设施园艺灌溉技术1

1、设施园艺灌溉技术设施园艺灌溉技术（一）（一） 在不适宜园艺作物（菜、花、果）生长发育的寒冷或炎在不适宜园艺作物（菜、花、果）生长发育的寒冷或炎热季节，利用保温、防寒或降温、防雨设施设备，人为热季节，利用保温、防寒或降温、防雨设施设备，人为地创造适宜的小气候环境，不受或少受自然季节的影响地创造适宜的小气候环境，不受或少受自然季节的影响而进行的园艺作物生产。而进行的园艺作物生产。灌溉灌溉n即用水浇地。为地补充作物所需水分的技术措施。即用水浇地。为地补充作物所需水分的技术措施。n为了保证作物正常生长，获取高产稳产，必须供给为了保证作物正常生长，获取高产稳产，必须供给作物以充足的水分。在自然条件下，往

2、往因降水量作物以充足的水分。在自然条件下，往往因降水量不足或分布的不匀，不能满足作物对水分要求。因不足或分布的不匀，不能满足作物对水分要求。因此，必须人为地进行灌溉，以补天然降雨之不足。此，必须人为地进行灌溉，以补天然降雨之不足。n我国的灌溉已有我国的灌溉已有20002000多年的历史，灌溉一词，多年的历史，灌溉一词，“灌灌”意为人工注水，意为人工注水，“溉溉”意为由点到面扩散。意为由点到面扩散。灌溉原则灌溉原则n灌溉原则是灌溉时间、灌溉量、灌溉次灌溉原则是灌溉时间、灌溉量、灌溉次数要根据植物需水特性、生育阶段、气数要根据植物需水特性、生育阶段、气候、土壤条件而定，要适时、适量，合候、土壤条件

3、而定，要适时、适量，合理灌溉。理灌溉。按灌溉时间分类按灌溉时间分类n播种前灌水播种前灌水n催苗灌水催苗灌水n生长期灌水生长期灌水n冬季灌水等冬季灌水等技术技术n技术是人类利用自然改造自然的方法、技术是人类利用自然改造自然的方法、技能和手段的总和技能和手段的总和n技术应具备明确的使用范围和被其它人技术应具备明确的使用范围和被其它人认知的形式和载体认知的形式和载体园艺设施的种类园艺设施的种类n防虫网防虫网n防雨棚防雨棚n遮阳网遮阳网n中小棚中小棚n塑料大棚塑料大棚n节能日光温室节能日光温室n玻璃温室玻璃温室植物生长植物生长设施园艺灌溉的特点与要求设施园艺灌溉的特点与要求n设施园艺设施园艺相对封闭的

4、生产环境，天然相对封闭的生产环境，天然降雨不能利用，作物水分完全依靠人工降雨不能利用，作物水分完全依靠人工灌溉来解决。灌溉来解决。n设施园艺灌溉技术与农田灌溉技术既有设施园艺灌溉技术与农田灌溉技术既有联系，又有区别。联系，又有区别。一、设施园艺灌溉的特点一、设施园艺灌溉的特点n1. 作物种植的空间发生了巨大变化作物种植的空间发生了巨大变化n封闭封闭-不受风的影响；土地平整，不必考不受风的影响；土地平整，不必考虑地形的坡度影响。灌水对温湿度影响虑地形的坡度影响。灌水对温湿度影响大。大。n2. 灌溉的土壤发生了重大变化灌溉的土壤发生了重大变化n天然土壤天然土壤;无土栽培；灌溉施肥一体化。无土栽培；

5、灌溉施肥一体化。n3. 作物种植方式发生了显著变化作物种植方式发生了显著变化n4.作业管理的精度发生了很大变化作业管理的精度发生了很大变化n由大田管理到单株管理。由大田管理到单株管理。二、设施园艺灌溉的要求二、设施园艺灌溉的要求n1. 设施园艺灌溉要求完全的管道化设施园艺灌溉要求完全的管道化n优点：节水，省地，使用方便、适用性优点：节水，省地，使用方便、适用性强。强。n2. 设施园艺灌溉要求节水、灌溉与施肥设施园艺灌溉要求节水、灌溉与施肥一体化。一体化。n特点：有效性高；施肥均匀，养分均衡；特点：有效性高；施肥均匀，养分均衡；养分供应充分、迅速；节省化肥，减少养分供应充分、迅速；节省化肥，减少

6、污染。污染。n3.温室灌溉要求与温度、湿度环境控制温室灌溉要求与温度、湿度环境控制紧密结合。紧密结合。n4. 温室灌溉要求与室内作物栽培方式高温室灌溉要求与室内作物栽培方式高度统一度统一设施园艺灌溉技术应用与发展设施园艺灌溉技术应用与发展n设施灌溉技术的历史追溯到设施灌溉技术的历史追溯到20世纪世纪30年年代。代。n滴灌技术被认为是现阶段最适合温室使滴灌技术被认为是现阶段最适合温室使用的一种灌溉技术。用的一种灌溉技术。n以色列是世界上温室微灌技术发展最好以色列是世界上温室微灌技术发展最好的国家。的国家。设施园艺灌溉主要方式设施园艺灌溉主要方式n1畦灌畦灌n2沟灌沟灌n3微灌微灌 （1）滴灌）滴

7、灌（2）微喷灌（微喷头，喷灌带）微喷灌（微喷头，喷灌带）（3）涌泉灌（小管出流）涌泉灌（小管出流）（4）渗灌）渗灌1畦灌畦灌 在田间筑起田埂，将田块分割成许多狭长地块在田间筑起田埂，将田块分割成许多狭长地块畦畦田，水从输水沟或直接从毛渠放入畦中，畦中水流以田，水从输水沟或直接从毛渠放入畦中，畦中水流以薄层水流向前移动，边流边渗，润湿土层，这种灌水薄层水流向前移动，边流边渗，润湿土层，这种灌水方法称为畦灌。方法称为畦灌。n特点特点: 在流动过程中主要借重力作用，以在流动过程中主要借重力作用，以垂直下渗的方式逐渐湿润土壤。操作简垂直下渗的方式逐渐湿润土壤。操作简单，地温变化小，但灌水量大，灌后蒸单

8、，地温变化小，但灌水量大，灌后蒸发量大，容易破坏表层土壤的团粒结构发量大，容易破坏表层土壤的团粒结构造成土壤板结，土壤透气性较差，影响造成土壤板结，土壤透气性较差，影响土壤中好气微生物的分解作用，故灌溉土壤中好气微生物的分解作用，故灌溉后需要结合中耕松土。畦灌在地温较高后需要结合中耕松土。畦灌在地温较高的夏季使用最多。的夏季使用最多。n首先要在作物行间开挖灌水沟，灌溉水由输水沟或毛首先要在作物行间开挖灌水沟，灌溉水由输水沟或毛渠进入灌水沟后，在流动的过程中，主要借土壤毛细渠进入灌水沟后，在流动的过程中，主要借土壤毛细管作用从沟底和沟壁向周围渗透而湿润土壤。管作用从沟底和沟壁向周围渗透而湿润土壤

9、。2沟灌沟灌n特点特点: 在流动的过在流动的过 程中，主要借毛细管程中，主要借毛细管作用从沟底和沟壁向周围渗透而湿润土作用从沟底和沟壁向周围渗透而湿润土壤。土壤结构破坏小，表层疏松，水的壤。土壤结构破坏小，表层疏松，水的利用率较高，不易发生积水沤根，照光利用率较高，不易发生积水沤根，照光面积大、地温升高快、变化也快，在温面积大、地温升高快、变化也快，在温度较高的夏季不利于根系生长。度较高的夏季不利于根系生长。两种灌溉方式的优缺点两种灌溉方式的优缺点n 以上两种灌溉方式，优势是可以全面的侵润土壤以上两种灌溉方式，优势是可以全面的侵润土壤，作物根系可扩展面更大；缺点是浇水量大，对，作物根系可扩展面

10、更大；缺点是浇水量大，对土壤团粒结构的破坏重，土壤和空气湿度过大易土壤团粒结构的破坏重，土壤和空气湿度过大易引发病害等。这些缺点，也正是现阶段引发棚室引发病害等。这些缺点，也正是现阶段引发棚室蔬菜根系发育不良、病害严重、产量降低的主要蔬菜根系发育不良、病害严重、产量降低的主要原因，故改进灌溉方式是十分必要的。原因，故改进灌溉方式是十分必要的。3微灌微灌（1）滴灌）滴灌（2）微喷灌（微喷头，喷灌带）微喷灌（微喷头，喷灌带）（3）涌泉灌（小管出流）涌泉灌（小管出流）（4）渗灌）渗灌（5）微灌优点）微灌优点（6）微灌缺点）微灌缺点（1）滴灌）滴灌v将毛管中的压力水流变成滴状或细流状的装置称将毛管中的

11、压力水流变成滴状或细流状的装置称为滴头。流量一般不大于为滴头。流量一般不大于12 L/h12 L/h。n滴头与毛管用专用连接件连接在一起组成滴灌；滴头与毛管用专用连接件连接在一起组成滴灌；n将毛管和滴头制造成一整体的系统，兼具输水和将毛管和滴头制造成一整体的系统，兼具输水和滴水功能的滴灌管称为滴灌带、滴灌管。滴水功能的滴灌管称为滴灌带、滴灌管。水分利用效率最大水分利用效率最大-节水节水保持根系分布区域内较高的土壤水势保持根系分布区域内较高的土壤水势部分土壤湿润部分土壤湿润: : 杂草少杂草少, , 除草剂使用减少除草剂使用减少叶冠不湿润叶冠不湿润, , 避免发生病害避免发生病害利于劣质水的利用

12、利于劣质水的利用由于保持一定程度的淋洗由于保持一定程度的淋洗, , 对含盐水灌溉不敏感对含盐水灌溉不敏感, , 且土壤水势高且土壤水势高不使叶冠湿润不使叶冠湿润土壤不结壳土壤不结壳; ; 即便在坡地上也无径流即便在坡地上也无径流可在大风条件下作业可在大风条件下作业肥料、除草剂和农药的使用十分方便肥料、除草剂和农药的使用十分方便适用于保护地栽培适用于保护地栽培 ( (温室温室) )灌溉和施肥高度一致灌溉和施肥高度一致对水头压力的要求较低对水头压力的要求较低 系统内水流速小系统内水流速小滴灌的优点滴灌的优点 滴头易阻塞滴头易阻塞土壤中盐分易积累土壤中盐分易积累设备机械破损严重设备机械破损严重缺乏微

13、气候的调控缺乏微气候的调控需要高技能的劳动力需要高技能的劳动力灌溉非常频繁灌溉非常频繁滴灌的不足滴灌的不足 （2）微喷灌）微喷灌n以微以微喷头喷头作为灌水器的灌溉方式，称之为微喷灌作为灌水器的灌溉方式，称之为微喷灌n微喷灌是利用直接安装在毛管上，或与毛管连接微喷灌是利用直接安装在毛管上，或与毛管连接的微喷头将压力水以喷洒状湿润土壤的微喷头将压力水以喷洒状湿润土壤n微喷头包括固定和旋转式微喷头包括固定和旋转式n微喷头的流量通常为微喷头的流量通常为20250L/h20250L/h微喷头微喷头微喷头是将压力水流以细小水滴喷洒在土壤表面微喷头是将压力水流以细小水滴喷洒在土壤表面的灌水器。单个微喷头的喷

14、水量一般不超过的灌水器。单个微喷头的喷水量一般不超过250L/h，射程一般小于，射程一般小于7m喷灌带喷灌带n与滴管带外形类似，较宽。组合了输水管道和与滴管带外形类似，较宽。组合了输水管道和灌水器部分为一体。通过水压将水从预先按照灌水器部分为一体。通过水压将水从预先按照一定规格（间距和孔径大小）的孔内喷出，形一定规格（间距和孔径大小）的孔内喷出，形成远近、疏密不同的射流。成远近、疏密不同的射流。n微喷技术的特点它是通过有压管网将首部加微喷技术的特点它是通过有压管网将首部加压的水输送到田间，再经过特制的雾化喷头压的水输送到田间，再经过特制的雾化喷头将水喷洒呈雾状进行灌溉将水喷洒呈雾状进行灌溉 n

15、微喷头孔径较滴灌灌水器大，比滴灌抗堵塞微喷头孔径较滴灌灌水器大，比滴灌抗堵塞，供水快，供水快n微喷适合于果树、花卉、部分露地蔬菜，各微喷适合于果树、花卉、部分露地蔬菜，各种土壤条件下都适用种土壤条件下都适用n在设施环境中灌溉花卉、育苗效果较好在设施环境中灌溉花卉、育苗效果较好n容易产生堵塞问题，灌溉质量受地形影响，容易产生堵塞问题，灌溉质量受地形影响，工程造价较高，适用于经济作物灌溉工程造价较高，适用于经济作物灌溉灌溉区域完全湿润灌溉区域完全湿润 - - 全面覆盖全面覆盖喷灌速率范围宽喷灌速率范围宽灌溉效率高灌溉效率高种子直播条件下理想的灌溉方式种子直播条件下理想的灌溉方式便于灌溉施肥作业便于

16、灌溉施肥作业防止霜冻危害防止霜冻危害 ( (采用较小的喷灌速率采用较小的喷灌速率) )采用移动式喷灌系统可提高设备的利用率采用移动式喷灌系统可提高设备的利用率喷灌的优点喷灌的优点要求水头压力高要求水头压力高 (20m)(20m)可能发生土表板结现象可能发生土表板结现象高喷灌速率时可能产生径流高喷灌速率时可能产生径流易受风力的影响易受风力的影响农技措施的干扰农技措施的干扰叶冠经水湿润可能引起病害叶冠经水湿润可能引起病害对含盐量较高的水作为灌溉用水较为敏感对含盐量较高的水作为灌溉用水较为敏感喷灌系统的不足之处喷灌系统的不足之处（3）涌泉灌（小管出流）涌泉灌（小管出流）n它是由它是由4塑料小管和接头

17、连接插入毛管壁而成塑料小管和接头连接插入毛管壁而成n特点：特点：工作水头低工作水头低孔口大、不易被堵塞孔口大、不易被堵塞（4）渗）渗 灌灌n渗灌与地下滴灌相似，只是用渗头或渗灌管渗灌与地下滴灌相似，只是用渗头或渗灌管代替滴头全部埋在地下代替滴头全部埋在地下n渗头的水不像滴头那样一滴一滴地流出，而渗头的水不像滴头那样一滴一滴地流出，而是慢慢的渗流出来，这样渗头不容易被土粒是慢慢的渗流出来，这样渗头不容易被土粒和根系所堵塞和根系所堵塞n从国外引进技术后，国内一些厂家采用废轮从国外引进技术后，国内一些厂家采用废轮胎磨粉后，与聚乙烯按照一定比例混合、膨胎磨粉后，与聚乙烯按照一定比例混合、膨化后加工成的

18、微孔渗流管。化后加工成的微孔渗流管。（5 5）微灌的优点微灌的优点n与传统地面灌溉（畦灌）相比，具有以下优点。与传统地面灌溉（畦灌）相比，具有以下优点。 n降低室内空气湿度。降低室内空气湿度。由于微灌除了作物根部湿由于微灌除了作物根部湿润外，其他地方始终保持干燥，因而大大减小润外，其他地方始终保持干燥，因而大大减小了地面蒸发，一般情况下室内空气相对湿度下了地面蒸发，一般情况下室内空气相对湿度下降降20%左右。左右。 n灌水均匀，省水省肥。灌水均匀，省水省肥。微灌系统能够做到有效地控制每微灌系统能够做到有效地控制每个灌水器的出水流量，因而灌水均匀度高，一般可达个灌水器的出水流量，因而灌水均匀度高

19、，一般可达80%90%。灌水同时可实现随水施肥，提高肥料利。灌水同时可实现随水施肥，提高肥料利用效率，可减少浇水量用效率，可减少浇水量40%-60%；n节省劳力。节省劳力。微灌是管网供水，操作方便，而且便于自动微灌是管网供水，操作方便，而且便于自动控制，因而可明显节省劳力。控制，因而可明显节省劳力。n地温降幅很小。地温降幅很小。微灌的运行方式是采用浅灌勤灌的方式，微灌的运行方式是采用浅灌勤灌的方式，每次灌水量很小，因而几乎不会引起地温下降。微灌可每次灌水量很小，因而几乎不会引起地温下降。微灌可以结合施肥，适时适量地将水和营养成分直接送到作物以结合施肥，适时适量地将水和营养成分直接送到作物根部，

20、提高了水和肥料利用率。根部，提高了水和肥料利用率。n可减少病虫害的发生。可减少病虫害的发生。微灌可以降低室内的空气湿度，微灌可以降低室内的空气湿度，使与湿度有关的病虫害得以大幅度下降，同时降低了防使与湿度有关的病虫害得以大幅度下降，同时降低了防止病虫害的农药使用量，减少农药使用量，提高了蔬菜止病虫害的农药使用量，减少农药使用量，提高了蔬菜品质。品质。n便于农作管理。便于农作管理。微灌只湿润作物根区，其行间空地微灌只湿润作物根区，其行间空地保持干燥，因而即使是灌溉的同时，也可以进行其保持干燥，因而即使是灌溉的同时，也可以进行其它农事活动，减少了灌溉与其它作业的相互影响。它农事活动，减少了灌溉与其

21、它作业的相互影响。n提高农作物产量。提高农作物产量。微灌可以给作物提供更佳的生存微灌可以给作物提供更佳的生存和生长环境，使作物产量大幅度提高。一般增产幅和生长环境，使作物产量大幅度提高。一般增产幅度达度达3080%。使用微灌系统，一般可早上市。使用微灌系统，一般可早上市1530天。可使作物更长时间内保持生长旺盛，天。可使作物更长时间内保持生长旺盛，从而可延长市场供应期。从而可延长市场供应期。 （6）微灌的缺点微灌的缺点n微灌是利用有压力的管道输水，需要有过滤、各级管道以微灌是利用有压力的管道输水，需要有过滤、各级管道以及精度较高的灌水器等设备，系统投资要远高于地面灌；及精度较高的灌水器等设备，

22、系统投资要远高于地面灌；n要求生产者在管理上更加科学和精细，维护和保养需投入要求生产者在管理上更加科学和精细，维护和保养需投入较多的精力。较多的精力。n灌水器是精密部件，通常出口很小，易被水中的杂质、矿灌水器是精密部件，通常出口很小，易被水中的杂质、矿物质或有机物质堵塞，降低系统水量分布均匀度，严重时物质或有机物质堵塞，降低系统水量分布均匀度，严重时会使整个系统无法正常工作，甚至报废。因此，对灌溉水会使整个系统无法正常工作，甚至报废。因此，对灌溉水的水质要求较高。的水质要求较高。微灌的优点微灌的优点 ：很高的水分利用率很高的水分利用率 ( (达达95%95%左右左右, , 普通土面灌溉一般低于

23、普通土面灌溉一般低于50%)50%)灌溉湿润的区域具有灵活性灌溉湿润的区域具有灵活性滴头有选择滴头有选择: : 种类、滴水速率、位置等种类、滴水速率、位置等杂草控制经济有效杂草控制经济有效栽培干扰小栽培干扰小昼夜灌溉昼夜灌溉避免作物叶片被浸湿避免作物叶片被浸湿节省能量节省能量控制盐害控制盐害资金投入较大资金投入较大需要有经济高效的作业知识需要有经济高效的作业知识易发生机械故障易发生机械故障滴头数量大滴头数量大灌溉时间长灌溉时间长过滤及其它控制的要求高过滤及其它控制的要求高养护要求高养护要求高微灌系统的不足之处微灌系统的不足之处滴灌滴灌/微灌技术的产生与发展微灌技术的产生与发展n滴灌的构想产生于

24、滴灌的构想产生于20世纪世纪30年代初的年代初的以色列。以色列。n与喷灌和沟灌相比，滴灌更加省水，而与喷灌和沟灌相比，滴灌更加省水，而且提高作物产量和品质。且提高作物产量和品质。n随着水资源的日益紧缺，微灌技术愈来随着水资源的日益紧缺，微灌技术愈来愈受到世界各国的重视，尤其在水资源愈受到世界各国的重视，尤其在水资源匮乏的国家和地区。匮乏的国家和地区。n目前随着精准灌溉技术的发展，提出了目前随着精准灌溉技术的发展，提出了农业用水的新概念：给作物浇水，而不农业用水的新概念：给作物浇水，而不是给土壤浇水。开发出智能化、全自动是给土壤浇水。开发出智能化、全自动灌溉系统。灌溉系统。大田滴灌果树滴灌蔬菜滴灌大型连栋温室黄瓜滴灌大棚蔬菜滴灌日光温室滴灌系统水分在植物体内的状态水分在植物体内的状态n植物体内的含水量：一般占鲜重植物体内的含水量：一般占鲜重75-90%，黄瓜、番茄果实含水，黄瓜、番茄果实含水95%n植物体内水分状态：植物体内水分状态：n束缚水：与细胞组分紧密结合，不能自束缚水：与细胞组分紧密结合，不能自由移动，不易蒸发散失由移动，不易蒸发散失n自由水：与细胞组分之间吸附力较弱，自由水：与细胞组分之间吸附力较弱，可以自由移动可以自由移动水