，进入下一潮的出菇管理时，再行喷水。

2.2.2 降温调控技术

香菇是一种低温型变温结实性的食用菌，温度是影响香菇生长发育的一个重要因子。陵川县常年7—9月以晴热高温天气为主，多年月平均气温均值为27.7℃，极端最高气温为42.5℃，代料香菇生产时间主要集中在6—9月的盛夏季节，几乎年年都有持续32℃以上高温，每年遇持续高温天气时，由于降温措施不当，近20%的香菇菌棒发生闷棒，造成较大的经济损失。喷水降温能使发菌期和出菇期棚内的温度降低10℃左右，可有效避免香菇菌棒发生闷棒风险。

2.2.3 增湿调控技术

香菇子实体生长阶段培养料的含水量以55%～60%为宜，在出菇期间，若含水量长期低于30%，子实体生长缓慢，甚至停止发育。香菇子实体在原基形成后的 3～5天内，需水分供应充足，否则原基死亡，无法形成菇蕾。所以在催蕾期要注意保持菌棒水分，使空气相对湿度保持在85%～90%，同时结合必要的通风措施严格控制相对湿度长期高于90%，避免发生病害而出现烂菇等情况。相比较传统的菇棚人工喷洒，能够有效减少由于人为干扰而引起的杂菌入侵及其他病害的发生，提高香菇的产量与品质。

3 悬挂式雾化微喷灌溉系统的优点

3.1 雾化微喷设备购置造价低，安装调试简单易行

代料香菇大棚雾化微喷设备，市场价格2000元/亩左右，材料及设备购置方便，使用寿命一般可达7～8年左右，整套微喷系统的安装调试，可根据需要灌溉大棚的数量、水源距菇棚的距离等情况，定型设计完成。系统工程的设备、产品的安装、调试经过技术培训均可以完全实现种植户自主完成。

3.2 实现香菇棚栽温、湿度控制智能化管理

根据代料香菇生育期的需水规律及生长环境的温、湿度控制要求，依据温、湿度监控专用设备对菇棚温、湿度的感知反馈，按照设定的温、湿度控制目标，通过开关微喷系统的启闭按钮，实现人工智能化控制菇棚温、湿度。

采用悬挂式微喷灌溉技术，有利于菌丝体和子实体生长发育；能有效地降低菇棚发菌期温度，防止高温烧菌，提高菌棒成品率；雾化微喷，喷水均匀，不存在人工喷洒中存在的喷洒死角，减少了由于喷水不均产生畸形菇的概率。

3.3 节水、省时、省工、增效

通过项目区种植户的香菇种植试验分析，以一个菇棚(5000菌棒)、香菇一个全生育期的喷洒量为标准，将悬挂式雾化微喷和人工喷洒相比较，分别从喷水量、耗时、用工量、用工投入、产量、净利润方面进行比对，测算结果见表1。

由表1可知，菇棚采用雾化微喷灌溉喷水，同传统的人工喷洒相比较，喷水量可节省85.0%。传统人工管理5000菌袋的喷水作业，平均需要40min左右，而智能化微喷系统在5min就可以全部完成，耗时节省87.5%。参照当地合作社人均日管理一个菇棚的工作量标准，采用雾化微喷灌溉技术，只需1人就可以完成8个菇棚的日常工作量，节省人工87.5%，极大地降低了人工劳动工作强度，实现了喷水作业的机械化。相比较人工喷水，雾化微喷效果更好，出菇个体大小更均匀，产量和净利润均能够增加10.0%。

4 雾化微喷技术的发展应用及推广前景分析

随着大数据、云计算、物联网技术的高速发展，人民群众节水意识的不断提高以及国家对各个行业节水投资的逐年增加，智能化的节水灌溉技术将逐渐取代过去粗放型、水损大、费人工的传统型灌水技术。雾化微喷技术目前已经被广泛应用在农业灌溉、城市环境整治、建筑除尘、园林造景等多个领域。

近年来，随着食用菌种植技术的不断普及推广，代料食用菌种植的面积在逐年增加，根据食用菌种植中温度、湿度的技术管理要求，新型的雾化微喷技术具有节水、省时、省工、智能化程度高、喷水效率高等优点，正在逐步取代费水、费时、费工、劳动强度大、喷洒效率低的传统型灌水技术，尤其是在贫困县区，食用菌种植已经成为当地脱贫攻坚、农民增收致富的支柱性产业之一，雾化微喷灌溉技术的应用推广必将前景广阔。