劉錄飛

（北京密云區(qū)水務(wù)局，北京 101500）

北京市農(nóng)業(yè)的定位是現(xiàn)代都市型農(nóng)業(yè)，發(fā)展的主要方向為將地下水嚴重超采區(qū)和重要水源保護區(qū)確定為重點區(qū)域，減少地下水的開采量，提高農(nóng)業(yè)灌溉用水效率，同時保證農(nóng)作物產(chǎn)量和農(nóng)民收入。密云區(qū)是北京市的重要水源（包括地表水，地下水）區(qū)，由于近些年持續(xù)干旱，該區(qū)降水量低于多年平均降水量，隨著人口的增長，社會經(jīng)濟的發(fā)展，居民生活用水和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水量大幅增加，因而加大了地下水的開采力度，導(dǎo)致地下水位持續(xù)下降，由此產(chǎn)生了水質(zhì)下降、破壞生態(tài)環(huán)境等一系列的負面影響。

在調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)時，需要對灌水設(shè)施進行升級改造，建設(shè)高效節(jié)水灌溉設(shè)施。優(yōu)化水資源配置，提高水資源利用率，保護和合理利用有限的水資源，提高人們的生活質(zhì)量，使國民經(jīng)濟得到健康、持續(xù)、穩(wěn)定的發(fā)展，對建設(shè)社會主義新農(nóng)村，構(gòu)建和諧社會都起到了積極的推動作用，具有良好的社會效益。

1.密云基本情況

密云區(qū)坐落于北京市的東北部，三面環(huán)山，有得天獨厚的地理位置，整個區(qū)域不僅環(huán)境優(yōu)美，而且空氣也較為清新，將氣候與地理位置進行綜合分析，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦慰梢赃M一步研究植物的生長特點，其中平原面積263.4km2，占總面積的11.8%；山區(qū)面積1771.75km2，占總面積的79.5%；水面面積194.3km2，占總面積的8.7%；是北京市遠郊區(qū)面積最大的區(qū)縣。全區(qū)耕地面積26.2萬畝，糧食總產(chǎn)量6519萬公斤，蔬菜總產(chǎn)量16962.6萬公斤。

密云區(qū)是北京的生態(tài)涵養(yǎng)發(fā)展區(qū)，是首都重要的水源保護區(qū)，生態(tài)環(huán)境良好，地理位置便捷，擁有設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的自然優(yōu)勢，近幾年來全區(qū)設(shè)施農(nóng)業(yè)得到了較快發(fā)展。2017年8月，北京市委主要領(lǐng)導(dǎo)到密云區(qū)調(diào)研，再次強調(diào)“要把保水作為首要政治責(zé)任，作為密云立區(qū)之基”。為此，密云區(qū)也提出“構(gòu)建保水工作大格局”，實施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，向多元化農(nóng)業(yè)發(fā)展，溫室蔬菜大棚在密云區(qū)迅速發(fā)展，大棚蔬菜的興起，極大地推動了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的步伐，促進了當(dāng)?shù)剞r(nóng)村的發(fā)展，取得了明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。

2.蔬菜大棚采用滴灌的必要性和可行性

2.1 蔬菜大棚采用滴灌的必要性

蔬菜是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚氖澄镏?，是人類生存的特殊商品。蔬菜生產(chǎn)需水量較大，但密云區(qū)可利用水資源總量為1.95億m3，人均水資源量444.2m3，低于國際公認的1000m3的下限，屬于資源型重度缺水地區(qū)。再加上隨著密云人口的增長，社會經(jīng)濟的發(fā)展，無論是在日常的居民用水方面，還是在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，用水量都明顯呈上升趨勢，很多人群逐漸將目光放在了地下水開采，但是也直接造成了地下水位的持續(xù)下降，不僅影響到了附近鄉(xiāng)鎮(zhèn)的地下水位深度，而且也直接降低了各類農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量。在此背景下，為了解決實際的用水需求，迫切需要引入灌水技術(shù)，科學(xué)合理進行用水的安排，采用滴灌方式能夠提高蔬菜的種植質(zhì)量。

2.2 蔬菜大棚采用滴灌的可行性

在密云區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，最大的問題是水資源的缺乏，植物的生長過程需要大量的水分支持，在以往的蔬菜大棚灌溉中，并沒有采取節(jié)水式的灌溉模式，是一項非常嚴重的水資源浪費現(xiàn)象。在科技的不斷發(fā)展與進步中，越來越多的人群意識到水資源的重要性，逐步接受了科學(xué)灌溉模式，節(jié)水型灌溉已得到農(nóng)民群眾的普遍認可，特別是大棚蔬菜、露天蔬菜采用滴灌后，經(jīng)濟效益十分可觀，大大調(diào)動了農(nóng)戶的積極性。加之近幾年密云區(qū)實施果園滴灌及蔬菜大棚滴灌的逐步實施，已積累了一定的實踐經(jīng)驗，培養(yǎng)和造就了一批從事節(jié)水灌溉工程施工及管理的人才。伴隨著新農(nóng)村建設(shè)步伐的加快，農(nóng)村種植產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，以蔬菜為主的產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，為發(fā)展蔬菜大棚滴灌創(chuàng)造了極為有利的條件。從近幾年密云區(qū)蔬菜大棚采用滴灌的實踐證明，在蔬菜大棚采用滴灌是切實可行的。

3.蔬菜大棚滴灌的優(yōu)點

3.1 省水

在地面灌溉、噴灌、滴灌三種灌溉方式中，滴灌屬全管道輸水和局部微量灌溉，具有無輸水損失，無地面徑流損失，深層滲漏損失小，田間蒸發(fā)損失低的特點，因此，水分利用率非常高。將滴灌用水與傳統(tǒng)的地面灌溉方式相比較，滴灌用水僅占據(jù)地面灌溉用水的1/3，在大棚蔬菜種植過程中，引入滴灌用水方式能夠進一步拓展棚內(nèi)的種植面積，減少不必要的水資源浪費，全面改善蔬菜的生長環(huán)境。

3.2 省肥

灌溉和施肥可方便地結(jié)合起來，把化肥溶解后注入灌溉系統(tǒng)，由于化肥同灌溉水結(jié)合在一起，肥料養(yǎng)分直接均勻地施到作物根系層，真正實現(xiàn)了水肥同步，大大提高了肥料的有效利用率，同時又因是小范圍局部控制，微量灌溉，水肥滲漏較少，可節(jié)省化肥施用量，減輕污染，可使肥料的利用率高達80%，節(jié)省肥料30%以上。

3.3 節(jié)能

與噴灌相比，滴灌要求壓力低，灌水量少，抽水量亦少，減少了能量消耗。

3.4 可減少病害，提高蔬菜品質(zhì)

膜下滴灌壟溝內(nèi)基本沒有水，作物根部呼吸順暢而不腐爛，不打濕蔬菜葉面，空氣濕度小，棚膜上基本沒有水滴，抑制了病菌對蔬菜的危害，使蔬菜品質(zhì)提高。

3.5 可提高產(chǎn)量

滴灌能適時適量向蔬菜根區(qū)供水供肥，使棚內(nèi)土壤水分保持在最佳水平，便于蔬菜吸收水分和養(yǎng)分。同時，土壤水分運動主要借助于毛細管作用，不破壞土壤團粒結(jié)構(gòu)，因而能保持土壤有良好的通氣狀態(tài)，有利于土壤養(yǎng)分的活化，從而使蔬菜產(chǎn)量得到提高，一般較大水漫灌提高20%-50%。

3.6 可控濕度

以往畦灌及溫室灌溉通常采用一次大量灌水的方式，保證地表長時間潮濕。但在溫室大棚中，一旦氣溫上升，會導(dǎo)致地面蒸騰量加大，導(dǎo)致溫室地面濕度過高，極容易出現(xiàn)種植作物病蟲害頻發(fā)的問題。通過滴灌技術(shù)應(yīng)用后，能夠?qū)崿F(xiàn)局部微灌，保持大部分土壤表面干燥，并且能夠采用滴頭均勻緩慢供水，使根系土壤層保持濕潤，使水分蒸發(fā)有效減少，對室內(nèi)外濕度等有效控制，從而使灌溉濕度可控得以實現(xiàn)。

4.滴灌發(fā)展中存在問題分析

4.1 土地分散

因現(xiàn)階段我國農(nóng)村普遍存在土地分散的問題，導(dǎo)致高效滴灌節(jié)水面積大面積拓展受到影響，造成此局面主要原因為土地承包采用絕對平均搭配的分配方式，使農(nóng)戶承包耕地地塊零碎分散。其中各農(nóng)戶承包不僅耕地數(shù)量各不相同，并且所承包耕地分布及質(zhì)量也存在差異性，同時要求各種搭配具有公平和平均，對管理、耕作、規(guī)劃等造成了制約，并且不利于滴灌工程建設(shè)和發(fā)展。

4.2 聯(lián)片種植

發(fā)展滴灌工程需要滿足相應(yīng)的土地集中條件，同時要求聯(lián)片種植作物，對作物進行統(tǒng)一。但現(xiàn)階段滴灌工程中普遍存在著聯(lián)片種植規(guī)模較小、種植作物缺乏統(tǒng)一性等，導(dǎo)致灌水時間、次序、定額等出現(xiàn)混亂，使管理難度加大，不利于滴灌工程的建設(shè)和發(fā)展。

4.3 設(shè)備及材料質(zhì)量問題

隨著滴灌技術(shù)的持續(xù)引進、消化和吸收，逐步促進可獨立生產(chǎn)、且相對成套的滴灌設(shè)備的生產(chǎn)和制造，同時部分滴灌設(shè)備產(chǎn)品性能水平已與國外同類產(chǎn)品水平相接近，但部分關(guān)鍵設(shè)備仍存在較大差距，尤其是滴灌（帶）管、首部樞紐設(shè)備等。另外滴灌設(shè)備及材料還普遍存在著：過濾器過濾效果不理想，其中國內(nèi)生產(chǎn)的網(wǎng)式過濾器濾網(wǎng)的過濾效果較差，并且使用壽命較短；滴灌（帶） 管滴頭易堵塞、滴水不均勻，導(dǎo)致滴水效果不理起，并且容易出再滴灌管爆管等現(xiàn)象。

4.4 田灌溉制度

作為先進灌溉方式，滴灌需要結(jié)合先進灌溉制度，才能使其優(yōu)越性充分發(fā)揮。因此應(yīng)從種植作用、土壤類型、生育期等的差異入手，分析和明確灌水定額、灌水起始點、灌水次數(shù)、灌水時間等方面。另外由于滴灌工程缺乏足夠研究經(jīng)費，導(dǎo)致灌溉制度不完善，并且缺乏科學(xué)指導(dǎo)，導(dǎo)致無法實現(xiàn)預(yù)期滴灌效益。

5.蔬菜大棚滴灌的實施

密云區(qū)內(nèi)蔬菜大棚多數(shù)長度為50-80m，跨度為8m，以密云區(qū)平頭村蔬菜大棚滴灌工程為例，平頭村蔬菜大棚種植區(qū)面積為70畝，內(nèi)地勢平坦，共有18棟大棚，每個棚長50m，跨度8m，地塊內(nèi)有一眼機井，水質(zhì)良好，出水量40m3/h，動水位45m。經(jīng)校驗，符合使用需求。水源井至大棚采用φ90PVC管道，一棟大棚作為一個灌溉區(qū)，首部樞紐在每個大棚內(nèi)布置（閘閥-水表-施肥罐-過濾器等）與支管相連，大棚內(nèi)支管用φ50PE管沿大棚方向布置，出地管在中間，分支管兩側(cè)布置，一側(cè)長25m末端用φ50PE堵頭封堵。毛管沿蔬菜種植方向布置，長8m。毛管布置間距0.375m，末端用φ16PE堵頭封堵。毛管上滴頭間距0.3m。毛管選用內(nèi)鑲式滴灌帶，流量為2.5L/h。

5.1 施肥與過濾

在開始階段蔬菜大棚的設(shè)置特點是集中連片，每戶與每戶是獨立經(jīng)營的，每戶根據(jù)自身需求進行種植，不同的蔬菜種類施肥的量也不同，因此集中施肥并不能夠滿足不同種植戶的需求，集中施肥的裝置也無法發(fā)揮出真正的作用。

5.2 水源與加壓

在蔬菜大棚滴灌建設(shè)中，密云區(qū)主要以水源井為灌溉水源，其中以大口井和機電井為主。滴灌帶的工作壓力由變頻水泵控制。

5.3 滴灌運行管理

5.3.1 蔬菜大棚滴灌灌溉時，先打開棚內(nèi)支管道堵頭，沖洗3分鐘，再將堵頭裝好。要經(jīng)常清洗過濾器內(nèi)的濾網(wǎng)，防止過濾器堵塞。檢查過濾器是否完好，發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)破損要及時更換，滴灌管網(wǎng)發(fā)現(xiàn)泥沙應(yīng)及時打開堵頭沖洗。5.3.2適量灌水，每次滴灌時間長短要根據(jù)缺水程度和蔬菜品種決定，一般控制在1-4個小時。5.3.3施肥時，將尿素等可溶性化肥溶于施肥罐中，隨水施入作物根部。施肥完成后，再用不含肥料的水滴灌30分鐘。

5.4 滴灌運行過程中注意事項

5.4.1 定期對管網(wǎng)系統(tǒng)進行維修與維護，嚴禁超設(shè)計壓力運行系統(tǒng)。

5.4.2 每次灌水完成后，對施肥罐、過濾器內(nèi)殘留的肥料及雜物進行清洗處理。

5.4.3 滴灌所用的肥料應(yīng)選用滴灌專用肥或速溶性肥料，不易溶解的肥料應(yīng)先倒入清水中進行溶解，待溶解后再放入施肥罐。

5.4.4 施肥時，待滴灌系統(tǒng)運行正常后再開啟施肥閥進行施肥，施肥過程中，對施肥罐進行細致觀察，防止施肥罐堵塞等情況造成施肥不均勻及施肥不足，影響作物施肥效果。若發(fā)生供水中斷，應(yīng)立即關(guān)閉施肥閥，以防止肥料倒灌。

6.蔬菜大棚滴灌的效益分析

滴灌是蔬菜大棚最理想的灌溉模式，與大水漫灌相比，滴灌技術(shù)自動化程度較高，可以實現(xiàn)精確灌溉、精確施肥，具有節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)藥、節(jié)地和省土、改善土壤及微生態(tài)環(huán)境等優(yōu)點。

6.1 經(jīng)濟效益

蔬菜大棚滴灌增收效益顯著，不僅可以節(jié)省勞動力，降低勞動強度，緩解農(nóng)村勞動力緊缺的狀況。同時可以節(jié)約水電費用，提高農(nóng)作物品質(zhì)，增加作物產(chǎn)量，從而實現(xiàn)農(nóng)民的增產(chǎn)增收，促進密云地區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展。

6.2 社會效益

目前密云區(qū)農(nóng)業(yè)用水占全區(qū)用水總量的約70%，而高效節(jié)水灌溉是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水的重要措施，也是實現(xiàn)社會節(jié)水的基礎(chǔ)。蔬菜大棚采用先進的滴灌技術(shù)，灌溉用水量大幅降低，減輕了水利工程的供水壓力，有效緩解了水資源供需矛盾，縮短了灌溉周期，提高了灌溉保證率。通過農(nóng)業(yè)高效節(jié)水項目的建設(shè)，可以為項目區(qū)周邊起到示范帶動作用，進而提高社會的節(jié)水意識。

6.3 生態(tài)效益

6.3.1 能大幅度降低蔬菜大棚內(nèi)濕度，調(diào)節(jié)了棚內(nèi)的小氣候，有效地抑制了蔬菜病蟲害的發(fā)生和蔓延，提高了蔬菜品質(zhì)。6.3.2改善了土壤的理化性質(zhì)，促進蔬菜根系發(fā)育及生長。溫度也比大小漫灌棚高，可使蔬菜提前半個月上市。6.3.3滴灌施肥可使氮肥當(dāng)季利用率達60%以上，與地面灌溉相比，節(jié)肥28%左右，減少了水向深層的滲漏及移動性強的營養(yǎng)元素如氮素的流失，減輕了對地下水的污染。6.3.4滴灌工程實施后可以大大降低農(nóng)田灌溉用水量，在水資源日益緊缺的情況下，該工程的實施將發(fā)揮重要的節(jié)水效益，減少水資源的開采。實現(xiàn)水土保持的功能，涵養(yǎng)地下水源，促進水資源的可持續(xù)利用。并將大力促進農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，為該地區(qū)農(nóng)業(yè)向生態(tài)農(nóng)業(yè)、立體農(nóng)業(yè)、節(jié)水農(nóng)業(yè)方向的發(fā)展起到重要的作用。

7.結(jié)論

密云區(qū)是一個農(nóng)業(yè)區(qū)，同時又是一個水資源匱乏的地區(qū)。滴灌具有節(jié)水、節(jié)藥、節(jié)地和省工、改善土壤及微生態(tài)環(huán)境等優(yōu)點，在密云區(qū)蔬菜大棚生產(chǎn)中勢必會有很好的發(fā)展趨勢。近年來，密云區(qū)生產(chǎn)的綠色無公害蔬菜因品質(zhì)好，已銷往市里及周邊各大超市。對豐富市民的菜籃子，增加農(nóng)民收入，提高人民生活水平都具有十分重要的意義。而滴灌工程的節(jié)水效益，進一步促進了密云區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展，對于這個保水生態(tài)區(qū)來說，是非常必要的。